Przegląd Górniczy, 2015, nr 8

8/2015

OW ST AR ZY SZENIE

INŻYNIERÓW I TECHN IKÓ

W

GÓ

N R TW IC A

W dniach 14 ÷ 16 września 2015 roku we Wrocławiu przewidziane są obrady III Polskiego Kongresu Górniczego.

Tradycyjnie w połowie września organizowane były kolej- ne edycje Szkoły Ekonomiki i Zarządzania w Górnictwie.

W bieżącym roku jednak, ze względu na zbieżność terminów, kolejna edycja Szkoły Ekonomiki i Zarządzania w Górnictwie została odroczona. Katedra Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle AGH, przy współpracy z Fundacją „Nauka i Tradycje Górnicze” i przy wsparciu sponsorów, zorgani- zowała w dniu 11 czerwca 2015 r. seminarium naukowe na temat: „Aktualne problemy zarządzania przedsiębiorstwami wydobywczymi”, które w pewnym stopniu zachowuje cią- głość corocznej wymiany poglądów w obszarze tematyki tra- dycyjnie związanej z kolejnymi edycjami Szkoły Ekonomiki i Zarządzania w Górnictwie. Dla zachowania reguły corocz- nego publikowania artykułów związanych z tą tematyką prace zgłoszone na seminarium, po uzyskaniu pozytywnych recenzji wydawniczych, opublikowane zostały w niniejszym numerze czasopisma „Przegląd Górniczy”.

Zakres tematyczny seminarium obejmował zagadnie- nia zbieżne z tradycyjnie formułowaną tematyką Szkoły Ekonomiki i Zarządzania w Górnictwie. W ogólnym ujęciu zagadnienia te dotyczą:

– efektywności ekonomicznej zakładów wydobywczych, – kosztów wydobycia surowców mineralnych,

– modelowania i optymalizacji procesu wydobywczego, – organizacji i zarządzania w przemyśle wydobywczym, – zarządzania zasobami ludzkimi,

– zarządzania finansami przedsiębiorstw górniczych, – zarządzania jakością produkcji górniczej,

– logistyki w przedsiębiorstwie górniczym, – techniki komputerowej w górnictwie,

– działalności w obszarze innowacji i restrukturyzacji w górnictwie.

W imieniu Kierownictwa i Pracowników Katedry Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle AGH pragnę wyrazić serdeczne podziękowania sponsorom, dzięki którym możliwa była organizacja seminarium i publikacja artykułów w czaso- piśmie „Przegląd Górniczy” – przedsiębiorstwom:

– Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo S.A., – Fasing S.A.,

– Przedsiębiorstwo Robót Specjalistycznych „Wschód”

S.A.,

– Zakład Odmetanowania Kopalń „ZOK” Sp. z o.o.

Czytelników czasopisma „Przegląd Górniczy” zapraszam do lektury artykułów zamieszczonych w niniejszym numerze.

Kierownik Katedry Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle AGH Prof. dr hab. inż. Roman Magda

Słowo wstępne

MIESIĘCZNIK STOWARZYSZENIA INŻYNIERÓW I TECHNIKÓW GÓRNICTWA

PRZEGLĄD GÓRNICZY

założono 01.10.1903 r.

Nr 8 (1113) sierpień 2015 Tom 71 (LXXI)

*⁾ AGH w Krakowie, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

UKD 622.333:001.891.54:001.895

Treść: W artykule przedstawiono usługę OPTiCoalMine umożliwiającą modelowanie i optymalizację produkcji w kopalniach węgla kamiennego. Usługa została opracowana w ramach realizacji Gridu Dziedzinowego Energetyka w projekcie „Dziedzinowo zorientowane usługi i zasoby infrastruktury PL-Grid dla wspomagania Polskiej Nauki w Europejskiej Przestrzeni Badawczej – PLGrid Plus” w Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH. W pracy przedstawiono opis usługi i przykład jej wykorzystania dla wybranego przedsiębiorstwa górniczego.

Abstract: This paper presents the OPTiCoalMine calculation service that allows modeling and optimization of production in coal mines.

The service has been developed within the framework of the Energy Power Grid in the project “Domain-oriented services and resources of Polish Infrastructure for Supporting Computational Science in the European Research Space – PLGrid Plus”

coordinated by the Academic Computer Center Cyfronet in Cracow. The paper presents a description of the service and an example of its use for the selected mining company.

Dr hab. inż. Edyta Brzychczy*⁾

Modelowanie i optymalizacja wydobycia w kopalniach węgla

kamiennego z wykorzystaniem struktur gridowych

Modelling and optimization of mining production in coal mines with use

of the OPTiCoalMine calculation service

Słowa kluczowe:

węgiel kamienny, OPTiCoalMine, modelowanie, optymalizacja, wydobycie Key words:

hard coal, OPTiCoalMine, modelling, optimization, production

Dr inż. Aneta Napieraj*⁾ Dr inż. Marta Sukiennik*⁾

1. Wprowadzenie

Grid obliczeniowy to infrastruktura sprzętowa i progra- mowa, która w sposób niezawodny, spójny, rozproszony i tani zapewnia dostęp do zasobów obliczeniowych. Zapewnia ściśle kontrolowane współdzielenie zasobów i rozwiązywanie pro- blemów w dynamicznych organizacjach wirtualnych, w skład których wchodzi wiele różnych instytucji. Współdzielenie nie dotyczy prostej wymiany plików, lecz raczej bezpośredniego dostępu do komputerów, oprogramowania, danych i innych zasobów. Obliczenia gridowe stają się platformą obliczenio- wą nowej generacji do rozwiązywania problemów o dużej złożoności [7].

Z taką dużą złożonością problemu mamy do czynienia między innymi w przypadku modelowania i optymalizacji procesu wydobywczego w grupie kopalń. Opracowanie bowiem optymalnego harmonogramu produkcji wymaga często analizy dziesiątek, a nawet setek wyrobisk ścianowych, powiązanych ze sobą zarówno zależnościami czasowymi, jak i technicznymi (np. wyposażeniem, infrastrukturą techniczną czy określonymi wymaganiami technologicznymi i górniczy- mi). W takim przypadku projektant potencjalnie może mieć do czynienia z bardzo wieloma możliwościami (wariantami) prowadzenia robot górniczych.

Projektanci zajmujący się planowaniem wydobycia węgla kamiennego posiadają odpowiednie dane i wiedzę odnośnie do warunków geologiczno-górniczych i techniczno-organiza- cyjnych projektowanych wyrobisk. Wskazują jednak na brak

narzędzi wspierających modelowanie i generowanie nowych rozwiązań, które powalają na przeprowadzenie odpowiedniej liczby symulacji w warunkach złożonych i kompleksowych problemów projektowych [5].

Jeszcze do niedawna brak było narzędzia, które by mo- gło wspomóc taką analizę symulacyjną. Pewną propozycją w tym zakresie była, opracowana na podstawie metody CPRG, aplikacja CPRG.SYS [1], która umożliwiła modelowanie i optymalizację robót eksploatacyjnych w wielozakładowym przedsiębiorstwie górniczym. Jej wykorzystanie wymagało jednak od użytkowników zainstalowania aplikacji na jedno- stce komputerowej i, z uwagi na złożoność analizowanych wariantów, posiadanie dostępu do dużej mocy obliczeniowej serwerów. Ze względu na brak bezpośredniego dostępu po- tencjalnych użytkowników do dużych i jednocześnie wolnych mocy obliczeniowych podjęto prace mające na celu zaim- plementowanie algorytmu metody CPRG w postaci usługi obliczeniowej w struktury gridowe Polskiej Infrastruktury Gridowej. Efektem tych prac jest usługa OPTiCoalMine, która została opisana w dalszej części pracy.

2. Usługa OPTiCoalMine

Polska Infrastruktura Gridowa została zbudowana w ramach projektu PL-Grid (2009-2012), w celu dostarczenia polskiej społeczności naukowej platformy informatycznej opartej na klastrach komputerów, służących e-Science w różnych dziedzinach [2]. Infrastruktura wspiera badania na- ukowe poprzez integrację danych doświadczalnych i wyników zaawansowanych symulacji komputerowych prowadzonych przez geograficznie rozproszone zespoły. Infrastruktura PL- Grid umożliwia polskim naukowcom prowadzenie badań naukowych w oparciu o symulacje i obliczenia dużej skali z wykorzystaniem klastrów komputerów oraz zapewnia wy- godny dostęp do rozproszonych zasobów komputerowych.

Dostęp jest darmowy dla naukowców i wszystkich osób prowadzących działalność naukową, związaną z uczelnią lub instytutem naukowym w Polsce [8]. Rozwinięciem Polskiej Infrastruktury Gridowej był projekt „Dziedzinowo zorien- towane usługi i zasoby infrastruktury PL-Grid dla wspoma- gania Polskiej Nauki w Europejskiej Przestrzeni Badawczej – PLGrid Plus” mający na celu przygotowanie specyficznych środowisk obliczeniowych (tzw. gridów dziedzinowych), czyli rozwiązań, usług i poszerzonej infrastruktury obliczeniowej wraz z oprogramowaniem, dostosowanych do potrzeb różnych grup naukowców. Rozwiązania w ramach projektu stworzone są dla użytkowników z różnych dziedzin i obszarów nauki, np.:

Nanotechnologie, Akustyka, Life Science, Chemia kwantowa, Fizyka molekularna, Ekologia, Energetyka, Bioinformatyka, Zdrowie, Materiały, Metalurgia [8].

Usługa obliczeniowa OPTiCoalMine stanowi część Gridu Dziedzinowego Energetyka i jest dostępna na platformie wirtualnego laboratorium GridSpace2 [3,4]. Z usługi mogą korzystać użytkownicy zarejestrowani w portalu PL-Grid, któ- rzy wystąpią z wnioskiem o dostęp do niej na swoim koncie.

Algorytm usługi w zakresie modelowania wariantów opar- ty jest na zdeterminowanej sieci czynności, która umożliwia odwzorowanie w czasie robót zbrojeniowych, eksploatacyj- nych i likwidacyjnych w projektowanych wyrobiskach ścia- nowych w kopalniach przedsiębiorstwa wielozakładowego.

Podstawową wyznaczaną wielkością jest wydobycie miesięcz- ne z robót eksploatacyjnych z uwzględnieniem założenia, iż postęp robót eksploatacyjnych jest zmienną losową. Pozwala to, w efekcie modelowania przebiegu procesu wydobyw- czego, na wyznaczenie możliwych odchyleń od wartości oczekiwanych wydobycia w skali całego przedsiębiorstwa

górniczego, czyli wskazanie ryzyka związanego z realizacją procesu wydobywczego według wybranego wariantu reali- zacji robót. W przypadku zdefiniowania rożnych możliwości wyposażenia poszczególnych wyrobisk ścianowych – algo- rytm usługi wskazuje najlepszą alokację według przyjętego kryterium optymalizacji mającego na celu minimalizację odchyleń wydobycia miesięcznego od wielkości planowanych w przedsiębiorstwie górniczym w analizowanym okresie.

Optymalizacja prowadzona jest z wykorzystaniem algorytmu ewolucyjnego, opartego na programowaniu ewolucyjnym.

Funkcję przystosowania w tym algorytmie (dla przyjętego kryterium optymalizacji) zdefiniowano następująco

gdzie:

WSR_i – wartość średnia wydobycia netto z robót eks- ploatacyjnych w przedsiębiorstwie górniczym w analizowanym okresie, Mg/mc,

WPl_i – planowana wartość wydobycia netto z robót eksploatacyjnych w przedsiębiorstwie górniczym w analizowanym okresie, Mg/mc,

m – liczba miesięcy w analizowanym okresie.

Obliczenia w usłudze realizowane są na klastrze obli- czeniowym ZEUS o mocy obliczeniowej 169 TFlops (czyli 169*10¹² operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę) oraz pamięci operacyjnej 23 TB.

Wygląd strony obsługującej działanie usługi w wirtualnym laboratorium GridSpace2 przedstawiono na rysunku 1.

Strona usługi podzielona jest na 5 okien:

1. Okno 1, w którym następuje wprowadzenie zmiany do- myślnych ustawień algorytmu obliczeniowego.

2. Okno 2, w którym dostępny jest pogląd zmienionych i zapisanych (w Oknie 1) ustawień algorytmu.

3. Okno 3, w którym następuje wprowadzenie pliku z danymi wejściowymi.

4. Okno 4, w którym następuje uruchomienie usługi i prze- słanie żądania wykonania obliczeń na klastrze obliczenio- wym (poprzez mechanizm kolejkowy PBS).

5. Okno 5, w którym dostępny jest podgląd wyników obliczeń w formie graficznej (wykresu na ekranie) oraz istnieje możliwość zapisania pliku wyjściowego z wynikami obliczeń.

Struktura pliku wejściowego (w formacie .xml) podzielona jest na następujące części:

– „ściany”, w której zapisane są parametry projektowa- nych wyrobisk ścianowych,

– „ciągi”, w której zapisane są dane dotyczące ciągów produkcyjnych, czyli powiązań czasowych pomiędzy wyrobiskami ścianowymi,

– „zestawy”, w której określone zostają zestawy (kom- pleksy) ścianowe,

– „mws”, w której zapisane jest przyporządkowanie zestawów ścianowych do projektowanych wyrobisk ścianowych,

– „mps”, w której zapisane są wartości średnie rozkładu postępu robót eksploatacyjnych w projektowanych wyrobiskach, przy wykorzystaniu zdefiniowanych zestawów ścianowych,

– „mos”, w której zapisane są wartości odchyleń stan- dardowych rozkładu postępu robót eksploatacyjnych w projektowanych wyrobiskach, przy wykorzystaniu zdefiniowanych zestawów ścianowych.

W efekcie obliczeń użytkownik otrzymuje plik wyjściowy z danymi dotyczącymi:

Rys. 1. Ekran usługi OPTiCoalMine w wirtualnym laboratorium GridSpace2 Fig. 1. Screen of OPTiCoalMine service in the virtual laboratory GridSpace2 – dat rozpoczęcia robót w poszczególnych ciągach produk-

cyjnych,

– doboru zestawów wyposażenia do projektowanych wyro- bisk,

– średnich postępów robót eksploatacyjnych – wylosowa- nych z zadanego (w danych wejściowych) rozkładu [m/d], – dat rozpoczęcia i zakończenia robót zbrojeniowych, – dat rozpoczęcia i zakończenia robót likwidacyjnych, – średnich wartości wydobycia miesięcznego w poszcze-

gólnych miesiącach analizowanego okresu,

– odchyleń standardowych wydobycia miesięcznego w poszczególnych miesiącach analizowanego okresu, – wartości funkcji przystosowania dla najlepszego osobnika

w kolejnych generacjach algorytmu ewolucyjnego.

Na podstawie otrzymanych wyników można w ogólno- dostępnym oprogramowaniu sporządzić harmonogram robot górniczych, który po podjęciu decyzji o realizacji wybranego wariantu, może zostać wdrożony w przedsiębiorstwie.

Szczegółowe informacje o opracowanej usłudze dostępne są na stronie [6]. Natomiast przykład działania usługi dla wy-

branego przedsiębiorstwa górniczego przedstawiony zostanie w dalszej części artykułu.

3. Modelowanie i optymalizacja wydobycia w przykłado- wym przedsiębiorstwie górniczym z wykorzystaniem usługi OPTiCoalMine

Studium przypadku obejmuje trzy kopalnie wybranej spółki węglowej. W celu wyznaczenia optymalnego pozio- mu wydobycia utworzono odpowiedni plik .xml, w którym wprowadzono charakterystykę projektowanych wyrobisk ścianowych, zdefiniowano ciągi produkcyjne oraz określono możliwą alokację maszyn w wyrobiskach ścianowych. Zadano również parametry rozkładu postępu robót eksploatacyjnych w poszczególnych wyrobiskach z określonym wyposażeniem (tablicy 1). Zestawy wyposażenia przedstawiono w tablicy 2.

Założono następujące wartości parametrów wejściowych:

wydobycie planowane 300 000, Mg/m-c, czasookres analizy 24 [m-ce] w terminie od 01-01-2017 do 31-12-2018, czas trwania robót zbrojeniowych i likwidacyjnych 3, m-ce.

Obliczenia realizowano przy następujących ustawieniach algorytmu ewolucyjnego: liczebność populacji bazowej P=200, liczebność populacji rodzicielskiej λ=7, liczebność elity η=2. W toku algorytmu przyjęto liczbę losowań postępu robót eksploatacyjnych w planowanych wyrobiskach N=100.

Z uwagi na to, iż algorytmy ewolucyjne są metodą heu- rystyczną obliczenia przeprowadzono w toku wielokrotnych, niezależnych uruchomień algorytmu (n=39 powtórzeń).

Na rysunku 2 przedstawiono wyznaczone wydobycie wraz z odchyleniem standardowym w odniesieniu do wydobycia planowanego dla najlepszego rozwiązania (osiągniętego w 21 iteracji obliczeń).

Na podstawie wyników obliczeń sporządzono harmono- gram robót dla wariantu optymalnego obejmujący okres od 31-12-2015 do 21-05-2022, którego fragment przedstawiono na rysunku 3.

Otrzymane wyniki obliczeń z usługi można wykorzystać do wspomagania decyzji podejmowanych w działach przy- gotowania produkcji kopalń węgla kamiennego w zakresie oceny wariantów rozcięcia złoża lub określenia kolejności

Tablica 1. Dane wejściowe do algorytmu Table 1. Input data for the algorithm

kopalnia ciąg ściana dł. ściany, m wysokość ściany m wybieg ściany m

Alokacja zestawów maszynowych Średni postęp, m/dobę

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6

K1 c1

404 161.5 2.45 808.3 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

405 161.5 2.45 808.3 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

406 161.5 2.45 808.3 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

407 111 2.85 726 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

408 111 2.85 726 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

c2

409 204.5 1.85 823 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

410 204.5 1.85 823 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

411 204.5 1.85 823 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

412 215.5 2.85 708 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

413 215.5 2.85 708 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

c3

501 173.5 3.7 1021.9 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

502 173.5 3.7 1021.9 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

503 173.5 3.7 1021.9 0,9 0,1 0 0 0 0 5,79 3,73 0 0 0 0

K2

c4 414 248.5 3.9 1010 0,1 0,5 0,3 0,1 0 0 6,43 5,95 4,05 5,62 0 0

415 247.5 3.4 950 0,1 0,5 0,3 0,1 0 0 6,43 5,95 4,05 5,62 0 0

c5 416 247.5 2.5 1200 0,1 0,5 0,3 0,1 0 0 6,43 5,95 4,05 5,62 0 0

417 297.5 2.35 330 0,1 0,5 0,3 0,1 0 0 6,43 5,95 4,05 5,62 0 0

c6 418 244.5 1.75 970 0,1 0,5 0,3 0,1 0 0 6,43 5,95 4,05 5,62 0 0

419 200 1.85 660 0,1 0,5 0,3 0,1 0 0 6,43 5,95 4,05 5,62 0 0

K3 c7

320 249 1.98 810 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

321 238 1.92 630 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

322 213 2 600 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

c8

323 241 2.44 1420 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

324 154 2.39 760 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

325 152 2.11 760 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

c9

420 208 1.98 1030 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

421 240 2.86 940 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

422 161 1.96 960 0,4 0 0 0,4 0,1 0,1 6,57 0 0 5,43 3,76 5,1

Tablica 2 Przyjęte zestawy wyposażenia Table 2. Assumed sets of equipment

Numer zestawu Typ kombajnu Typ przenośnika

Z1 JOY 4L RYBNIK 850

Z2 KSW 880EU RYBNIK 850

Z3 KGE 750 JOY AFC

Z4 KSW 460 RYBNIK 850

Z5 KGE 710FM RYBNIK 850

Z6 KGS345N HB 3E74

Rys. 2. Wielkość wydobycia i odchylenie standardowe oraz wydobycie planowane dla wariantu optymalnego Fig. 2. Amount of production and standard deviation and production planned for the optimal scenario

Rys. 3. Harmonogram robót górniczych dla optymalnego wariantu (fragment) Fig. 3. Schedule of mining works for the optimal scenario (fragment)

uruchamiania wyrobisk ścianowych z uwzględnieniem doboru wyposażenia do projektowanych robót.

4. Podsumowanie

Struktury gridowe przeznaczone są do wspomagania obliczeń w warunkach złożonych problemów projektowych.

Stanowią one jedną z możliwości wykorzystania zaawanso- wanych narzędzi ICT w warunkach przedsiębiorstw prze- mysłowych.

W artykule przestawiono usługę OPTiCoalMine, która umożliwia modelowanie i optymalizację produkcji węgla ka- miennego w wielozakładowym przedsiębiorstwie górniczym.

Jest ona częścią Gridu Dziedzinowego Energetyka w Polskiej Infrastrukturze Gridowej.

Opracowana usługa umożliwia analizę złożonych warian- tów prowadzenia robót eksploatacyjnych w wielozakładowym przedsiębiorstwie górniczym z uwzględnieniem aspektu alo- kacji wyposażenia i ryzyka związanego z postępem tych robót.

Istotną zaletą jest jej dostępność dla użytkowników, poprzez stronę internetową wirtualnego laboratorium GridSpace2, bez konieczności instalacji aplikacji na komputerach użyt- kowników. Implementacja usługi w Polskiej Infrastrukturze Gridowej daje dostęp do olbrzymich mocy obliczeniowych, co w znaczny sposób ułatwia otrzymanie w relatywnie szybkim czasie rozwiązań dla nawet bardzo złożonych przypadków projektowych.

Osiągane w efekcie działania usługi wyniki, mogą wspomagać podejmowanie decyzji w zakresie planowania oraz przygotowania produkcji i zostać w dość prosty sposób przekształcone w harmonogram robót (ze wskazanym wypo-

sażeniem) w kopalniach wielkozakładowego przedsiębior- stwa górniczego, co zostało zaprezentowane na wybranym przykładzie.

Artykuł opracowano w ramach badań statutowych pro- wadzonych w Akademii Górniczo-Hutniczej im. St. Staszica w Krakowie nr 11.11.100.693

Literatura

1. Brzychczy E.: Metoda modelowania i optymalizacji robót eksploatacyj- nych w wielozakładowym przedsiębiorstwie górniczym. Wydawnictwa AGH. Seria Rozprawy i Monografie, nr 245. Kraków 2012.

2. Building a national distributed e-infrastructure – PL-Grid: scientific and technical achievements. Pod red. Bubak M., Szepieniec T., Wiatr K., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2012.

3. Ciepiela E., Nowakowski P., Kocot J., Harężlak D., Gubała T., Mainzer J., Kasztelnik M., Bartyński, T., Malawski, M., Bubak, M.: Managing Entire Lifecycles of e-Science Applications in GridSpace2 Virtual Laboratory – From Motivation through Idea to Operable Web-Accessible Environment Built on Top of PL-Grid e-Infrastructure. [In:] M. Bubak, T. Szepieniec, K. Wiatr (Eds) Building a National Distributed e-Infra- structure – PL-Grid – Scientific and Technical Achievements, Lecture Notes in Computer Science, vol. 7136, pp. 228÷239, Springer, 2012.

4. Pędziwiatr T.: OPTiCoalMine usługa obliczeniowa: kod źródłowy, ACK Cyfronet, Kraków, 2014.

5. Sukiennik M.: Wspomaganie planowania i optymalizacji procesu pro- dukcyjnego w kopalniach węgla kamiennego narzędziami ICT, Przegląd Górniczy, nr 9, 2013.

6. https://docs.plgrid.pl/display/PLGDoc/Energetyka%3A+OPTi CoalMine, data dostępu: 25.04.2015.

7. http://students.mimuw.edu.pl/SR-MSUI/10-grid/gridy.pdf, data dostępu:

26.04.2015.

8. www.plgrid.pl, data dostępu: 29.04.2015.

Szanowni Czytelnicy!

Przypominamy o wznowieniu

prenumeraty „Przeglądu Górniczego”

Informujemy też, że od 2009 roku w grudniowym zeszycie P.G. zamieszczamy listę naszych

prenumeratorów.

*⁾ AGH w Krakowie

UKD 657.471.12:677.471.1:005.7

Treść: W artykule przedstawiono koncepcję zarządzania produkcją odchudzoną Lean Manufacturing oraz zdefiniowano kategorie marnotrawstwa wg Taichii Ohno. W dalszej części artykułu opisano działania z zakresu Lean Manufacturing, które zostały wdrożone w kopalniach, celem eliminacji strat. Najważniejszym problemem są wysokie koszty wydobycia, zapasów i pracy, dlatego też w pierwszej kolejności kierownictwo kopalni powinno opracować program szkoleń rozwijających świadomość Lean Manufacturing wśród pracowników kopalni

Abstract: This paper presents a concept of Lean Manufacturing management and defines the Taiichi Ohno’s Categories of Waste (the 7Ws). Further in this paper the activities of Lean Manufacturing implemented in mines to reduce losses were described.

The most important issue is high cost of exploitation, inventory and labor so the first step which should be undertaken by the management of mine is to prepare a training program which developes awareness of Lean Manufacturing among the employees of the mine.

Dr hab. inż. Dariusz Fuksa*⁾ Dr inż. Artur Bator*⁾

Zarządzanie produkcją odchudzoną - kierunkiem działań

dla poprawy funkcjonowania kopalń

Lean Manufacturing management as the directions for improving mine

operation

Słowa kluczowe:

górnictwo, Lean Manufacturing, efektywność przedsiębiorstwa, motywacja Key words:

mining industry, Lean Manufacturing, company effectivenes, motivation

Dr inż. Mieczysław Ślósarz*⁾ Dr hab. inż. Marek Kęsek*⁾

1. Wprowadzenie

Zarządzanie produkcją odchudzoną (Lean Manufacturing) jest w dzisiejszych czasach najchętniej stosowaną kon- cepcją zarządzania w firmach funkcjonujących w szybko zmieniających się warunkach, oraz przy dużej konkurencji.

Podstawowymi problemami przedsiębiorstw są duże koszty oraz krótkie okresy przewidziane na realizację zamówień.

Przedsiębiorstwa mogą stosować dwa rodzaje praktyk, a mianowicie dobre lub złe. Do dobrych praktyk możemy zaliczyć stosowanie różnych metod i narzędzi szczupłej pro- dukcji, które pozwalają zidentyfikować źródła marnotrawstwa tam, gdzie nie jest ono widoczne na pierwszy rzut oka lub w miejscu, gdzie nikt go nie szukał. Złymi praktykami może być natomiast korzystanie z tańszych i jednocześnie gorszych materiałów dla obniżenia kosztów wytwarzania, lub też wy- korzystywanie pracowników do realizacji większego zakresu prac, niemożliwego do wykonania w normalnym czasie i w normalnym tempie pracy.

System szczupłego wytwarzania został rozpowszechniony w ostatnim dwudziestoleciu dzięki pracownikom naukowym z USA, fundamentalne zasady jego działania stosowane były w japońskim przemyśle już od około 50 lat [1]. Obecnie jest to najskuteczniejszy sposób podnoszenia produktywności przedsiębiorstwa, zmniejszania marnotrawstwa i optymali- zowania procesu produkcyjnego.

2. Lean Manufacturing.

Lean Manufacturing (szczupłe wytwarzanie) to filozofia zarządzania prowadząca do eliminowania marnotrawstwa oraz do poprawy konkurencyjności wyrobów i procesów.

System ten jest „szczupły”, ponieważ wykorzystuje poło- wę pracy ludzkiej, połowę miejsca w hali lub magazynie, mniejszą ilość narzędzi, zapasów oraz czasu pozwalając na produkowanie bez defektów dużej gamy różnorodnych pro- duktów. Eliminacji podlegają czynności zbędne uznawane jako niepotrzebne, na czynności niezbędne kładziony jest wyjątkowy nacisk, tak aby były wykonywane w odpowied- niej kolejności i bezbłędnie [2]. Główna idea Lean polega na użyciu takich sposobów funkcjonowania przedsiębiorstwa, aby w określonych warunkach techniczno-organizacyjnych osiągnąć jak najlepsze efekty działania jak najmniejszymi nakładami. Uzyskuje się to poprzez wszechstronną elimina- cję wszelkiego rodzaju marnotrawstwa (muda), usuwane są nie tylko z systemu produkcyjnego, ale w obszarze całego przedsiębiorstwa.[9]

Czynniki te możemy wyszczególnić w całym przedsię- biorstwie i wszystkich łańcuchach dostaw. Nie wpływają one na wzrost wartości wyrobu [6]. Wyeliminowanie mudy ze wszystkich procesów w organizacji pozwala wzmocnić jej konkurencyjność dzięki m.in. lepszemu wykorzystaniu dostępnych zasobów, podniesieniu wydajności pracy oraz obniżeniu kosztów wytworzenia produktów lub usług.

Taiichi Ohno, jeden z szefów Toyoty, ustalił siedem katego- rii mudy, jednak w różnych publikacjach można również zna- leźć ósmą kategorię – straconą kreatywność pracowników[9].

Identyfikujemy następujące kategorie marnotrawstwa:

– Nadprodukcja (ang. waste of overproduction) – produko- wanie zbyt dużej ilości produktów lub wykonywanie ich zbyt wcześnie w stosunku co do terminu realizacji zamó- wienia. Prowadzi ona do konieczności magazynowania wyprodukowanych części, co jest niezgodne z systemem just in time.

– Oczekiwanie (ang. waste of waiting) – zalegający bez- czynnie materiał, oczekujący na przetworzenie lub też

nieefektywna praca pracowników poprzez oczekiwanie na materiały, narzędzia, instrukcje lub informacje. Również nierównomierne obciążanie pracą maszyn i urządzeń.

– Zbędny transport (ang. waste of transportation) – niepo- trzebne przemieszczenie części, ludzi i informacji, jak również transportowanie wyrobów w odległe miejsca, co generuje dodatkowe koszty.

– Nieprawidłowe przetwarzanie (ang. waste of over-proces- sing) – ignorancja wymogów i zaleceń klientów, powo- dująca dodatkowe sprawdzanie prac i przyrost kosztów.

Również stosowanie złych procedur wytwórczych.

– Nadmierne magazynowanie (ang. waste of inventory) – zbyt wysoki poziom zapasów oraz utrzymywanie du- żych powierzchni magazynowych. Również opóźnienia w przepływie materiałów i dokumentów. Obecność zapa- sów jest konsekwencją nadprodukcji.

– Zbędny ruch (ang. waste of motion) – nadmierne prze- mieszczanie się pracowników poprzez nieprawidłowo zaprojektowane stanowiska pracy oraz złą organizację maszyn na hali produkcyjnej.

– Braki (ang. waste of defects) – są to błędy występujące na produkcji, co powoduje dodatkowe naprawy lub wymiany wadliwych produktów, a co za tym idzie czas poświęcony na odpowiadanie na reklamacje klientów.

– Niewykorzystany potencjał pracowników (ang. waste of unitilized employee skills) – niewykorzystane pomysły, talenty i czas pracowników [6].

3. Działania z zakresu Lean Manufacturing zastosowane w kopalniach

Czy górnictwo może uzyskać korzyści stosując zasady Lean Manufacturing? Zasady te rozpowszechniły się głównie w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, maszynowym, ale prawidłowo wdrożone mogą dać również pozytywne efekty dla kopalń. Doświadczenie z innych branż sugerują wiele rozwiązań poprawiających efektywność funkcjonowania kopalń. Generalnie możemy przyjąć, że czynnikami najbar- dziej wpływającymi na efektywność kopalni są: czas cyklu realizowanych operacji, wydajność maszyn i wykorzystanie zasobów ludzkich. Wszystkie trzy mogą być optymalizowane właśnie dzięki stosowaniu metodologii Lean.

Przedstawione w dalszej części artykułu działania, zgod- ne z filozofią Lean Manufacturing, mogą przyczynić się do ograniczenia strat występujących w kopalni.

3.1. Nadmierna produkcja i nadmierne magazynowanie W okresie od stycznia do marca 2015 roku wydobycie wę- gla kamiennego ogółem wyniosło 16 465,3 tys. ton. Sprzedaż ogółem węgla kamiennego w danym okresie wyniosła 16 233,3 tys. ton. Z przedstawionych danych wynika, iż 232 tys. ton węgla pozostało na hałdach przykopalnianych.

W okresie tym nastąpiło obniżenie sprzedaży na rynek kra- jowy o 155,2 tys. ton (tj. o 1,1 %). Stan zapasów na hałdach w końcu lutego wyniósł 8,6 mln ton wobec 8,3 mln ton w końcu stycznia 2015 roku i 7,25 mln ton w końcu lutego 2014 roku [7]. W kwietniu i maju spółki obniżyły ceny niektó- rych sortymentów węgla, co pozwoliło im na szybkie pozbycie się dużej ilości tego surowca z hałd. Jest to rozwiązanie dość kontrowersyjne, mogące opierać się o dumping, lecz w efekcie likwidujące straty poniesione w związku z zapasami. Dalsze zwlekanie kierownictwa z decyzją o sprzedaży mogłoby być uznane za działalność na szkodę spółki, m.in. ze względu na koszty utrzymania bezpieczeństwa na przykopalnianych zwałowiskach w związku z zagrożeniem samozapłonu.

Kolejnym rozwiązaniem zgodnym z likwidacją nad- produkcji było czasowe wstrzymanie wydobycia, na które zdecydował się w połowie kwietnia 2014 zarząd Kompanii Węglowej, tłumacząc to spadkiem zapotrzebowania na węgiel. Przedstawiciele spółki wyjaśnili, że nie ma sensu produkować takich ilości surowca, skoro na zwałach kopalń KW leży 5 mln ton węgla. Na skutek przestoju wydobycie w spółce zostało ograniczone o 400 tys. ton. Pracownicy na postojowym otrzymali nieco ponad połowę wynagrodzenia.

Jednakże decyzji o przerywaniu wydobycia głośno sprzeciwili się związkowcy, według których nie jest to dobry kierunek do poprawy kondycji KW [5].

3.2. Oczekiwanie

Specyfiką kopalń są długie drogi transportu, które znacznie skracają efektywny czas pracy ludzi i maszyn, a przy tym generują dodatkowe koszty wynikające z utrzymywania trans- portu załóg i urobku. W należącej do Katowickiego Holdingu Węglowego kopalni „Mysłowice-Wesoła” znaleziono rozwią- zanie tego problemu – górnicy jeżdżą pod ziemią blisko 1,3 km od szybu do pracy na zainstalowanych w tym celu przenośni- kach taśmowych. W przypadku opisywanej trasy pracownicy pokonywali ją na nogach ponad 40 minut. Czas przejazdu na taśmach to około 10 minut. Poprawa podziemnego transportu to konieczność wobec rosnącej długości tras, jakie muszą po- konywać pracownicy pod ziemią. Z drogi tej korzysta około 50 pracowników na każdej zmianie, co oznacza korzyść około 1500 roboczominut, czyli 25 godzin roboczych na zmianie (czas przez jaki pracownicy wykonują pracę, a nie docierają do niej). Górnicy są mniej zmęczeni: dwukrotna podróż w pozycji leżącej zamiast pieszo zmniejsza ich wydatek energetyczny średnio o około 342 kcal na pracownika.[4]

Dobrym przykładem równomiernego obciążenia maszyn i urządzeń (czyli zasad lm) może być kopalnia „Silesia” ucho- dząca jeszcze w 2010 r. za jedną z najgorszych w Kompanii Węglowej. Po sprzedaży pracownikom oraz kapitałowi czeskiemu wprowadzono w niej system czasu pracy 24/7.

W efekcie dwukrotnie przybyło miejsc pracy, wydajność też znacznie wzrosła i należy do najwyższych w polskim górnic- twie. Wbrew pozorom ciągłość pracy nie powoduje większej awaryjności maszyn. Przeciwnie, uszkodzenia dostrzega się na bieżąco, nie ma też niespodzianek, jakie mogą się zdarzyć po uruchomieniu urządzeń, które stały przez dłuższy czas.

Jednak obsługa musi być regularna, pierwsza połowa każdej pierwszej zmiany przez 4 godziny przeznaczona jest na prze- gląd technologiczny. Tak naprawdę praca odbywa się więc 3,5 zmiany na dobę. Na początku przeprowadza się kontrole metanometryczne, smarowania, wymiany części, podzespo- łów, uzupełnia się płyny technologiczne, robi się przebudowy, remonty, konserwacje. Każda z brygad jest uniwersalna pod względem kwalifikacji i musi umieć nie tylko fedrować, ale też wykonać podstawowe przebudowy. Natomiast jest pewna grupa specjalistów – zwłaszcza elektryków, mechaników, hydraulików – którzy pracują stale na pierwszą zmianę, wła- śnie przy przeglądach i pracach technicznych.[3] Wzorem tej kopalni, wprowadzone są decyzje w innych kopalniach wprowadzające 6 dniowy tydzień pracy.

3.3. Niewykorzystany potencjał pracowników

Największym jednak problemem w kopalni jest niewy- korzystany potencjał pracowników, brak zaangażowania i apatia pracowników. W celu eliminacji takich zachowań należy zaangażować wszystkich pracowników i opierać się na pracy zespołowej, tak aby wdrożyć usprawnienia. Zgodnie z zasadą 5S należy stworzyć wśród górników poczucie jed-

ności i odpowiedzialności za miejsce pracy. Aby działania powyższe przyniosły skutek, należy również wdrożyć system motywacyjny premiujący efektywność i innowacyjność.

Stwierdzić należy, że w kopalniach wzrost wynagrodzenia oraz w ostatnich latach nie przełożył się na wzrost wydajności pracy. Jednocześnie należy zwrócić uwagę na stałą tendencję wzrostu kosztu pracy.[8]

Wdrożenie Lean Manufacturing musi być oparte na odpo- wiednim systemie motywacyjnym, który promuje zachowania zgodne z zasadami szczupłego zarządzania i zniechęca do łamania tych zasad. Należy zadbać, aby związek wypłacanej premii był powiązany z wynikami indywidualnymi, zespoło- wymi i całej kopalni.

4. Podsumowanie

Zarządzanie produkcją odchudzoną kreuje pewien rodzaj kultury pracy w jednostce wytwórczej, jaką jest kopalnia.

W wielu przedsiębiorstwach zasady Lean Manufacturing po- jawiły się w formie angażowania pracowników do wspólnego rozwiązywania problemów i promocji kaizen, czyli ciągłych działań doskonalących Lean. Każdy pracownik związany z kopalnią powinien być (lub chociaż wyrażać chęć) zain- teresowania się ustawicznie obniżką kosztów, skróceniem cyklu produkcji, dostaw oraz aspektami związanymi z pod- noszeniem jakości.

W pierwszej kolejności kierownictwo kopalni powinno opracować program szkoleń rozwijających świadomość Lean Manufacturing wśród pracowników kopalni. W przemyśle wydobywczym choć można zauważyć nieliczne pozytywne przykłady wykorzystania narzędzi Lean, to istnieją również spore ograniczenia będące wyzwaniem wdrożeniowym.

W szczególności należy podkreślić opór wobec zmian, silny obecnie w tej branży.

Praca opublikowana w ramach Badań Statutowych AGH nr 11.11.100.693

Bibliografia

1. Antosz K., Pacana A., Stadnicka D., Zielecki W.: Narzędzia Lean Manufacturing. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2013.

2. Czerska J.: Podstawowe Narzędzia Lean Manufacturing, LeanQ Team, Gdańsk 2014.

3. Gałązka W.: PG Silesia: system 24/7 daje wydajność i zatrudnienie, Portal górniczy NETTG.pl

4. Górnictwo: jazda na taśmie w kopalni Mysłowice-Wesoła, PAP, Portal górniczy NETTG.pl

5. Górnictwo: rozpoczął się przestój w kopalniach Kompanii, PAP, Portal górniczy NETTG.pl

6. Grudowski P.: Leseure E. LSS Plutus - Lean Six Sigma dla małych i średnich przedsiębiorstw, WNT, Warszawa 2013.

7. Informacja o funkcjonowaniu górnictwa węgla kamiennego w marcu oraz w okresie styczeń – marzec 2015r. Opracowanie obejmuje dane przedsiębiorstw górniczych w rozumieniu ustawy o funkcjonowaniu górnictwa węgla kamiennego Warszawa, Ministerstwo Gospodarki, maj 2015.

8. Kutkowski J., Zaniewski K.: Fundusz motywacyjny przedsiębiorstwa – zysk, czy strata? Szkoła Ekonomiki i Zarządzania w Górnictwie, Krynica 2012. Przegląd Górniczy nr 9/2012.

9. Walentynowicz P.: Uwarunkowania skuteczności wdrażania Lean Management w przedsiębiorstwach produkcyjnych Polsce. Gdańsk.

Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańsk, 2013.

1. Wprowadzenie

Ryzyko jest definiowane jako niepewne zdarzenie lub zbiór niepewnych zdarzeń, które – jeżeli by zaszły – wpłyną na osiągalność celów. Ryzyko jest kombinacją prawdopo- dobieństwa materializacji przewidywanego zagrożenia lub okazji i skali ich ewentualnego oddziaływania na cele [7].

Kompleksowe zarządzanie ryzykiem jest przedsięwzięciem, którego celem jest kontrola i zarządzanie ryzykiem całej instytucji. Zrozumienie ryzyk zagrażających firmie pozwala na podejmowanie korzystniejszych decyzji strategicznych, oraz, dzięki temu, na lepsze wykorzystywanie zasobów firmy [1,3]. Skuteczne zarządzanie ryzykiem polega również na trafnym prognozowaniu czynników ryzyka w różnych ho- ryzontach czasowych oraz rozważaniu różnych scenariuszy.

Konsekwencją tak postawionego zagadnienia jest koniecz-

*⁾ AGH w Krakowie, Wydział Górnictwa i Geoinżynieri

UKD 622.86/.88:005.7:658.1/.5

Treść: W artykule przedstawiono koncepcję zarządzania ryzykiem korporacyjnym z uwzględnieniem ryzyka zawodowego. Zarządzanie ryzykiem stanowi nieodłączny element każdego przedsięwzięcia. Proces zarządzania ryzykiem może być stosowany zarówno do negatywnych zagrożeń, jak i pozytywnych okazji. Zarządzanie ryzykiem korporacyjnym to zarządzanie celami przedsiębior- stwa z uwzględnieniem zagrożeń dla ich realizacji. Nowoczesne podejście do problematyki zarządzania ryzykiem powoduje, że jest to proces ciągłego doskonalenia. Dążąc do poprawy bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników przedsiębiorstwo w sposób optymalny powinno wykorzystać zdobycze techniczne i technologiczne z uwzględnieniem wiedzy i nauki.

Abstract: This paper presents the concept of corporate risk management with regard to occupational risk. Risk management is an integral part of any project. The risk management process can create chances as well as threats. Risk management is the management of corporate business objectives with reference to the risks for their implementation. Modern approach to risk management issues means that it is a process of continuous improvement. Aiming to improve the safety and health of wor- kers of the company in an optimal way should take advantage of the technical and technological achievements with regard to knowledge and learning.

dr inż. Mariusz Kapusta*⁾ dr hab. Patrycja Bąk*⁾

Zarządzanie ryzykiem korporacyjnym z uwzględnieniem

ryzyka zawodowego

Management of corporate risk with regard to occupational risk

Słowa kluczowe:

ryzyko korporacyjne, ryzyko zawodowe, pętla zarządzania ryzykiem zawodowym, strategie alternatywne Key words:

corporate risk, professional risk, work-loop risk management, alternative strategies

ność zbierania bardzo szczegółowych informacji na temat działalności całego przedsiębiorstwa, poczynając od danych handlowych (włączając w to informacje o kontrahentach), poprzez sprawozdania finansowe i umowy ubezpieczeniowe, a kończąc na danych eksploatacyjnych i operacyjnych [10].

2. Koncepcja zarządzania ryzykiem korporacyjnym Proces zarządzania ryzykiem można podzielić na eta- py. W pierwszej kolejności (etap I) należy zidentyfikować ryzyka grożące przedsiębiorstwu, w tym ustalić przyczyny oraz stwierdzić potencjalne konsekwencje. Następnie należy przeanalizować te ryzyka (etap II), czyli ustalić prawdopo- dobieństwa wystąpienia i zależności między zdarzeniami oraz oszacować rozmiary i (finansowe) konsekwencje tych zdarzeń. W przypadku niektórych ryzyk można stworzyć uproszczone mapy (tablice) ryzyka, które w przybliżeniu

opisują częstość i rozmiary poszczególnych zdarzeń, bez wchodzenia w detale. Dwa pierwsze etapy realizuje się raz na jakiś czas (opracowanie systemu, wprowadzenie modyfikacji wynikających ze zmian w działalności przedsiębiorstwa lub funkcjonowania rynku) i najlepiej powierzyć je specjalistom.

W etapie III procesu zarządzania ryzykiem należy opracować warianty, tj. ustalić możliwe scenariusze (alternatywne strate- gie) oraz przeanalizować koszty związane z poszczególnymi wariantami. W etapie IV należy ocenić ryzyko poprzez stwier- dzenie gotowości i ustalenie zdolności przedsiębiorstwa do podejmowania ryzyka, ustalenie poziomu ryzyka oraz ocenę adekwatności i stopnia redukcji ryzyka dla opracowanych wa- riantów (scenariuszy). Te dwa etapy realizuje się na bieżąco.

Dobrze, aby były one częściowo zautomatyzowane, poprzez wykorzystanie systemu komputerowego do przeprowadza- nia analiz i symulacji. W etapie V należy podjąć decyzje oraz rozpocząć działania związane z optymalną strategią.

Etap VI to etap kontrolny, na który składa się sprawdzenie i ocena skutków podjętych działań, wprowadzenie zmian w procesie zarządzania ryzykiem (w przypadku zauważonych błędów) oraz dalsze korzystanie z procedur i narzędzi, które się sprawdziły [2].

Zarządzanie ryzykiem korporacyjnym jest procesem realizowanym przez zarząd, którego celem jest identyfika- cja potencjalnych zdarzeń, które mogą wywrzeć wpływ na przedsiębiorstwo, utrzymania ryzyka w ustalonych granicach oraz rozsądne zapewnienie realizacji celów przedsiębiorstwa.

Proces zarządczy uwzględniony jest w strategii i obejmuje całą organizację. Jednocześnie jest to proces angażujący cały personel, co podkreśla dominującą rolę zasobów ludzkich i związane z nimi zagrożenia szczególnie w przypadku przed- siębiorstw przemysłowych [4].

3. Ocena ryzyka zawodowego w przedsiębiorstwie Podstawę prawną w zakresie oceny ryzyka zawodowego w przedsiębiorstwie stanowią przepisy prawne zewnętrzne [9]

oraz wewnętrzne w postaci regulaminów pracy i zarządzeń pracodawcy. Ogólnie pod pojęciem oceny ryzyka rozumie się dokładną identyfikację i ocenę zagrożeń występujących w środowisku pracy, które mogą wyrządzić krzywdę pracow- nikowi. Prawidłowo przeprowadzona ocena powinna weryfi- kować, czy w przedsiębiorstwie zastosowano wystarczające środki ograniczające lub eliminujące zagrożenia oraz określić profilaktykę w celu poprawy bezpieczeństwa pracowników.

Tym samym działania takie powinny prowadzić do uzyskania pewności, iż prawdopodobieństwo, że pracownik ulegnie wy- padkowi lub chorobie zawodowej jest na możliwie najniższym poziomie. Należy też zwrócić uwagę, że ma to istotny wpływ na „kondycję” przedsiębiorstwa, bowiem wypadki przy pracy i choroby zawodowe negatywnie wpływają na wizerunek firmy. Ponadto, generują koszty wynikające z przestojów, zmniejszenia wydajności i produkcji, zwiększenia składek ubezpieczeniowych, ryzyka ewentualnego uczestnictwa w postępowaniach sądowych.

Przygotowując się do przeprowadzenia oceny ryzyka zawodowego w przedsiębiorstwie warto sobie uświadomić, że na stanowiskach pracy występuje znaczna liczba zagrożeń.

Zasadniczym pytaniem jest określić, które z nich są najważ- niejsze i które należy monitorować. Na rysunku 1 przedsta- wiono schemat klasycznej analizy i oceny ryzyka.

Zaproponowany schemat pozwala podzielić występu- jące zagrożenia w przedsiębiorstwie ze względu na ryzyko z nimi związane na ryzyko nieakceptowalne i akcepto- walne [5]. W przypadku oszacowania ryzyka na poziomie nieakceptowalnym pracownik nie może zostać dopuszczo-

ny do wykonywania pracy, aż do znalezienia rozwiązań pozwalających obniżyć poziom ryzyka. W przypadku ryzyka akceptowalnego i kontrolowanego najczęściej będzie to skutkowało stosowaniem środków ochrony i procedur przez pracownika. Natomiast dla ryzyka akceptowalnego i tolerowanego najprawdopodobniej w wyniku przeprowadzenia oceny środki ochrony nie będą potrzebne.

Samo szacowanie poziomu ryzyka zawodowego w firmie a następnie jego ocena to jeden z elementów w ciągłym procesie zarządzania ryzykiem. Na rysunku 2 przedstawiono schemat pętli zarządzania ryzykiem zawodowym jako etap ciągłego doskonalenia kontroli zagrożeń na stanowiskach pracy [6].

Rys. 1. Strategia DUAT – analiza i ocena ryzyka Fig. 1. DUAT strategy – analysis and assessment of risk Źródło: opracowanie własne, na podstawie Karczewski (2007)

Rys. 2. Schemat pętli zarządzania ryzykiem zawodowym Fig. 2. Scheme of work-loop risk management

Źródło: opracowanie własne, na podstawie Karczewski (2012)

Nowoczesne podejście do problematyki zarządzania ryzy- kiem powoduje, że jest to proces ciągłego doskonalenia. Dążąc do poprawy bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników przedsiębiorstwo w sposób optymalny powinno wykorzystać zdobycze techniczne i technologiczne z uwzględnieniem wiedzy i nauki. Identyfikacja zagrożeń jest próbą określenia czynników niebezpiecznych, szkodliwych i uciążliwych na stanowisku pracy które mogą spowodować wypadek, chorobę zawodową lub inna szkodę (awarię, stratę mienia). W tym celu najczęściej wykorzystuje się:

– listy kontrolne

– metody zaawansowane – dokumentację techniczną

– normy określające wymagania bezpiecznej pracy – dokumenty pomiarów czynników środowiska pracy

Po dokonaniu identyfikacji zagrożeń w przedsiębiorstwie powinno się wykonać ich weryfikację, sprawdzając czy wszyst-

kie zostały zidentyfikowane. Równocześnie część z nich zostaje wyeliminowana ze względu na bardzo małe skutki, które nie mają istotnego znaczenia dla pracowników i firmy.

Ten etap w pętli stanowi oszacowanie ryzyka na podstawie zi- dentyfikowanych zagrożeń. Sama ocena ryzyka to porównanie wartości oszacowanego ryzyka w wartościami normatywnymi i podjęcie decyzji, czy jest to poziom akceptowalny. Na tym etapie analizy zostaje wyznaczona dopuszczalność ryzyka zawodowego. Analiza opcji pojawia się w przypadku, gdy zidentyfikowane zagrożenie jest na poziomie niedopuszczal- nym (nieakceptowalne). W tym momencie należy zredukować poziom ryzyka poprzez analizę różnych opcji, uwzględniając koszty i analizę różnych rozwiązań. Wdrożenie opcji powinno obniżyć ryzyko zawodowe do poziomu akceptowalnego, co pozwoli na bezpieczne wykonywanie pracy przez pracowni- ków. Ostatnim etapem w pętli jest monitorowanie zagrożeń, które pozwala ocenić skuteczność wprowadzonych rozwiązań.

Równocześnie pozwala także sprawdzić i ocenić, czy w przy- padku dokonania wyboru jednej z opcji działań korygujących i naprawczych nie ma efektów ubocznych w postaci nowego zagrożenia.

4. Metody analizy i oceny ryzyka zawodowego

Współcześnie w przedsiębiorstwach często występują różne kryteria wyboru metod oceny ryzyka zawodowego.

Pracodawca sam podejmuje decyzję dotyczącą osób które mają przeprowadzić ocenę ryzyka. W skład zespołu powinny wchodzić osoby z dużym doświadczeniem zawodowym i wie- dzą pozwalającą zidentyfikować i dokonać oceny zagrożeń na stanowiskach pracy oraz umiejące posługiwać się metodami oceny ryzyka. Na rysunku 3 przedstawiono algorytm procedur zarządzania ryzykiem zawodowym.

Wybór samej metody często dokonywany jest na podsta- wie doświadczeń osób przeprowadzających ocenę w przed- siębiorstwie [8]. Metody służące do analizy i oceny ryzyka można sklasyfikować wg następujących kryteriów:

– sposób analizy (analizy indukcyjne i dedukcyjne) – charakter analizy (analizy jakościowe i ilościowe) – stopień dokładności metody (analizy szacunkowe i szcze-

gółowe)

– stopień złożoności metody (analizy proste i skompliko- wane)

– rodzaj analizowanych strat (straty ludzkie i materialne) – kategoria analizowanego ryzyka (bezpieczeństwo, zdro-

wie, środowisko)

– analizowany element systemu (człowiek, obiekt technicz- ny, środowisko)

W metodach indukcyjnych analizę rozpoczyna się od ustalenia czynników zagrażających i przewiduje się zwią- zane z nimi zagrożenia i ryzyko wg zasady „od szczegółu do ogółu”. Wnioski ogólne wynikają z obserwacji zdarzeń szczegółowych i weryfikacji hipotez a badania oparte są na podejściu prospektywnym, które pozwala wykryć przyczyny mogące doprowadzić do określonych zdarzeń. Do metod indukcyjnych należą m.in.:

– HAZOP (Hazard and Operability Studies) – What if – co jeśli

– FMEA (Failure Mode and Effects Analisis) – Check List (listy kontrolne).

W metodach dedukcyjnych ustalane są przyczyny po- wstawania zagrożeń. Metody dedukcyjne wykorzystują tzw.

zasadę „od ogółu do szczegółu”, gdzie wnioski szczegółowe wynikają z logicznego następstwa zdarzeń (efekt domina).

Badania oparte na podejściu retrospektywnym pozwalają na odtworzenie uwarunkowań i przyczyn, które doprowadziły do określonych zdarzeń. Jako przykład można wymienić metody:

– FTA (Fault Tree Analysis) – drzewa błędu – ETA (Event Tree Analysis) – drzewa zdarzeń

Metody ilościowe służą do ilościowej analizy zagrożeń, zjawisk i procesów, w której cele są wyrażane w jednostkach miary za pomocą wartości liczbowych. Metody te są wykorzy- stywane, gdy mamy do dyspozycji odpowiednią liczbę danych statystycznych, np. liczby i rodzajów wypadków, zdarzeń niebezpiecznych, chorób zawodowych. Przykładem metod

Rys. 3. Procedury zarządzania ryzykiem zawodowym Fig. 3. Procedures of professional risk management

ilościowych są Risc Score i PN-N-18002 dla czynników mie- rzalnych. W metodzie PN-N-18002 porównuje się wielkości charakteryzujące stężenia (NDS) lub natężenia (NDN) czynnik szkodliwego dla zdrowia z wartością normy higienicznej, np.

hałas, zapylenie, drgania mechaniczne.

Metody jakościowe analizy zagrożeń – wielkość zagrożeń jest wyrażona opisowo za pomocą określeń słownych. Badania koncertują uwagę na podejściu systemowym które pozwala na całościową charakterystykę badanych zjawisk. Przykładami metod jakościowych są Five Steps (metoda pięciu kroków) oraz PN-N-18002 dla czynników niemierzalnych. Według metody PN-N-18002 ryzyko związane ze zidentyfikowanym zagrożeniem jest kombinacją dwóch wielkości, tj. prawdopo- dobieństwa wystąpienia zagrożenia P i ciężkości następstw zagrożenia S. Oszacowanie ryzyka zawodowego następuje w wyniku odczytu z matrycy w skali trój- lub pięciostop- niowej.

5. Podsumowanie

Zarządzanie ryzykiem korporacyjnym jest niezwykle waż- nym elementem całego procesu zarządzania nowoczesnym przedsiębiorstwem. Zadaniem zarządzania ryzykiem jest wsparcie systemu decyzyjnego, poprzez doprowadzenie do pełnego uświadomienia ryzyka i jego potencjalnego wpływu na organizację.

We współczesnych przedsiębiorstwach prawidłowo prze- prowadzona ocena ryzyka zawodowego odgrywa bardzo waż- ną rolę. Powinna być ona przeprowadzana w sposób ciągły, którego celem jest systematyczna poprawa bezpieczeństwa pracowników. Nie można podać jednej uniwersalnej metody oceny ryzyka która byłaby optymalna dla wszystkich przedsię- biorstw. Jej wybór musi zostać poprzedzony głęboką analizą a efektywność zostanie zweryfikowana praktyką.

Na etapie wdrażania decydującym kryterium będzie wielkość przedsiębiorstwa, liczba zatrudnionych osób, rodzaj i zakres działalności, stosowana technologia oraz specyfika zagrożeń na stanowiskach pracy. Istotne jest również za- angażowanie kierownictwa zakładu i doświadczenie osób przeprowadzających ocenę.

Należy również pamiętać, że udokumentowanie oceny ryzyka zawodowego nie gwarantuje skuteczności jej funk- cjonowania. Współudział pracowników w trakcie wdrażania oceny ryzyka istotnie wpływa na poprawę bezpieczeństwa w przedsiębiorstwie. Konieczne jest także zapewnienie, że wyniki oceny zostaną wykorzystane do działań ogranicza- jących poziom ryzyka i zostaną skutecznie zweryfikowane i wdrożone.

Publikację zrealizowano w ramach pracy statutowej nr 11.11.100.774

Literatura:

1. Bąk P., Brzychczy E., Kowal B., Magda R., Sierpińska M.: Wykorzystanie wybranych narzędzi inżynierii finansowej w finansowaniu działalności przedsiębiorstw górniczych, Wydawnictwa AGH, Kraków 2014.

2. Jajuga K.: Zarządzanie ryzykiem, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2008.

3. Jonek-Kowalska I., Michalak A.: Ryzyko, koszt kapitału i efektywność w procesie finansowania inwestycji rozwojowych w górnictwie węgla kamiennego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.

4. Jonek-Kowalska I., Turek M.: Zarządzanie ryzykiem operacyjnym w przedsiębiorstwie górniczym, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011.

5. Karczewska K., Karczewska J.T.: Ocena ryzyka zawodowego i zarzą- dzanie poziomem ryzyka, Instytut Medycyny Pracy, Lublin 2007.

6. Karczewski J.T., Karczewska K.W.: Zarządzanie bezpieczeństwem pracy, ODDK Gdańsk 2012.

7. Management of risk (): Guidance for Practitioners, Office of Government Commerce 2007.

8. Skuzy L.: Co warto wiedzieć o ryzyku zawodowym, ODDK Gdańsk 2003.

9. Ustawa z dnia 26 czerwca 1974. Kodeks pracy (Dz.U. z 1974 r. Nr 24, poz. 141 z późn. zm).

10. Weron R.: Korporacyjne spojrzenie na zarządzanie ryzykiem, Rynek Energii nr 4/2008.

*⁾ AGH w Krakowie, Katedra Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle

UKD 67/68.05:001.891.54:330.322.5

Treść: W artykule przedstawiono rolę i sposób użycia metody szacowania kosztu cyklu życia (LCC) w procesie bardziej efektywnego zarządzania zakupem i wykorzystaniem maszyn górniczych w przedsiębiorstwach górniczych w Polsce. Punktem wyjścia stało się wskazanie na nieścisłości prawne i brak konsekwencji we wprowadzaniu prawnych aktów wykonawczych dla tego typu rozwiązań w Polsce. Następnie porównano z użyciem metodyki LCC efektywność ekonomiczną użycia klimatyzatora grupo- wego produkcji Elgór+Hansen oraz produktu dla niego konkurencyjnego, wykazując końcowo znacznie lepszy wynik uzyskany w przypadku klimatyzatora Elgór+Hansen, będącego w zakupie droższym, ale po uwzględnieniu kosztów w cyklu życia znacznie tańszym od produktu konkurencyjnego.

Abstract: This paper presents the role and use of methods for estimating the life cycle cost (LCC) in the process of managing the purchase and use of mining machines in mining companies in Poland more effectively. The starting point for this work has become a reference to the legal inaccuracies and inconsistencies in the implementation of legal acts which give effect to this type of solutions in Poland. Moreover, a comparison of LCC methodology of economic efficiency of the air conditio- ner made by Elgór + Hansen with a competitive produkt was presented, showing much better result obtained from the air conditioner made by Elgór + Hansesn which is a more expensive one, however, after taking into account the lifecycle costs, much cheaper than the competitive product.

Dr inż. Paweł Bogacz*⁾

Wykorzystanie metody szacowania kosztu

cyklu życia (LCC) w podejmowaniu decyzji

o zakupie maszyn górniczych

Use of methods for estimating the life cycle cost (LCC) to

decide on the necessity of buying mining machinery

Słowa kluczowe:

górnictwo, środki trwałe, zakupy, metoda szacowania kosztu cyklu życia (LCC), efektywność ekonomiczna Key words:

mining, fixed assets, purchases, method of estimating life-cycle cost (LCC), economic efficiency

1. Wprowadzenie

Obecna sytuacja w sektorze górnictwa węgla kamiennego w Polsce nie napawa optymizmem. Wyniki finansowe więk- szości przedsiębiorstw górniczych działających w tej części rynku za rok 2014 są słabe, pokazując wysoki poziom straty.

Od przynajmniej kilku miesięcy poszukuje się również me- tod i narzędzi, które mogą przynieść branży, a w niej przede wszystkim przedsiębiorstwom wydobywczym, znaczącą i trwałą poprawę ich sytuacji.

Jak pokazuje to metodologia, doświadczenia firm górni- czych z różnych części świata, a także doświadczenia samego autora, działania służące uzyskaniu powyższego efektu mogą i powinny być prowadzone dwukierunkowo. Pierwsza ich część musi iść w kierunku prac pozwalających na zwiększenie przychodów przedsiębiorstw poprzez wykorzystanie metod dywersyfikacji pionowej, poziomej, a także równoległej [1].

Drugą partię działań należy natomiast skierować w kierunku restrukturyzacji, rozumianej jako techniczna, organizacyjna i ekonomiczna [3]. W jej ramach należy, po dogłębnej anali- zie, zastosować metody i narzędzia służące obniżce kosztów działania danej firmy. Autor niniejszego artykułu zajął się

w nim tym drugim kierunkiem. W jego ramach mieści się bo- wiem w sposób pełny możliwość wykorzystania w działaniach przedsiębiorstw górniczych, a dalej w łańcuchu wartości, w którym występują metody, szacowania kosztu w cyklu życia (LCC) w zakresie efektywnego zarządzania szeroko pojętymi technicznymi czynnikami produkcji.

2. Krótkie wprowadzenie do metody szacowania kosztu w cyklu życia (LCC)

Analiza LCC wiąże aspekty ekonomiczne i techniczne ocenianego obiektu w całym jego cyklu życia. Krótką, acz rzeczową definicję tego elementu przynosi Polska Norma PN-EN 60300-3-3 [6]. Przedstawia ona koszt cyklu życia produktu jako łączny koszt ponoszony w cyklu życia wyrobu.

W literaturze przedmiotu koszty cyklu życia produktu dzieli się na [5]:

– koszty badań i rozwoju,

– koszty konstruowania i produkcji,

– koszty wsparcia procesu produkcji i eksploatacji produktu, – koszty wycofania produktu z rynku.

Biorąc pod uwagę powyższe rodzaje kosztów, należy zwró- cić uwagę również na fakt, że występują one w różnych fazach