ELEMENTY ZARZĄDZANIA EKSPLOATACJĄ MASZYN

Transkrypt

1 Ludosław DRELICHOWSKI Waldemar BOJAR Mariusz ŻÓŁTOWSKI ELEMENTY ZARZĄDZANIA EKSPLOATACJĄ MASZYN... każda książka jest dobra... z wyjątkiem źle napisanej... Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno Przyrodniczego w Bydgoszczy 2012

2 Ludosław DRELICHOWSKI, Waldemar BOJAR, Mariusz ŻÓŁTOWSKI ELEMENTY ZARZADZANIA EKSPLOATACJĄ MASZYN Treści merytoryczne tej książki są poświęcone w ogólności elementom zarządzania eksploatacją maszyn w inżynierii produkcji przedsiębiorstw przemysłowych. W książce wyróżniono i rozpatrzono trzy istotne problemy: zadania i funkcjonowanie systemu eksploatacji maszyn w systemach działania; koncepcje budowy systemów eksploatacji maszyn; informatyczne systemy zarządzania w praktyce przedsiębiorstw. Na zarządzanie w inżynierii eksploatacji składa się zbiór działań obejmujących: planowanie i podejmowanie decyzji, organizowanie oraz kierowanie i kontrolowanie skierowane na zasoby systemu (ludzkie, finansowe, rzeczowe, informacyjne) w celu racjonalnego planowania i realizacji produkcji. Efektywność zarządzania w inżynierii eksploatacji jest charakteryzowana wskaźnikami: skuteczności, opisującymi stopień osiągnięcia celów oraz ekonomiczności, określający relacje między korzyściami a nakładami. W tym opracowaniu omówiono nowoczesne metody i narzędzia zarządzania w inżynierii eksploatacji maszyn, przy uwzględnieniu potrzeb, możliwości i doświadczeń z wykorzystania nowoczesnych technologii informatycznych. Racjonalne, proinnowacyjne myślenie w obszarze eksploatacji maszyn jest źródłem oszczędności surowców, energii i nakładów kapitałowych oraz podstawową strategią uzyskania korzyści i osiągania zysków przez przedsiębiorstwa. Praca przeznaczona jest dla szerokiego kręgu odbiorców, pracowników przedsiębiorstw, kadry zarządzającej, a szczególnie dla studentów i słuchaczy kierunków zarządzanie oraz zarządzanie i inżynieria produkcji. Recenzenci: prof. n. dr hab. inż. Witold BIAŁY PŚl., Gliwice prof. dr hab. inż. Bogdan ŻÓŁTOWSKI UTP, Bydgoszcz Copyright by Ludosław DRELICHOWSKI, Waldemar BOJAR, Mariusz ŻÓŁTOWSKI, 2012 r. Copyright by Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego, 2012 r. Wydawnictwo dofinansowane z środków projektu nr WND-POIG /09 Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagrożeń bezpieczeństwa i środowiska eksploatowanych maszyn współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Cytaty zaczerpnięto z wielu dostępnych ksiąg cytatów Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego Redaktor Naczelny prof. dr hab. inż. Józef Flizikowski ul. Ks. A. Kordeckiego 20, Bydgoszcz, tel , wydawucz@utp.edu.pl Wyd. I. Nakład 100 egz. Ark. aut. 8,7. Ark. druk. 9,2. Zamówienie nr 23/2012 Zakład Małej Poligrafii UTP Bydgoszcz, ul. Ks. A. Kordeckiego 20

3 sukcesy motywują nas do działania oto nasze wybrane dokonanie SPIS TREŚCI WPROWADZENIE ZARZĄDZANIE PRZEDSIĘBIORSTWEM Modele organizacji w przedsiębiorstwie Metody i narzędzia zarządzania jakością w przedsiębiorstwie Systemy informacyjne zarządzania przedsiębiorstwem SYSTEMY UTRZYMANIA ZDATNOŚCI MASZYN Modele obiektów eksploatacji Modele procesów eksploatacji Procedury eksploatacji maszyn Modele zarządzania w eksploatacji maszyn Modelowanie procesów rozwoju organizacji MODUŁY SYSTEMU EKSPLOATACJI MASZYN Moduł przetwarzania danych i realizacji zadań Moduł funkcji kierowniczych i logistycznych Moduł realizacji usług i kontroli eksploatacji Moduł szkolenia kadr i rozliczeń Omówienie wybranych programów PROCES ZARZĄDZANIA W EKSPLOATACJI MASZYN Podstawowe wymagania systemu informatycznego Funkcje planistyczne produkcji Podsystem obsługiwania maszyny Systemy utrzymania ruchu maszyn PODSUMOWANIE LITERATURA

4 4

5 5... łatwiej sprzeciwić się początkowi niż końcowi... WPROWADZENIE W ostatnim dziesięcioleciu tematyka zarządzania eksploatacją maszyn stała się przedmiotem współzawodnictwa w procesie zapewnienia konkurencyjności wytwarzania w warunkach niezwykle dynamicznego tempa postępu technologicznego i elastycznego dostosowania się do oczekiwań konsumenta. Każda firma posiada obecnie wdrożony, określony program oceny niezawodności maszyn stanowiący element ograniczenia ryzyka zakłóceń procesów wytwórczych oraz zapewnienia jakości. Stopniowo uświadomiono sobie, że myślenie jakościowe może służyć głębszemu i obszerniejszemu wykorzystaniu zasobów oraz możliwości przedsiębiorstwa. W literaturze występują różne definicje jakości ujmowanej w kategoriach sprawności technicznej i eksploatacyjnej wyrobu oraz spełnienia oczekiwań konsumenta, który coraz częściej domaga się uwzględnienia jego preferencji. Zarządzanie eksploatacją jest to wykonywanie funkcji zarządzania w stosunku do jakości systemu wytwórczego determinowanego przez sprawność techniczną i jakość jego składników. Proces zarządzania określa ciąg następujących po sobie działań, które w ostatecznym wyniku przyczyniać się mają do realizacji wyznaczonego zadania. Podstawowe rodzaje tych działań nazywa się funkcjami zarządzania. Nie wystarczą dzisiaj dla dobrego zarządzania talent, kierowanie się intuicją i korzystanie tylko z doświadczeń praktycznych. Rozwój wiedzy o zarządzaniu powoduje konieczność korzystania z jej dorobku. Do realizowania zadań i osiągania celów zapisanych w księdze jakości lub wynikających z realizacji określonej strategii, potrzebne są środki pozwalające kształtować niezawodność maszyn na wszystkich etapach cyklu produkcji. Intensywny rozwój współpracy międzynarodowej krajów gospodarczo rozwiniętych spowodował konieczność ujednolicenia wymagań rynkowych w zakresie przepisów i zasad działania maszyn z dążeniem do osiągania odpowiednio wysokiego poziomu ich niezawodności. Uznano za celowe opracowanie i przyjęcie odpowiednich norm o zasięgu międzynarodowym zapewniających standaryzację wymagań dotyczących stosowanych procesów gwarantujących standaryzację produktów, ich bezpieczeństwo użytkowania i eksploatacji. Zadanie to przypadło do realizacji instytucji najbardziej kompetentnej w tym zakresie, jaką jest Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO). Normy opracowane i wydane przez ISO są stosowane przez kraje członkowskie na zasadach dobrowolności. Wprowadzenie w życie normy ISO serii 9000 i ich równoważników w krajach obecnej Unii Europejskiej, które oznakowano symbolem EN spowodowało, że coraz częściej odbiorcy wyrobów i usług żądają przedstawienia im przez swoich kontrahentów dowodów, że ich systemy jakości są zgodne z wymaganiami norm międzynarodowych. W literaturze mowa jest o zasadach, metodach, narzędziach sposobach i technikach, a także innych instrumentach oddziaływania na jakość. Zasady zarządzania jakością to ogólne prawa (reguły, normy postępowania) rządzące procesami oddziaływania na jakość, opisane metodami: KAIZEN, TQM (Total Quality Management) i wielu innych stosowanych w organizacjach. Metody zarządzania jakością to świadomie i konsekwentnie stosowane sposoby postępowania lub zespoły czynności i środków opartych na naukowych podstawach, wykorzystywane dla osiągnięcia określonego celu, przy realizacji zadań związanych z zapewnieniem jakości. Należą tu: metoda QFD (Quality Function Deployment), metoda FMEA, Metoda TPM (Total Productive Maintentance).

6 6 Narzędzia zarządzania jakością służą do bezpośredniego oddziaływania w różnych fazach zapewnienia jakości lub zarządzania jakością, jak np. w procesie gromadzenia, porządkowania i przedstawiania danych lub wyników z badań oraz pomiarów dotyczących jakości. Dostępne są narzędzia tradycyjne jak: diagram Ishikawy przyczyn i skutków, diagram Pareto-Lorenza, schematy blokowe, diagram korelacji zmiennych, wykresy (histogramy), graficzna prezentacja wyników, arkusze kontrolne. Nowe narzędzia to: diagram relacji, diagram pokrewieństwa, diagram macierzowy, diagram drzewa (systematyki), diagram decyzji, diagram strzałkowy i macierzowa analiza danych. W opracowaniu przedstawiono genezę zarządzania niezawodnością maszyn oraz zasady, metody i narzędzia zarządzania jakością. Omówiono również nowoczesne informatyczne systemy zarządzania, mające szerokie zastosowanie w inżynierii produkcji dyscyplinie nauki zajmującej się zasadami projektowania wyrobów i procesów, jak również podstawami sterowania, eksploatacji, organizacji i zarządzania procesami wytwarzania. Przedstawione informatyczne systemy zarządzania charakteryzują ogólną budowę podsystemu informatycznego, miejsce informatycznego podsystemu zarządzania w systemie działania, tworzenie baz danych i zadania lokalnych sieci komputerowych. Nowe podejście do metodyki budowy informatycznych systemów zarządzania wyróżnia cztery fazy tworzenia i rozwoju tych systemów w procesie: analizy i opracowania koncepcji, projektowania, oprogramowania i wdrażania oraz eksploatacji i jego modernizacji. W fazie konceptualnej wyróżniono zagadnienia: analizy i sformułowania problemu, identyfikacji struktury, wyboru metody realizacji systemu oraz jego założeń techniczno-ekonomicznych. Faza projektowania obejmuje: weryfikację założeń systemu, opracowanie projektu logicznego uwzględniającego stworzenie modelu ogólnego działania organizacji i wyodrębnienia niezbędnych w nim aplikacji oraz modelu szczegółowego poszczególnych aplikacji i interfejsu organizującego ich integrację. Opracowanie projektu fizycznego realizowane jest w postaci oprogramowania systemu, rozwiązań sprzętowych, infrastruktury sieci komputerowych oraz rozwiązania organizacji przetwarzania danych. Faza oprogramowania i testowania systemu w przypadku tworzenia implementacji systemu zintegrowanego może być powiązana z jego wdrażaniem. Na ostatnią fazę składa się proces użytkowania systemu oraz jego modernizacja trwająca do końca cyklu życia determinowanego przez postęp technologiczny i nowe potrzeby rozwiązań wspomagania zarządzania. Postęp w nauce jest wydarzeniem rzadko spotykanym i najczęściej jest on wynikiem długotrwałej i mozolnej pracy badawczej oraz szczęśliwej zgodności czasu, miejsca i osób. Zasadnicze idee tej książki odnajdują swoje początki w intelektualnej pożywce spotkań środowiska realizatorów projektu POIG nr WND-POIG /09, związanego z osobami bezimiennych tu twórców podwalin eksploatacji, diagnostyki i zarządzania. Serdeczne słowa podziękowania autorzy kierują do recenzentów opracowania, którzy wnikliwą autoryzacją swoich dokonań w naszych rękach wnieśli wiele dla ulepszenia treści merytorycznych i edytorskich. Ich życzliwość i zaangażowanie to wymierny wkład w dzieło prezentowane czytelnikom, a także dawka wiedzy pozyskana najprościej, bowiem od drugiego. W książce tej wykorzystano także różne materiały informacyjne i opracowania wcześniejsze wielu Autorów oraz doświadczenia własne z obszaru organizacji i zarządzania oraz inżynierii produkcji. Autorzy czują się w obowiązku złożyć podziękowania (aby nikogo nie urazić) wielu bezimiennym twórcom omawianej w książce dziedziny wiedzy. Ludosław DRELICHOWSKI Waldemar BOJAR Mariusz ŻÓŁTOWSKI

7 ... w naturze człowieka leży rozsądne myślenie, fizyczne uzasadnianie i czasami nielogiczne działanie ZARZĄDZANIE PRZEDSIĘBIORSTWEM Zarządzanie eksploatacją maszyn stanowiące główny cel opracowania monografii stanowi zawężony zakres problematyki zarządzania przedsiębiorstwem, którego wybrane ważne zdaniem autorów atrybuty zostaną zaprezentowane w rozdziale 1. Wyzwania stawiane wobec nauk organizacji zarządzania na przełomie XX i XXI wieku były pochodną presji, którą tworzyła grupa krajów szybko rozwijających się, dostarczając dowolnie duże ilości wymaganych przez rynki krajów rozwiniętych asortymentów wyrobów oferowanych po destrukcyjnie niskich cenach, przy satysfakcjonującym poziomie jakości i terminach dostawy. Nowe rozwiązania logistyki sukcesywnie doskonalone i wdrażane w latach 70. w USA, 80. w Europie Zachodniej i 90. w krajach Europy Środkowo-Wschodniej sprzężone z rozwojem outsourcingu, nadały nowy impuls globalizacji i jej wpływowi na doskonalenie efektywności i konkurencyjności gospodarki wszystkich krajów świata. Wyraz tendencji i tempa zmian dowodzić może dynamika przemian występujących w procesie budowy i rozwoju modeli zarządzania organizacją, które tworzą instrumentarium pojęciowe dla syntetycznej wizji organizacji oraz niezbędnych w jej funkcjonowaniu priorytetów. Modelowe ujęcie najważniejszych składowych organizacji z określeniem wzajemnego oddziaływania elementów pozwala uogólnić jego postrzeganie w oderwaniu od towarzyszących w otoczeniu przykładów. Budowa teoretycznych koncepcji oraz tworzenia modeli organizacji była celem wielu najznamienitszych przedstawicieli teorii organizacji i zarządzania przedsiębiorstwami. W ostatnich dziesięcioleciach utrwalane były przez kolejne generacje naukowców i praktyków zarządzania modele Leavitta, model 7S Petersa i Watermana. Niezwykle ważną rolę w ostatnich 25 latach spełnia model organizacji definiowany w standardzie łańcucha wartości Portera, który uwzględnia podział na funkcje główne i pomocnicze łańcucha oraz szczegółowo specyfikuje źródła przewagi konkurencyjnej. Konieczny wydaje się również do omówienia jako czwarty model ewoluującego podejścia do definiowania przedsiębiorstwa sieciowego oraz piąty model przedsiębiorstwa wirtualnego, którego terminologia inspirowana jest wiodącą tematyką projektu badawczo-rozwojowego POIG pt.: Techniki wirtualne w badaniach stanu zagrożeń bezpieczeństwa i środowiska eksploatowanych maszyn, realizowanego na Wydziale Inżynierii Mechanicznej UTP w Bydgoszczy MODELE ORGANIZACJI W PRZEDSIĘBIORSTWIE Model organizacji Leavitta Jednym z bardziej popularnych modeli przedsiębiorstwa jest model Leavitta, którego schemat przedstawiono na rysunku 1.1. Prezentowany model organizacji opracowany przez Leavitta stanowi propozycję ujmującą podstawowe elementy przedsiębiorstwa funkcjonujące w sprzężeniach zwrotnych z otoczeniem. Oznacza to popularną tendencję rozpatrywania przedsiębiorstwa w aspekcie przebiegu procesów wewnętrznych oraz relacji przedsiębiorstwa z otoczeniem.

8 8 Wśród procesów wewnętrznych autor wyróżnia interakcje ludzi w organizacji rozpatrywanej w związkach ze sformułowanymi celami we wszystkich aspektach poruszonych przez w poprzednim podrozdziale. Wybór celów organizacji przez pryzmat uwarunkowań determinowanych czynnikiem ludzkim przesądza również o wyborze technologii i struktur niezbędnych dla uzyskania efektu współdziałania wymienionych elementów. Model organizacji według propozycji Leavitta stanowi klasyczne podejście, eksponujące nadrzędność ukształtowania relacji wewnętrznych przedsiębiorstwa nad określeniem charakteru i złożoności jego związków z otoczeniem. Można stwierdzić, że model ten pozwalał na klarowne wyodrębnienie istotnych elementów funkcjonowania przedsiębiorstwa z eksponowaniem wzajemnych interakcji, które w tym modelu systemu zarządzania przedsiębiorstwem należy uwzględniać. Organizacja Ludzie w organizacji Cele organizacji (kategorie celów) Otoczenie organizacji Struktury Technologia Rys Model organizacji według Leavitta Rozpatrywanie modeli organizacji przedsiębiorstwa stanowi metodę analizy najważniejszych czynników determinujących funkcjonowanie organizacji, uwzględniające wyodrębnianie najważniejszych zdaniem autora składników, które mogą być rozpatrywane we wzajemnych uwarunkowaniach przesądzających o cechach danej organizacji. Model organizacji 7S Petersa i Watermana Jednym z najbardziej popularnych i szeroko akceptowanych w kręgach przedstawicieli nauki i praktyki organizacji zarządzania jest model 7S Petersa i Watermana, opracowany przez firmę consultingową McKinseya. Przedstawiony na rysunku 1.2 graf modelu 7S prezentuje zasadniczo różne od klasycznego podejście do grupowania najważniejszych składowych przedsiębiorstwa. Model 7S w sposób odmienny wyodrębnia elementy składowe organizacji, eksponując wartości intelektualne stanowiące określone atrybuty organizacji ponad czynniki materialne będące wtórną tkanką wypełniającą treść jej funkcjonowania. Taki sposób hierarchizowania elementów składowych organizacji dostrzeżony przez autorów modelu w 1984 roku potwierdził się w całej rozciągłości w kolejnych latach. Tempo wymiany procesów technologicznych, starzenie moralne nowoczesnych wyrobów w cyklach jedno- lub dwuletnich, zmusza do przyznania priorytetów wartościom intelektualnym organizacji nad jej składnikami materialnymi.

9 9 MISJA I CELE STRATEGIA STRUKTURA SYSTEMY WSPÓLNE WARTOŚCI ZATRUDNIENIE UMIEJĘTNOŚĆ STYL Rys Model 7S McKinseya Podjęcie próby zinterpretowania najważniejszych treści wyrażanych w modelu skłania do ujmowania stosowanych często w interpretacjach podziałów na trzy górne elementy składowe: strategię, strukturę i systemy wyrażające nadrzędność podporządkowania strategii firmy rozwiązań struktur i systemów wykorzystywanych dla zapewnienia jej realizacji. Ten stopień ogólności rozważań pozwala oderwać się od wielu szczegółowych relacji, które ograniczałyby uniwersalność zastosowań proponowanych w modelu pojęć wymagających interpretacji właściwych dla określonego rodzaju zastosowań. Drugi zespół wyodrębnianych często i grupowanych w analizie pojęć stanowi zatrudnienie (staffing), styl (style), umiejętności (skills), posiadających zasadnicze znaczenie dla skonfigurowania siódmego składnika, który stanowią wspólne wartości (sharevalue). Zatrudnienie, które można utożsamić z kadrą firmy, z jej umiejętnościami i stylem funkcjonowania jest w stanie wytworzyć poczucie wspólnych wartości przesądzających o dojrzałym stadium rozwoju organizacji. W fazie początkowego jej kształtowania się kategoria określana mianem wspólnych wartości znajduje się w stadium inicjacyjnym. W tym miejscu niejeden doświadczony w zarządzaniu (również z sukcesem) menedżer stwierdzi, iż nie widzi najmniejszego sensu, aby podejmować wysiłek budowania relacji według proponowanej w modelu struktury, tym bardziej, że jego doświadczenia nie potwierdzają celowości podejmowania takich działań. Spostrzeżenie to może być w pełni uzasadnione w odniesieniu do małej autorskiej organizacji prosperującej w cieniu jej twórcy lub organizacji uzależnionej w rozwoju od jego decyzji kształtowanej przez nowocześniej zorganizowane otoczenie. Właśnie model 7S skłania do pytania, w jakim stopniu analizowana organizacja osiągnęła stopień dojrzałości, pozwalający samodzielnie funkcjonować w tak aktualnie skomplikowanej i dynamicznie się zmieniającej rzeczywistości. Wytyczenie strategii firmy, dobór struktur i systemów niezbędnych do realizacji tej strategii musi być osadzany na dysponującej niezbędnymi umiejętnościami kadrze, reprezentującej określony styl funkcjonowania i zdolnej do wytworzenia wspólnych wartości przesądzających o dojrzałości firmy ocenianej w kontekście relacji z otoczeniem przedsiębiorstwa. W strukturze modelu zwraca uwagę pozorne przeoczenie przez autorów ważnego elementu, jakim jest otoczenie. W tym przypadku relacja z otoczeniem nie może być postrzegana w kontekście prostego odniesienia dwóch członów do siebie, ale jako dynamiczny układ realizujący się we wszystkich elementach modelu organizacji.

10 10 W kontekście powyższych rozważań można stwierdzić, że model organizacji 7S pozwolił na ukształtowanie postrzegania organizacji przez pryzmat dominujących jej wartości intelektualnych nad szybko dewaluującymi się wartościami materialnymi. Przykładami uzasadniającymi tę tezę mogą być przypadki upadłości wielu zasobnych materialnie polskich przedsiębiorstw w okresie transformacji gospodarki, niezdolnych do podjęcia niezbędnych procesów restrukturyzacyjnych. Wydaje się realne, że czynnikiem minimum (którego poziom decyduje o wynikach) w tych organizacjach była dominacja materialnych podstaw egzystencji firmy nad jej potencjałem intelektualnym, co uniemożliwiało opracowanie niezbędnych w nowych warunkach procedur transformacji. Czytelnik może odczuwać powyższą refleksję jako zbyt ogólnikową, która nie uświadamia złożoności uwarunkowań transformacyjnych i niedostatku kapitału. Kapitał ten był możliwy do uzyskania, pod warunkiem efektywnej sprzedaży nadmiernego majątku firmy dokonanej w odpowiednim czasie. Refleksja ta skłaniać może do przemyśleń czytelnika, który doświadczył różnych skutków procesu transformacji. Łańcuch wartości dodanej Portera Koncepcja łańcucha wartości została zaprezentowana przez Portera i rozszerzona w wydaniucompetitiveadventage: Creating and Sustaining Superior Performance z 1998 roku, których istotą jest wyróżnienie funkcji podstawowych i pomocniczych (rys. 1.3) poszerzonych o analizę konsekwencji rozwijanego w cytowanych pozycjach literatury modelu. Infrastruktura firmy Funkcje pomocnicze Zarządzanie zasobami ludzkimi Rozwijanie technologii Zaopatrzenie Zysk Logistyka na wejściu Produkcja Logistyka na wyjściu Handel i sprzedaż Usługi Zysk Funkcje główne Rys Łańcuch wartości wg Portera Każde ogniwo łańcucha odpowiada jednej funkcji realizowanej w zbiorze kompetencji firmy rozumianych jako kryteria zarządzania. Kompetencje te dzieli się zazwyczaj na trzy grupy: ekonomiczne, menedżerskie i psychologiczne. Kompetencje ekonomiczne można odnosić do każdego z ogniw łańcucha wartości, ponieważ mają one na nie wszystkie wpływ: technologia: stosowanie sposobów mniej kapitało- i pracochłonnych czyni procesy bardziej rentownymi, koncepcja produktu: potencjał badawczy (finansowy, ludzki, intelektualny), jakość koncepcji (modularność, standaryzacja podzespołów), patenty, potencjał wdrożeniowy (zarządzanie projektami),

11 wytwarzanie: zaopatrzenie (najtańsze źródła, pewność i regularność dostaw, kontrakty na warunkach stałych cen, jakość surowców), zdolności produkcyjne: lokalizacja jednostek produkcyjnych, terminy realizacji, koszty produkcji: standaryzacja podzespołów, substytucyjność podzespołów (analiza wartości), efekty doświadczenia i korzyści skali, automatyzacja faz wytwarzania, jakość produktów: rzetelność i częstotliwość kontroli, śledzenie wskaźnika braków produkcyjnych, marketing: komponowanie asortymentu produkcji, spójność i odpowiedzialność elementów marketingu (marketing-mix): skuteczność reklamy i promocji, polityka cen zbytu, wybór sieci dystrybucji, jakość produktów, zaufanie w oczach klientów: marka produktu, udział w rynku, dystrybucja: koszty magazynowania i transportu, lokalizacja składów, zarządzanie transportem logistyka, jakość dystrybucji: szybkość realizacji dostaw, skuteczność handlowa, jakość sieci dystrybucji i zarządzania nią sprawność logistyki, serwis posprzedażny: udzielanie gwarancji, jakość i szybkość świadczenia usług. Kompetencje menedżerskie są wymagane w odniesieniu do następujących funkcji: finanse: polityka zadłużenia, poziom zadłużenia, źródła finansowania, zarządzanie płynnością i gotówką: terminy płatności, zarządzanie zapotrzebowaniem na kapitał obrotowy, śledzenie stanu rachunków klientów, poziom zapasów, poziom i zmienność stopy zysku, personel: polityka rekrutacji, sposoby wyławiania talentów, zdolność pozyskiwania i zatrzymywania wysoko kwalifikowanych pracowników, polityka wynagrodzeń: siatki płacowe, systemy nagród i gratyfikacji, organizacja: struktury, adaptacja do otoczenia, elastyczność organizacji, procesy decyzyjne: kanały informacyjne i procedury służbowe, jakość współpracy międzywydziałowej, procesy kontroli: rzetelność systemów kontroli, śledzenie właściwych parametrów, systemy porozumiewania się (komunikacji). Kompetencje psychologiczne polegają na złożoności przyswajania sobie przez uczenie organizacji reguł zachowań zachodzących w jej otoczeniu. Przykładem tego rodzaju umiejętności są producenci elektroniki medycznej. Oprócz dobrego opanowania technologii elektronicznej i znajomości problemów usług posprzedażnych mają oni dobre rozeznanie w regułach zachodzących w środowisku lekarskim. Środowisko to jest bowiem ich kluczowym czynnikiem sukcesu i trzeba umieć się w nim poruszać. Po to, aby sprzedać wytworzoną aparaturę, szef działu sprzedaży nie tylko musi znać się na medycynie, lecz także powinien umieć poruszać się po krętych ścieżkach zarządzania w sektorze publicznym, tzn. znać przepisy dotyczące zasad zakupów w tym sektorze, zakres odpowiedzialności dyrekcji różnych departamentów w resorcie zdrowia i opieki społecznej, zasady rachunkowości w organizacjach publicznych. Analogiczne tendencje możemy obserwować w zakresie dystrybucji środkami techniki komputerowej i oprogramowania, w której wysokie pozycje handlowe osiągają firmy o zaawansowanej wiedzy merytorycznej dotyczącej obszarów zastosowań proponowanego sprzętu i oprogramowania. 11

12 12 Łańcuch wartości a przewaga konkurencyjna Budowanie przewagi konkurencyjnej na podstawie kompetencji łańcucha wartości powinno uwzględniać trzy podejścia: optymalizowanie funkcji elementarnych, koordynację między-funkcyjną oraz koordynację zewnętrzną. Oznacza to, że efektywność każdego łańcucha można poprawić przez wzmocnienie każdego jego ogniwa składowego oraz poprzez wzmocnienie powiązań łączących wszystkie ogniwa. Optymalizacja Optimum konkurencyjności można poszukiwać, analizując dostępne przedsiębiorstwu źródła przewagi konkurencyjnej w zakresie każdej elementarnej funkcji rysunek 1.4. FUNKCJE ELEMENTARNE ŹRÓDŁA PRZEWAGI KONKURENCYJNEJ TECHNO- LOGIA Metody mniej kapitało- i pracochłonne Wyższa produktywność KONCEPCJA PRODUKTU Modularność Standaryzacja podzespołów ZAOPA- TRZENIE Najtańsze źródła zaopatrzenia Pewność i regularność dostaw po stałych cenach Jakość surowców MARKETING PRODUKCJA PRODUKCJA PODZES- POŁÓW MONTAŻ DYSTRY- BUCJA USŁUGI POSPRZE- DAŻNE Podzespoły standaryzowane Duży wolumen produkcji (doświadczenie) Substytucyjność podzespołów (analiza wartości) Automatyzacja Kontrola jakości Korzyści skali Sprawność sprzedaży Skuteczność reklamy i promocji Ceny Marka Siła rynkowa Koszt składowania Koszt transportu Lokalizacja magazynów Szybkość dostaw Jakość sieci dystrybucji (lokalizacja, sprawność handlowa) Gwarancje Jakość usług Szybkość świadczenia usług Rys Optymalizacja funkcjonalna Punktem wyjścia przedstawionej na schemacie koncepcji jest przytoczony wcześniej wykaz kompetencji. Każda funkcja elementarna powinna być analizowana w ramach jej własnej logiki strategicznej, ponieważ jest umiejscowiona w specyficznym

13 otoczeniu konkurencyjnym, mającym odmienne bariery wejścia na odpowiedni rynek i mechanizmy kształtowania się kosztów, będących pochodną efektów doświadczenia. Poszukiwanie optimum całościowego jest często działaniem iluzorycznym ze względu na stopień złożoności i zmienność kryteriów. Przedsiębiorstwo, którego zasoby i umiejętności są z natury ograniczone nie może uzyskać przewagi konkurencyjnej na wszystkich polach, nawet jeśli jest firmą dominującą nad innymi wolumenem swojej działalności, np. MICROSOFT. Myślenie strategiczne zmusza każdą firmę do poszukiwania możliwości uzyskania decydującej przewagi w obrębie jednej lub kilku funkcji elementarnych, ponieważ działanie takie umożliwia kompensowanie gorszych wyników w obszarach innych funkcji. Pozwala to osiągnąć zadowalający poziom bezpieczeństwa funkcjonowania firmy przy możliwym do poniesienia poziomie nakładów. Nie każda funkcja elementarna ma równie istotne znaczenie i dostarcza konsumentom takiej samej wartości, co oznacza możliwość efektywnej ich selekcji przy dokonywaniu konkretnych wyborów. W konsekwencji celem jest wyselekcjonowanie tych funkcji, które mogą stać się źródłem trwałej, decydującej w danych warunkach i dającej się bronić przewagi konkurencyjnej. Możliwość osiągnięcia takiego stanu limitowana jest identyfikacją przyczyn zagrożeń, potencjalnym ryzykiem utraty zdolności konkurowania lub przechwycenia przez rywali z danego łańcucha.w każdym łańcuchu wartości najistotniejszą funkcją jest ta, która stanowi kluczowy czynnik sukcesu. Umiejętność jej zidentyfikowania nie daje się sprowadzić do prostych kryteriów ilościowych, natomiast trafność wyboru przesądza o sukcesach i porażkach firmy. Bardzo przydatna może być w tym celu analiza kosztów. Pozwala ona bowiem zidentyfikować ich poszczególne elementy składowe. Jednostronne jednak podejście kosztowe bywa często mylące, bowiem nie zawsze funkcje najbardziej kosztochłonne są najważniejsze ze strategicznego punktu widzenia. Klasyczne przykłady cytowane w literaturze tego zagadnienia dotyczą producenta obuwia i odzieży sportowej firmy Adidas, która osiągnęła przewagę nad konkurencją dzięki znakomitemu opanowaniu sztuki dystrybucji, chociaż nakłady na tę funkcję wynoszą tylko 8% kosztów, podczas gdy u konkurencji Adidasa sięgają 12-20%. Natomiast firma Sulzer stała się światowym liderem w dziedzinie silników okrętowych dużej mocy, koncentrując swą uwagę na dwóch ogniwach łańcucha wartości, tj. koncepcji produktu i serwisie posprzedażnym. Dokonywanie wyborów przy założeniu strategii frontalnej oraz strategii niszy rynkowej pozwala zastosować kryteria łańcucha wartości do wypracowania założeń strategicznych na podstawie poszukiwania kluczowych czynników przewagi konkurencyjnej. Źródłem przewagi konkurencyjnej może być również poprawa koordynacji wewnątrz łańcucha wartości, poprzez eliminowanie istniejącej wewnątrz każdej organizacji sprzeczności interesów i celów. Przykładem mogą być relacje pomiędzy technologami a wydziałami produkcyjnymi, działem badawczo-rozwojowym a służbami marketingu, czy służbami: handlową a finansową. Innym przykładem jest nowe powiązanie łańcucha wartości firmy z otoczeniem, poczynając od dostawców, poprzez dystrybutorów do nabywców, co pozwala osiągać przewagę konkurencyjną. Przykładem takich rozwiązań może być stosowany w wielu korporacjach system Just in Time, który jest poszukiwaniem poprawy efektywności przez tworzenie specyficznego układu relacji z dostawcami i poddostawcami danego przedsiębiorstwa. Pozycja konkurencyjna firmy musi być rozpatrywana w funkcji upływu czasu ściśle związanej z problematyką cyklu życia produktu i tempa zmian innowacji wprowa- 13

14 14 dzanych w ramach danej branży. W ocenie wpływu czynnika czasu ważna jest ocena pozycji konkurencyjnej firmy. Pomiaru tego dokonuje się według następującej sekwencji: określenie kryteriów pomiaru (kluczowych czynników sukcesu), ocena wagowa wybranych kryteriów, ocena stopnia opanowania wybranych czynników i porównanie ich z osiągnięciami konkurentów, ocena zbiorcza. Zidentyfikowanie specyficznych dla danej firmy kluczowych czynników sukcesu wymaga odniesienia analizy do kontekstu konkurencji. Ze względu na przydatność wykonania analizy dla różnych dziedzin działalności można je wszystkie podzielić na pięć dużych grup: rynkowa pozycja przedsiębiorstwa, którą można mierzyć absolutnym lub relatywnym jego udziałem w rynku oraz tendencjami zmian tego udziału, tzn. identyfikacją czy jest rosnący, czy malejący, kosztowa pozycja przedsiębiorstwa (koszty zaopatrzenia, produkcji i sprzedaży), marka i zakorzenienie rynkowe, kompetencje techniczne i opanowanie technologii, rentowność i siła finansowa. Przedstawione wyżej kryteria pozwalają na dokonanie oceny naszej sytuacji przez pryzmat konkurencji, której wartości analizowanych parametrów muszą być dość precyzyjnie przez nas rozeznane (np. poprzez wywiad przemysłowy). Podstawę doboru treści tego podrozdziału stanowiły propozycje zawarte w cytowanej już pracy Portera i STRATEGOR-a. Model sieciowej organizacji przedsiębiorstw Współczesne przedsiębiorstwa stoją w obliczu konieczności zmiany dotychczasowego zorientowanego na firmę podejścia na nowe podejście kreujące wartości sieci. Rozwój sieci oraz sieciowych form współpracy przedsiębiorstw powoduje, że w coraz większym stopniu ich działalność gospodarcza jest prowadzona w sieci. Sprawia to, że muszą one zmienić wewnętrzny klimat z ukierunkowanego na indywidualizm działania na orientację na współpracę z otoczeniem. Myślenie w kategoriach korzyści dla sieci oznacza przyjęcie perspektywy widzenia z ograniczonej do przedsiębiorstwa na rozszerzoną, której postrzeganie musi obejmować kompleks powiązań sprzyjających rozwojowi sieci. Organizacja sieciowa stanowi układ stworzony przez przedsiębiorstwa niezależne kapitałowo, które w małym zakresie mogą być powiązane kapitałowo. Za czynnik stabilizujący sieciowe struktury organizacji uważa się zwykle średnio i długookresowe umowy kooperacyjne pomiędzy szczególnymi ogniwami układu, które nie są stabilizowane powiązaniami kapitałowymi. Stabilność utworzonych struktur sieciowych determinowana jest zdaniem wielu autorów spełnieniem następujących pięciu zasad: specjalizacji, umożliwiającej menadżerom poszczególnych ogniw sieci organizacyjnej skoncentrowanie się na tych procesach i funkcjach zarządzania, na których znają się najlepiej, autonomii, która oznacza, iż w procesie współdziałania w ramach poszczególnych podmiotów tworzących sieć organizacyjną, musi być respektowana zasada swobody decydowania o swoich działaniach realizowanych w oparciu o własne specjalistyczne kompetencje,

15 kooperacji, oznaczającej występowanie powiązań w sieci przedsiębiorstw zorganizowanych w ramach specjalistycznych bądź zróżnicowanych profili działalności, które stanowią zamknięty układ powiązań kooperacyjnych, który we współdziałaniu z otoczeniem zachowuje się jak podmiot gospodarczy, rynkowe zasady działania, co oznacza, że koordynacja działalności każdego z ogniw sieci musi zapewnić kooperację z innymi podmiotami w ramach sieci w oparciu o kryteria rynkowe, bowiem ogniwa sieci, które okażą się niekonkurencyjne i nieefektywne najczęściej muszą zostać z niej wyeliminowane, sieciowa organizacja może być poszerzana o konsekwencje wynikające z form komunikacji B2B (biznesu z biznesem) na C2B i C2C, które mogą sprzyjać ekspansji poprzez komunikację internetową uzupełnioną o portale społecznościowe, jako nowe tendencje w rozwoju organizacji sieciowych zawartych w formule WEB 2.0. Aspektem o szczególnym znaczeniu dla funkcjonowania organizacji sieciowych jest fakt, że w procesie tworzenia wartości dokonuje się przejście od łańcucha wartości przedsiębiorstwa w kierunku wartości sieci zgodnej z kierunkiem ewolucji organizacji sieciowej. Wartość powstaje jako efekt wykorzystania zasobów znajdujących się w otoczeniu przedsiębiorstw oraz współpracy wielu niezależnych podmiotów współdziałających ze sobą, co powiązane jest z wykorzystaniem zasad wynikających z relacji ustanowionych w organizacji sieciowej. Wartość wielu współczesnych produktów jest sumą cząstkowych wartości dodawanych w sieciowym procesie skoordynowanych poprzez rozproszone wytwarzanie podzespołów oraz udział w pracach montażowych współpracujących ze sobą partnerów sieciowych. Oznacza to również wykonywanie niezbędnego zakresu prac usługowych, poczynając od zadań projektowych, poprzez funkcje planowania i kontroli realizacji produkcji uzupełnione o szereg ważnych usług realizowanych wewnątrz sieci i dla jej otoczenia. Następuje zmiana lokalizacji wiedzy oraz wyróżniających umiejętności i kluczowych kompetencji z przedsiębiorstwa do sieci. Szybkie tempo rozwoju nauki i techniki oraz technologii wytwarzania, skupianie w podmiotach sieci specjalistycznej wiedzy, sprzyja powstawaniu nowoczesnych dziedzin integrujących osiągnięcia wielu różnych dyscyplin nauki, co sprawia, że przedsiębiorstwa nie są w stanie samodzielnie rozwijać potrzebnej im wiedzy, wyróżniających umiejętności oraz kluczowych kompetencji. Dlatego też, korzystając z możliwości, jakie oferuje nowoczesna technologia informacyjno-komunikacyjna, poszukują potrzebnych im zasobów w sieci. Sieć poprzez skoordynowane współdziałanie umacnia stabilność podmiotów funkcjonujących w strukturze powiązanych ze sobą organizacyjnie i funkcjonalnie niezależnych podmiotów gospodarczych. Innowacje otwarte stają się nowym, sieciowym źródłem przewagi konkurencyjnej. Od dawna były one wskazywane jako jeden z najważniejszych czynników przewagi konkurencyjnej przedsiębiorstwa na rynku globalnym. Informatyzacja oraz usieciowienie społeczeństwa i gospodarki stworzyły możliwość włączenia do procesu kreowania innowacji intelektualnych zasobów znajdujących się na zewnątrz przedsiębiorstwa. Proces kreacji i rozwoju innowacji z zamkniętego we wnętrzu przedsiębiorstwa otwiera się na zewnętrznych partnerów (firmy, organizacje, klienci), traktując ich jako współkreatorów innowacji. Omówić należy również podstawowe rodzaje sieci oraz miejsce przedsiębiorstwa w sieci procesów, a także proces przejścia od inteligencji terminala do inteligencji sieci. Rosnąca konkurencja występująca na globalnych rynkach zmusza przedsiębiorstwa do aktywnej współpracy sieciowej oraz tworzenia przedsiębiorstw sieciowych. Zmiany, jakie dokonały się w strukturach organizacyjnych przedsiębiorstw, polegają na przechodzeniu od form hierarchicznych do form płaskich, od przedsię- 15

16 16 biorstw zamkniętych w ściśle oznaczonych granicach do otwartych, sieciowych oraz rozproszonych, które w coraz większym stopniu wykorzystują możliwości leżące na zewnątrz. Proces ten wywołuje efekt rozmywania się granic przedsiębiorstw oraz narastania różnego typu więzi występujących pomiędzy przedsiębiorstwem i jego otoczeniem. Pojawia się szereg nowych koncepcji związanych z funkcjonowaniem przedsiębiorstw sieciowych, takich jak przedsiębiorstwo fraktalne czy przedsiębiorstwo kwantowe, których podstawowe atrybuty znajdują się w trakcie definiowania w procesie teoretycznej ich strukturyzacji. Należy zwrócić uwagę, że proces współdziałania i koordynacji działań w przedsiębiorstwie sieciowym pełni analogiczną rolę jak zarządzanie w przedsiębiorstwie tradycyjnym. Ważną kwestią w globalnej gospodarce sieciowej jest zagadnienie kreacji wartości stanowiące wyzwanie dla uściślenia zakresu indywidualnego wkładu partnerów w łańcuch wartości a efektów synergii wynikających z działalności sieci. Przejście od gospodarki tradycyjnej do gospodarki sieciowej wymaga odmiennego podejścia do metod i sposobów kreacji wartości, w ramach której należy uwzględnić przenikające źródła łańcucha wartości wewnątrz przedsiębiorstw oraz łańcucha wartości generowanych w ramach sieci. Zamazywanie tych dwu źródeł wartości dodanej w organizacji sieciowej, może pomniejszać efektywność tej formy organizacyjnej poprzez eliminowanie prestiżu organizacji tworzących sieć. We współczesnej gospodarce wartość powstaje w sieci i ten fakt ma doniosłe znaczenie dla rozwoju przedsiębiorstw oraz metod zdobywania przewagi konkurencyjnej na globalnym rynku. Wiedza jest jednym z najważniejszych zasobów współczesnych przedsiębiorstw, dlatego też coraz ważniejsze staje się jej posiadanie oraz wykorzystanie rozumiane jako ewolucja formy bez ryzyka utraty zweryfikowanych form jej tworzenia, przesyłania oraz zastosowań. Dotyczy to w szczególności przedsiębiorstw sieciowych czerpiących z wewnętrznych źródeł wiedzy kreowanej w organizacjach wchodzących w jej skład i zewnętrznych, sieciowych zasobów wiedzy tworzonych w procesie synergii oraz interakcjach z otoczeniem. Problematyka zarządzania wiedzą w przedsiębiorstwie sieciowym wymaga zmiany metod i sposobów konkurowania, wśród których czołowe znaczenie posiada innowacyjność, w której coraz większe znaczenie posiada inspiracja przekazywana organizacji przez konsumentów (prosumentów). Wypracowanie wewnątrz sieci mechanizmów reagowania na inspirującą rolę konsumenta w kreowaniu procesów innowacyjnych stanowi niezwykle ważną i trudną umiejętność, bowiem większość uwag konsumentów nie musi posiadać inspirującego znaczenia w procesach innowacyjnych. Rosnąca konkurencja na rynku globalnym zmusza przedsiębiorstwa do aktywnej współpracy sieciowej oraz nowego podejścia do kwestii nawiązywania współpracy w sieci w zakresie produkcji, logistyki i outsourcingu. Ważna jest również rola tworzonych w ramach struktur sieciowych sojuszy i aliansów strategicznych, które w tej formie organizacyjnej pozwalają osiągnąć większą skalę działania i stabilność. Zaprezentowane dla sieciowego modelu organizacji najważniejsze aspekty ich funkcjonowania obejmują szerokie spektrum zagadnień związanych z rozwojem nowych form ewolucji organizacji wynikających z nasilania się procesów globalizacji oraz rosnącej roli sieciowej komunikacji w gospodarce i procesach społecznych. Model organizacji wirtualnej Model organizacji wirtualnej stanowi kolejny po sieciowym sposób podejścia do kreowania struktur zapewniających najbardziej efektywną możliwość dostosowania się organizacji do zmian zachodzących w otoczeniu. Proponowana przez Kisielnickiego

17 [31] definicja Wirtualna organizacja jest to organizacja tworzona na zasadzie dobrowolności, a jej uczestnicy wchodzą ze sobą w różnego typu związki dla realizacji wspólnego celu. Czas trwania związku ustalony jest przez każdego z uczestników tworzących organizację. Decyzję o jej likwidacji może podjąć ten z uczestników, który pierwszy uzna, że istnienie tego związku jest dla niego nie korzystne i pierwszy z niej wystąpi. Wirtualna organizacja działa w tak zwanej cyberprzestrzeni, a jej funkcjonowanie wymaga istnienia sieci komputerowej, najczęściej rolę tę spełnia Internet [29]. O wyborze powyższej definicji jako standardu do dalszych rozważań zdecydowała jej kompleksowość ujmująca kryteria kreowania i likwidacji organizacji wirtualnej, które decydują o elastyczności tej formy organizacyjnej z jednej strony oraz jej systemowej niestabilności, którą powoduje wyjście jednego z członków organizacji możliwe do zainicjowania poprzez celowe działanie konkurencji. Ta niewątpliwa wrażliwość organizacji wirtualnej minimalizującej formalizację prawnych i organizacyjnych ram działalności, może być po części kompensowana poprzez wprowadzanie rozwiązań Komputerowego wspomagania planowania realizacji zleceń w przedsiębiorstwie wirtualnym. Autor pracy przedstawia propozycje rozwiązań metodycznych oraz oprogramowania pozwalającego na wdrożenie procedury automatycznego bilansowania zasobów wewnętrznych i partnerów zewnętrznych zapewniających możliwość realizacji projektów w strukturze organizacji wirtualnej. Rozwinięcie tez zawartych w omawianej pracy stanowi publikacja [12] w której autor zwraca uwagę na celowość zastosowania oprogramowania w formie modelu usługi SaaS (Software as a Service) dostosowanej do korzystania z tych rozwiązań tylko w okresie trwania wirtualnej organizacji. Minimalizacja kosztów stałych w proponowanej formule usług, ogranicza poziom nakładów niezbędnych na zastosowanie rozwiązań programowych a zryczałtowana opłata miesięczna, eliminuje koszty po zakończeniu działalności organizacji. Partnerzy organizacji wirtualnej korzystającej wcześniej z tego typu standardów usługi mogą stymulować poprawne ukierunkowanie tej współpracy w przyszłości. W cytowanej pracy autor dokonuje przeglądu 19 różnych standardów oprogramowania dostępnego w tej formule organizacji przetwarzania danych, które mogą być pomocne przy podejmowaniu tego typu decyzji w organizacjach wirtualnych. Interesującą płaszczyznę rozważań dotyczących wirtualizacji działalności przedsiębiorstw z wykorzystaniem technologii multimedialnych na przykładzie przemysłu meblarskiego prezentuje Biniasz [2]. Cytowana praca dotyczy analizy możliwości oraz przeprowadzenia badań umożliwiających stwierdzenie stanu gotowości sektora mikroi małych przedsiębiorstw przemysłu meblarskiego do tworzenia przedsiębiorstw wirtualnych. Jest to szczególnie interesująca branża dla tego typu badań, bowiem rozwój licznych mikroprzedsiębiorstw projektowo-montażowych wyposażenia mieszkań w indywidualnie projektowane z udziałem klienta zestawy mebli kuchennych są w praktyce realizowane w systemie wirtualnym. Firma projektowa bowiem współpracująca z kilkudziesięcioma krajowymi dostawcami komponentów meblowych i wyposażenia także z importu, realizuje proces koordynacji dostaw, wykorzystując przesyłanie projektowanych elementów w standardzie CAD dla wykonawców z uzgodnieniem terminów dostaw. Ten przykład efektywnej wirtualizacji usług występujący w szerokim zakresie w przedsiębiorstwach mikro-, małych i średnich stanowi ilustrację znaczenia rozwoju modelu przedsiębiorstw wirtualnych, którego elementy składają się na wspomniane wcześniej rozwiązania eksploatacji maszyn w środowisku wirtualnym. Powyższa synteza podstawowych zasad funkcjonowania organizacji wirtualnych znajduje 17

18 18 odzwierciedlenie w obecnych od wielu już lat stosowanych obszarach współpracy międzyorganizacyjnej i realizacji dużych inwestycji w budownictwie infrastrukturalnym. Jej istotę stanowi stabilizacja powiązań międzyorganizacyjnych trwających w okresie wspólnej realizacji projektów, których kontynuacja wymaga pozyskiwania nowych zleceń i nieodpłatnej zwykle współpracy w ich pozyskiwaniu. Przedstawione modele organizacji w przedsiębiorstwie tworzą właściwą kanwę rozważań dla szczegółowego omówienia i zrozumienia problematyki zarządzania eksploatacją maszyn. Jest to uzasadnione faktem, iż wiele proponowanych rozwiązań z zakresu problemów eksploatacji obiektów technicznych jest ściśle współzależnych ze współczesnymi uwarunkowaniami podejmowania przez kadrę menedżerską skutecznych decyzji w turbulentnym, zglobalizowanym i silnie konkurencyjnym otoczeniu. Wpływ na decyzje związane z rozwojem i utrzymaniem parku maszynowego mają na pewno decyzje strategiczne kadry menedżerskiej respektującej zasady zarządzania procesowego opartego coraz częściej na ścisłej współpracy partnerów biznesowych w ramach organizacji wirtualnych, sieci biznesu czy łańcuchów dostaw. Zatem uwzględnienie takich elementów podejmowania decyzji pozwala lepiej zrozumieć znaczenie efektywnego zarządzania procesami eksploatacji maszyn, urządzeń i instalacji METODY I NARZĘDZIA ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ W PRZEDSIĘBIORSTWIE Współczesne podejście do zagadnień zapewnienia wymaganego przez klientów poziomu jakości wyrobów charakteryzuje się kompleksowym oddziaływaniem na jakość wyrobów czy usług we wszystkich etapach przemysłowego procesu realizacji. W procesie tym wyróżnia się trzy sfery: przedprodukcyjną, produkcyjną, poprodukcyjną [25]. Strategia działalności przedsiębiorstwa winna być uwrażliwiona na zapewnienie jakości wyrobów czy usług we wszystkich wymienionych sferach. Aktualnie wiele jeszcze przedsiębiorstw, tak produkcyjnych jak i usługowych, koncentruje swoje wysiłki w zakresie zapewnienia jakości głównie na sferze produkcyjnej. Ustalony przez projektanta poziom jakości wyrobu czy usługi zapewniany jest następnie przez stosowanie odpowiednich kontroli jakości: wstępnej na wejściu procesu wytwarzania, międzyoperacyjnych oraz kontroli i badań końcowych gotowych wyrobów lub usług. Podejście takie nazywane podejściem ex post nie dość że kosztowne, to jeszcze nie gwarantuje ono wytwarzania wyrobów czy świadczenia usług na poziomie jakości oczekiwanym przez klienta. Analiza kolejnych faz powstawania wyrobów wskazuje, że: około 75% wszystkich błędów występujących w procesie realizacji ma swoje źródło w sferze przedprodukcyjnej, a tylko około 20% jest rezultatem zaburzeń w procesie wytwarzania, około 60% błędów pojawia się między fazami projektowania i wytwarzania, około 80% błędów jest wykrywanych i usuwanych dopiero w końcowych etapach produkcji, montażu, a nawet podczas instalowania czy też eksploatacji wyrobów, im później wykrywany jest błąd tym koszty jego usunięcia są większe, co potwierdza tzw. zasada (rys. 1.5).

19 19 Rys Obszary powstawania i usuwania błędów oraz koszty ich usuwania [15,28,24,43] Z przedstawionych informacji nasuwa się wniosek, że najbardziej efektywne oddziaływanie na jakość wyrobów lub usług może następować wyłącznie w sferze przedprodukcyjnej. Wymaga to innego niż dotychczas rozmieszczenia personelu oraz środków dla zapewnienia jakości wyrobów na różnych etapach przemysłowego procesu realizacji. W krajach o bardzo wysokim poziomie rozwoju wyrobów czy usług, jak np. w USA czy w Japonii, personel zajmujący się kompleksowym zapewnieniem jakości wyrobów stanowi 8 15% ogółu personelu produkcyjnego, z czego 2 3% to personel zatrudniony w sferze kontroli jakości, natomiast 6 12% to kadra o najwyższych kwalifikacjach zatrudniona w sferze przedprodukcyjnej. Koncentruje się ona na projekcie wyrobu lub procesie dążąc, aby w projekcie uwzględnione zostały wymagania klientów, a także aby a priori, u źródła przewidywać i eliminować ewentualne błędy i niezgodności, jakie wystąpić mogą później w wyrobie lub procesie. W tym stanie rzeczy dla zapewnienia wymaganego poziomu jakości wyrobów i procesów oraz efektywnego oddziaływania na ich jakość nie wystarczają już tradycyjne techniki, lecz sięgnąć trzeba do nowych metod i narzędzi zarządzania jakością. Metody statystyczne w zarządzaniu jakością W normie PN-EN ISO 9000:2000 wymieniono osiem zasad zarządzania jakością, które kierownictwo organizacji winno wykorzystać dla uzyskania poprawy jej funkcjonowania. Zasady te stanowią podstawy norm z rodziny ISO Jedna z tych zasad wymaga, aby podejmowanie decyzji oprzeć na faktach, na analizie danych i informacji. W tejże normie w punkcie 2.10 wskazuje się na znaczenie i potrzebę stosowania metod statystycznych dla doskonalenia jakości oraz poprawy skuteczności i efektywności funkcjonowania organizacji. Podobnie w poprzedniej edycji norm, w normie PN-ISO 9001:1996 w punkcie 4.20 sformułowane było wymaganie, aby dostawca zidentyfikował potrzeby w zakresie stosowania metod statystycznych wymaganych do: nadzorowania i weryfikacji zdolności procesów (czy uzyskuje się oczekiwane wyniki) nadzorowania i weryfikacji cech wyrobu (czy wyrób ma wymagane cechy).

20 20 Ponadto dostawca powinien ustanowić i utrzymywać udokumentowane procedury wprowadzania i nadzoru nad stosowaniem metod statystycznych. Bardziej stanowcze wymagania odnośnie stosowania metod statystycznych są podane w normie QS-9000 dotyczącej systemu jakości dostawców na rynek motoryzacyjny. Zgodnie z tą normą dostawca musi wykazywać znajomość technik i metod zarządzania jakością oraz odpowiednio je stosować. Punkt 4.20 normy QS-9000 zawiera postanowienia dotyczące zastosowania metod statystycznych do oceny, kontroli i sprawdzania procesów produkcyjnych, oceny systemów pomiarowych, ustalania wyposażenia stosowanego w procesach wytwórczych, pobierania próbek losowych do kontroli jakościowej i testowania, walidacji konstrukcji, analizy wszelkich danych liczbowych, a zwłaszcza danych dotyczących zapewnienia jakości, jak również wszystkich innych czynności, w których możliwe jest stosowanie metod statystycznych. Można stwierdzić, że skuteczne i efektywne doskonalenie wyrobów i procesów wymaga stosowania odpowiednio dobranych metod i technik zarządzania jakością. Inżynieria jakości wykorzystała znane oraz opracowała szereg własnych metod i technik zarządzania jakością. Stosowanie ich przynieść może istotne korzyści dostawcy, gdyż wiele z nich charakteryzuje się rzeczywiście zaskakującą skutecznością. Metody statystyczne mogą stanowić skuteczną pomoc w doskonaleniu wszystkich faz przemysłowego procesu realizacji, w tym m.in.: projektowanie badań i analiza danych z badań marketingowych (badań rynkowych), projektowanie wyrobu, usługi, procesu, sterowanie procesami, analiza problemu oraz identyfikacja przyczyn powstawania problemu, monitorowanie parametrów jakości, stwierdzanie poziomu jakości w partiach wyrobów, projektowanie eksperymentów, sterowanie zapasami magazynowymi oraz w wielu innych działaniach. Metody statystyczne mogą i powinny znaleźć zastosowanie w każdej firmie, gdyż ich stosowanie może być korzystne nawet w bardzo małych firmach. Brak wiedzy lub nikła znajomość metod statystycznych stwarza u niektórych dostawców pewne uprzedzenia i kłopoty w ich stosowaniu, dlatego też pragniemy w kolejnych publikacjach przedstawić większość wykorzystywanych metod i narzędzi statystycznych, podając praktyczne wskazówki i przykłady ich stosowania. Zasady, metody i narzędzia zarządzania jakością W bogatej już literaturze dotyczącej zapewnienia jakości, czy też zarządzania jakością, stosowane są różnorodne nazwy, jak: metody, techniki, zasady, sposoby, narzędzia i inne instrumenty oddziaływania na jakość. Wykorzystując propozycje podane w pracach [7,8,9], przyjęto podział instrumentów oddziaływania na jakość na: zasady, metody i narzędzia, definiując te pojęcia następująco: Zasady zarządzania jakością (ZZJ) ogólne prawa (reguły, normy postępowania) rządzące procesami oddziaływania na jakość. Metody zarządzania jakością (MZJ) świadomie i konsekwentnie stosowane sposoby postępowania, lub zespół czynności i środków opartych na naukowych podstawach, wykorzystywane dla osiągnięcia określonego celu przy realizacji zadań związanych z zapewnieniem jakości.

21 21 Narzędzia zarządzania jakością (NZJ) służą do bezpośredniego oddziaływania w różnych fazach zapewnienia jakości czy zarządzania jakością, jak np. przy zbieraniu, porządkowaniu i przedstawianiu danych lub wyników z badań i pomiarów dotyczących jakości. W tabeli 1.1 zestawiono podstawowe zasady, metody i narzędzia, które znajdują zastosowanie w zarządzaniu i oddziaływaniu na jakość wyrobów i usług [14]. O ile zasady i narzędzia mogą być stosowane we wszystkich fazach przemysłowego procesu realizacji, o tyle metody są najczęściej ukierunkowane na określone sfery istnienia wyrobu. Na ogół wyodrębnia się dwie grupy metod zapewnienia jakości: A. Metody projektowania dla jakości wykorzystywane w fazach identyfikacji potrzeb i formułowania wymagań, w projektowaniu wyrobów i procesów oraz przygotowaniu produkcji. B. Metody kontroli i sterowania jakością stosowane przede wszystkim podczas produkcji. Tabela 1.1. Podstawowe zasady, metody i narzędzia zarządzania jakością. Zasady Zarządzania Jakością (ZZJ) Metody Zarządzania Jakością (MZJ) Narzędzia Zarządzania Jakością (NZJ) SKO SPC Przykłady zasad, metod i narzędzi zarządzania jakością Zasada Zero błędów Kaizen zasada ciągłej poprawy, usprawniania, doskonalenia Zasady Deminga Zasada pracy zespołowej Metoda QFD (Quality Function Deployment) Metoda FMEA Analiza rodzajów i skutków uszkodzeń a) dla wyrobów (konstrukcji) b) dla procesu DOE (Design of Experiments) Metody Taguchi i Shainina Tradycyjne Diagram Ishikawy przyczyn i skutków Diagram Pareto-Lorenza Schematy blokowe, Diagram korelacji zmiennych Wykresy (histogramy) Graficzna prezentacja wyników Arkusze kontrolne Nowe Diagram relacji Diagram pokrewieństwa Diagram macierzowy Diagram drzewa (systematyki) Diagram PDPC (diagram decyzji) Diagram strzałkowy (PERT) Macierzowa analiza danych Statystyczna kontrola odbiorcza Statystyczne sterowanie procesem Sposób i zakres oddziaływania na jakość Oddziaływanie długotrwałe kształtujące strategię i kulturę przedsiębiorstwa. ZZJ nie dostarczają szczegółowych wytycznych postępowania Efekty stosowania ZZJ są trudne do oceny Wykorzystywane przede wszystkim do kształtowania jakości wyrobów i procesów w toku projektowania. Podają zasady i algorytmy postępowania. Podają proste, efektywne sposoby do bezpośredniego wykorzystania i oddziaływania na jakość w różnych fazach przemysłowego procesu realizacji. Mogą być stosowane samodzielnie lub w połączeniu z metodami. Efekty stosowania łatwe do oceny i natychmiastowe. Stanowią wsparcie dla metod zarządzania jakością. Wymagają najczęściej pracy zespołowej Kształtowanie jakości wyrobów i procesów w fazie produkcyjnej

22 22 Przedstawione w tabeli 1.1 zasady, metody i narzędzia zarządzania jakością nie są na ogół stosowane rozłącznie, lecz wzajemnie się uzupełniają, tworząc pewien system doskonalenia jakości wyrobów i procesów. I tak dane zbierane w toku badań rynku, podczas eksploatacji wyrobów, czy też w toku produkcji są przetwarzane przy pomocy wybranych narzędzi, a uzyskane informacje z analizy tych danych wykorzystywane są w stosowanej metodzie zarządzania jakością. Z kolei skuteczne i efektywne korzystanie z narzędzi i metod zarządzania jakością uwarunkowane jest przestrzeganiem przyjętych przez przedsiębiorstwo zasad, które wyrażają stosunek kierownictwa i pracowników do ciągłego doskonalenia jakości wytwarzanych wyrobów czy też świadczonych usług. Warunkiem udanego wdrożenia i skutecznego korzystania z metod i narzędzi zarządzania jakością (rys. 1.6) jest spełnienie następujących wymagań: zrozumienie potrzeby stosowania oraz pełne zaangażowanie i wsparcie ze strony kierownictwa, staranne zaplanowanie działań związanych z wdrożeniem danej metody czy narzędzia, zaangażowanie i udział pracowników mających wpływ na doskonalenie jakości, dobre zaplanowanie i przeprowadzenie programu szkoleń. Rys Wpływ stosowania zasad, metod i narzędzi na doskonalenie jakości [24] Sukces wdrożenia odpowiednich technik zarządzania jakością zależeć będzie od przekonania jak największego grona pracowników przedsiębiorstwa, co do słuszności i skuteczności stosowania wybranych metod czy narzędzi i ich wpływu na doskonalenie jakości. Wymaga to pokonywania występujących barier w mentalności pracowników, co uzyskuje się na drodze permanentnego szkolenia oraz włączania pracowników do pracy zespołowej. Charakterystyka wybranych metod zarządzania TQM Total Quality Management nie ma w polskiej literaturze powszechnie przyjętej polskiej wersji językowej. Z tłumaczeniem tego angielskiego terminu mają problemy także Niemcy, Francuzi i Rosjanie. Dlatego też coraz częściej przyjmuje się w literaturze krajów europejskich angielską wersję językową lub jej skrót TQM. W naszym języku najlepiej tłumaczyć Total Quality Management, jako Zarządzanie przez ja-

23 23 kość. TQM jest bowiem formą zarządzania przez cele, gdzie celem jest ciągły wzrost jakości produktu. Zamiennie używa się także krótszego określenia zarządzanie jakością. Ta wersja tłumaczenia TQM także ma wielu zwolenników. W niniejszym opracowaniu przyjmuje się obie wyżej przedstawione polskie wersje językowe za właściwe. Jednocześnie mamy na uwadze, że oryginalna wersja TQM składa się z trzech słów, z których każde wyraża coś istotnego: Total oznacza objęcie tym systemem całej organizacji (przedsiębiorstwa, urzędu, szkoły) oraz możliwości zastosowania we wszystkich rodzajach produkcji i usług, w każdej komórce organizacji, na każdym stanowisku, w sposób nie ograniczony. Quality to spełnienie wymagań klientów wewnętrznych (w ramach organizacji) i zewnętrznych (poza nią) w sposób w pełni ich zadowalający. Management to metoda rozwiązywania problemów i osiągania znacznej poprawy poprzez dążenie do wyższej jakości pracy i jej efektów, czyli podejmowania decyzji podporządkowanych ciągłej poprawie jakości produktów. Zarządzanie jest procesem podejmowania decyzji, wykorzystującym procedury i właściwe metody realizacji. TQM nie jest opisanym, zadeklarowanym systemem zarządzania. Total Quality Management nie jest jakąś inną, specjalną, dodatkową działalnością, ale jest to filozofia i strategia dochodzenia do wyższej jakości pracy i tą drogą osiągania ciągłej poprawy jakości wyrobów świadczonych usług. TQM dąży do spełnienia wymagań jakościowych i trwałego zadowolenia klientów wewnętrznych i zewnętrznych rysunek 1.7. Charakterystyka TQM Do podstawowych elementów procesu (QM) zarządzania jakością zalicza się: określenie polityki i celów jakościowych, planowanie jakości, zapewnienie jakości, sterowanie jakością, doskonalenie czyli ciągłą poprawę jakości. ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ POLITYKA JAKOŚCI DOSKONALENIE JAKOŚCI Planowanie jakości Produkt (wymagania jakościowe, specyfikacja) Proces (parametry jakościowe, plan badań, mechanizmy regulacji, dokumentacja dowodowa) Sterowanie jakością Sterowanie procesem (regulacja, działania zaradcze i korygujące) Badanie jakości Przeglądy Zapewnienie jakości Prowadzenie dokumentacji dowodowej Dane o jakości Audity o jakości Rys Zarządzanie jakością struktura. "TQM - Elementy i ich integracja"

24 24 Celem TQM jest: zapewnienie ciągłej poprawy jakości dziś i w przyszłości, pozyskanie zaufania klientów do kompetencji producenta i usługodawcy oraz wyrobów i usług czyli wzbudzenie zaufania do organizacji i jej logo, które staje się znakiem jakości, stworzenie przejrzystości i konkretności wewnętrznych procedur obejmujących swym zakresem całość firmy, zabezpieczenie możliwości eksploatacji w przypadku postępowania z tytułu odpowiedzialności cywilnej za produkt. Najważniejszym elementem w Total Quality Management jest człowiek współdziałający z innymi ludźmi, działający zespołowo, dzięki możliwości wspólnego dyskutowania, konsultowania i współdziałania w trakcie realizacji kolejnych problemów zadań, umożliwia osiąganie lepszych wyników niż miałoby to miejsce, gdyby członkowie zespołu działali w pojedynkę. Ludzie połączeni filozofią TQM w zespoły, działając pod przywództwem liderów, realizują strategię i cele firmy oraz przyjęte programy (plany) prowadzące do sukcesu, którym jest korzyść mierzona zadowoleniem klienta (rys. 1.8). Kluczem do sukcesu jest zazębianie się strategicznych, organizacyjnych, personalnych i technicznych przedsięwzięć w zabezpieczeniu jakości. Człowiek jest jego centralnym punktem. Zespół musi być odpowiednio wykształcony i przeszkolony oraz teoretycznie i praktycznie przygotowany do pracy. Jednocześnie musi być motywowany w taki sposób, aby wszyscy pracownicy byli zaangażowani w to, co robią. Oczywiście zespół ten musi być wyposażony w odpowiednią technologię i narzędzia, które umożliwiają mu uzyskanie wysokiej jakości produkowanych wyrobów i świadczonych usług. PROCESY Technologie Materiały STRATEGIA Cel Plan KSZTAŁCENIE Szkolenie Praktyka MOTYWACJA Przekonywanie Zaangażowanie TQM SUKCES Korzyść Zadowolenie klienta NARZĘDZIA Środki Technika informacyjna Rys Miejsce TQM w organizacji. TQM - Elementy i ich integracja TPM - Total ProductiveMaintentance Total Productive Maintentance (TPM) ma za zadanie zmienić sposób zarządzania systemem technicznym. Po to, aby to osiągnąć, należy: zmienić maszyny, aby były bardziej: niezawodne, konserwowane, łatwiejsze w dostępie, bardziej zrozumiałe i żywotne, zmienić zachowanie osób wobec maszyn w ramach realizacji zasady: prewencja lepsza od leczenia, zmienić organizację. W perspektywie w przyszłości oznacza to nowe role dla utrzymania ruchu i jego pracowników oraz większe pełnomocnictwa.

25 25 Cele TPM to: zredukowanie kosztów związanych z postojami nieprzewidzianymi z powodu usterek, zredukowanie globalnych kosztów inwestycji dzięki przedłużeniu życia roboczego, zredukowanie jednostkowych kosztów dzięki lepszemu wykorzystaniu maszyn, poprawienie stabilności procesu produkcyjnego. Proces pod kontrolą jest gwarancją jakości produktu i jego mniejszych kosztów. Do niewymiernych celów TPM należy: autonomiczne zarządzanie urządzeniem przez pracownika obsługującego, większe zaangażowanie w cele firmy, wzrost zaufania pracowników do samych siebie poprzez działania doskonalące, tworzenie przyjemnego otoczenia miejsca pracy oraz wzrost bezpieczeństwa pracowników. Operatywne cele TPM to: zredukowanie istoty przyczyny awarii, zredukowanie częstotliwości pojawiania się przyczyny awarii, zredukowanie wzrostu stresu pracownika, wynikłego z awarii, nauczenie się rozpoznawania i eliminowania przyczyn przed pojawieniem się awarii, zredukowanie całkowitych kosztów zabiegu (łatwość utrzymania), zwiększenie wytrzymałości komponentu (Robust Design). Ważnym efektem powyższych działań jest wpływ na strukturę strat podczas operacji produkcji, poprzez który w istotny sposób straty te są minimalizowane. Metoda TPM, aby była skuteczna musi zostać zrozumiana i zaakceptowana przez całą załogę przedsiębiorstwa, zarówno kadrę kierowniczą jak i produkcyjną. Niezbędnym elementem wdrażania TPM są szkolenia. Na wstępie przeprowadza się szkolenie mające na celu zapoznanie pracowników z metodą, jej celami, sposobem realizacji. Główną rolę odgrywa tutaj lider grupy, który koordynuje późniejsze działania grupy. Metoda QFD QualityFunction Deployment Skuteczne i efektywne doskonalenie wyrobów i procesów wymaga stosowania odpowiednio dobranych metod i narzędzi zarządzania jakością. Inżynieria jakości wykorzystuje w tym celu znane, a także własne, oryginalne metody i techniki. Jedną z bardziej skutecznych metod oddziaływania na jakość wyrobów i procesów jest metoda QFD. Twórcą tej metody jest Joshi Akao. Metoda QFD ułatwia poprawną interpretację często zbyt ogólnych i niejasnych wymagań klientów, właściwą ich hierarchizację, a następnie przełożenie tych wymagań na cechy i parametry techniczne wyrobu czy usługi. Metoda ta zapobiega także zagubieniu niektórych wymagań w kolejnych fazach przemysłowego procesu realizacji. Podstawowym narzędziem metody QFD jest diagram przedstawiony na rysunku 4, nazywany ze względu na swój kształt domem jakości (QualityHause) [2,5,6]. Diagram ten zawiera zdefiniowane pola odpowiadające kolejnym fazom procesu rozwiązywania zadania. Liczba tych pól (faz) może być różna (zazwyczaj od 7 do 15) w zależności od specyfiki i stopnia złożoności projektowanego wyrobu lub usługi oraz od celu, jaki ma zostać osiągnięty. Podstawowym wymaganiem stosowania tej metody jest powołanie zespołu QFD. Członkowie tego zespołu winni pochodzić ze wszystkich działów przedsiębiorstwa zaangażowanych w planowanie i wykonanie wyrobu czy usługi. Kierujący grupą jest wybierany przez zespół. Musi on mieć bardzo dobrze opa-

26 26 nowaną metodę QFD, duże umiejętności organizatorskie i możliwość zarządzania projektem. Celem zespołu QFD jest pełne i poprawne zidentyfikowanie potrzeb i oczekiwań klientów, przełożenie ich na cechy i parametry techniczne wyrobu oraz na jednoznaczne wyznaczenie zadań dla komórek organizacyjnych firmy, które będą brały udział w realizacji projektu. Członkowie zespołu QFD muszą odpowiedzieć na trzy podstawowe pytania: KTO jest naszym klientem? CO jest życzeniem klienta i jakie są jego wymagania? JAK spełnić życzenia i wymagania klienta? Odpowiedzi na postawione pytania wprowadzane są w kolejnych fazach rozwiązywania zadania w poszczególne pola Domu Jakości (rys. 1.9). Faza 1 Identyfikacja wymagań klienta. Korzystając z różnych źródeł (badania i analizy marketingowe, dane z serwisu, działu zbytu itp.) członkowie zespołu QFD typują najbardziej istotnych wymagań klienta. W tej fazie bardzo istotnym problemem jest poprawne przetłumaczenie często zbyt ogólnych i niejednoznacznych potrzeb i oczekiwań klienta na precyzyjnie wyrażone wymagania. Faza 2 Hierarchizacja wymagań. Następuje ustalenie znaczenia poszczególnych wymagań, jakie mają one dla klienta, a następnie uszeregowanie ich według ważności (ocena liczbowa). Faza 3 Wyznaczenie parametrów technicznych wyrobu. W tej fazie zespół QFD przekształca wymagania na konkretne parametry techniczne, charakteryzujące wyrób z punktu widzenia projektanta. Parametry te muszą zostać tak dobrane, aby były realne do uzyskania oraz mierzalne. Faza 4 Ustalenie zależności pomiędzy wymaganiami klienta, a parametrami wyrobu. Na tym etapie zespół QFD na podstawie własnej wiedzy i doświadczenia ustala siłę zależności pomiędzy wymaganiami klienta, a parametrami wyrobu, wyróżniając wg przyjętej skali zależności: silne, średnie i słabe. Faza 5 Ocena ważności parametrów technicznych. Ponieważ w fazie 2 i 4 stosuje się oceny liczbowe, to możliwe jest teraz obliczenie wartości wskaźnika P wyrażającego ważność j tego parametru technicznego, korzystając z zależności: n P = WZ (1.1) j i i,j i= 1 gdzie: W i współczynnik ważności i-tego wymagania (wyznaczony w fazie 2), Z i,j współczynnik zależności pomiędzy i-tym wymaganiem oraz j-tym parametrem technicznym (ustalony w fazie 4).

27 27 Faza 6 Korelacja pomiędzy parametrami Wymagania klienta Ogólne Szcze - gółowe Ważność wymagań dla klientów (zbiór odpowiedzi CO) I N F O R M A C J E Faza 3 Parametry techniczne wyrobu (zbiór odpowiedzi JAK) Faza 4 Ocena zależności pomiędzy wymaganiami klientów i parametrami technicznymi (CO do JAK) Faza 7A Ocena przez klientów wyrobu własnego z wyrobami konkurencyjnymi Faza 1 Faza 2 INFORMACJE POCHODZĄCE OD KLIENTA T E C H N I C Z N E Faza 5 Ocena ważności parametrów technicznych Faza 8 Pożądane, docelowe wartości parametrów technicznych Faza 7B Porównanie parametrów technicznych wyrobu z wyrobami konkurencyjnymi Faza 9 Ocena technicznej trudności wykonania Rys Schemat diagramu QFD Faza 6 Ustalenie korelacji pomiędzy poszczególnymi parametrami wyrobu. W fazie tej należy ustalić, czy parametry techniczne wyrobu wzajemnie na siebie oddziaływają. Jeżeli poprawiając jeden parametr, poprawiamy inny, to następuje między nimi korelacja dodatnia, a gdy jest odwrotnie to korelacja ujemna, względnie może wystąpić brak oddziaływań. Faza 7 Dokonanie oceny wyrobów konkurencyjnych. Ocenę konkurencyjności projektowanych wyrobów czy usług warto przeprowadzić z dwóch pozycji: klienta (pole 7A) oraz projektanta (pole 7B). W ocenie pierwszej, reprezentatywna próba klientów wartościuje, jak proponowany wyrób przedstawia się na tle wyrobów konkurencyjnych (gdy chodzi o spełnienie wymagań klienta). W ocenie konkurencyjności projektantów dokonywane jest porównanie poszczególnych parametrów technicznych proponowanego wyrobu z odpowiednimi parametrami wyrobów konkurencyjnych.

28 28 Faza 8 Ustalenie pożądanych wartości parametrów technicznych. Uzyskane w poprzednich fazach dobre wyobrażenie o projektowanym wyrobie czy usłudze umożliwia zespołowi QFD na ustalenie pożądanych (docelowych) wartości, jakie powinny uzyskać poszczególne parametry wyrobu tak, aby najlepiej spełnione były wymagania klienta, a jednocześnie zwiększona została konkurencyjność wyrobu. Faza 9 Ocena trudności wykonania wyrobu. W tej fazie zadaniem zespołu QFD jest zwrócenie uwagi na ewentualne trudności techniczne i organizacyjne, które mogą się pojawić przy realizacji projektu w zakresie osiągania wyznaczonych parametrów technicznych. Wykorzystanie metody QFD Stosowanie metody QFD zapewnia osiągnięcie szeregu korzyści. Firmy, które wdrożyły ją na stałe są zgodne, że jej zastosowanie przynosi takie korzyści, jak: zmniejszenie o 30 50% wprowadzanych zmian konstrukcyjnych, ewentualne zmiany dokonywane są wcześniej, najczęściej ostatnie zmiany wprowadzane są jeszcze przed rozpoczęciem produkcji, następuje skrócenie cyklu rozwoju wyrobu, zmniejszenie liczby problemów w toku uruchamiania produkcji, zmniejszenie kosztów uruchamiania produkcji od 20 60%, zmniejszenie od 20 50% liczby reklamacji gwarancyjnych, ogólny spadek kosztów wytwarzania. Stosowanie metody QFD przynosi także inne, trudniej mierzalne, lecz istotne korzyści, jak: poprawę satysfakcji klientów z nabywanych wyrobów i usług, lepsze rozpoznanie, a w konsekwencji zmniejszenie obszarów problemów, lepsze i bardziej systematyczne dokumentowanie wiedzy inżynierskiej oraz lepszy jej transfer pomiędzy różnymi etapami rozwoju wyrobu, co w konsekwencji prowadzi do pełniejszego wykorzystania wiedzy i doświadczenia przy kolejnych projektach, łatwiejsza identyfikacja potencjalnych obszarów zagrożeń i przewagi ze strony konkurencji, konkurencyjne ceny proponowanych wyrobów czy usług, dzięki zmniejszeniu kosztów wyrobu i uruchomienia produkcji oraz spadkowi liczby braków. FMEA analiza przyczyn i skutków wad (Failure Mode and Effect Analysis). Celem stosowania tej metody jest konsekwentne i trwałe eliminowanie wad wyrobu lub procesu produkcji poprzez rozpoznawanie rzeczywistych przyczyn ich powstawania i stosowanie (rys.1.10) odpowiednich środków zapobiegawczych. Wśród celów metody FMEA należy wymienić unikanie wystąpienia rozpoznanych, a także jeszcze nieznanych wad w nowych wyrobach i procesach poprzez wykorzystanie wiedzy i doświadczeń z już przeprowadzonych analiz. Każda ocena cząstkowa mieści się w przedziale od 1-10, gdzie 1 jest wartością najmniejszą. Wszystkie problemy należy ustawić według oceny całkowitej (C) i zastosować analizę Pareto, która wskazuje, co należy najpierw naprawić. Do rozwoju metod eksperymentalnych w projektowaniu wyrobów i procesów szczególny wkład wnieśli Taguchi i Shainin. Taguchi założył, że dla każdej cechy wy-

29 29 robu można określić stan optymalny (docelowy), czyli taki stan, w którym wyrób najlepiej zaspokaja potrzeby użytkowników, względnie uzyskuje najwyższą efektywność. Narzędzia zarządzania jakością Diagram Ishikawy przyczyn i skutków Pozwala w graficzny sposób zaobserwować wzajemne powiązania przyczyn wystąpienia problemu lub zadań i uwarunkowań związanych z określoną koncepcją rozwiązania tego problemu. Diagram jest diagramem przyczynowo-skutkowym, w którym analiza rozpoczynana jest od stwierdzenia wystąpienia skutku (np. braku, awarii) i jest prowadzona w kierunku identyfikacji wszystkich możliwych przyczyn, które mogą przyczynić się do jego wystąpienia. Wśród przyczyn wymienia się 5 głównych składowych określanych jako tzw. 5M: Manpower (ludzie), Methods (metody), Machinery (maszyny), Materials (materiały), Management (zarządzanie). Każda z tych składowych rozbija się na poszczególne przyczyny, które powinny być rozpatrywane indywidualnie jako problemy do rozwiązania. Rys Schemat domu jakości Za pomocą wykresu Ishikawy (rys. 1.11) można wskazać wszelkie związki zachodzące pomiędzy różnymi przyczynami i wygenerować źródło niepowodzenia lub nieprawidłowego przebiegu procesu. Celem tej metody jest również analiza wyników danego postępowania, czyli wykrycie potencjalnych niepowodzeń przedsięwzięcia.

30 30 Rys Przyczyny niskiego popytu na usługi fryzjersko-kosmetyczne Zastosowanie diagramu umożliwia rozpoznanie i klasyfikację wszelkich przyczyn pewnego stanu i wskazanie przyczyny niedoskonałości procesu. Analiza przyczyn i skutków przydatna jest szczególnie w pracy zespołowej ze względu na złożoność problemów oraz zróżnicowanie wiedzy i doświadczeń członków zespołu dotyczących występującego problemu. Przygotowywanie, tworzenie i analiza diagramu powinna odbywać się w grupie. Diagram Pareto-Lorenzo Ilustrujący często występującą nierównomierność rozkładu (celu, przyczyn) wykazującą, że stosunkowo niewielka liczba (20%) przyczyn decyduje o znaczącym (80%) udziale skutków (rys. 1.12). Możliwa dzięki temu hierarchizacja problemów prowadzi do załatwienia spraw dających najbardziej odczuwalne efekty. Rys Przykładowy diagram Pareto-Lorenza

31 31 Metoda ta może służyć nie tylko wskazaniu najważniejszych źródeł problemów, ale również prezentacji rezultatów działań korygujących w danej dziedzinie. Umieszcza się wówczas obok siebie dwa wykresy przed i po podjęciu działań naprawczych, używając oczywiście tych samych skal i rodzajów danych. Wykres Pareto-Lorenza: porządkuje dane pod względem ich ważności, umożliwia wskazanie źródeł powstawania niepotrzebnych kosztów, pozwalając na ich ograniczenie, pozwala opracować zalecenia do podjęcia działań korygujących i zapobiegawczych, pomaga w natychmiastowym zauważeniu i skorygowaniu niezgodności, jest bardzo przydatny w funkcjonowaniu Systemu Zarządzania Jakością [14,15]. Diagram korelacji zmiennych To prezentacja tendencji zmienności parametru w dwóch stanach pomiaru lub współzależności dwóch parametrów wyrobu. Stanowi on zbiór punktów na płaszczyźnie, odpowiadający zbiorowi par liczb wektorów X i Y. Na istnienie korelacji zmiennych wskazuje ich wzajemny związek, który oznacza, że zmienne wpływają na siebie. Diagram korelacji nie bada natomiast związku przyczynowo-skutkowego zachodzącego między zmiennymi, a mówi tylko o tym czy istnieje związek korelacyjny między dwiema zmiennymi w zakresie od 1 do -1. Diagram dwóch zmiennych używany jest do (rys. 1.13): stwierdzenia istnienia zależności pomiędzy zmiennymi, stwierdzenia kierunku związku, pokazania jakości siły związku. Procedura sporządzania diagramu korelacji jest następująca: zebranie zbioru dwóch par danych, których związek ma być badany, naniesienie par danych na osie X i Y, badanie kształtu rozmieszczenia punktów w celu wykrycia rodzaju i siły zależności, badanie siły zależności, obliczając współczynnik korelacji Pearsona, badanie istotności korelacji. Rys Przykładowy diagram korelacji wzajemnej Analizę diagramu rozpoczyna się od badania charakteru zaobserwowanej zależności. Korelacja może mieć różnorodny charakter. O pozytywnej korelacji pomiędzy zmiennymi mówi się wówczas, gdy równocześnie wzrost zmiennej X powoduje wzrost zmiennej Y. W przypadku, gdy te zmienne nie wzrastają równocześnie, wtedy mówi się o braku korelacji między zmiennymi.

32 32 Wykresy (histogramy) To słupkowa prezentacja częstości występowania mierzonej cechy w założonych przedziałach wartości oraz graficzna ilustracja postaci rozkładu i jego usytuowania w stosunku do wartości nominalnej i tolerancji rysunek Rys Przykładowy histogram obserwacji danych Karty kontrolne X R, X S Obrazują zmienność wartości średniej badanej cechy wyrobu rozstępu lub odchylenia standardowego w próbce. Pozwalają na obserwację stabilności procesu technologicznego, stosowane są zarówno dla oceny efektów, jak i zdolności parku maszynowego. Karty kontrole służą do kontrolowania procesów, ich celem jest zwiększenie wydajności produkcji oraz jakości wytwarzanych wyrobów. Dzięki analizie kart kontrolnych można stwierdzić, czy zmiany zakłócające dany proces są zdarzeniem związanym z procesem lub też przyczyną specjalną, która występuje systematycznie lub sporadycznie i jest sygnałem do znalezienia i eliminacji zakłóceń w badanym procesie. Czynniki powodujące niezgodności w badanym procesie na karcie kontrolnej przedstawione są w postaci (rys. 1.15): punktów nie mieszczących się w wyznaczonym przedziale (poza liniami kontrolnymi), wyraźnych sekwencji następujących po sobie punktów: nad lub pod linią wartości średnich, rosnących lub malejących. Rys Przykład karty kontrolnej X - R i X S

33 33 Arkusze kontrolne Porządkują zaobserwowane w kolejnych próbkach wartości cechy w stosunku do założonych przedziałów zmienności dopuszczalnej. Tzw. tor karty kontrolnej obrazuje przekroczenie założonych linii kontrolnych dolnej i górnej. Umożliwiają one (rys.1.16): identyfikacje struktury informacji, stratyfikacje danych, wizualizacje częstości występowania zebranych rodzajów danych. Cechami charakterystycznymi arkuszy są: możliwość zastosowania we wszystkich obszarach organizacji (księgowość, produkcja, finanse, marketing), krótki czas przygotowania, niski koszt zastosowania, wysoka efektywność, duża elastyczność. Rys Przykładowy arkusz kontrolny Wykresy słupkowe, liniowe, kołowe Uzupełnienie zależności, np. liniowej ilustracją wpływu trzeciego parametru (cechy) rozrzut w punkcie. Wykresy kołowe są geometryczną interpretacją ocen związanych, np.: z klasyfikacją wagi i ich poziomem odniesienia (okrąg zewnętrzny max lub wewnętrzny min) rysunek Rys Przykładowy wykres liniowy Diagram relacji Służy do ukazywania, które czynniki wpływają na określony problem i jakie występują zależności między tymi czynnikami. Wykorzystuje się go do przemyślenia i graficznego przedstawienia złożonych stanów rzeczy rysunek 1.18.

34 34 Rys Przykładowy diagram relacji Diagram pokrewieństwa Służy do graficznego przedstawienia pomysłów lub zagadnień ogólnych tego samego rodzaju. Dla optycznego unaocznienia przynależności do tego samego rodzaju zagadnienia, poszczególne pomysły są grupowane faza porządkowania pomysłów (rys. 1.19). Rys Przykładowy diagram pokrewieństwa Diagram macierzowy Służy do określania wzajemnych oddziaływań różnych rozwiązań problemu. Pokazuje on, czy określone dwa przedsięwzięcia wzajemnie się wspierają, tłumią lub też nie zachodzą wzajemne oddziaływania (rys. 1.20).

35 35 Rys Przykładowy diagram macierzowy Diagram drzewa (systematyki) Służy do systematycznego ujmowania i przedstawienia ważnych punktów w ramach planowania przedsięwzięć mających na celu usuwanie problemów rysunek Rys Przykładowy diagram systematyki

36 36 Diagram PDPC (diagram decyzji) Służy do analizy wszystkich możliwych do wystąpienia problemów oraz sposobów, jak można reagować na te problemy (rys. 1.22). Rys Przykładowy wykres procesu decyzyjnego Diagram strzałkowy (PERT) Służy do szczegółowego planowania i nadzorowania rozwiązywanych problemów. Stosuje się tę technikę przede wszystkim przy kompleksowych i nieprzejrzystych rozwiązaniach (rys. 1.23). Rys Przykładowy diagram strzałkowy

37 37 Macierzowa analiza danych Służy do określenia i graficznego przedstawienia własnej pozycji na rynku w porównaniu z konkurencją. W diagramie tej analizy można wyraźnie pokazać i przedstawić, w którym kierunku chcemy rozwijać nasze świadczenia (rys. 1.24). Rys Przykładowa analiza danych Zastosowanie nowych narzędzi zarządzania jakością W praktyce stosowanie siedmiu nowych narzędzi, mimo że kłopotliwych w praktycznym stosowaniu, pogłębia możliwości analizy i zdolność organizacyjną do: efektywnej wymiany informacji, eliminowania błędów, czerpania wiedzy z doświadczeń, dogłębnej analizy zdarzeń, ustalenia przedsięwzięć naprawczych, zasadnego planowania i realizacji przedsięwzięć. Przedstawione działania i zastosowanie skrótowo omówionych narzędzi badania jakości dotyczą tych problemów, które ogólnie zestawiono w blokach (rys. 1.25). Rys Obszary zastosowania narzędzi jakości

38 38 Narzędzia te stanowią określony zbiór, w którym logiczne zależności przedstawiono na rysunku Rys Współzależności nowych narzędzi jakości 1.3. SYSTEMY INFORMACYJNE ZARZĄDZANIA PRZEDSIĘBIORSTWEM Dotychczasowe rozważania problemu przetwarzania danych nie precyzowały struktury systemu informatycznego, jak również nie definiowały nośników i mediów transmisji danych. Popularne systemy informatyczne przedsiębiorstw są integralną częścią systemów zarządzania, szczególnie w zakresie technicznym i mikroekonomicznym. System informatyczny (informacji techniczno-ekonomicznej) to zespół metod i urządzeń technicznych, przy pomocy których gromadzi się i weryfikuje dokumenty źródłowe, przetwarza zawarte w nich dane na informacje techniczne i ekonomiczne, prezentuje się tę informację i wykorzystuje bezpośrednio do celów zarządzania przedsiębiorstwem. Takie systemy uwzględniające szczególnie potrzeby zarządzania służą do strategicznego sterowania wieloma procesami. Szczegółowe zadania praktycznej realizacji takiego systemu informatycznego przedsiębiorstwa można ująć w następujące grupy problemowe : podsystem gromadzenia i weryfikacji danych, podsystem przetwarzania danych, podsystem prezentacji i wykorzystania informacji, moduł funkcji kierowniczych i logistycznych. Zaprezentowany sposób ujęcia problemu sugeruje autonomizację podejścia do rozwiązywania funkcji sterowania produkcją i finansami, co może być odebrane jako

39 39 archaizm terminologiczny i merytoryczny. Niezależnie od stopnia zróżnicowania rozwiązań planowania produkcji wraz z realizacją wszystkich funkcji logistycznych, procedury obsługi klienta są zależne od skuteczności stosowanego systemu planistycznego. Równie ważna w zaawansowanych standardach rozwiązań systemowych klasy ERP jest funkcja sterowania finansami, mająca zasadniczy wpływ na kondycję ekonomiczną przedsiębiorstwa. W celu uzyskania klarownej struktury treści omawianych zagadnień, odrębnie omówiona zostanie problematyka sterowania produkcją z dynamicznie definiowanymi elementami logistyki oraz sterowania finansami. Realizacja funkcji sterowania produkcji z elementami logistyki W różnych obszarach zastosowań techniki komputerowej do wspomagania zarządzania przedsiębiorstwem znaczące wyzwanie stanowiło wykorzystanie tych środków do poprawy efektywności zarządzania produkcją, zwłaszcza w branżach o szybko rozwijających się rynkach. Szczególnej wagi problem ten nabierał w latach 60. i 70., kiedy głównym czynnikiem ograniczającym ekspansję produkcyjną było efektywne wykorzystanie posiadanych zasobów. W tym okresie ustalono najważniejsze metodyczne problemy tego typu zastosowań, prowadzące do wykonania pierwszych profesjonalnych pakietów systemów zwanych MRP (ang. Material Requirements Planning planowanie potrzeb materiałowych). Ich efektywne wdrożenie wymagało poniesienia dużych nakładów pracy na przygotowanie niezbędnej bazy danych, polegające na konieczności wprowadzenia do komputera struktur konstrukcyjnych i procesów technologicznych wszystkich produkowanych wyrobów. Utworzenie bazy danych uwzględniającej poziomy konstrukcyjne wyrobów, normatywne zapotrzebowanie ilościowe materiałów i robociznę występujące na każdym poziomie konstrukcyjnym, przesądza o możliwości wyznaczania precyzyjnych potrzeb materiałowych oraz bilansowania zasobów pracy. Zachowanie aktualności tak skomplikowanych zbiorów dokumentacji konstrukcyjnotechnologicznej stanowi trudny do spełnienia warunek, decydujący o poprawności realizacji przydziału materiałów pochodzących z zakupu lub stanowiących prefabrykaty produkcji własnej. Potrzeba zwiększania efektywności wykorzystania coraz bardziej skomplikowanych i drogich zasobów produkcyjnych uzasadniała rozwój tych systemów w kierunku coraz bardziej skomplikowanych algorytmów i zakresu obejmującego systemową kontrolą, coraz większe obszary zasobów angażowanych w procesy wytwórcze, bądź realizację funkcji logistycznych. W obecnym podrozdziale skoncentrowano się na problemie skuteczności zarządzania produkcją w warunkach rozwoju firmy, wymagającej wprowadzenia technik informacyjnych dostosowanych jednak do jej możliwości finansowych. Szczególnie skomplikowana sytuacja występuje wówczas, gdy przedsiębiorstwo dysponuje zróżnicowanym parkiem maszynowym o różnym poziomie nowoczesności i różnym charakterze realizowanych procesów technologicznych. Opracowanie niezbędnych zbiorów technologicznych staje się wówczas bardzo trudnym a czasem wręcz selekcyjnym powodem odrzucenia podjętych wcześniej a nieuświadomionych konsekwencji decyzji wdrożeniowych. Często powodem dodatkowych komplikacji może być nadmiernie rozbudowana działalność pomocnicza i usługi zewnętrzne. Można stwierdzić, że realizowana na etapie analizy ocena pracochłonności przygotowania bazy danych systemu wspomagania zarządzania produkcją może dać impuls do podjęcia niezbędnych w firmie decyzji o restrukturyzacji biznesu. Jeżeli względy kosztów logistyki, czy innych kryteriów rozwojowych uzasadniają zachowanie sprawdzonych wcze-

40 40 śniej struktur organizacyjnych, to oznacza, iż niezbędne jest zagwarantowanie wdrożenia odpowiedniego systemu informacyjnego zarządzania, zapewniającego również efektywne wykorzystanie posiadanych zasobów. Oznacza to także potrzebę oceny skuteczności realizowanych działań marketingowych umożliwiających rozwój sprzedaży wyrobów i usług przy zapewnieniu konkurencyjności cen. Znacznie większe szanse powodzenia występują wówczas, jeżeli idea rozwoju nowych technik informacyjnych została podjęta w warunkach dobrej kondycji finansowej firmy. W przypadku, gdy kryzys zarządzania doprowadził do jej złej kondycji finansowej, jedyną skuteczną drogą wydaje się być uproszczenie struktur wytwórczych przy zachowaniu najlepiej realizowanych procesów biznesowych, koncentrując się na ich skutecznym wspomaganiu techniką komputerową. Taką strategię postępowania można było obserwować w realizowanych pomyślnie w wielu polskich przedsiębiorstwach procesach restrukturyzacyjnych, połączonych z poszerzaniem zakresu detali, podzespołów i procesów realizowanych w systemie outsourcingu. Uściślenie elementów występujących w procesie zarządzania produkcją, realizowanym w ścisłym sprzężeniu z funkcją marketingową przedsiębiorstwa, przedstawiono na rysunku Centralnym elementem schematu jest harmonogram główny produkcji, który stanowił podstawę rozwiązań systemów klasy MRP oraz modułu CRP planowania zdolności produkcyjnej. Istnieje zatem konieczność koordynowania licznych uwarunkowań determinujących realizację określonego zlecenia produkcyjnego dla klienta prowadząca do uzyskania produktów w określonych standardach technicznych i jakościowych. Wymaga to zastosowania określonych zasobów informacyjnych, sprzężonych z użyciem odpowiednich algorytmów. Wraz z rozwojem technik informacyjnych i zautomatyzowanych technologii wytwarzania następuje uproszczenie organizacji wdrażania systemów zintegrowanych. Wynika to z tendencji, iż przy oferowaniu dostawy wytwórni różnego rodzaju dóbr, standardowo kompletowane są projektowane z zastosowaniem oprogramowania CAD zbiory informacji konstrukcyjno-technologicznej oraz systemy sterowania zrobotyzowanymi liniami wytwórczymi i zarządzania produkcją. Przedstawiony na rysunku 1.27 schemat zarządzania produkcją ma charakter uniwersalny i może być wykorzystany z zastosowaniem różnych standardów rozwiązań systemowych, w szerszym lub w węższym zakresie automatyzujący wyspecyfikowane czynności. Szczególnie ważna jest realizacja pętli sprzężeń zwrotnych występujących w obszarze konstruowania harmonogramu głównego produkcji w aspekcie potrzeb klientów oraz planowania potrzeb materiałowych, sprzężonego z planowaniem zdolności produkcyjnych i sterowaniem produkcją. Czynnikiem decydującym o skuteczności realizacji procesów zarządzania produkcją jest ustalenie specyficznych dla każdego przedsiębiorstwa i charakteru produkcji zaworów bezpieczeństwa mających na celu wyznaczenie obszarów buforowych, w ramach których niedopuszczalne jest wprowadzanie zmian. Innym ważnym elementem istotnym w typie produkcji zleceniowej jest występowanie ewidencji rzeczywistego stanu zużycia zasobów zapewniających sprzężenia zwrotne, niezbędne do weryfikacji bazy danych służących procesom planowania. Jest to element ściśle związany ze stanem zdatności maszyn oraz zastosowaniem w organizacji określonych rozwiązań systemowych stosowanych w obszarze komputerowego wspomagania zarządzania eksploatacją.

41 41 Planowanie strategiczne Planowanie zapotrzebowania zasobów Decyzje Zarządu Klienci Korekta Harmonogramu Głównego Produkcji Harmonogram Główny Produkcji Wstępne planowanie zapotrzebowania na zdolność produkcyjną Decyzje wykonawcze Planowanie potrzeb materiałowych Planowanie zapotrzebowania na zdolność produkcyjną Plan zaopatrzenia Dostawy materiałowe Sterowanie produkcją Rys Struktura powiązań informacyjnych w zarządzaniu produkcją [50] Wspomniane wcześniej ograniczenia decyzji operacyjnych stanowią niezbędny warunek skutecznego sterowania, zapewniającego zachowanie stabilności koniecznej w realizacji zatwierdzonych i zbilansowanych zadań harmonogramowych. Wyeliminowanie odchyleń od zmieniających się potrzeb otoczenia, którym sprostanie staje się domeną decyzji marketingowych stanowi dodatkowe utrudnienie w realizacji funkcji sterowania. Klasyfikacja priorytetów i ustalanie kryteriów podejmowania decyzji musi być rozpatrywana na szczeblu operacyjnym i strategicznym. Klasycznym przykładem konfliktu jest w tym przypadku spełnienie oczekiwań klientów w zakresie terminów dostawy wyrobu, który stał się hitem na rynku dóbr danego rodzaju. Sytuacja taka występuje często w branży motoryzacyjnej, kiedy udany model ma bardzo wielu chętnych nabywców i nawet w warunkach gospodarki rynkowej obowiązują kilkumiesięczne zapisy na hitowy model samochodu. Przykładem takich sytuacji na polskim rynku samochodowym w ostatnich latach jest montowany w Bielsku Białej Tychach Fiat 500, dla którego czas oczekiwania wynosił około 3 miesiące. Taktyka cen, polegająca na zrównoważeniu popytu przez zastosowanie zawyżonej ceny nowości jest na konkurencyjnym rynku nie do przyjęcia ze względów promocyjnych. Klasycznym przykładem decyzji strategicznej będzie określenie poziomu produkcji docelowej modelu w warunkach dużego zainteresowania i lojalnego informowania klienta o czasie oczekiwań. Przyjęcie strategii wyznaczania priorytetów mogłoby stanowić czynnik zakłócający operacyjne sterowanie produkcją, bądź uzasadniony strategicznie poziom produkcji danego modelu. Innym kryterium wg [48], niezbędnym do wyznaczania metodycznych rozwiązań zarządzania produkcją, jest wyróżnianie różnych typów produkcji rysunek Na prezentowanym schemacie wyodrębniono trzy najczęściej wyróżniane typy produkcji: seryjna, na zlecenie, na indywidualne zamówienie.

42 42 W najbardziej zagregowanej formie ukazano (na schemacie) podstawowe czynności występujące w procesach zarządzania produkcją, w ramach trzech wyodrębnionych typów produkcji. Przedstawiono czynności wykazujące konieczność odrębnego podejścia do rozwiązywania problemów w zakresie niezbędnych zasobów informacji jak też stosowanych algorytmów. HARMONOGRAM GŁÓWNY Produkcja seryjna Produkcja na zlecenie Produkcja na indywidualne zamówienie Dane techniczne Dane produktów wariantowych Parametry wyrobu gotowego Dane produktów standardowych Warianty i opcje Dane produktu MRP / CRP MRP / CRP dla produktu MRP / CRP dla projektu Zaopatrzenie Magazyn / produkcja Magazyn wyrobów gotowych Sprzedaż Serwis Rachunkowość Rys Etapy procesów sterowania różnymi typami produkcji [48] Poszukiwanie sposobu podejścia zapewniającego bardziej interesującą ilustrację problematyki zarządzania produkcją naprowadziło autora na sposób agregacji zasobów, stosowanych w systemach zintegrowanych zawartych w trzech następujących strukturach: logistyka, finanse, zasoby ludzkie. Wyodrębniane elementy w ramach tych agregatów przedstawiono na rysunku 1.29.

43 43 SIK - ESS LOGISTYKA Zarządzanie Materiałami - MM Zarządzanie Produkcją - PP Sprzedaż i Dystrybucja - SD Utrzymanie Zakładu - PM Zarządzanie Jakością - QM FINANSE Zarządzanie Finansami - FI Controlling - CO Zarządzanie Kapitałem - TR Finansowanie Inwestycji - IM ZASOBY LUDZKIE Płace - PL Polityka Kadrowa - PK Rys Architektura Systemu Zintegrowanego [33] W aspekcie omawianej w tym rozdziale problematyki należy uświadomić skalę degradacji rangi zarządzania produkcją, która w ramach architektury systemu zintegrowanego stała się zaledwie jedną z pięciu funkcji w zespole procesów zwanych Logistyką. Stan ten powodowany jest rosnącym udziałem zautomatyzowanych i zrobotyzowanych procesów produkcyjnych, które funkcjonując w ramach standardów CIM (Computer Integrated Manufacturing komputerowo zintegrowane wytwarzanie), nie wymagają szczególnych wyróżnień w systemach informacyjnych zarządzania. Tendencje rozwojowe występujące w systemach zintegrowanych może plastycznie ilustrować opracowany przez Drelichowskiego w celach dydaktycznych model systemu zintegrowanego posiadający przypominającą strukturę pajęczyny konfigurację przestrzenną. Pomocne zdaniem autorów może być również własne rozwiązanie ww. autora sprawdzone w procesie dydaktycznym polegające na prezentacji dwu kolejnych schematów obejmujących specyfikację zadań wyodrębnianych w systemach zintegrowanych stosowanych w przedsiębiorstwach. Na rysunku 1.30 zawarto specyfikację elementów składowych realizowanych w ramach zadań zarządzania finansami, zarządzania materiałami, zarządzania produkcją i logistyką.

44 44 Zarządzanie wiedzą Zarządzanie wiedzą Zaopatrzenie logistyczne na wejściu Finanse Technologie internetowe i mobilne Hurtownie danych Hurtownie danych Technologie internetowe i mobilne Przepływy pieniężne Generowanie wyjść Rozliczenie budżetów SCM Koordynac ja zakupów Planowanie budżetów Środki trwałe Harmonogramowanie dostaw materiałów Księga zobowiązań Hurtownie danych Ewidencja produkcji Obsługa zleceń Produkcja seryjna Projektowanie I konfiguracja produktu Zarządzanie montażem Koszty Ewidencja magazynowa Księga należności wytworzenia Procesy technologiczne Planowanie produkcji Księga Główna Planowanie za kupów Zlecenia serwis owe Planowanie instalacji I montażu Obsługa wyposaż enia Monitoring wykonaws twa Zarządzanie projektem Technologie internetowe i mobilne Hurtownie danych Zarządzanie wiedzą Usługi Podsystem zarządzania produkcją Zarządzanie wiedzą Technologie internetowe i mobilne lanowanie popytu PlanowanieP Środki trwałe Re krutacja sprzedaży Zamówienia kl ientów Ewidencja magazynowa Ocena kompetencji Obsługa sprzedaży i CRM Faktury sprzedaży Harmonogramowanie Projektowanie Tworzenie technologii Tworzenie portali internetowych Szkolenia Rozliczanie czasu pracy Obsługa administracyjna Hurtownie danych Technologie internetowe i mobilne Technologie internetowe i mobilne Hurtownie danych Zarządzanie wiedzą Logistyka na wyjściu Zarządzanie wiedzą Hurtownie danych Technologie internetowe i mobilne Zarządzanie zasobami ludzkimi Zarządzanie wiedzą Infrastruktura firmy i rozwój technologiczny Rys Schemat struktury Zintegrowanego Systemu Informatycznego Zarządzania Organizacją opracowanie własne Ta syntetycznie zaprezentowana struktura zróżnicowanych agend przetwarzania informacji w systemie zintegrowanym wymaga komentarza z punktu widzenia najważniejszych idei stanowiącej podstawę struktury opracowanego grafu. Na uwagę zasługuje centralne miejsce lokalizacji księgi głównej stanowiącej jądro systemu przetwarzania informacji finansowo-księgowej integrujące wszystkie wyodrębnione funkcjonalnie moduły oraz podsystemy wchodzące w ich skład. Drugą specyficzną strukturę grafu stanowią wyodrębnione w formie trzech pierścieni technologicznie jednorodne a merytorycznie zróżnicowane funkcje obejmujące dziedzinowe zastosowania technologii internetowych i mobilnych, hurtowni danych i zarządzania wiedzą. Podział ten eksponuje potrzebę indywidualnego dla każdego modułu dziedzinowego podejścia niezbędnego do osiągania merytorycznych efektów rozwiązań, które

45 w ramach każdej warstwy integrowane są poprzez określone standardy rozwiązań oprogramowania narzędziowego. Specyficzna i niezmiernie ważna jest rola oprogramowania narzędziowego w obszarze zastosowań technologii internetowych i mobilnych, które tworzą wygodne i tanie w realizacji rozwiązania niezbędne dla komunikacji międzyorganizacyjnej i wewnętrznej oraz tworzenia interaktywnych rozwiązań systemowych niezbędnych w procesie globalizacji przedsiębiorstw. Kolejną warstwę pierścieni stanowi problematyka budowy i organizacji rozwiązań archiwizacji informacji dostosowanych dla pozyskiwania rekordów do budowy analitycznych hurtowni danych. Formułowane przez różnych autorów założenia dotyczące warunków, jakie spełniać muszą informacje zawarte w hurtowniach danych, pomijają często niezbędny wymóg zgodności w stosunku do baz danych transakcyjnych dotyczący wszelkich informacji ilościowo-wartościowych zawartych w tych bazach. Poprawność informacji w hurtowniach danych stanowi punkt wyjścia do efektywnych zastosowań narzędzi służących do wydobywania wiedzy z baz danych tworzonych w przedsiębiorstwie i pozyskiwanych z otoczenia. Narzędzia właściwe dla realizacji tego celu to systemy OLAP On-line Analytical Process oraz oprogramowanie data-mining drążenie danych, służące do automatycznego generowania raportów niezbędnych do wspomagania podejmowania decyzji na różnych stanowiskach zarządzania. Kilkadziesiąt podsystemów wyspecyfikowanych na schemacie prezentuje różne elementy rozwiązań funkcjonalnych przetwarzania danych w organizacjach, które w określonych aplikacjach mają zdeterminowaną strukturę podlegającą modyfikacjom w zależności od specyfiki reprezentowanego profilu działalności i przyjętych rozwiązań systemu informacyjnego zarządzania. Wyspecyfikowane rozwiązania stanowią podstawowe funkcjonalności systemów przetwarzania informacji w przedsiębiorstwach dotyczących realizacji zadań w zakresie planowania i kontroli realizacji produkcji oraz ewidencji materiałowej z funkcją raportowania stanów magazynowych. Zadania te zawierają specyfikację procesów występujących w ich realizacji, które odpowiadają strukturze systemów informatycznych stosowanych w danej organizacji. Zadania wyspecyfikowane w zakresie realizacji funkcji zarządzania finansami, uwzględniają istotne rozwiązania zaawansowanych technik rachunkowości zarządczej w postaci dynamicznego rachunku kosztów działań bądź interaktywnego rachunku przepływów finansowych. Rozwiązanie zadań z obszaru zarządzania logistyką, niezależnie od funkcji planowania łańcucha dostaw uwzględniającego współdziałanie zróżnicowanych często standardów rozwiązań systemowych, takich jak obsługa klientów wspomagana systemem CRM (Customer Relationship Management) czy funkcja zarządzania łańcuchem dostaw, realizowana jest przez system SCM (SupplyChain Management). Na rysunku 1.32 przedstawiono elementy składowe występujące w ramach zadań realizowanych w obszarze zarządzania kadrami, marketingiem, administracją oraz hurtowniami danych i zarządzaniem wiedzą. 45

46 46 Zadania realizowane w systemach informacyjnych zarządzania Zarządzanie fnansami Zarządzanie materiałami Zarządzanie produkcją Zarządzanie logistyką planowanie i rozliczanie budżetów obsługa zleceń materiałowych planowanie produkcji koordynacja zakupów materiałowych i sprzedaży wyrobów konsolidacja sprawozdawczości organizacji planowanie potrzeb materiałowych szeregowanie zadań harmonogramowanie dostaw materiałów, sprzedaż wyrobów księgowość (prowadzenie księgi głównej) sterowanie zakupami dostarczanie zasileń - pobór energii, wody, sprężonego powietrza i gazów planowanie popytu i zakupów materiałowych technicznych dynamiczny rachunek kosztów Rach koszt D sterowanie poziomem zapasów systemy projektowania i obliczeń inżynierskich obsługa klientów i spedycja wyrob. CRM regulowanie zobowiązań i egzekwowanie należności ewidencja obrotów i raportowanie stanów materiałowych zapewnianie jakości systemy ISO lub TQM zarządzanie łańcuchem dostaw (Supply Chain Menagement) obsługa funduszy sterowanie zleceniami i zarządzanie projektami interaktywne obliczanie przepływów gotówki obsługa przelewów i rozliczeń bankowych Rys Specyfikacja zadań dla wybranych funkcji systemów informatycznych zarządzania cz. 1

47 47 Zadania realizowane w systemach informacyjnych zarządzania Zarządzanie kadrami Zarządzanie marketingiem Zarządzanie administracją Hurtownie danych i zarządzanie wiedzą ewidencja danych osobowych i system ich aktualizacji obsługa sprzedaży i fakturowanie rozpowszechnianie informacji intranet witryna internetowa www tworzenie baz danych temporalnych rozwiązania formalno-prawne zatrudniania i rozliczania wynagrodzeń ewidencja i rozliczanie efektów promocji planowanie czasu pracy implementacja procesów ekstrakcji, transformacji i ładowania danych ewidencja płac i sporządzanie list wynagrodzeń wspomaganie ewidencji badań rynku i archiwizacja wyników wspomaganie agendowych działalności firmy uruchomienie procesu automatycznej analizy danych (OLAP) rozliczanie pracownicze i sprawozdawczość z ZUS i Urzędami Skarbowymi sterowanie cenami z uwzględnieniem oddziaływań wewnętrznych i zewnętrznych kontrola wykonania zadań realizacja procedur drążenia danych (data mining) ewidencja szkoleń i uprawnień zawodowych monitoring realizacji sprzedaży nowych produktów wspomaganie organizacji pracy grupowej (work-flow) optymalizacja spedycji (Systemy Manugistics oraz M-3 Logistics Ware i Plantour), ocena pracowników przez klientów i współpracowników wspomaganie ofertowania nowych produktów i ewidencja opinii klientów przygotowanie i przesyłanie dokumentów(edycja, grafika), optymalizacja konstrukcji, doboru komponentów symulacyjnego wyboru metod i technologii wytwarzania zarządzanie relacjami z klientami (Custommer Relationship Management) wykonywanie prostych obliczeń wspomagających projektowanie i analizę obsługa generowania raportów w ramach uprawnień użytkowników utrzymywanie bieżącej aktualizacji baz danych Rys Specyfikacja zadań realizowanych dla wybranych funkcji systemów informatycznych

48 48 Zawarta na rysunkach specyfikacja treści ilustruje skalę złożoności realizacji tzw. miękkich funkcji zarządzania, w ramach których występują zarządzanie kadrami i zarządzanie wiedzą, które stanowią podstawowe atrybuty przypisywane zarządzaniu kapitałem ludzkim w rozumieniu zasobowym i intelektualnym. Wynikające z tego podejścia konsekwencje wskazują na rosnący udział rozwiązań determinowanych przez poziom nowoczesności stosowanych technologii informacyjnych dla tworzenia produktów, współdziałaniu w tej sferze z konsumentami i komunikacji z partnerami biznesowymi pozwalającymi uzyskać przewagę konkurencyjną. Zarządzanie administracją i nowocześnie rozumianym marketingiem, to również specyfikacja funkcji, których tradycyjne pojmowanie rzadko kojarzy się z prezentowanymi na obydwu schematach procesami.

49 ...najlepsze książki, to te nie napisane SYSTEMY UTRZYMANIA ZDATNOŚCI MASZYN 2.1. MODELE OBIEKTÓW EKSPLOATACJI Modelowanie stanowi pierwszy etap formalnego ujęcia zagadnień związanych zarówno z analizą działania jak i syntezą obiektów technicznych. Pozwala ono z określonym przybliżeniem odtworzyć zasady organizacji i funkcjonowania obiektu, co dalej umożliwia uzyskanie informacji o samym modelowanym obiekcie. Celem modelowania jest uzyskanie wiarygodnego modelu matematycznego, który umożliwia prześledzenie sposobów zachowania się obiektu w różnych warunkach. Przy budowie modelu korzysta się głównie z praw i aksjomatów fizyki, wyrażających równowagę sił, momentów, opisujących bilans sił, wydatków, przepływów, z równań ciągłości i z zależności geometrycznych [6, 14, 45]. Każdy model fizyczny ma odpowiadający mu model matematyczny. Modelem matematycznym obiektu mechanicznego jest najczęściej układ równań różniczkowych o pochodnych cząstkowych, a także równania całkowe, które opierają się na bilansie energetycznym, materiałowym lub równaniach procesów fizykochemicznych. Są one trudne do rozwiązania zarówno analitycznego, jak i przybliżonego (numerycznego). W modelach dyskretnych układów występują równania różniczkowe zwyczajne i stąd też są one częściej stosowane w praktyce. Rzeczywiste układy mechaniczne są z reguły nieliniowe, gdzie o nieliniowości decydują własności reologiczne materiału, występowanie luzów, nieliniowy charakter sił dyssypacyjnych i charakterystyk sprężystych elementów. Ograniczone możliwości analizy nieliniowych równań różniczkowych skłaniają do stosowania modeli liniowych lub wykorzystania procedur linearyzacji. Rozpatrywanie układów jako liniowych ma sens z uwagi na to, że istnieje duża klasa obiektów mechanicznych, które z dopuszczalną dla praktyki dokładnością mogą być reprezentowane przez modele liniowe. W modelu stosowane w badaniach mogą być: symptomowe i holistyczne. Modele symptomowe opisują stan techniczny obiektu w kategoriach obserwowanych symptomów, nie zawierających czasu dynamicznego "t", lecz tylko czas życia "Θ". Modele holistyczne ujmują natomiast dynamikę systemu i jego procesy zużycia eksploatacyjnego łącznie. Istnieje wiele sposobów tworzenia modeli obiektów, w wyniku czego powstają różne modele, wśród których wymienić należy: modele strukturalne, modele funkcjonalne oraz modele badawcze (modele ideowe, modele analityczne). Najogólniej podobieństwo między modelem a oryginałem może polegać na podobieństwie strukturalnym, ukazującym wspólne cechy budowy wewnętrznej modelu i obiektu, lub na podobieństwie funkcjonalnym, w którym istotna jest zbieżność ich właściwości. Podobieństwo strukturalne zapewnia najwięcej informacji o oryginałach na podstawie badań modelu, ponieważ zależność między strukturą a funkcją obiektu jest analogiczna do zależności między przyczyną a skutkiem. Modele funkcjonalne mogą pokazywać nieznane jeszcze właściwości oryginału, ale nie pozwalają na precyzowanie

50 50 wiarygodnych sądów o jego strukturze, ze względu na to, że właściwości uwidocznione w modelu o bliżej nie znanej strukturze mogą być warunkowane wieloma przyczynami. Zasadność działań związanych z budową i wykorzystaniem modeli zależy od ich jakości, czym zajmuje się dyscyplina nauki nazywana identyfikacją, która może dotyczyć zarówno budowy modeli obiektu jak i odtworzenia stanu badanego obiektu. Dobry model badanego obiektu daje szansę optymalizacji systemów ze względu na ich trwałość i niezawodność poprzez minimalizację intensywności procesów energetycznych (destrukcyjnych). Istotnym uzasadnieniem podjęcia problemu analizy energetycznej jest możliwość jej uogólnienia i stosowania dla każdego obiektu mechanicznego. Uogólnienie to obejmuje możliwość jednoczesnej analizy dynamicznej systemów w następujących dziedzinach [44,45]: kinematyki analiza przyspieszeń, prędkości i przemieszczeń wg obowiązujących obecnie kryteriów oceny stanu maszyny oraz kryteriów oceny szkodliwego oddziaływania drgań na człowieka, (np. normy ISO, VDI-2056 ocena stanu dynamicznego maszyn), dynamiki identyfikacja i analiza przestrzennego rozkładu sił wymuszających zewnętrznych i ich zmian z uwzględnieniem kinematycznych wielkości drganiowych, dynamiczności konstrukcji analiza rozkładu amplitud w charakterystykach macierzy mobilności dynamicznej (lub inertancji), badanie gęstości modalnych n f (iloraz ilości modów energetycznych do szerokości pasma częstotliwości), czasu ewolucji dynamicznej systemu Θ estymacja macierzy rozpływu mocy obciążeń dynamicznych obiektu w funkcji czasu jego życia, analiza modelu, uwzględniająca ewolucyjny proces destrukcji, diagnostyki analiza rozpływu mocy, w tym mocy dyssypowanej, stanowiącej o destrukcji węzłowych elementów konstrukcji, prognozowanie w diagnostyce eksploatacyjnej. Klasyfikacja modeli Klasyfikacja modeli pozwala ustalić, jak sposób modelowania zależy od celu badań i specyfiki badanego systemu. Klasyfikacja jest podstawą do określenia zasadniczych funkcji spełnianych przez modele, a mianowicie: funkcji praktycznej, którą spełniają modele jako przedmioty poznania naukowego, funkcji teoretycznej, którą modele pełnią jako szczególny obraz rzeczywistości, jednoczący elementy logiczne i intuicyjne, konkretne i abstrakcyjne oraz ogólne i szczegółowe. Przystępując do tworzenia modelu należy: określić cel modelowania, związane z tym wymagania i środki użyte do budowy modelu, ustalić jaki segment, jakiego systemu, ma odzwierciedlać model. Podjęte decyzje są podstawą dla ustalenia postaci modelu, a w rezultacie dla określenia jego klasy. Proponuje się wyróżniać dwie główne klasy modeli: 1. Modele strukturalne, które odzwierciedlają wybrane elementy systemu oraz relacje między nimi, takie modele ukazują lokalizację geometryczną elementów oraz ich powiązania i służą do badania poprawności konstrukcji, mają one na ogół postać rysunków złożeniowych lub schematów organizacyjnych.

51 2. Modele funkcjonalne, które odzwierciedlają wpływ wybranych elementów i relacji na sposób funkcjonowania i sterowania systemu, te modele mogą przybierać różne postacie, niekiedy zupełnie innej natury fizycznej niż modelowany system. Praktycznie, bardziej przydatny jest drugi rodzaj klasyfikacji. Przynależność do danej klasy zależy od środków wykorzystanych do budowy modelu, przy uwzględnieniu sposobu odzwierciedlenia wybranych własności, procesów i związków zachodzących w modelowanym systemie oraz celu badań, któremu jest podporządkowany charakter poszukiwanych informacji. Według takich kryteriów, modele można podzielić na cztery klasy: 1. Modele materialne (działające, rzeczywiste), mogą być utworzone, specjalnie w celu wykonania badań, z istniejących obiektów o określonym przeznaczeniu użytkowym, przy zachowaniu ich fizycznej tożsamości z oryginałem. Podczas funkcjonowania, w wybranym segmencie własności, procesów i związków, generują one informacje poszukiwane przez badacza, a po zakończeniu badań mogą być nadal wykorzystywane zgodnie z ich przeznaczeniem. 2. Modele idealne, które nie mają tej samej, co badany system, natury fizycznej i nie są do niego podobne ani w sensie fizycznym, ani geometrycznym. Nazwa tych modeli nie wyraża ściśle ich charakteru i wynika z istniejącej tradycji. Jako szczególny rodzaj takiego modelu idealnego można wyróżnić model cybernetyczny. Jednak model cybernetyczny jest zbyt skomplikowany, aby stanowić przedmiot bezpośredniego poznania, może jednak stanowić podstawę do utworzenia innego, bardziej uproszczonego modelu idealnego. 3. Modele sformalizowane, które są reprezentacją modeli fizycznych na jeszcze wyższym poziomie abstrakcji. Taką reprezentację można utworzyć wtedy, gdy pojęcia występujące w modelu fizycznym dadzą się wyrazić za pomocą znaków i relacji matematycznych lub logicznych. Cechą modelu sformalizowanego jest zatem kompletny brak podobieństwa między elementami i relacjami, z których go zbudowano, a składem i strukturą modelowanego systemu. Model jest umowny, a nie poglądowy i nie ma nic wspó1nego z charakterem elementów i relacji tworzących modelowany system. Rozwój matematyki i fizyki przyczynił się do tego, że w naukach ścisłych i technicznych, modele sformalizowane, zwane po prostu modelami matematycznymi, stanowią najbardziej reprezentatywną grupę modeli abstrakcyjnych. Są one zapisywane w postaci równań różniczkowych, całkowych, deterministycznych lub probabilistycznych. Modelowanie matematyczne pozwala wnikać w istotę badanych systemów i udostępnia szczegółowemu badaniu wiele własności, procesów i związków, które dotąd wymykały się analizie. Badanie modeli matematycznych umożliwia uzyskanie wartościowych informacji o systemach technicznych, niezbędnych m.in. do ich projektowania, wytwarzania i eksploatacji [44]. 4. Modele energetyczne są od niedawna uwzględniane jako oddzielna klasa ze względu na "tworzywo", z którego są budowane. Taki model jest budowany w oparciu o przemiany energetyczne zachodzące w systemie. Z uwagi na duże możliwości i niski koszt, modele energetyczne są coraz powszechniej stosowane, zwłaszcza w naukach ścisłych i technice. Rozwój komputeryzacji prac badawczych spowodował znaczne zwiększenie możliwości technik obliczeniowych. Pozwala to na badanie dużych modeli energetycznych oraz komputerową symulację funkcjonujących systemów. 51

52 52 Model blokowy i jego opis Schematy blokowe, mające na celu przedstawienie kolejności zdarzeń lub wzajemne ich powiązania, mają ważne zastosowanie zarówno w dziedzinie techniki, jak i organizacji. Przy pracy na modelu fizycznym lub matematycznym skomplikowanego układu często wygodnie jest uwidocznić za pomocą schematu blokowego zależności i związki między podukładami stanowiącymi składowe rozważanego systemu. Umożliwiają one łatwiejszy opis działania układu, uwydatniają kolejność przyczyn i skutków, wskazując na możliwość podziału analizy układu między podukłady studiowane oddzielnie [39]. Analiza dynamiczna w ujęciu schematów blokowych i ich modeli matematycznych w końcowej fazie musi być skumulowana, zespalając modele matematyczne dla potrzeb oceny własności dynamicznych całego układu. Podstawą do tworzenia szczegółowych modeli blokowych obiektów rzeczywistych jest model cybernetyczny, przedstawiony schematycznie na rysunku 2.1, umożliwiający analizę zmian zachodzących w systemie. U(t) ZMIANY STANU Y(t) DYNAMICZNEGO S(t) BADANEGO OBIEKTU Rys Model cybernetyczny systemu W badaniach systemów technicznych w czasie "krótkim", wielkości opisujące skład i strukturę, zapisane symbolem S, traktuje się na ogół jako parametry, które podczas badań, pozostają stałe. Iloczyny kartezjańskie, które występują w opisie modelu cybernetycznego są uporządkowanymi zbiorami n-tek (par, trójek itd.), reprezentujących zdarzenia zachodzące w systemie. Kolejne przejścia od jednego do następnego zdarzenia, tworzą transformacje. W modelu są to transformacje wielkości fizycznych, które odzwierciedlają zmiany w czasie własności procesów i związków zachodzących w systemie. Z modelu cybernetycznego (rys. 2.1) można wyprowadzić następujące uproszczone relacje odwzorowania: G(t) : U(t) x S X(t) (2.1) Φ(t) : U(t) x S Y(t) (2.2) F(t) : X(t) x S Y(t) (2.3) Relacja (2.1) reprezentuje ogó1ną notację modelu cybernetycznego typu "wejście- -stan", natomiast relacje (2.2) i (2.3) reprezentują ogólne notacje modeli typu "wejście- -wyjście" oraz "stan-wyjście". W modelu cybernetycznym systemu technicznego wielkości fizyczne, które charakteryzują wejście, stan i wyjście, są opisane za pomocą zmiennych, które najczęściej są liniowo niezależnymi funkcjami czasu. Argument funkcji t T, reprezentuje oś czasu "krótkiego", w przedziale T. Dla celów badań empirycznych oraz niekiedy teoretycznych (np. w badaniach modeli układów automatycznej regulacji) te zmienne dzieli się na trzy zbiory, a mianowicie: a) zmienne wejściowe: u 1 (t), u 2 (t),..., u N (t) przedstawiające wymuszenia na wejściu modelu systemu, zapewniające jego funkcjonowanie,

53 53 b) zmienne wewnętrzne: x 1 (t), x 2 (t),..., x n (t) za pomocą których można opisać badane stany lub własności systemu, c) zmienne wyjściowe: y 1 (t), y 2 (t),..., y p (t) opisujące objawy funkcjonowania na wyjściu modelu systemu. Podczas funkcjonowania systemu wewnętrzne źródła zaburzeń o skończonej wydajności, wytwarzają reakcje systemu, które ujawniają się, między innymi w postaci zmian stanu w czasie. Ten stan można zapisać za pomocą wektora, którego współrzędnymi są zmienne wewnętrzne modelu. Skończony zbiór wszystkich możliwych stanów tworzy przestrzeń stanów badanego systemu. Równocześnie, zmiany stanu wewnętrznego powodują, że na wyjściu modelu pojawiają się zewnętrzne objawy funkcjonowania systemu, które można zapisać w postaci wektora i przestrzeni wyjścia modelu cybernetycznego. Wzięte razem zmienne wejściowe, wewnętrzne oraz wyjściowe całkowicie opisują badany system i tworzą zbiór zmiennych modelu. Związek przyczynowo-skutkowy pomiędzy wejściem, stanem i wyjściem, uwzględniony w modelu cybernetycznym, można przedstawić w postaci: G (t) [ u (t), s ] = x (t) (2.4) Φ (t) [ u (t), s ] = y (t) (2.5) F (t) [ x (t), s ] = y (t) (2.6) Relacje te reprezentują różne postacie modelu cybernetycznego. Każda z nich może być podstawą do utworzenia modelu fizycznego i matematycznego badanego systemu technicznego. Relacja (2.5) określa zależność wejścia od wyjścia i jest typowym zadaniem dotyczącym badania "czarnej skrzynki", natomiast relacja (2.6) przedstawia ogólną postać zadania diagnostycznego. Związek przyczynowo-skutkowy, który istnieje pomiędzy wejściem oraz stanami i wyjściem powoduje, że dla celów modelowania matematycznego, a także dla identyfikacji i symulacji systemów technicznych, wielkości stanu i wyjścia modelu cybernetycznego są traktowane łącznie jako jedna kategoria. W takim przypadku, stany i wyjście są reakcją systemu na wymuszenia wejściowe. Taka reakcja bywa niekiedy nazywana ogólnie stanem. Można zatem powiedzieć, że maszyna jest eksploatowana, gdy jest użytkowana lub obsługiwana, co można zapisać jako Ł e = Ł u Ł o, gdzie Ł e jest łańcuchem eksploatacji. Interpretację tej definicji można przedstawić graficznie jak na rys Rys Graficzna interpretacja łańcuchów eksploatacji maszyny; x podmiot działania, y pośrednik działania, z przedmiot działania, o obsługiwanie, u użytkowanie

54 54 Realizacja procesów eksploatacyjnych przez łańcuch działania odbywa się w konkretnej rzeczywistości eksploatacyjnej. Badanie i opis tych procesów wymaga wyróżnienia otoczenia łańcuchów działania. Łańcuch działania wraz z wyróżnionym otoczeniem tworzą układ działania. Model elementarnego układu eksploatacji przedstawiono na rysunku 2.3. Trójka elementów: Uż, z i Ou nazywa się stanowiskiem użytkowania. Maszyna wraz ze stanowiskiem użytkowania tworzą elementarny układ użytkowania. Trójkę elementów: Ob, So i Ou nazywa się stanowiskiem obsługi. Maszyna wraz ze stanowiskiem obsługi tworzą elementarny układ obsługiwania. Kierownictwo eksploatacji Ke może składać się z kierownictwa obsługi, kierownika użytkowania i kierownika eksploatacji. Ma to sens szczególnie wtedy, gdy eksploatuje się zbiór maszyn część maszyn jest użytkowana, a część obsługiwana. Rys Model elementarnego układu eksploatacji maszyny; Uż użytkownik maszyny, P maszyna, Ob obsługujący, So środki obsługi, z przedmioty działania, O mikrootoczenie, Ou mikrootoczenie łańcucha użytkowania, Oo mikrootoczenie łańcucha obsługiwania, Ke kierownictwo eksploatacji Zbiór układów działania (eksploatacji) U yz (P), w których maszyna P jest pośrednikiem y lub przedmiotem z działania, uporządkowanych zbiorem relacji F, tworzy system eksploatacji S e (P): S e (P) = <U yz (P), F> (2.7) Na system eksploatacji nakłada się system użytkowania S y (P) w zbiorze układów działania U y (P) maszyna jest pośrednikiem oraz system obsługiwania S z (P) w zbiorze układów działania U z (P) maszyna jest przedmiotem działania. Zbiór relacji F pozwala wyróżnić związki zachodzące pomiędzy elementami zbioru układów działania (określenie kolejności realizacji obsług i ich przyporządkowanie oraz przyporządkowanie użytkowań wyróżnionym stanowiskom, itp.).

55 55 W zależności od stanu technicznego, maszyna znajduje się w systemie użytkowania S y (P) lub obsługiwania S z (P), co jest uwarunkowane, między innymi zbiorem relacji F i co przedstawia model systemu eksploatacji maszyn (rys. 2.4). Rys Model systemu eksploatacji maszyn; S y (P) system użytkowania, S z (P) system obsługiwania, S e (P) system eksploatacji 2.2. MODELE PROCESÓW EKSPLOATACJI Modelowanie jest uproszczeniem istniejących systemów, procesów i zjawisk rzeczywistych, w tym procesów eksploatacji obiektów technicznych (rys. 2.5). W praktyce w wyodrębnionym fragmencie rzeczywistości eksploatacyjnej powstają różnorodne problemy, których rozwiązanie powinno nastąpić w obszarze teorii. W wyniku rozwiązania tych problemów otrzymano zasady postępowania w praktyce. Dla jasności rozważań przyjęto następującą definicję eksploatacji obiektów technicznych eksploatacja to ogół wszystkich zdarzeń, zjawisk i procesów zachodzących w danym obiekcie rzeczywistym od chwili zakończenia jego wytwarzania do chwili likwidacji. Procesy eksploatacji obiektów technicznych Obszar problematyki eksploatacyjnej zasady problemy Obszar teorii Modele procesów eksploatacji obiektów technicznych Rys Koncepcja modelowania rzeczywistości eksploatacyjnej [46,47] W fazie eksploatacji obiektów technicznych zachodzą różnorodne procesy, a w szczególności: użytkowania obiektów, zużycia obiektów,

56 56 diagnozowania, genezowania i prognozowania stanów obiektów, obsługiwania obiektów, przetwarzania, przechowywania i przedstawiania informacji, zarządzania eksploatacją, inne. Rodzaje modeli Nie ma przepisu na dobry model procesu eksploatacji obiektów technicznych. Często opracowuje się kilka modeli o odmiennej strukturze i złożoności, a następnie wybiera najdogodniejszy ze względów praktycznych. Znajomość praw rządzących zjawiskami, dane doświadczalne i inne informacje powinny pozwolić na ustalenie struktury modelu, tzn. postaci zależności, o których sądzi się, że będą mogły właściwie wyrazić związki między zmiennymi. Na rysunku 2.6. przedstawiono klasyfikację modeli systemów, w tym procesów zachodzących w fazie eksploatacji obiektów technicznych. Modele procesów eksploatacji obiektów technicznych Materialne Teoretyczne Neuronowe Decyzyjne Inne Geometryczne Intuicyjne Symulacyjne Fizyczne Sformalizowane Optymalizacyjne Inne Analogowe Prognostyczne Symboliczne Inne Słowne Graficzne MATEMATYCZNE Rys Klasyfikacja modeli procesów eksploatacji obiektów technicznych Modele materialne mogą odwzorowywać systemy eksploatacji, a w nich zachodzące procesy za pomocą podobieństwa geometrycznego (np. makiet, przekrojów, układów plastycznych, prototypów) i fizycznego (np. kinematycznego, dynamicznego, termodynamicznego). Na ogół rozważania dotyczące podobieństwa fizycznego są prowadzone przy założeniu podobieństwa geometrycznego w granicach tolerancji wytwarzania. Modele fizyczne to urządzenia wykonane z reguły w pomniejszonej skali, w których odbywa się ten sam proces, co w rzeczywistym obiekcie. Obiekt badań, tzn. proces eksploatacji obiektów technicznych jest tylko jeden, ten który badamy, modeli matematycznych może być natomiast wiele. W związku z tym pojawia się problem wyboru modelu matematycznego właściwie opisującego procesy eksploatacji obiektów. Za podstawę klasyfikacji można przyjąć: czas τ, udział zjawisk losowych, (prawdopodobieństwo p), możliwości superpozycji s oraz liczbę wielkości α [41] (rys. 2.7).

57 57 Otrzymuje się w ten sposób znane powszechnie modele: dynamiczne (D) i statyczne (S), losowe (P) i deterministyczne (U), nieliniowe (N) i liniowe (C) oraz zależne od liczby charakteryzujących je wielkości A(i + w), przy czym i oznacza liczbę wielkości wyjściowych, w liczbę wielkości wyjściowych. M(MMOB) modele matematyczne obiektu badań t czas p prawdopodobieństwo s superpozycja α liczba wielkości rozmyte inne D S dynamiczne losowe P N nieliniowe wielowejściowe (probabilistyczne) A(i+w) i wielowyjściowe statyczne C liniowe z losowym PX wielowejściowe wejściem i wyjściem A(i+1) i jednowyjściowe z losowym wyjściem PZ (wejście zdeterminowanedyskretne A(1+1) jednowejściowe i jednowyjściowe (elementarne) PH stochastyczne (wejście zdeterminowaneciągłe, wyjście losowe) U deterministyczne PH/S stacjonarne PH/aS niestacjonarne UM nieokresowe UT okresowe PH/SE ergodyczne PH/SaE niergodyczne UT/T harmoniczne UT/nT poliharmoniczne Rys Wybrane modele matematyczne obiektów badań (sporządzono na podstawie [45] Model, w którym wielkości są zmienne w czasie i zależą od ich wartości w poprzednich chwilach czasu, nazywa się modelem dynamicznym. W przeciwnym przypadku model nosi nazwę modelu statycznego. Model jest probabilistyczny, jeżeli znajomość jego zmiennych w danej chwili pozwala jedynie określić prawdopodobieństwo rozkładu tych zmiennych w pewnej chwili późniejszej lub też w pewnej chwili wcześniejszej. Model jest deterministyczny, jeżeli znajomość wartości odpowiednich zmiennych w danej chwili pozwala określić ich wartości w chwili późniejszej lub też w pewnej chwili wcześniejszej. Modele stochastyczne opisują procesy stochastyczne (losowe) inaczej funkcje losowe. Funkcją losową X(t) to taka funkcja argumentu t, której wartość przy dowolnej wartości t jest zmienną losową. Argumentem funkcji jest z reguły czas, ale może być również inna wielkość fizyczna, na przykład liczba cykli obciążenia maszyny. Najważniejszą własnością procesu stochastycznego (funkcji losowej) jest zależność lub niezależność jego właściwości od początku przedziału czasowego. W związku z tym rozróżniamy procesy stochastyczne stacjonarne i niestacjonarne [16]. Dla stacjonarnych procesów losowych wszystkie wielowymiarowe rozkłady prawdopodobieństwa zależą tylko od wzajemnej odległości chwil t 1, t 2,..., t n, nie zależą natomiast od nich samych. A zatem proces losowy jest stacjonarny, jeżeli jego właściwości statystyczne nie zmieniają się przy translacji osi czasu. Taki proces stochastyczny nazywa się ściśle stacjo-

58 58 narnym lub stacjonarnym w węższym sensie. Proces stochastyczny nazywa się stacjonarnym w szerszym sensie, jeżeli jego wartość przeciętna i wariancja są stałe, a funkcja korelacyjna zależy tylko od różnicy chwil, dla których są wzięte wartości funkcji losowej. W modelu liniowym wielkość wyjściowa jest sumą członów liniowych wielkości wejściowych. W modelu nieliniowym zmienna wyjściowa nie jest superpozycją członów liniowych wielkości wejściowych, a ich dowolną kombinacją. Budowa modeli matematycznych procesu eksploatacji Wyróżnia się dwa sposoby tworzenia modelu matematycznego obiektu badań, czyli procesu eksploatacji obiektów technicznych: a) na bazie badań doświadczalnych (metoda eksperymentalna). Ten sposób tworzenia modelu matematycznego przyjmuje się, jeśli są nieznane podstawy teoretyczne lub zjawiska w obiekcie badań są szczególnie złożone, b) na podstawie analizy teoretycznej zjawisk związanych z obiektem (metoda teoretyczna). Metoda eksperymentalna Schemat procesu tworzenia modelu matematycznego obiektu badań przedstawiono na rysunku 2.8. W pierwszej kolejności tworzy się model jakościowy obiektu [13]. Jakościowy model matematyczny obiektu badań określa relacja: F z (x 1, x 2,..., x m, y 1, y 2,..., y n, c 1, c 2,, c s, z 1, z 2,, z k ) = 0 (2.8) x 1, x 2,..., x m wielkości wejściowe (wielkości sterujące, wielkości niezależne, czynniki badane), których wartości można dobierać, tworząc plan doświadczenia, y 1, y 2,..., y n wielkości wyjściowe (wielkości decyzyjne, wielkości wynikowe, wielkości zależne, czynniki wynikowe), których wartości stanowią wyniki pomiarów zależnych od ustalonych w planie doświadczenia wartości wejściowych, c 1, c 2,, c s wielkości stałe, których wartości celowo nie zmienia się w trakcie realizowania badań doświadczalnych, z 1, z 2,, z k wielkości zakłócające (czynniki zakłócające), które są albo znane i mierzalne, lecz celowo pomijane, albo znane, lecz niemierzalne lub nieznane, a ich wpływ na wynik jest przypadkowy. Mając jakościowy model obiektu badań, należy: opracować plan doświadczenia, zrealizować doświadczenia, dokonać analizy statystycznej i merytorycznej wyników doświadczeń, dążyć za pomocą funkcji obiektu badań postaci: y = F(x 1, x 2,..., x i ), (2.9) będącej jedynie funkcją aproksymującą, do utworzenia modelu matematycznego systemu.

59 59 Utworzony w ten sposób model (rys. 2.9) spełnia nie tylko cel poznawczy badań, przedstawiając nową informację w jednoznacznej i skondensowanej postaci funkcji matematycznej, ale przede wszystkim może być wykorzystywany praktycznie. informacje o obiekcie badań podstawy teoretyczne (fizyka, chemia itp.) I T jakościowy model matematyczny obiektu badań MQ planowanie doświadczeń P realizacja doświadczeń R cel badań (poznawczy utylitarny) C analiza wynikowa A analiza statystyczna AS funkcja obiektu badań (aproksymacja) F analiza merytoryczna (logiczne uzasadnienie zjawisk przyczynowoskutkowych) AM model matematyczny obiektu badań MMOB Rys Schemat procesu tworzenia modelu obiektu badań metodą eksperymentalną [46] Informacje początkowe o procesie eksploatacji obiektów Wybór struktury (postaci modelu) Planowanie i wykonanie eksperymentu Sprawdzenie istotności modelu (algorytm weryfikacji) Ocena efektywności modelu (efekty poznawcze i utylitarne) Model systemu (w szczególności matematyczny) Decyzja o konieczności zmiany lub uzupełnienia modelu Rys Schemat budowy modelu procesu eksploatacji obiektów [46]

60 60 Metoda teoretyczna W metodzie teoretycznej budowy modelu obiektu, inaczej w procesie identyfikacji, można wyróżnić cztery podstawowe etapy (rys. 2.10) [16, 46]: modelowania, eksperymentu, estymacji, weryfikacji. Wiedza a priori Sformułowanie zadania identyfikacji Ustalenie stanu wiedzy Modelowanie Wybór techniki eksperymentu Kryterium zgodności Przetwarzanie danych z eksperymentu Estymacja parametrów Sprawdzanie zgodności modelu z obiektem Eksperyment Estymacja Weryfikacja Decyzja o przyjęciu modelu Nie Tak Model Rys Ilustracja graficzna procesu identyfikacji modelu obiektu metodą teoretyczną [16] Każdy model fizyczny ma wiele modeli matematycznych. Model matematyczny obiektu to analityczny operator, który przekształca dany sygnał wejściowy w sygnał wyjściowy obiektu. Modelem matematycznym układów mechanicznych jest najczęściej układ równań różniczkowych lub algebraicznych, które można wyprowadzić na podstawie praw dynamiki Newtona, zasad wariacyjnych mechaniki, praw ciągłości, itp. Eksperyment w identyfikacji jest podstawowym źródłem informacji a posteriori o obiekcie badań. Podkreślić należy, że stanowi on podstawowe ograniczenie identyfikacji obiektów technicznych, z uwagi na trudność jego zrealizowania dla obiektów złożonych. Estymacja parametrów zawiera wyznaczenie wartości parametrów modelu dla jego przyjętej struktury, na podstawie uzyskanych wyników badań eksperymentalnych. Weryfikacja modelu polega na badaniu rozbieżności między modelem a układem rzeczywistym. Inaczej mówiąc, jest to konfrontacja wyników uzyskanych z modelu, z danymi rzeczywistymi. Można zatem powiedzieć, że model reprezentuje trzy rodzaje wiedzy o obiekcie, a mianowicie: strukturze, wartościach parametrów, stanie układu w pewnej chwili. Omówione etapy budowy modelu obiektu, w szczególności obiektu mechanicznego, są słuszne również dla modelu procesu eksploatacji obiektów technicznych.

61 61 Ze względu na zastosowanie modele procesów eksploatacji obiektów technicznych dzielą się one następująco: funkcjonalne, które opisują własności transmisyjne układu, bez uwzględnienia jego struktury wewnętrznej, strukturalne, w których organizacja wewnętrzna jest podobna do organizacji wewnętrznej badanego układu, przy czym zachodzi odpowiedniość elementów modelu i elementów układu oraz zbieżność relacji wejście wyjście dla układu i modelu. Eksperymentowanie z modelem nie różni się w zasadzie od eksperymentowania z systemem, dlatego też stosuje się w tym przypadku wszystkie metody planowania eksperymentu. Wyniki eksperymentu są bezwartościowe, jeżeli nie można nic powiedzieć o ich wiarygodności. Sposobem analizy wiarygodności modeli jest analiza wrażliwości (wrażliwość na strukturę modelu i wartości parametrów modelu). Z reguły stosuje się dodatkowe eksperymenty przy zaburzaniu wartości parametrów modelu, modyfikację struktury modelu, itp. Pamiętać należy, że konkretyzacja struktury i parametrów modelu musi odbywać się na podstawie rzeczywistego materiału eksperymentalnego PROCEDURY EKSPLOATACJI MASZYN Do opisu procesów eksploatacji obiektów technicznych można wykorzystać wszystkie omówione dotychczas modele, w szczególności modele matematyczne (rozmyte, neuronowe, inne). Teoria eksploatacji zajmuje się syntezą, analizą i badaniem systemów eksploatacji, a w szczególności zagadnieniami procesów użytkowania i obsługiwań technicznych maszyn. Z definicji eksploatacji postrzeganej wśród innych nauk wypływa zakres oczekiwanych, merytorycznych umiejętności, które można przedstawić jako [45,46,66,67,72]: kierowanie eksploatacją, a w tym kontrolowanie procesów eksploatacyjnych oraz dobieranie, motywowanie, instruowanie i szkolenie eksploatatorów, formułowanie zadań projektowych, wytycznych zakupu i warunków dostawy, dotyczących obiektów technicznych - przyszłych obiektów eksploatacji, projektowanie i organizowanie systemów eksploatacji, a w tym wyznaczanie warunków eksploatacji optymalnej, identyfikowanie stanów technicznych maszyn i stanów ich systemów eksploatacji, identyfikowanie cech systemów eksploatacji, a w tym - ich wartości, określanie, wyznaczanie i ocenianie sprawności systemu eksploatacji, określanie, wyznaczanie i ocenianie ryzyka i szans eksploatacji, dobieranie technologii eksploatacji i organizowanie usług serwisowych. Ta charakterystyka umiejętności w zakresie inżynierii eksploatacji określa zadania teorii eksploatacji, która winna wypracowywać i doskonalić następujące metodyki: projektowania i organizowania systemów eksploatacji, analizy ryzyka i szans przedsięwzięć eksploatacyjnych, planowania strategicznego eksploatacji, kierowania eksploatacją i sterowania procesami eksploatacji, analizy ekonomicznej eksploatacji, badań eksploatacyjnych, opracowywania treści i technik instrukcji eksploatacyjnych, motywowania eksploatatorów.

62 62 W systemie eksploatacji maszyn jako główny zawsze traktowany jest podsystem użytkowania i nieodłącznie z nim związany podsystem obsługiwań technicznych (rys. 2.11). W podsystemie użytkowania znajdują się tylko maszyny zdatne i mogą one być użytkowane intensywnie (zgodnie z przeznaczeniem) lub wyczekująco, kiedy trwa postój na zapotrzebowanie do użycia. Każda niezdatność powoduje przejście maszyny do podsystemu obsługiwań technicznych. Rys Struktura systemu eksploatacji [67] W tym podsystemie wyróżnia się: 1. podsystem zabiegów profilaktycznych, obsługiwanie w dniu użytkowania (OU), obsługiwanie po określonym przebiegu pracy (OT), obsługiwanie sezonowe (OS), obsługiwanie powypadkowe (OA), obsługiwanie uprzedzające (OP), okresu docierania (OD) itd., 2. podsystem rozpoznania stanu i pomocy technicznej, diagnostyka techniczna (DT), rozpoznanie i pomoc techniczna (PT), 3. podsystem napraw, naprawa bieżąca (NB), naprawa średnia (NS), naprawa główna (NG), naprawa poawaryjna (NA) itd., 4. podsystem konserwacji, krótkoterminowa (KK), średnioterminowa (KS), długoterminowa (KD). Zadaniem podsystemu obsługiwań technicznych jest usunięcie niezdatności lub wykonanie niezbędnie koniecznych czynności obsługowych (zalecanych przez wytwórcę). Kierownictwo zakładu, prowadzi politykę eksploatacyjną polegającą na sterowaniu stanem zdatności maszyn, by uzyskiwać optymalne efekty. Kryterium optymalizacyjnym jest tu koszt eksploatacyjny, rozumiany jako suma uogólnionych nakładów na użytkowanie i obsługiwanie. Strategia eksploatacyjna sterująca racjonalnym wykorzystaniem maszyn i urządzeń technicznych polega na ustaleniu sposobów prowadzenia użytkowania i obsługiwania oraz relacji między nimi w świetle przyjętych kryteriów, co w sposób ogólny przedstawiono na rysunku 2.11 struktura systemu eksploatacji maszyn [45,67,72]. Literaturowo znane są następujące strategie eksploatacjimaszyn [65,66]: I. Prewencyjne strategie eksploatacji II. Potencjałowe strategie eksploatacji według niezawodności,

63 63 według efektywności ekonomicznej, według ilości wykonanej pracy, albo planowo- zapobiegawcze, mieszane, a więc planowo- zapobiegawcze z diagnozowaniem, według stanu technicznego, strategia tolerowanych uszkodzeń. Prewencyjne strategie eksploatacji Ograniczenie się do przeprowadzania obsługiwań tylko po uszkodzeniu elementu (obiektu technicznego) prowadzi najczęściej do dużych kosztów ekonomicznych. W związku z tym opracowuje się różne strategie prowadzenia obsług profilaktycznych polegających na tym, że wykonywane są one przed i po uszkodzeniu obiektu. Obsługę w przypadku, gdy element (obiekt techniczny) jest sprawny nazwano prewencyjną, zaś w przypadku awarii obsługą korekcyjną [44,67]. Momenty czasowe przeprowadzenia obsług prewencyjnych zależą od wielu czynników - przede wszystkim od struktury niezawodnościowej obiektu zawierającego jako składnik elementy, które planuje się poddawać obsługom profilaktycznym oraz od relacji kosztów związanych z uszkodzeniami do kosztów obsługi profilaktycznej. Budowane modele obsługi uwzględniają zysk wynikający z poprawnej pracy obiektu technicznego. Pod uwagę bierze się także inne koszty związane z utrzymaniem systemu eksploatacji takie, jak na przykład koszty pogotowia technicznego. Proces wyznaczania optymalnych obsług prewencyjnych jest złożony z budowy modelu dla optymalnej strategii obsług prewencyjnych, który powinien zawierać wszystkie istotne wskaźniki eksploatacyjne rozważanego obiektu. Na dalszym etapie wykonuje się optymalizację funkcji kryterialnej i na tej postawie wyznacza się optymalną strategię. Model wymian profilaktycznych dla systemów eksploatacji uwzględnia następujące założenia: czasy przebywania obiektu we wszystkich analizowanych stanach procesu eksploatacji są zmiennymi losowymi, naprawa obiektu, albo wymiana profilaktyczna nie zawsze prowadzi do pełnej zdatności, czas T do uszkodzenia obiektu winien mieć rozkład z jednomodalną funkcją intensywności uszkodzeń. W literaturze dotyczącej zagadnień wyznaczania optymalnych obsług prewencyjnych stosuje się różne sposoby opisu modelu działania systemu eksploatacji. Najczęściej zakłada się, że obiekt ma skończoną liczbę stanów, przy czym jeden z nich wyraża stan całkowitej niezdatności obiektu technicznego, a drugi stan całkowitej sprawności obiektu. W przypadku analizowania zdatności zakłada się, że obiekt ma tylko dwa stany zdatności, które są podzbiorem wszystkich stanów systemu eksploatacji. W systemie eksploatacji przejście z jednego stanu do innego odbywa się losowo. Losowe są także czasy przebywania w stanach. Proces zmian stanów systemu eksploatacji może być sterowany przez podejmowanie różnych decyzji dotyczących procesu eksploatacji. Dotyczyć to może wykonywania napraw częściowych lub całkowitych wymian elementów [38]. Stosowanie racjonalnych (optymalnych) obsług prewencyjnych wymaga znajomości wielu cech charakteryzujących dany obiekt, takich jak: rozkłady czasów poprawnej pracy elementów obiektu, czasy odnów obiektu, czasy trwania awarii, koszty awarii

64 64 i obsług profilaktycznych. Wyznaczanie tych wielkości wymusza zbieranie danych statystycznych i korzystanie z metod statystyki matematycznej. Potencjałowe strategie eksploatacji STRATEGIA WEDŁUG NIEZAWODNOŚCI Eksploatacja maszyn według tej strategii sprowadza się do podejmowania decyzji eksploatacyjnych w oparciu o wyniki okresowej kontroli poziomu niezawodności urządzeń (różne wskaźniki niezawodnościowe), eksploatowanych aż do wystąpienia uszkodzenia. Strategia wg niezawodności, zwana inaczej strategią według uszkodzeń polega na eksploatacji obiektu do chwili wystąpienia uszkodzenia. Badania niezawodności maszyn w tej strategii prowadzono dotychczas przy wykorzystaniu metod statystycznych dla obserwowanych zdarzeń, co obecnie zastępuje komputerowa technika symulacyjna i programowane badania niezawodności. Wyróżniane w badaniach niezawodności maszyn słabe ich ogniwa są cennym wskazaniem dla konieczności prowadzenia badań diagnostycznych. Nie trzeba uzasadniać, że strategia ta może być stosowana tylko wówczas, gdy następstwa uszkodzeń nie naruszają zasad bezpieczeństwa pracy i nie zwiększają kosztów eksploatacji maszyn. STRATEGIA WEDŁUG EFEKTYWNOŚCI EKONOMICZNEJ Jest to strategia oparta na kryterium minimalnych kosztów eksploatacji maszyn, a decyzje eksploatacyjne podejmowane są ze względu na wskaźnik zysku. Podstawą podejmowanych decyzji są dane o niezawodności, kosztach użytkowania i napraw eksploatowanych maszyn. Ważnym czynnikiem w tej strategii jest postęp techniczny, którego wysoka dynamika określa starzenie moralne maszyn, a więc czynnik wnikliwie śledzony przez potencjalnych odbiorców. Strategia ta ma zastosowanie również w sytuacjach, gdy moralne starzenie się maszyn wyprzedza ich zużycie fizyczne. W tej strategii kryterium efektywności ekonomicznej, a więc opłacalności eksploatacji maszyny staje się podstawą decyzji o wycofaniu maszyny z użycia. Wyniki efektywności ekonomicznej mogą często doprowadzać do wycofywania maszyn z eksploatacji jeszcze zdatnych, lecz niezadowalających użytkownika eksploatacji. Poprawne stosowanie tej strategii wymaga gromadzenia dużej ilości informacji statystycznych z zakresu gospodarki finansowej działu eksploatacji, znajomości modeli decyzyjnych, mierników wartości i wskaźników efektywności ekonomicznej oraz rachunku optymalizacyjnego. STRATEGIA WEDŁUG ILOŚCI WYKONANEJ PRACY Eksploatowanie maszyn w tej strategii jest limitowane ilością wykonanej pracy, która może być określana liczbą godzin pracy, ilością zużytego paliwa, liczbą przejechanych kilometrów, liczbą cykli pracy itp. Generalną zasadą w tej strategii jest zapobieganie uszkodzeniom (zużycie, starzenie) poprzez konieczność wykonywania zabiegów obsługowych w oznaczonych limitach wykonanej pracy, przed osiągnięciem granicznego poziomu zużycia. Ze względu na wykorzystanie rzeczywistego potencjału użytkowego maszyny jest to strategia mało efektywna, gdyż podstawą przyjmowania dopuszczalnej ilości pracy są ekstremalne warunki pracy. Przyjmuje się tu najniekorzystniejsze warunki pracy, najsłabsze ogniwa (zespoły, części) maszyny, ekstremalne obciążenia, które nie zawsze i w nie równym stopniu mogą się ujawnić podczas eksploatacji.

65 65 STRATEGIA WEDŁUG STANU TECHNICZNEGO Strategia według stanu opiera podejmowanie decyzji eksploatacyjnych na podstawie bieżącej oceny stanu technicznego maszyn, ich zespołów lub elementów. Umożliwia to eliminowanie podstawowych wad eksploatacji maszyn według innych, omówionych już strategii. Aktualny stan techniczny maszyny, odwzorowany wartościami mierzonych symptomów stanu, jest podstawą decyzji eksploatacyjnej. Poprawna realizacja tej strategii wymaga skutecznych metod i środków diagnostyki technicznej oraz przygotowanego personelu technicznego. Wymaga też przezwyciężenia nieufności decydentów do efektywności takiego sposobu eksploatacji. Efekty ekonomiczne z takiego sposobu eksploatacji są niewspółmiernie wyższe niż w innych strategiach, co warunkuje ogromne zainteresowanie tym rozwiązaniem. STRATEGIA TOLEROWANYCH USZKODZEŃ Strategia eksploatacji według uszkodzeń polega na użytkowaniu obiektu do momentu wystąpienia uszkodzenia, bez wykonywania jakichkolwiek działań prewencyjnych. Strategia według uszkodzeń charakteryzuje się następującymi cechami: użytkowanie obiektu jest realizowane bez działań opóźniających procesy starzenia i zużycia, do momentu wystąpienia uszkodzenia nie wykonuje się żadnych działań prewencyjnych, decyzje i działania eksploatacyjne dotyczą tylko usuwania skutków zaistniałych zdarzeń. AUTORYZOWANA STRATEGIA ISTNIENIA MASZYN Wymagania od strony "jakości", marketingu i logistyki zmieniają radykalnie kryteria oceny maszyn, dając przesłanki do dalszego, rosnącego zainteresowania metodami i środkami diagnostyki technicznej. Potrzeby i uwarunkowania gospodarki rynkowej uzasadniają konieczność wprowadzenia nowoczesnej autoryzowanej strategii wytwarzania i eksploatacji maszyn. W propozycji tej strategii nie traci się dotychczasowych dokonań najnowszej strategii eksploatacji według stanu, lecz twórczo się ją modernizuje. Sama idea tej strategii, przedstawiona na rysunku 2.12, opiera się na wykorzystaniu "pętli jakości", którą uzupełniono elementami teorii eksploatacji (fazy istnienia maszyny, serwis) oraz diagnostyki technicznej. Rys Autoryzowana strategia istnienia maszyn [67]

66 66 Proponowana strategia istnienia ASIM imiennie wskazuje na twórcę i odpowiedzialnego za wyrób. Producent zainteresowany jakością i późniejszym zbytem jest odpowiedzialny za wyrób od zamysłu, poprzez konstrukcję, wytwarzanie i eksploatację, aż do utylizacji po likwidacji obiektu. Najczęściej wykorzystują jedną z powyższych strategii buduje się system eksploatacji przedsiębiorstwa, przy czym elementy pozostałych strategii są często jego uzupełnieniem. W praktyce przemysłowej występują najczęściej strategie eksploatacji mieszane, dostosowane do indywidualnych wymagań i warunków eksploatowanych maszyn. Budowane na bazie znanych strategii eksploatacji systemy utrzymania maszyn w ruchu przedstawiono na rysunku status oszczędnościowy UTRZYM ANIE KOREKCYJNE zapasy materiałowe W AW losowe zarządzanie plan utrzymania UTRZYM ANIE PREW ENCYJNE monitorowanie działań W t p technologia działań planowanie i monitorowanie UTRZYM ANIE PROGNOSTYCZNE koszty kontroli stanu W DT technologia utrzymania kontrola systemu utrzymania ROZW ÓJ STRATEGII??? UTRZYM ANIA diagnostyczny model produkcji i kontroli LOGISTYKA (***UTRZYM ANIE M ASZYN W RUCHU***) SYSTEM INFORM ATYCZNY EKSPLOATACJI SYSTEM INFORM ATYCZNY PRZEDSIĘ BIORSTWA M ONITOROW ANIE I ZARZĄ DZANIE PRZEDSIĘ BIORSTWEM Rys Podstawowe formy utrzymania maszyn w ruchu [67]

67 67 Do wyróżnienia, oceny i podtrzymywania cech użytkowych wykorzystuje się: możliwości diagnostyki technicznej, w tym konstruowanie diagnostyczne, ocenę jakości wytworów, diagnostykę eksploatacyjną, metody i środki diagnostyki technicznej, wspomaganie badań diagnostycznych techniką komputerową, badania niezawodności maszyn w fazach: przedprodukcyjnej, produkcyjnej i poprodukcyjnej, przy wykorzystaniu badań stanowiskowych, modelowania deterministycznego i stochastycznego czynników wymuszających, wspomagania komputerowego badań niezawodności, metodologię kształtowania jakości przez jakościowy system sterowania przedsiębiorstwem z uwzględnieniem kryteriów norm jakości (EN serii ), możliwości regeneracji części i zespołów, w tym regenerację wielokrotną, badania zmęczeniowe i modelowanie obciążeń części regenerowanych, nowe techniki i technologie odtwarzania jakości tych części, badania technologiczności obsługowej i naprawczej maszyn, kształtowanie intensywności starzenia i zużywania się ich elementów, kształtowanie podatności eksploatacyjnej (naprawczej, obsługowej, diagnostycznej) oraz ocenę efektywności ich eksploatacji. Powyższe grupy tematyczne stanowią obszar zainteresowań szerokiego grona społeczności eksploatacyjnej, przyczyniając się do rozwoju metod i metodologii kształtowania i podtrzymywania jakości eksploatowanych maszyn. Diagnostyka w ocenie rozwoju uszkodzeń Metody i środki diagnostyki technicznej są narzędziem diagnozowania stanu systemów technicznych (rys. 2.14), co jest podstawą podejmowanych decyzji eksploatacyjnych [16,17,68,72]. Diagnostyka techniczna obejmuje następujące formy działania: 1. ocenę stanu aktualnego, 2. genezowanie stanu najsłabiej rozpoznane, 3. prognozowanie stanu. Rys Modelowe przedstawienie możliwości diagnozowania maszyn Te formy działania realizowane są przez inteligentne systemy diagnostyczne (mobilny software i hardware, z pętlą samouczenia i oceną ryzyka).

68 68 W badaniach stanu obiektów posługujemy się modelami: fizycznymi lub symbolicznymi, które są przedstawieniem fizycznym lub myślowym badanego oryginału. Modelowanie dla potrzeb diagnostyki obejmuje modelowanie fizyczne, matematyczne i energetyczne, co daje podstawy: diagnostyki symptomowej, holistycznej i energetycznej. Problemy główne diagnostyki maszyn obejmują: * pozyskiwanie i przetwarzanie informacji diagnostycznej, * budowę modeli i relacji diagnostycznych, * wnioskowanie diagnostyczne i wartości graniczne, * klasyfikację stanów maszyny, * przewidywanie czasu kolejnego diagnozowania, * obrazowanie informacji decyzyjnych. Powyższe grupy tematyczne stanowią obszar zainteresowań w zakresie metod i metodologii kształtowania i podtrzymywania jakości degradacji stanu maszyn, który jest uwarunkowany dynamicznym rozwojem następujących zagadnień: modelowania obiektów, (strukturalne, symptomowe, energetyczne), metod diagnozowania, genezowania i prognozowania, podatności diagnostycznej (przyjazne metody i obiekty), budowy ekonomicznych i dokładnych środków badania, możliwości eksperymentów w kolejnych fazach istnienia maszyny, metod oceny efektywności zastosowań metod badawczych, metodologii projektowania i wdrażania układów pomiarowych, metod sztucznej inteligencji w badaniach. Pełna realizacja tych zadań sprawi, że diagnostyka wypełni swoją funkcję tworząc narzędzia kształtowania jakości maszyn na wszystkich etapach ich istnienia. Ze względów praktycznych problemy główne diagnostyki warunkujące racjonalny rozwój i praktyczne jej stosowanie, obejmują [67,68]: fizykochemiczne podstawy diagnostyki technicznej, (tworzywo konstrukcyjne, warstwa wierzchnia, smarowanie, stany graniczne), metodologiczne podstawy badań diagnostycznych, (zadania diagnostyczne, modele diagnostyczne, identyfikacja modeli, symulacja wrażliwości miar, techniki wnioskowania, sposoby prezentacji diagnoz), komputerowa obsługa zadań diagnostycznych, (oprogramowanie, planowanie eksperymentów, badania, przetwarzanie sygnałów, estymacja charakterystyk, redukcja wymiarowości, estymacja modeli), techniczne metody kontroli stanu pojazdów szynowych, (metodyki, metody, środki od najprostszych do systemów doradczych), rola i miejsce diagnostyki w cyklu istnienia pojazdów szynowych, (projektowanie układów diagnostyki, projektowanie diagnostyczne, określanie charakterystyk użytkowych, wartości graniczne, sterowanie eksploatacją), przesłanki ekonomiczne stosowania diagnostyki, (mierniki wartości, modele decyzyjne, wskaźniki efektywności, rachunek optymalizacyjny), kształcenie dla potrzeb diagnostyki, (zawód, sylwetka absolwenta, poziomy kształcenia, doskonalenie, materiały dydaktyczne). Są to zatem grupy wyróżnionych problemów z różnych dyscyplin podstawowych i stosowanych, zawierające w sobie wyróżniki odrębności naukowej diagnostyki technicznej, tak bardzo istotnej w doskonaleniu strategii eksploatacji maszyn.

69 69 Możliwości diagnozowania dają się ująć w trzy podstawowe grupy, objaśniające sens postępowania badawczego w zakresie oceny jakości degradacji stanu lub wytworu [45,67]. Pierwsza z nich to diagnostyka przez obserwację procesów roboczych, monitorując ich parametry w sposób ciągły, czy też na specjalnych stanowiskach prowadząc badania sprawnościowe maszyn (moc, moment, prędkość, ciśnienie itp.). Przed tym rodzajem badań diagnostycznych otwarta jest przyszłość z racji coraz częściej wprowadzanych do maszyn sensorów mechatronicznych, mikroprocesorów itp. Drugi sposób diagnozowania maszyn ujmuje badania jakości wytworów, zgodności wymiarów, pasowań, połączeń itp., gdyż ogólnie tym lepszy stan techniczny maszyny, im lepsza jakość produkcji. Trzecia możliwość diagnozowania to obserwacja procesów resztkowych, wykorzystująca różne procesy fizyko-chemiczne, zawarte w procesach wyjściowych z funkcjonującej maszyny i będąca źródłem wielu atrakcyjnych metod diagnozowania maszyn. Przytoczone skrótowo powyżej treści główne, motywujące potrzebę i rozwój diagnostyki technicznej stanowią niezbędne w praktyce eksploatacyjnej podstawy badania degradacji stanu maszyn, a wspomagane technikami informacyjnymi dają narzędzia sterowania utrzymaniem maszyn w ruchu, organizacji i zarzadzania techniką w przemyśle MODELE ZARZĄDZANIA W EKSPLOATACJI MASZYN Doskonalenie systemu eksploatacji maszyn jako infrastruktury wykonawczej realizacji zadań produkcyjnych w organizacjach gospodarczych, wymaga systematycznego rozwoju systemów informacyjnych zarządzania produkcją, poczynając od stosowanych ponad 50 lat systemów klasy MRP(Material Resource Planing). Ugruntowane sukcesami w doskonaleniu ciągłości i wysokiej wydajności systemy zarządzania produkcją ewoluowały w kierunku systemów MRP II obejmujących w ramach zintegrowanych rozwiązań wszystkie funkcje zarządzania przedsiębiorstwem. Kolejny etap rozwoju wyznacza wprowadzenie systemów zintegrowanych klasy ERP (Enterprice Resource Planing), w których kluczową rangę uzyskuje zarządzanie finansami poprzez systematyczną analizę i wariantowanie efektywności portfela zleceń kompletowanych w komunikacji z klientami realizowanej za pośrednictwem specjalizowanych systemów CRM (CustommerRelationshipMenagement). Niezależnie od rozbudowanych funkcjonalności systemów zintegrowanych ERP, terminową i efektywną obsługę klienta wspomaga również system SCM (Supply Chain Menagement) zarządzanie łańcuchem dostaw. Analizę tendencji rozwoju technologii systemów zintegrowanych można również oceniać jako funkcję rosnących oczekiwań wobec nowych technologii. Proces doskonalenia zarządzania współczesnymi firmami idzie w kierunku wyraźnego preferowania i wykorzystania ludzkiej potencjału intelektualnego kadr w połączeniu z zastosowaniem technik informacyjnych. Zintegrowane systemy informatyczne zarządzania zapewniają środowisko tworzenia informacji źródłowych, ich przetwarzania oraz dystrybucji do miejsc podejmowania decyzji. Systemy informatyczne zarządzania pełnią różne zadania, w szczególności jednak stanowią główne źródło informacji umożliwiające wykonanie działań kształtujących bieżącą sytuację przedsiębiorstwa i jego dalszy rozwój oraz wpływają na poziom kosztów ponoszonych na prowadzenie biznesu poprzez sprzężenie

70 70 zwrotne, które umożliwia podejmowanie działań korygujących w zakresie planowania lub komunikowania się między pracownikami przedsiębiorstwa a jednostkami zewnętrznymi Zgodnie z podziałem struktur decyzyjnych zintegrowany system zarządzania dostarcza informacje niezbędne do trafnego podejmowania decyzji oraz zestawienia analitycznych agregacji danych dostosowanych do potrzeb poziomu zarządzania. To właśnie dzięki dostosowaniu dystrybuowanych informacji do potrzeb podejmowania decyzji organizacje zdobywają przewagę konkurencyjną nad swoimi rynkowymi konkurentami. Uzyskanie informacji możliwe jest, gdyż z założenia systemy klasy ERP/ERP II są systemami, w których odzwierciedlane są kluczowe z punktu widzenia organizacji, procesy biznesowe. Dodatkową korzyścią wynikającą z wdrożenia zintegrowanego systemu zarządzania jest równoległe uporządkowanie procesów biznesowych, który niejednokrotnie prowadzi do ich reengineeringu Dane gromadzone w systemach ERP, bardzo często są dalej przetwarzane przez systemy Busines Intelligence oraz systemy ekspertowe, w których do analizy danych z kolei używane są różnego rodzaju metody KDD (knowledge discovery in databases) metody odkrywania wiedzy. Ponadto do korzyści wynikających z wdrożenia zintegrowanego systemu zarządzania klasy ERP można zaliczyć : przechowywanie danych we wspólnej bazie danych, co bezpośrednio wpływa na eliminację rozproszenia i powtarzalności wprowadzania danych, ciągłą aktywność informacji i eliminowanie dokumentów papierowych, objęcie automatyzacją ewidencji procesów informatycznych z wielu dziedzin i możliwość wpływania na końcowy efekt określonego procesu, możliwość kontroli danych i ustanowienia jednolitej, skutecznej ochrony. Jak widać z powyższych analiz, rynek systemów ERP jest perspektywiczny, a przedsiębiorstwa dążą do wdrażania zintegrowanego systemu zarządzania, gdyż przede wszystkim oczekują redukcji kosztów oraz wzrostu efektywności działania przedsiębiorstwa. Jednakże pomimo tak dużego potencjału rynku oraz ogromnej motywacji przedsiębiorstw, wiele projektów dotyczących wdrożeń zintegrowanych systemów zarządzania kończy się niepowodzeniem lub tylko częściowym sukcesem. Autorzy zgodnie wskazują, że odpowiednie kompetencje zespołów projektowych, zaangażowania najwyższego kierownictwa korporacji, odpowiedni styl zarządzania i kierowania projektem mają decydujący wpływ na osiągnięcie sukcesu. Jednym ze sposobów poprawy efektywności zarządzania projektem informatycznym jest zastosowanie komplementarnej metodyki wdrożeń zintegrowanych systemów informatycznych zarządzania. W zasadzie każdy z dostawców zintegrowanych systemów zarządzania posiada własną metodykę prowadzenia projektów. Porównując je można stwierdzić, iż celem każdej z metodyk wdrożeniowych jest dostarczenie odpowiednich wskazówek oraz narzędzi wspierających proces implementacji. Każda z metodyk opracowanych przez dostawców systemów stanowi zestaw uporządkowanych zasad oraz działań prowadzących do skutecznego i terminowego zakończenia projektu. Metodyki wspierające zarządzanie projektem wdrożeniowym, dostarczane przez dostawców zintegrowanych systemów skupiają się głównie na dostarczeniu produktów podczas całego cyklu wdrożenia systemu. Kwestie zarządzania zespołem, ryzykiem, zmianą czy komunikacją traktują marginalnie. Z drugiej strony istnieją metodyki opracowane nie tylko w celu uporządkowania procesu wdrożenia zintegrowanych systemów zarządzania, a z myślą o wsparciu wszystkich rodzajów projektów (budowlanych, organizacyjnych i innych). Metodyki te kładą przede wszystkim nacisk na aspekt zarządzania zespołem, ryzykiem,

71 71 czy też wpływają na organizację pracy. Można do nich zaliczyć, m.in PRINCE2 i PMBoK. W celu ograniczenia ryzyka niepowodzenia wdrożenia zintegrowanego systemu informatycznego zarządzania, zasadne wydaje się połączenie metod w celu otrzymania jednego komplementarnego narzędzia wspierającego proces wdrożenia systemu informatycznego. Modele procesów rozwoju konstrukcji systemów informatycznych Systemy informatyczne są szczególnym rodzajem projektów, gdyż oddziałują na szerokie otoczenie informatyzowanej dziedziny. W literaturze przedmiotu można spotkać wiele modeli konstrukcji oprogramowania, jednakże dokonując generalizacji różnych podjeść, konstrukcję systemu informatycznego można podzielić na pięć faz: modelowanie (Specyfikacja wymagań), projektowanie, implementacja, testowanie, wdrożenie i modernizacja. Na projekt konstrukcji systemu informatycznego w klasycznych warunkach składają się wszystkie wymienione fazy, lecz mogą one występować w różnej konfiguracji uwzględniającej specyfikę potrzeb danej organizacji możliwej do standaryzacji w ujęciach branżowych. Poniżej przedstawiono najczęściej stosowane modele tworzenia konstrukcji systemów informatycznych. Model kaskadowy (waterfall cycle model) polega na tym, iż opisane powyżej fazy następują po sobie, jedna po drugiej, od momentu rozpoczęcia prac do momentu zakończenia projektu czyli wdrożenia i pielęgnacji systemu. Założenie opisywanego modelu stanowi hipoteza, iż sprzężenie zwrotne istnieje jedynie między sąsiednimi fazami konstrukcji systemu informatycznego. Głównym zarzutem w stosunku do powyższego modelu jest niemożność weryfikacji decyzji podjętych w fazach innych niż sąsiednia, co stanowi przyczynę jego krytycznej oceny, jednakże pomimo tego jest bardzo często stosowany szczególnie w projektach o niewielkim stopniu złożoności. Model przyrostowy został opracowany w celu umożliwienia wcześniejszej weryfikacji tworzonego produktu. Ideą opisywanego modelu jest podział całego produktu na mniejsze fragmenty, które przechodzą poszczególne fazy projektu jednakże nakładając się nie siebie. Podczas gdy nowo tworzona część systemu jest w fazie modelowania, wcześniejsza powinna być w fazie projektowania a jeszcze wcześniejsza powinna być w fazie modelowania Model iteracyjny charakteryzuje się tym, iż w cyklu rozwoju istnieje możliwość powrotu z późniejszych faz konstrukcji systemu do faz wcześniejszych. Założeniem jest zaś, fakt, iż poszczególne fazy wzajemnie się na siebie silnie nakładają w czasie. W opisywanym modelu istnieją cztery podstawowe pętle powrotu do wcześniejszych faz: z fazy projektowania do fazy analizy, z fazy testowania do fazy projektowania, z fazy testowania do fazy analizy, z fazy pielęgnacji do fazy analizy. Model spiralny został zaproponowany przez Bohema i polega na krokowym dochodzeniu do rozwiązania docelowego, realizowanego w cyklicznie wykonywanych tych samych fazach projektu poprzez wytworzenie dwóch prototypów systemu, a dopiero następnie produktu końcowego. Jego główną cechą jest położenie dużego nacisku na współpracę z użytkownikiem oraz analizę ryzyka.

72 72 Model prototypowania reprezentuje najbardziej intuicyjnie uzasadniony sposób konstruowania rozwiązań systemowych programowany z zastosowaniem wysokowydajnych standardów oprogramowania. Zaliczyć tutaj możemy Systemy Zarządzania Bazami Danych np. ORACLE, Języki IV generacji SQL (Sequential Query Language) oraz generatory aplikacji. Szybko wykonany prototyp rozwiązania wspomagania selektywnych funkcji zarządzania na wyżej zaawansowanej koncepcji systemu, pozwala na szkolenie i weryfikację opracowanych wstępnie rozwiązań, ich doskonalenie i wprowadzanie do zastosowań w zarządzaniu. Tworzenie kolejnych coraz doskonalszych rozwiązań oprogramowania systemu i synchronizacja realizacji funkcji zarządzania z nowymi możliwościami systemu pozwala ewolucyjnie ale skutecznie budować przewagę konkurencyjną MODELOWANIE PROCESÓW ROZWOJU ORGANIZACJI We współczesnej praktyce gospodarczej modelowanie procesów biznesowych jest coraz częściej pierwszym krokiem działań podejmowanym nie tylko w celu przejścia organizacji z orientacji funkcjonalnej na procesową, ale także wtedy, gdy osiągane, dzięki modelowaniu biznesowemu, zrozumienie struktury, dynamiki i aktualnych problemów organizacji pomaga w zidentyfikowaniu obszarów potencjalnych ulepszeń, a więc przed: wdrożeniem systemów informacyjnych wspomagających zarządzanie, wprowadzeniem systemów zarządzania przez jakość: TQM, Six Sigma, Lean Manufacturing, wprowadzeniem rachunku kosztu procesów metoda ABC (activity based costing), zarządzanie zasobami produkcyjnymi powiązane z rachunkiem kosztów wytwarzania z modelowaniem kosztów eksploatacji. wdrożenie modeli procesów, które objąć powinny analizy kosztów wytwarzania z uwzględnieniem specyficznych rozwiązań eksploatacji maszyn. wprowadzeniem aplikacji e-biznesu. Systematycznie rozszerzające się możliwości praktycznego wykorzystania modeli procesów biznesowych są z jednej strony powodem do postępującej ewolucji narzędzi informatycznych wspierających modelowanie, z drugiej zaś prowadzą do systematycznego wzrostu obrotów na rynku tych narzędzi. Aktualnie zgodnie z kwalifikacją analityków z Gartner Group, IDC i Forrester Research, będący przedmiotem naszego zainteresowania rynek narzędzi do modelowania, analizy i projektowania procesów biznesowych (Business Process Analysis Tools BPA Tools) jest pierwszym segmentem rynku systemów zarządzania procesami biznesowymi (Business Process Management BPM). Pozostałe segmenty rynku BPM to: segment właściwych aplikacji BPM, segment systemów do zarządzania procesami biznesowymi (Business Process Management Suite BPMS) oraz wyłaniający się dopiero od 2006 roku segment aplikacji BPM oparty na rozwiązaniach OpenSource (BPM 2.0) oraz systemów BPMS wykorzystujących Web 2.0 (BPMS 2.0). Jako aplikacje BPM ( pure-piay BPM") rozumiane są wysoko wydajne aplikacje zarządzające pojedynczymi procesami bądź jednym aspektem grupy procesów w przedsiębiorstwie, ale nie określające interakcji z całym otoczeniem biznesowym lub informatycznym. Ponieważ takie rozwiązania są niewystarczające dla dużych organizacji, od 2005 roku zaczął się wyodrębniać rynek rozwiązań zintegrowanych segment systemów do zarządzania procesami biznesowymi BPMS.

73 W odróżnieniu od BPM, BPMS jest zestawem aplikacji o bardzo szerokim spektrum działań. W skład pakietu BPMS wchodzą: narzędzia do modelowania procesów biznesowych (narzędzia klasy BPA Tools), narzędzia do symulacji i optymalizacji procesów (narzędzia klasy BPA Tools), silnik BPEL silnik integrujący zadania i przetwarzanie danych, silnik reguł silnik odpowiedzialny za przeniesienie do systemu reguł polityki biznesowej, obiegu dokumentów, systemów wspomagających podejmowanie decyzji z poszczególnych aplikacji, narzędzia analityki procesowej wspomaganie analizy danych on-line w czasie wykonywania procesów (narzędzia klasy BAM Business Activity Monitoring lub moduły BI Business Intelligence), narzędzia integracji środowisk - (narzędzia klasy ESB Enterprise Service Bus), repozytorium procesu i repozytorium dokumentów. Segment rynku narzędzi do modelowania, symulacji i optymalizacji procesów (BPA Tools) jest przedmiotem okresowych analiz Magie Ouadrant Gartner Group. W ciągu ostatnich dwóch lat rynek ten rósł z CAGR (Compound Annual Growth Rate) wynoszącym 15%, tak jak przewidywał raport Gartnera z 2004 roku. Autorzy dwóch ostatnich raportów z lutego 2006 i czerwca 2007 roku przewidują na najbliższe lata (do 2010 roku) niezbyt dynamiczny, ale stały 10% wzrost sprzedaży narzędzi tej klasy. Dla producentów należących do grupy liderów dostarczających narzędzi o największej funkcjonalności i do grupy producentów rozwiązań niszowych dedykowanych dla specyficznych branż wzrost sprzedaży może utrzymać się na poziomie 15%. Zgodnie z prognozami raportów liczba użytkowników narzędzi BPA Tools wzrośnie aż o 20%, co jest uzasadnione obserwowaną tendencją włączania narzędzi do modelowania i symulacji procesów biznesowych jako jednego z kluczowych komponentów do kompletnych zintegrowanych rozwiązań służących do zarządzania procesami biznesowymi BPMS. Coraz silniej rosnąca wśród menedżerów, architektów i analityków procesowych świadomość wpływu na wzrost efektywności działania organizacji, lepszego zrozumienia możliwości usprawniania, automatyzacji wykonywanych procesów oraz przejrzystego komunikowania swoich potrzeb pracownikom działów TI jest czynnikiem wpływającym na podjęcie decyzji o wykorzystaniu narzędzi do modelowania i symulacji procesów biznesowych. Z drugiej strony w ostatnim czasie obserwuje się tendencję do wzrostu zainteresowania tym rodzajem narzędzi wśród pracowników działów TI odpowiedzialnych w organizacjach za wdrażanie rozwiązań architektury opartej na usługach SOA Service Oriented Architekture). Przyczyniając się do lepszego zrozumienia reguł funkcjonowania biznesu ułatwiają one implementację najwydajniejszych rozwiązań SOA. Na korzyść segmentu BPA Tools działa upowszechnianie architektury SOA w małych i średnich przedsiębiorstwach. Według najnowszej, z lipca 2007 roku, klasyfikacji Magie Ouadrant Gartner Group do grupy liderów wśród dostawców narzędzi BPA zaliczanych jest 9 firm: Casewise (3%), EMC (2%), IBM (9%), IDS Sheer (15%), igrafx (3%), Mega International (4%), Microsoft (30%), Proforma (3%), Telelogic (7%). Firmy wymienione są w porządku alfabetycznym, a liczby w nawiasach odpowiadają procentowym udziałom w światowym rynku. Znaczący udział w rynku koncernu Microsoft wynika z dużej popularności narzędzia MS Visio, prostego, niskokosztowego w pełni zintegrowanego z pakietem Office. Raport Gartner Group uwzględnia tylko 13 dostawców narzędzi BPA Tools 73

74 74 pozostałe firmy to: Sybase, Sawion, Tibco Software i Ultimus, wszystkie zakwalifikowane do grupy dostawców rozwiązań niszowych dla zaspokojenia specyficznych potrzeb określonych grup odbiorców. Na rysunku 2.15 przedstawiono aktualnie dostarczane rozwiązania klasy BPA Tools proponowane przez czołowych dostawców tego typu systemów. Dodatkowo zamieszczono w niej narzędzia wspierające pozostałe etapy pełnego cyklu zarządzania procesami biznesowymi dla tych dostawców, którzy mają w swojej ofercie własne oryginalne rozwiązania. Rys Dostawcy rozwiązań narzędzi do analizy organizacji [50]

75 75 Dla ilustracji działania Systemu Informatycznego Wspomagania Analizy Organizacji przedstawione zostaną zasady funkcjonowania pakietu ADONIS Kisielnicki (2008). Jest to reprezentant grupy narzędzi wspomagających analizę funkcjonowania organizacji przez dostarczenie narzędzi do modelowania struktury organizacyjnej, procesów biznesowych, zasobów ludzkich, rzeczowych i informacyjnych niezbędnych do ich realizacji. W zamieszczonym na stronie raporcie The 2007 EA, Process Modelling and Simulation Tools Report 2.1, system ADONIS jest wymieniony i oceniony razem z 11 innymi narzędziami klasy BPA Tools, w większości z systemami z listy Gartnera. Wybranie jego jako reprezentanta wynika z dostępności i sprawdzalności w naszych warunkach, stosunkowo niskiej cenie oraz dokumentacji w języku polskim. Znaczną popularność w polskich warunkach osiągnął również BPA Microsoft. System ADONIS, wspierający zarządzanie procesami biznesowymi i będący komercyjnym rozwinięciem prac zespołu naukowego kierowanego przez D. Karagiannisa w Instytucie Informatyki Stosowanej i Systemów Informatycznych Uniwersytetu Wiedeńskiego jest produktem firmy BOC Business Objectives Consulting GmbH. Firma BOC GmbH ma już za sobą wiele zakończonych sukcesem projektów w sektorze bankowym, ubezpieczeniowym, publicznym, zdrowotnym i telekomunikacyjnym w krajach europejskich: Austrii, Niemczech, Hiszpanii, Grecji, Irlandii. W Polsce ADONIS znalazł zastosowanie do zarządzania procesami biznesowymi głównie w przedsiębiorstwach sektora usług ubezpieczeniowych i bankowych. Wykorzystywany jest przez takie banki, jak np. Raiffeisen Bank Polska S.A., Generali Polska S.A, czy AIG Bank Polska S.A. Ponadto wykorzystywany jest w celach dydaktycznych na wielu uczelniach w Polsce: w Akademiach Ekonomicznych w Poznaniu, Wrocławiu, Katowicach, Uniwersytetach Warszawskim, Łódzkim, Szczecińskim czy Politechnikach Gdańskiej, Opolskiej, Wrocławskiej, w ramach tzw. programów uniwersyteckich w celu przygotowania odpowiednich kadr menedżerów, specjalistów nowoczesnych metod zarządzania procesowego i wspierających je narzędzi informatycznych. Z doświadczeń uzyskanych w wyżej wymienionych środowiskach akademickich podkreślano edukacyjny walor stosowania narzędzi wspomagania analizy, która posiada szczególne zbnaczenie dla rozwiązań pilotowych pozwalających precyzyjne zidentyfikować wszystkie komponenty analizowanego systemu. ADONIS to system bazujący na rozwiniętym przez jego twórców paradygmacie BPMS (Business Process Management Systems), którego koncepcja przedstawia, za pomocą określonych reguł, ogólny schemat postępowania przy zarządzaniu procesami biznesowymi, zaczynając od płaszczyzny decyzji strategicznych przez kształtowanie, wdrażanie i kontrolę przebiegu procesów aż do oceny funkcjonowania organizacji. ADONIS wspiera głównie użytkowników biznesowych, tj.: analityków biznesowu, właścicieli procesów, menedżerów procesów oraz bardziej technicznie wykwalifikowanych informatyków systemów, architektów korporacyjnych w zrozumieniu procesów biznesowych, wzajemne związki między produktami, procesami, jednostkami organizacyjnymi, technologiami informatycznymi. Cechami charakterystycznymi koncepcji meta-modelowania w systemie ADONIS są otwartość i elastyczność umożliwiające dostosowanie systemu do indywidualnych potrzeb użytkowników. Dzięki tej idei możliwie jest stosowanie podczas modelowanie wielu metod: standardowych metod modelowania takich, jak: UML, EPC, BPMN czy LOVEM, metod dostosowanych do indywidualnych potrzeb klienta,

76 76 metod własnych standardowa metoda modelowania ADONIS, powstała na podstawie wieloletnich doświadczeń firmy BOC, umożliwiających zintegrowaną i spójną prezentację wszystkich aspektów funkcjonowania organizacji. Dla użytkowników wykorzystujących podczas modelowania różne metody, możliwa jest automatyczna transformacja między modelami. Zgodnie z tą koncepcją za pomocą systemu ADONIS, wykorzystując możliwości modułów programu AKWIZYCJA DANYCH i MODELOWANIE, istnieje możliwość wymodelowania, za pomocą różnych metod, mapy procesów, modeli procesów biznesowych, modeli struktur organizacyjnych i modeli dokumentów oraz opisanie ich w taki sposób, w jaki są one aktualnie realizowane, co prowadzi do utworzenia modelu stanu obecnego. Wykorzystując możliwości systemu do przeprowadzenia analizy i symulacji (moduły ANALIZA I SYMULACJA) można przeprowadzić szczegółową analizę i optymalizację modeli stanu obecnego przez prześledzenie ich działania. Przedmiotem oceny procesów są: wielkość mierników zużycia procesu: czasy i koszty, przebieg procesu (kolejność wykonywania czynności), role wykonujące czynności w procesach, dokumenty wykorzystywane podczas przebiegu procesu, wsparcie procesów przez systemy informatyczne. Analiza informacji o efektywności przepływów informacyjnych, obiegu dokumentów, występowaniu, tzw. wąskich gardeł oraz osiąganych wartościach mierników procesów: czasie trwania, kosztach, ilości potrzebnych zasobów uzyskanych dzięki zastosowaniu dostępnych algorytmów symulacyjnych: analizie ścieżki, analizie obciążenia i analizie wykorzystania oraz narzędziom analizy kosztów procesów (metoda ABC Activity Based Costing) prowadzi do zaproponowania ulepszeń, a tym samym nowych alternatywnych rozwiązań, jako ewentualnych docelowych modeli procesów biznesowych (modeli ma być"). Możliwość weryfikacji potencjalnych zmian przez modyfikację modeli przed faktycznym wdrożeniem tych rozwiązań, pozwala na wyeliminowanie nieprawidłowego rozwiązania bez ponoszenia kosztów jego wdrażania i na uniknięcie negatywnych skutków, które wynikałyby z wprowadzenia ich w życie. Moduł EWALU- ACJA daje możliwość wielostronnej oceny różnych proponowanych wariantów rozwiązań, a tym samym wybór rozwiązania docelowego. Modele procesów docelowych powinny zostać odpowiednio udokumentowane, umożliwiając wszystkim zainteresowanym stronom zapoznanie się ze zmianami. Moduł DOKUMENTACJA wspomaga publikację modeli systemu ADONIS. Umożliwia on użytkownikowi wybór odpowiedniego formatu np. RTF, PDF, XML, HTML i tworzenie elektronicznych podręczników organizacji udostępnianych przez intranet lub podręczników w edytorach tekstu. Dla planowanego do wdrożenia modelu docelowego kolejnym etapem jest zdefiniowanie wskaźników mierzących efektywność wykonania procesu, np. czasu wykonania procesu, kosztów związanych z jego realizacją, itp. Po wdrożeniu procesu wartości wskaźników powinny być regularnie monitorowane dla zapewnienia wczesnej identyfikacji zagrożeń w realizacji procesów, śledzenia trendów, co umożliwia zastosowanie w pełni zintegrowanego z systemem ADONIS systemu monitoringu i kontroli pakietu ADOscore.

77 Możliwości systemu ADONIS dotyczą nie tylko modelowania i analizy procesów, ale dzięki istnieniu szeregu interfejsów dzielonych z innymi narzędziami systemowymi możliwa jest z jednej strony wymiana danych między systemem ADONIS a innymi aplikacjami zewnętrznymi, a z drugiej wdrożenie zaprojektowanych docelowych rozwiązań modeli procesów biznesowych stanu ma być" pod względem organizacyjnym oraz technicznym (rys. 2.18). Można przyjąć, że w większości zastosowań uzyskujemy następujące korzyści: Podnoszenie jakości projektowania przez wczesne wykrywanie popełnionych błędów. Dzięki temu nie są one przenoszone do kolejnych faz budowy systemu, przez co realizowana jest zasada im wcześniej wykryty błąd, tym mniejszy koszt usunięcia. Wykorzystanie istniejących elementów starych projektów przy projektowaniu nowego systemu, co w konsekwencji powoduje obniżkę kosztów opracowania projektów. Uniezależnienie dotrzymania terminów i kosztów zakończenia projektu od zmian kadrowych w zespole projektowym. Nowy członek zespołu ma pełną dokumentację dotychczasowych prac nad systemem. Obniżenie kosztów utrzymania systemu przez nieangażowanie do tych prac specjalistów. Dysponowane narzędzia pozwalają na prowadzenie prac przez nawet mniej wykwalifikowanych pracowników. Utrzymanie spójnej, kompletnej dokumentacji całości prac, co pozwala zapewnić zgodność poszczególnych wersji projektów i faz projektowania. Zwiększenie wydajności pracy poszczególnych członków zespołu i tworzenie dorobku zespołu projektowego przez składanie indywidualnego dorobku technologicznego jego zespołu. Ułatwienie procesu komunikowania i kontroli wewnątrz zespołu projektowego oraz na styku zespół projektujący użytkownik. Należy jednak przyznać, że mimo tych oczywistych korzyści zastosowanie pakietów CASE nie jest masowe. Wynika to z tego, że: rozkład kosztów projektowania systemu jest niekorzystny w porównaniu z tradycyjnymi metodami. Zastosowanie pakietów CASE wymaga zaangażowania dużych środków, dopiero po pewnym czasie następuje zrównanie kosztów z metodami tradycyjnymi i ich relatywny spadek. Zastosowanie pakietu CASE wymaga wysoko kwalifikowanej kadry projektantów. Dla jednostkowych projektów utrzymanie takiego zespołu to znaczne koszty. Zakup pakietu CASE opłaca się więc w firmach zajmujących się profesjonalnym projektowaniem systemów lub w dużej organizacji, w której dokonywane są stale modyfikacje i unowocześnianie systemu. Opory natury psychologicznej. Zespołowi, który projektuje systemy bez użycia narzędzi CASE trudno jest przestawić się na nową technologię projektową. Można jednak spodziewać się, że w najbliższym czasie powszechność użycia pakietów CASE wzrośnie. Wynikać ona będzie z jednej strony z większej profesjonalności zespołów projektujących, z drugiej zaś, z opracowania łatwiejszych i tańszych narzędzi. Równocześnie realizowane są prace nad standaryzacją pakietów CASE w skali międzynarodowej. Pisząc o wspomaganiu procesu projektowania należy wspomnieć o kierunku działań określanym jako zarządzanie procesami, czyli workflow (work flow przepływ 77

78 78 pracy). Pojęcie workflow jest używane w odniesieniu do oprogramowania wspomagającego pracę zespołu realizującego projekt. Obejmuje ono sposób przepływu informacji i dokumentów między pracownikami w procesie tworzenia systemu informatycznego. W procesie realizacji projektu systemu dokumenty, informacje lub zadania przekazywane są od jednego uczestnika do następnego według odpowiednich zalgorytmizowanych procedur. Zarządzanie procesami pracy łączy się z zarządzaniem informacją i wiedzą, a także z zarządzaniem przenoszącymi te informacje dokumentami, papierowymi i elektronicznymi. Techniki informacyjne systemu działania Każdy system działania wiąże się z działalnością człowieka, zatem musi zawierać w sobie podsystem informacyjny. W literaturze wyróżnia się podsystemy informacyjne [23,29,31]: nieformalne, formalne i techniczne (rys. 2.16). Podsystem nieformalny jest przeznaczony do komunikowania się ludzi w określonych warunkach, zaś podsystem formalny jest związany ze zbieraniem, przetwarzaniem, gromadzeniem i wykorzystaniem informacji w systemach działania, na przykład: przemysłowych, rolniczych, handlowych. Nieformalny system informacyjny Formalny system informacyjny Skomputeryzowany (techniczny) system informacyjny Rys Poziom systemu informacyjnego [9] Podsystem techniczny jest elementem formalnego podsystemu informacyjnego opartego na technologii informacyjnej, obejmującej: komputery, sieci komunikacyjne, systemy operacyjne, systemy zarządzania, bazy danych itp. Jeżeli chociaż jeden z rozpatrywanych zbiorów dotyczy sprzętu komputerowego, wtedy mówi się, że jest to system informatyczny. Stopień informatyzacji systemu może być rozmaity. W praktyce wszystkie współczesne, nawet w małych organizacjach, systemy informacyjne zbudowane są z zastosowaniem sprzętu komputerowego. System informatyczny jest to wyodrębniona część systemu informacyjnego, która jest ze względu na przyjęte cele skomputeryzowana (rys. 2.17). System informatyczny Sprzęt (hardware) Oprogramowanie (software) Baza danych Ludzie Telekomunikacja Organizacja (system działania) Rys Elementy składowe systemu informatycznego [51] Na system informatyczny składa się: sprzęt (hardware), oprogramowanie (software), baza danych, telekomunikacja, ludzie, organizacja (system działania). Hardware jest to sprzęt techniczny, dzięki któremu informacje są nadawane, odbierane, przetwarzane i przesyłane. Software oprogramowanie. Jest to zbiór programów i instrukcji napisa-

79 79 nych w specjalnym języku, który jest zrozumiały dla komputera. Baza danych jest to organizacja zbiorów danych z pewnej dziedziny informacji, która pozwala na zaspokojenie potrzeb użytkowników. Ludzie jest to najważniejszy element całego systemu. Personel informatyczny systemów składa się z ludzi, którzy: zarządzają, projektują, programują, eksploatują, konserwują system. System informatyczny (SI) jest logicznym i całościowym układem (zbiorem) danych ekonomicznych i technicznych, uzyskiwanych w wyniku zaistnienia zdarzeń i procesów gospodarczych, przetwarzanych przy zastosowaniu odpowiednich metod, technik i urządzeń, ułatwiających poznanie i ocenę rzeczywistości ekonomicznej, w wyniku podejmowania decyzji operatywnych, taktycznych i strategicznych (rys. 2.18). PRZEDSIĘBIORSTWO PODSYSTEM WYKONAWCZY PODSYSTEM ZA RZĄDZANIA uczestniczy w realizacji zadań przedsiębiorstwa pracownicy zatrudnieni bezpośrednio w produkcji maszyny i urządzenia materiały zasilające proces produkcji PODSYSTEM INFORMACYJNY zbiera, przesyła, przechowuje i przetwarza informacje zgodnie z potrzebami systemu decyzyjnego podsystem gromadzenia i weryfikacji dokumentów podsystem przetwarzania danych podsystem prezentac ji i wykorzystania wyników Rys Podsystemy przedsiębiorstwa [51] PODSYSTEM DECYZYJNY realizuje procesy przekształcania informacji o systemie wykonawczym i otoczeniu w decyzje niezbędne do osiągania celów System Informatyczny Zarządzania (SIZ) to ta część systemu informacyjnego przedsiębiorstwa, w której ramach generowanie i gromadzenie danych źródłowych, ich przetwarzanie i analiza oraz prezentowanie informacji odbywa się przy wykorzystaniu metod, technik, technologii i narzędzi (komputerów) [13]. Jego istotą jest komputerowe wspomaganie procesu zarządzania, czyli odzwierciedlenie przebiegu tego procesu i sterowanie jego przebiegiem poprzez automatyczne (komputerowo) przetwarzanie danych. System informacyjny, w którym procesy przetwarzania danych i procesy komunikacyjne są realizowane technikami tradycyjnymi, nazywa się systemem tradycyjnym a system, w którym procesy te realizowane są za pomocą technik komputerowych systemem informatycznym [41,44].

80 80 Do podstawowych funkcji systemu informacyjnego należą: zbieranie, gromadzenie, przetwarzanie, przechowywanie i przedstawianie informacji decydentom dowolnych systemów działania, które mają służyć podejmowaniu przez nich racjonalnych decyzji. Istnieje wiele definicji informacji. Oto niektóre z nich: a) informacja to dowolny zbiór wiadomości, którego źródłem pierwotnym jest obserwacja lub doświadczenie przekazywanych od nadawcy do odbiorcy, w odpowiednim kanale [29], b) informacją nazywa się wielkość abstrakcyjną, która może być przechowywana w pewnych obiektach, przesyłana między pewnymi obiektami, przetwarzana w pewnych obiektach i stosowana do sterowania pewnymi obiektami, przy czym przez obiekty rozumie się organizmy żywe, urządzenia techniczne oraz systemy tych obiektów, c) informacja to obiekt abstrakcyjny, który w postaci zakodowanej (tzw. danych) może być przechowywany, przesyłany, przetwarzany i użyty do sterowania [29], d) informację określa znaczenie (treść), jakie przy zastosowaniu odpowiedniej interpretacji przypisuje się wiadomościom [44, 48]. Wiadomością nazywano przekaz (komunikat) o określonym znaczeniu, wysyłany i odbierany w świecie materii ożywionej i nieożywionej. Komunikat to odpowiednio zakodowana wiadomość, zawierająca pewną ilość informacji. Przekazywanie danych odbywa się według ściśle określonych reguł, przepisów i zasad, nazywanych algorytmami. Proces przekazywania informacji między dowolnymi elementami systemu działania nazywamy procesem komunikacji. Materialną reprezentacją informacji są dane, inaczej wybrane przez ludzi zdarzenia, zjawiska lub sygnały ze świata materialnego w celu przedstawienia informacji, (np. wartość napięcia prądu elektrycznego, długość, czas, kąt, ciąg znaków drukarskich, symbole liczb, nośniki danych (papier, taśma magnetyczna, dyskietka, CD, DVD, pendrive)). Podstawowe własności informacji w aspekcie jakościowym są następujące: informacja jest czymś różnym od materii i energii, ale jest z nimi związana, informacja może być przeniesiona w czasie i przestrzeni za pomocą nośników informacji, informacja jest wyrażona przez wiadomość, który stanowi abstrakcyjny nośnik informacji, informacja spełnia swą rolę wówczas, gdy jest kierowana od nadawcy do odbiorcy. Podstawą skutecznego funkcjonowania przedsiębiorstwa przemysłowego jest właściwe nim zarządzanie. Każdy z członków struktury organizacyjnej, stosownie do przedziału pracy, wykonuje określone funkcje. Najważniejsze z nich wykonują organy zarządzające. Realizując funkcje związane z zarządzaniem, podejmują one najważniejsze decyzje związane z celami działania, rozwojem i gospodarką danego podmiotu. Podstawą podejmowania racjonalnej decyzji w przedsiębiorstwie jest wiarygodna i użyteczna informacja, gdzie istotną rolę spełnia podsystem informacyjny S I, którego zadaniem jest: pozyskiwanie informacji, zbieranie informacji, gromadzenie informacji, przygotowanie niezbędnych informacji do zasilania poszczególnych podsystemów, prezentowanie-wizualizacja informacji, transmisja zewnętrzna i wewnętrzna informacji.

81 Podsystem informacyjny przedsiębiorstwa przemysłowego powinien integrować: podsystem informatyczny i automatyzacji zarządzania, podsystem informatyczny i automatyzacji produkcji, podsystem automatycznego biura, inne podsystemy. Reasumując rozpatrzone zagadnienie należy stwierdzić, że: 1) Istnieje konieczność i potrzeba rozpatrywania zagadnień dotyczących budowy i funkcjonowania systemów działania kompleksowo i w sposób zintegrowany (całościowo). 2) System działania to taka struktura rzeczywistości, w której oprócz elementów naturalnych (np. ekosystemy) i sztucznych (np. maszyny), występują ludzie i są to systemy celowe. 3) W systemie działania jest realizowany proces roboczy, zabezpieczony procesem logistycznym. 4) Właściwe funkcjonowanie systemów działania wymaga realizowania w nich różnych procesów, w tym: roboczych, ekonomicznych i informacyjnych. 5) Uproszczeniem istniejących systemów i procesów są ich modele, które są istotnym narzędziem badania ich właściwości. 6) Podstawą racjonalnego funkcjonowania systemów działania jest wiarygodna informacja, zbierana, gromadzona i przetwarzana przez system informacyjny. Systemy informacyjne (informatyczne) są jednym z elementów systemu działania, a dokładniej podsystemu sterującego (zarządzania, kierowania, dowodzenia), gdzie powinny wykonywać swoje zadania w aspekcie funkcji realizowanych przez system działania. Podsystem informacyjny odpowiada za efektywne realizowanie obiegu informacji, zaś system działania powinien być tak zorganizowany, aby informacja o procesach w nim zachodzących była aktualna, pełna i niezawodna. 81

82 ...łatwiej nie pisać nic, niż dobrze i mało MODUŁY SYSTEMU EKSPLOATACJI MASZYN Eksploatacja to ogół wszystkich zdarzeń, zjawisk i procesów zachodzących w maszynie od chwili zakończenia procesu jej wytwarzania, do chwili likwidacji o strukturze przedstawionej na rysunku Istotą eksploatacji obiektów technicznych jest [45]: racjonalne użytkowanie obiektów technicznych, utrzymanie obiektów technicznych w stanie zdatności funkcjonalnej i zadaniowej. Zarządzanie jest działaniem, które w ogólnej charakterystyce eksploatacji stanowią procesy planistyczno-decyzyjne i planistyczno-sprawozdawcze. Rozpatrując rzecz szczegółowo, można powiedzieć, że zarządzanie obejmuje planowanie i podejmowanie decyzji, organizowanie, kierowanie i kontrolowanie prowadzone z zamiarem osiągnięcia celów globalnych i cząstkowych w wyniku racjonalnego wykorzystania zasobów systemu eksploatacji (ludzkich, finansowych, rzeczowych i informatycznych). Planowanie i podejmowanie decyzji dotyczy użytkowania i obsługiwania obiektów technicznych. Planowanie obejmuje: ustalenie celów globalnych i cząstkowych, określenie planów strategicznych, taktycznych i operacyjnych, podejmowanie decyzji zarówno zaplanowanych, przemyślanych i powtarzających się z określoną częstością, jak i nieplanowanych, podejmowanych w warunkach ryzyka i niepewności. Organizowanie to planowanie działań pozwalających jak najlepiej wykorzystać zasoby systemu eksploatacji, czyli ludzi, finanse, materiały i urządzenia oraz informację. Kierowanie jest to proces polegający na użyciu wpływu, bez stosowanie przemocy, na pracowniku w taki sposób, aby osiągnąć cel główny i cele cząstkowe systemu eksploatacji. Kontrola stwarza decydentom możliwości oceny systemu eksploatacji i porównania go z wcześniejszymi ustaleniami oraz podjęcie działań zmierzających do istotnej poprawy aktualnego stanu systemu. Organizacje utrzymania ruchu muszą się ciągle rozwijać i dopasowywać do nowych wymagań. System informatyczny wspomagający utrzymanie ruchu musi spełniać określone funkcje, których realizacja warunkuje sprawne działanie zabezpieczenia niezawodności urządzeń. Jedną z ważniejszych charakterystyk SMT (Systemu Maszyn Technologicznych) jest jego niezawodność rozumiana jako zdatność realizacji zaplanowanych funkcji w określonym przedziale czasu i w zdefiniowanych warunkach otoczenia. Przez zawodność SMT lub brak niezawodności rozumiemy niewykonalność realizacji funkcji wytwórczych na bazie zasobów zarządzanych systemem. Urzeczywistnienie funkcji SMT, tzn. zachowanie odpowiedniego stanu niezawodności jest z zdeterminowane takimi czynnikami, jak: właściwy dobór nowych urządzeń, stopień ich doskonałości technicznej oraz niezawodność eksploatacyjna, a także stopień ich dostosowania do realizowanych zadań produkcyjnych, stosowany w organizacji system eksploatacji maszyn obejmujący: szkolenie operatorów, okresowe diagnozowanie, okresowe przeglądy i naprawy bieżące, nadzór i konserwację, zapobieganie nieoczekiwanym awariom oraz sposoby ich sprawnego

83 usuwania, właściwe zaopatrzenie, badanie zdatności celem racjonalnego wykorzystywania i inne, umiejętności planowania przepływów produkcji, zapasów zasobów, zdolności produkcyjnych, dzięki którym można unikać organizacyjnych przerw w funkcjonowaniu poszczególnych urządzeń, powstawania zatorów produkcyjnych, nadmiernego obciążenia wąskich gardeł", braków w dostawach do stanowisk elementów koniecznych dla ich funkcjonowania (półfabrykatów, przyrządów, narzędzi, operatorów i in.). Realizacja zasady 3R (reduce, reuse, recycle właściwa rzecz na właściwym miejscu i we właściwym czasie) pozwala zminimalizować przerwy w funkcjonowaniu powodowane przyczynami organizacyjnymi. W świetle zachodzących przemian procesów wytwórczych w zglobalizowanym i silnie konkurencyjnym otoczeniu przedsiębiorstw nie wystarczy zaprojektować, skonstruować i wyprodukować nowoczesną maszynę, urządzenie czy obiekt techniczny, jeżeli zarządzający firmą nie odpowiedzą wcześniej na pytania ekonomiczno-strukturalne, jak: ile będzie kosztować eksploatacja? jakiej wymagać będzie organizacji? jakiego oprzyrządowania? o jakich kwalifikacjach personelu? w celu skutecznej realizacji przyjętej strategii firmy. Odpowiedzi na te pytania dają badania diagnostyczne różnych aspektów funkcjonowania firmy. W diagnostyce technicznej istnieje wiele różnych możliwości wykorzystania komputerów w zależności od sytuacji oraz stopnia automatyzacji procesu i systemu diagnostycznego. Sposoby te można podzielić na trzy grupy, które mogą być ogólnie nazwane: konwencjonalne wykorzystanie komputera do celów diagnostycznych, komputeryzacja systemu diagnostycznego, komputeryzacja urządzeń diagnostycznych. W każdym przypadku wykorzystanie techniki komputerowej umożliwia szybszą realizację procesu diagnozowania, optymalizację programu lokalizacji uszkodzeń lub okresu przeprowadzania prac profilaktycznych. Podstawowe zalety tego sposobu wykorzystania komputera do celów diagnostycznych to: uwolnienie diagnosty od konieczności pamiętania (lub szukania w instrukcjach) różnego rodzaju danych, zmniejsza to możliwość popełnienia omyłek i błędnych diagnoz, znaczne skrócenie czasu trwania procesu diagnozowania, eliminacja subiektywnych wniosków i ocen oraz konsekwentna rejestracja danych, co znacznie wpływa na wiarogodność wyników kontroli. Zastosowanie komputera w tej strukturze systemu diagnostycznego wymaga opracowania odpowiednich programów (software'u), nie wiąże się natomiast z żadnymi zmianami w oprzyrządowaniu pomiarowym, sieci połączeń itp. Rozwiązanie takie jest najtańszą, a zarazem bardzo efektywną formą komputeryzacji systemu diagnostycznego. Zazwyczaj nie wymaga to nawet zakupu komputera, gdyż w zakładzie coraz częściej jest dostępny komputer, stosowany do różnych celów w wydziałach technicznych lub księgowości. W podsumowaniu można zaznaczyć etapy wdrażania w diagnostyce technicznej elementów sztucznej inteligencji, kolejno obejmujące: tworzenie baz pomiarowych i wzorców symptomów stanu badanych obiektów, opracowywanie programów symulacyjnych w oparciu o modele diagnostyczne, 83

84 84 automatyczne rozpoznawanie obrazów stanu obiektu i ich kwalifikacja za pomocą sztucznych sieci neuronowych, rozwój systemów ekspertowych wykorzystywanych podczas wnioskowania diagnostycznego, bazujących na odpowiednio zagregowanej wiedzy ekspertów. W świetle dynamicznego rozwoju IT oraz metod modelowania opisanych we wcześniejszych rozdziałach menedżerowie uzyskali dostęp do narzędzi wspomagania zarządzania procesami eksploatacyjnymi, szerokiej klasy metod wspomagania decyzji, uwzględniając systemy informatyczne. Popularne systemy informatyczne przedsiębiorstw są integralną częścią systemów zarządzania, szczególnie w zakresie technicznym i mikroekonomicznym. System informatyczny obejmuje zespół metod i urządzeń technicznych, przy pomocy których gromadzi się i weryfikuje dokumenty źródłowe, przetwarza zawarte w nich dane na informacje techniczne i ekonomiczne oraz prezentuje się tę informację, wykorzystując ją bezpośrednio do celów zarządzania przedsiębiorstwem. Szczegółowe zadania praktycznej realizacji takiego systemu informatycznego przedsiębiorstwa można ująć w następujące grupy problemowe: podsystem gromadzenia i weryfikacji danych, podsystem przetwarzania danych, podsystem prezentacji i wykorzystania informacji. Narzędzia używane do przetwarzania danych są w znacznym stopniu zróżnicowane. W firmach będących obiektem badań stosowano wspomaganie komputerowe bazujące na rozproszonych bazach danych, a w jednym przypadku była to wspólna baza danych. W żadnej z nich nie eksploatuje się systemu zintegrowanego zarządzania. W zależności od zasobów finansowych firmy proponuje się następujące warianty komputerowego wspomagania procesu zarządzania systemem eksploatacji (SE)[69]: a) opierając się na rozproszonej bazie danych wariant przewidziany dla małych firm (zatrudnienia w granicach pracowników) o ograniczonych zasobach finansowych (rys. 3.1). Rys Struktura systemu wspomagającego zarządzanie SE (wariant a)[72]

85 85 b) opierając się na wspólnej bazie danych (rys. 3.2). SYSTEM ZARZĄDZANIA WBD DANE PODS. 1 U Ż T DANE PODS.2 SYST. ZARZĄDZ. DANYMI WBD K O W N SENSORY SE PROCEDURYZARZĄDZ. SYST. EKSPLOATACJI I C Y DANE SE Rys Struktura systemu wspomagającego zarządzanie SE (wariant b)[72] Podstawowe zadania Komputerowego Wspomagania Eksploatacji Maszyn obejmują: zbieranie i opracowywanie danych oraz wnioskowanie o podstawowych wskaźnikach eksploatacyjnych, opracowywanie i optymalizacja antropotechniczna czynności obsługowych mających na celu utrzymanie zdatności, wspomaganie przechowywania komputerowych zbiorów dokumentacji eksploatacyjnej. Informatyczne wspomaganie eksploatacji maszyn umożliwia maksymalne wykorzystanie potencjalnych zdolności tego systemu i jego poszczególnych składowych, poprzez zmniejszenie ryzyka błędów wynikających z braku koniecznych informacji z zakresu racjonalnego użytkowania, zasad obsługiwania, zasilania materiałowego i ekonomicznie zasadnego gospodarowania MODUŁ PRZETWARZANIA DANYCH I REALIZACJI ZADAŃ W ujęciu systemowym zarządzania można uznać za podsystem systemu eksploatacji. Podsystem zarządzania składa się z [15]: podsystemu kierowania, podsystemu ekonomiczno-finansowego, podsystemu informacyjnego, W skład podsystemu kierowanie eksploatacja wchodzą: szef eksploatacji (kierownik eksploatacji), kierownicy: użytkowania i obsługiwania, personel pracownicy. Ich zadaniem jest planowanie i organizowanie eksploatacją, podejmowanie decyzji, pobudzenie i inicjowanie procesów eksploatacyjnych oraz kontrolowanie.

86 86 Do podsystemu ekonomiczno-finansowego należą dział analiz ekonomicznych i finansowy. Zadanie tego podsystemu to: prowadzenie rachunku ekonomicznego, ocena procesu eksploatacji pod względem ekonomicznym, proponowanie najkorzystniejszych rozwiązań w zakresie efektywnego funkcjonowania systemu eksploatacji oraz przygotowanie danych niezbędnych decydentom. W podsystemie informatycznym przetwarza się dane i obsługuje procesy komunikatywne sposobem tradycyjnym lub za pomocą elektroniki w ramach tzw. podsystemu informatycznego. Ze względu na rodzaj pełnionych funkcji podsystemy informacyjne można podzielić na: ewidencyjne, informowania kierownictwa, wspomagania decyzji oraz doradcze [15]. Zadaniem podsystemów ewidencyjnych jest bieżąca rejestracja wszystkich faktów gospodarczych, a także przygotowanie podstawowych sprawozdań dotyczących poszczególnych dziedzin funkcjonowania systemu eksploatacji. Pełnia one również funkcje usługowe dla innych podsystemów. Przykładami podsystemów ewidencji mogą być: ewidencja zatrudnienia, płac, środków finansowych, dostawców i odbiorców, zamówień, sprzedaży oraz rachunkowość i koszty, gospodarka środkami trwałymi, gospodarka materiałowa [15]. Celem podsystemów przeznaczonych do informowania kierownictwa jest usprawnianie i racjonalizacja procesów informacyjno-decyzyjnych, tzn. bezpośrednie dostarczanie kierownictwu systemy eksploatacji informacji niezbędnych do operacyjnego i taktycznego zarządzania. Podsystemy te obsługują głównie średnie szczeble zarządzania [15]. Podsystem wspomagania decyzji służy decydentom najwyższego szczebla do identyfikacji problemów decyzyjnych praz formułowania i rozwiązywania różnego rodzaju modeli decyzyjnego, umożliwiających podjęcie właściwych działań. Podsystemy te wspomagają planowanie działalności gospodarności gospodarczej, inwestycji, zaopatrzenia, sprzedaży wyrobów i usług oraz gospodarki finansowej. Rozszerzony zakres automatyzacji procesów podejmowania decyzji mają doradcze podsystemy decyzje mogą mieć dowolny zasięg i dotyczyć różnych okresów (decyzje: strategiczne, taktyczne i operacyjne, długo-, średnio- i krótkookresowe). Systemy te mogą być wykorzystywane do bieżącego zarządzania system eksploatacji [15]. Procesy decyzyjne dotyczące działań eksploatacyjnych oraz związanych z nimi działań pomocniczych mogą być skutecznie wspomagane technologią informatyczną. We współczesnych systemach eksploatacji w wielu przypadkach wykorzystuję się aplikacje komputerowe wspomagające zarządzanie eksploatacją i utrzymaniem ruchu. Zastosowanie odpowiedniego oprogramowania (w systemach komputerowych typu mainframe, w sieciach lokalnych komputerów osobistych lub z mniejszych systemach, w skład których wchodzą komputery osobiste) do zarządzania utrzymaniem ruchu zależy od wielkości, wymagań i struktury organizacyjnej przedsiębiorstwa. Sam system komputerowego wspomagania przetwarzanych danych jest w tym kontekście narzędziem pośrednim. Jego wykorzystanie zależy od złożeń i przyjętych celów [15]. Jest on odpowiedzialny za przetwarzanie danych przesyłanych do systemu oraz realizację zadań systemu eksploatacji (rys. 3.3). Nośniki i media transmisji mogą być w tym przypadku znacznie zróżnicowane: tradycyjne dokumenty źródłowe, którymi są raporty zmianowe, informacje o usterkach, dziennik zmiany itp., które są wypełniane przez mistrzów, brygadzistów, a w niektórych przypadkach bezpośrednio pracowników obsługujących dane urządzenie. Dokumenty tego typu są dostarczane do modułu logicznego przetwarzania systemu eksploatacji (SE).

87 87 dane elektroniczne, które są zbierane on-line przez zainstalowane w określonych miejscach urządzeń sensory i przesyłane bezpośrednio do modułu przetwarzania lub część danych, pracownicy nadzorujący określone urządzenia wprowadzają je z klawiatury swoich zestawów komputerowych. Transmisja jest realizowana poprzez systemy kablowe, światłowodowe, lub bezprzewodowe. Zastosowanie bardziej złożonych algorytmów przetwarzania pozwala na przedstawianie propozycji decyzji rutynowych, które w szczególnych przypadkach nie wymagają akceptacji pracownika. system mieszany, w realiach naszej gospodarki jest to najczęściej spotykane rozwiązanie. Istnieje wyraźny trend zastosowań opisany w punkcie pierwszym. Model zarządzania systemem eksploatacji opisują moduły realizujące określone szczegółowo poniżej funkcje (rys. 3.3). Rys Model zarządzania systemem eksploatacji 1. Moduł przetwarzania danych: a) tradycyjne dokumenty źródłowe, którymi są raporty zmianowe, informacje o usterkach, dziennik zmiany itp., które są wypełniane przez mistrzów, brygadzistów, a w niektórych przypadkach bezpośrednio pracowników obsługujących dane urządzenie. b) dane elektroniczne, które są zbierane on line przez sensory i przesyłane bezpośrednio do modułu przetwarzania lub część danych, pracownicy nadzorujący określone urządzenia, wprowadzają z klawiatury stacji roboczych. 2. Moduł kierowniczy. Do modułu wpływają dane o różnym stopniu agregacji z modułu przetwarzania danych. Można stwierdzić, że około 80% tych danych jest przetworzona według zadanych algorytmów tworząc podstawowy zbiór dla potrzeb zarządzania SE. Część danych jest dostarczana do modułu bezpośrednio w stanie nieprzetworzonym. 3. Moduł logistyczny. Jest wyodrębnioną częścią systemu logistycznego przedsiębiorstwa, który realizuje następujące podstawowe funkcje:

88 88 dostarcza niezbędne materiały, części, podzespoły i normalia dla potrzeb realizowanych napraw, prowadzi gospodarkę magazynową oraz bieżąco analizuje poziom zapasów w poszczególnych asortymentach przechowywanych zasobów, prowadzi ewidencję wydanych zasobów analizując ich zużycie dla poszczególnych zleceń, organizuje i nadzoruje transport zakupionych urządzeń technologicznych, dotyczy to również urządzeń, których naprawy są zlecane do wykonania wykonawcom zewnętrznym, współpracuje z logistyką zakładową w zakresie gospodarki złomem. 4. Moduł realizacji zadań. Realizuje lub nadzoruje wykonanie wszystkich przeglądów technicznych oraz w zależności od możliwości technicznych firmy znaczącą część napraw. Jeżeli moduł nie posiada możliwości technicznych do realizacji pełnego zakresu prac to w porozumieniu z modułem 2, 3 i 10 zleca się określony zakres prac firmie obcej. Najczęściej dotyczy to wybranego podzespołu, który jest demontowany i dostarczany do naprawy w wybranej firmie. Odbiór po naprawie następuje przy współudziale modułu 6 i PU. 5. Moduł realizacji obcej. W przypadku zakresu prac naprawczych zewnętrznych przekazanie i odbiór zespołu lub urządzenia odbywa się komisyjnie z udziałem modułów 4, 6, 7, 9, PU i 10 przy akceptacji Moduł kontroli. Sprawdza, czy przewidywany zakres prac został zrealizowany oraz czy ich jakość jest odpowiednia. Kontroli podlega zakres prac realizowanych w realizacji obcej jak również własnej. Zauważone usterki w tym zakresie są przekazywane do kierownictwa PU. 7. Moduł odnowy bazy technicznej. Decyzje tego modułu wynikają z następujących danych: strategii firmy uzupełnionych przez moduł 2, danych otrzymywanych z modułu 1 i 10, informacji z otoczenia. 8. Moduł doskonalenia kadr. Sprowadzenie do firmy nowej maszyny lub urządzenia powinno zawsze zostać poprzedzone szkoleniem pracowników, którzy mają dany środek eksploatować. 9. Moduł rozliczeń. Na podstawie dokumentów operacyjnych wystawianych na określone zlecenia moduł sporządza zestawienia zbiorcze, jak również kontroluje zasadność realizacji danych operacji. Rozlicza również inne drobne prace realizowane, np. na rzecz najbliższego otoczenia przedsiębiorstwa. 10. Moduł techniczny realizuje funkcje: planistyczne, planowaniu podlegają, m. in.: terminy napraw, środki finansowe, potrzeby materiałowe, pracochłonność, wartość usług obcych itp, konstrukcyjne, opracowanie niezbędnej dokumentacji konstrukcyjnej dla potrzeb realizowanych prac naprawczych, technologiczne, opracowuje technologię dla części regenerowanych i dorabianych niezbędnych do realizowanych napraw, monitoringowe, szczególnie w przypadku gdy dane są przekazywane na tradycyjnych nośnikach spełnia rolę pośrednika, kontrolera i filtra danych nim zostaną one przekazane do modułu 1. Podobną rolę spełnia w przypadku danych pochodzących z modułów 6 i 9,

89 oceny stanu technicznego posiadanych urządzeń technologicznych, jak również stanu przygotowań do realizacji planowanych napraw. Funkcja ta jest realizowana w na podstawie danych otrzymywanych z modułu 1 i danych bezpośrednio dostarczanych do modułu technicznego, ewidencji i aktualizacji, gdzie w ramach tej funkcji jest realizowana typowa ewidencja środków trwałych dla potrzeb służb finansowo księgowych, jak również tzw. Paszportyzacja czyli aktualna dokumentacja techniczno-ruchowa na bieżąco aktualizowana, emisji dokumentacji, gdzie emitowana jest dokumentacja (tzw. warsztatowa) niezbędna dla prowadzenia napraw. Zalicza się do niej: rysunki konstrukcyjne, karty i przewodniki technologiczne, dokumentacje pobrania materiału, karty pracy i płacy itp. W tej grupie dokumentów znajduje się również wystąpienie o zgodę na wyłączenie urządzenia z ruchu. Zdefiniowanie funkcji realizowanych przez poszczególne moduły, jak i uwzględnienie elementów kosztowych pozwala na tworzenie procedur działania podsystemu eksploatacji w strukturze przedsiębiorstwa. Umożliwia również zarządzanie danymi niezbędnymi dla potrzeb funkcjonowania tego obszaru działalności zakładu. Różnorodność własności systemu eksploatacji, obiektów technicznych i realizowanych zadań implikuje różnorodność metod i środków badawczych, w tym także metod i form informatycznych systemów obsługi eksploatacji maszyn. Proces przetwarzania dla potrzeb zarządzania systemem eksploatacji, dla small businessu, może być realizowany przy wykorzystaniu następujących podstawowych technologii: tradycyjnej, rozproszonej, wspólnej bazy danych (WBD) wspomaganej systemem eksperckim. W zależności od stopnia wspomagania komputerowego obejmuje on swoim zasięgiem zróżnicowaną ilość danych. Umownie do tego modułu należy zaliczyć również przetwarzanie realizowane w innych modułach systemu eksploatacji. Moduł ten może działać w oparciu o wspólną bazę danych lub o dane rozproszone. Realizuje lub nadzoruje wykonanie wszystkich przeglądów technicznych oraz, w zależności od możliwości technicznych firmy, znaczącą część napraw. W badanych firmach daje się zauważyć tendencja do zaniku zleceń realizacji napraw głównych firmom wyspecjalizowanym. Związane to jest z ograniczeniami finansowymi. Przeglądy i naprawy są realizowane w terminach przewidzianych w planach według zakresu przewidzianego dla danego typu naprawy. Jeżeli moduł nie posiada możliwości technicznych do realizacji pełnego zakresu prac, to w porozumieniu z modułem funkcji kierowniczych i logistycznych oraz technicznym zleca się określony zakres prac firmie obcej. Najczęściej dotyczy to wybranego podzespołu, który jest demontowany i dostarczany do naprawy w wybranej firmie. Odbiór po naprawie następuje przy współudziale modułu kontroli i Podsystemu Użytkowania (PU). Zadania Systemu Eksploatacji Maszyn obejmują realizację m. in. takich funkcji, jak: planistyczne, w ramach której planowaniu podlegają między innymi: terminy napraw, środki finansowe, potrzeby materiałowe, pracochłonność, wartość usług obcych, itp., konstrukcyjne obejmujące opracowanie niezbędnej dokumentacji konstrukcyjnej dla potrzeb realizowanych prac naprawczych, technologiczne, obejmujące opracowanie technologii dla części regenerowanych i dorabianych niezbędnych do realizowanych napraw, 89

90 90 monitoringowe, występujące szczególnie w przypadku, gdy dane są przekazywane na tradycyjnych nośnikach i wówczas spełnia on rolę pośrednika, kontrolera i filtra danych zanim zostaną one przekazane do modułu przetwarzania danych, oceny stanu technicznego posiadanych urządzeń technologicznych, jak również stanu przygotowań do realizacji planowanych napraw. Funkcja ta jest realizowana na podstawie danych otrzymywanych z modułu przetwarzania danych i danych bezpośrednio dostarczanych do modułu technicznego, ewidencji i aktualizacji, w ramach tej funkcji jest realizowana typowa ewidencja środków trwałych dla potrzeb służb finansowo-księgowych, jak również tzw. paszportyzacja, czyli aktualna dokumentacja techniczno-ruchowa na bieżąco aktualizowana, emisji dokumentacji, w ramach tej funkcji emitowana jest dokumentacja (tzw. warsztatowa) niezbędna dla prowadzenia napraw. Zalicza się do niej: rysunki konstrukcyjne, karty i przewodniki technologiczne, dokumentacje pobrania materiału, karty pracy i płacy, itp. W tej grupie dokumentów znajduje się również wystąpienie o zgodę na wyłączenie urządzenia z ruchu. W ramach odnowy bazy technicznej ewidencjonowane i wykorzystywane są dane z zakresu: strategii firmy uzupełnionych przez moduł realizacji zadań, danych otrzymywanych z modułu przetwarzania danych i technicznego, informacji z otoczenia. Wśród przyczyn, które wymuszają odnowę bazy technologicznej znajdują się m. in. takie uwarunkowania, jak konieczność zastosowania nowych technologii, zużycie techniczne i moralne, konieczność ekonomiczna likwidacji miejsc pracy, która wymusza zakup nowych maszyn i urządzeń o większej wydajności. Na przykład w jednej z badanych firm zakupiono obrabiarkę CNC, która zastąpiła sześć obrabiarek tradycyjnych obsługiwanych przez osiemnastu pracowników. Odnowa bazy technicznej może być realizowana w różny sposób. W przypadku, kiedy firma posiada odpowiedni kapitał własny lub uzyska nisko oprocentowany kredyt bankowy, jest realizowany zakup maszyny lub urządzenia technologicznego. Warunkiem dodatkowym powinno być duże prawdopodobieństwo pełnego wykorzystania danego środka w dłuższym okresie czasu. W przypadku innych bardziej złożonych uwarunkowań techniczno-ekonomicznych odnowa bazy technologicznej następuje na zasadzie leasingu lub outsourcingu. Czynnikiem, który determinuje ostateczną decyzję, jest przeprowadzany w ramach tego modułu rachunek efektywności ekonomicznej proponowanego rozwiązania. Moduł odnowy bazy nadzoruje i realizuje dostarczenie środka na teren zakładu, jego instalację oraz przekazanie do eksploatacji MODUŁ FUNKCJI KIEROWNICZYCH I LOGISTYCZNYCH Eksploatacja zajmuje się całymi procesami istnienia obiektu, począwszy od koncepcji i projektowania, wytworzenia i użytkowania aż do likwidacji i utylizacji maszyny. Planowanie i realizowanie procesu eksploatacji maszyn w dużym stopniu związane jest z rozwiązywaniem wielu problemów decyzyjnych w obszarze kierowania i logistyki. Prawidłowość podejmowania decyzji wpływa na efektywność techniczną, funkcjonowanie systemów technicznych oraz jest źródłem oszczędności surowców, energii i nakładów kapitałowych co umożliwia uzyskanie korzyści i zysków. Według danych

91 zachodnich, co trzecia maszyna stoi nieużywana z powodu awarii, a średnia dostępność maszyn w przedsiębiorstwie wynosi 60%. Pokazuje to jakie gospodarka przynosi straty w skali roku. Zatem istnieje konieczność poszukiwania coraz to nowszych metod mających na celu podwyższanie efektywności funkcjonowania kierownictwa eksploatacji obiektów technicznych. Istotny wpływ na efektywne wykorzystanie maszyn mają uzyskiwane informacje na temat stanu eksploatowanych maszyn. W dzisiejszych czasach komputerowe wspomaganie eksploatacji to już rzeczywistość i nieodłączny element diagnozowania obiektów technicznych oraz wspomaganie i zwiększanie efektywności działania przedsiębiorstwa poprzez realizację różnych zadań usługowych, produkcyjnych i handlowych. Również te reguły dotyczą organizacji utrzymania ruchu umiejscowionej w strukturze organizacyjnej większości przedsiębiorstw produkcyjnych. W takich organizacjach działania są skierowane na problemy wynikające z realizowanego procesu produkcyjnego. Przeważnie dotyczy to racjonalnego użytkowania maszyn i urządzeń oraz ich obsługi w taki sposób by utrzymać lub zwiększyć ich efektywność pracy, która z kolei przekłada się na zwiększenie zysków przedsiębiorstwa. Utrzymanie lub zwiększenie efektywności eksploatacyjnej obiektów ma na celu ograniczenie występowania awarii, przestojów, zwiększenie niezawodności eksploatowanych obiektów oraz prawidłowe i racjonalne zarządzanie planowaniem i realizowaniem prac obsługowonaprawczych co przekłada się na zwiększenie wydajności, poprawę jakości procesu produkcyjnego, zmniejszenie kosztów eksploatacji maszyn i urządzeń co umożliwia zmniejszenie ponoszonych kosztów produkcyjnych. Do modułu wpływają dane o różnym stopniu agregacji z modułu przetwarzania danych. Można stwierdzić, że około 80% tych danych jest przetwarzana według zadanych algorytmów, tworząc podstawowy zbiór dla potrzeb zarządzania SE. Część danych jest dostarczana do modułu bezpośrednio w stanie nieprzetworzonym. Dotyczy to danych sprawozdawczych, logistycznych oraz wybranych danych z monitoringu. Odrębną grupę danych stanowią informacje wpływające do tego modułu z nadrzędnego systemu zarządzania przedsiębiorstwem. Są to dane dotyczące strategii rozwoju firmy, w których zawarte są ograniczenia dla systemu zarządzania eksploatacją (SZE), głównie dotyczące finansów. Ta grupa danych ma charakter normatywny. Na podstawie otrzymanych danych wejściowych z modułu są generowane decyzje, normatywy, plany, korekty i sprawozdania dla systemu nadrzędnego. W ramach zadań logistycznych stanowiących część systemu logistycznego przedsiębiorstwa realizowane są następujące podstawowe funkcje, takie jak: dostarczanie niezbędnych materiałów i części dla potrzeb realizowanych napraw, prowadzenie gospodarki magazynowej oraz bieżącej analizy poziomu zapasów, prowadzenie ewidencji wydanych zasobów oraz analizy ich zużycia, organizowanie i nadzorowanie transportu zakupionych urządzeń technologicznych, współpraca z logistyką zakładową w zakresie gospodarki złomem. Obecny rynek technologii oraz systemów informatycznych pozwala na wdrażanie do przedsiębiorstw systemów wspomagających realizowane zadania inżynierskie. Wśród nich wyróżnia się systemy wspomagania zarządzania eksploatacją, np. Computerized Maintenance Management Systems w skrócie CMMS, wykorzystywane przez jednostki organizacyjne zarządzania utrzymaniem ruchu w przedsiębiorstwie. Do zadań tych systemów należy zarządzanie procesami eksploatacyjnymi w celu zapewnienia zdatności użytkowej obiektów w ramach systemu poprzez szeroki zakres działań o charakterze techniczno-organizacyjno-ekonomicznym. 91

92 MODUŁ REALIZACJI USŁUG I KONTROLI EKSPLOATACJI Za pomocą komputerowego systemu wspomagania przetwarzanych danych w zakresie usług, konserwacji i napraw oraz kontroli eksploatacji można [15,45]: 1. Budować system informatyczny, którego składnikami oraz zaletami są: pełna dokumentacja, przejrzystość terminologii, redukcja przestojów urządzeń i maszyn, możliwość szybkiej analizy uszkodzeń powstających w miejscach szczególnie na nie narażonych, przejrzystość kosztów, rozgraniczenie obliczania kosztów robocizny i materiałów według rodzaju kosztów, osiągnięcia najlepszego ze względu na określenie kryterium stanu gospodarki materiałowej, gromadzenie danych o dostawach, kontrola i ocena zapasów, sterowanie wykorzystaniem miejsc magazynowanych, ulepszanie planowania potrzeb, poprawa usług świadczących przez magazyn. 2. Zwiększyć dyspozycyjność urządzeń i maszyn przez [15]: gromadzenie danych o czasie wykorzystania urządzeń i maszyn oraz ich podział według: czasów kalendarzowych i czasów eksploatacji, czasów przeznaczonych na eksploatacje i czasów wyłączeń, gromadzenie danych o trwaniu postojów i ich podział według zakresu odpowiedzialności personelu produkcyjnego i utrzymaniem ruchu. 3. Określać na podstawie analizy czasów przestojów i ich podział według zakresu odpowiedzialności personelu produkcyjnego i utrzymaniem ruchu. 4. Analizować przyczyny pojawiania się uszkodzeń i określać ich cechy charakterystyczne oraz częstość występowania. Systemowi komputerowego wspomagania przetwarzanych danych w konserwacji i remontach można przypisać różne wymagania i funkcje [15,45]: 1. Możliwość gromadzenia danych dotyczących wszystkich przedsięwzięć w ramach konserwacji, dozoru i remontów. 2. Wspieranie czynności przygotowawczych i planowania oraz maszynowej obróbki zleceń na wykonanie prac za pomocą [15]: instrukcji i przepisów roboczych, planów pracy, zleceń na wykonanie prac, dostarczanie materiałów na podstawie specyfikacji części (z podziałem na rodzaje części), planów roboczych, dowodów księgowych dotyczących płac, kwitów pobrania materiałów, automatycznego ewidencjonowania zapasów części zamiennych i normatywów, planowania wykorzystania mocy produkcyjnej personelu, planowania wykorzystania środków produkcji, kierowania przebiegiem prac,

93 gromadzenia danych i sprawozdań z wykonywanych zleceń na konserwację i remonty (roboczogodziny, materiały, usługi obce, dane techniczne). 3. Możliwość usprawnienia przebiegu operacyjnego ze względu na [15]: zezwolenia techniczne, uwolnienie środków preliminowanych, składanie sprawozdań. 4. Gromadzenie danych i rozliczanie konserwacji i remontów z zastosowaniem specjalnej sprawozdawczości statystycznej według miejsc ich powstania (wykonawca i odbiorca usług) oraz ich rodzajów. 5. Prowadzenie rejestru przebiegu eksploatacji urządzeń i maszyn w postaci opisowej. 6. Gromadzenie i kontrolę danych podstawowych, zwłaszcza dotyczących [15]: miejsc powstania kosztów, zbiorów stałych materiałów, zbiorów stałych miejsc pracy, zbiorów stałych środków produkcji. W przypadku zakresu prac naprawczych, które nie mogą zostać zrealizowane ze względów technicznych przez system eksploatacji, zostają one zlecone firmie zewnętrznej. Zawarcie umowy jest poprzedzone analizą ekonomiczną i techniczno-technologiczną otrzymanych ofert. Najczęściej, zleca się firmom zewnętrznym tylko określony zakres przewidywanych prac naprawczych. Formą skrajną, aczkolwiek coraz częściej spotykaną, może być całkowite wydzielenie usług naprawczych z firmy na zewnątrz. Szczególnie obecnie rozpowszechnione formy prawne korzystania z usług obcych mogą przynieść oczekiwane przez zleceniodawcę korzyści pod warunkiem dobrego skonstruowania umowy outsourcingowej będącej zwieńczeniem procesu wydzielenia z firmy określonej działalności. Często niedoceniany przez menedżerów aspekt wydzielenia związany jest ze zmianą sytuacji strategiczno-organizacyjnej przedsiębiorstwa, które decyduje się na outsourcing pewnych funkcji, np. naprawczych. Zmiana taka powoduje skutki znacznie ważniejsze niż redukcja kosztów pozwalająca na zwiększenie konkurencyjności przedsiębiorstwa. Można do nich zaliczyć przede wszystkim: uwolnienie wewnętrznych zasobów przedsiębiorstwa i przesunięcie ich na realizację innych celów, chęć pozyskania umiejętności i rozwiązań najwyższej klasy (technologii, narzędzi, technik, metod organizacji i zarządzania). Pozyskanie zasobów niedostępnych w przedsiębiorstwie bądź eliminacja zbędnych działalności przysparzających problemów zarządczych, czy też syndykację ryzyka poprzez jego współdzielenie z partnerem zewnętrznym. W takim wymiarze outsourcing, również w obszarze zarządzania procesami eksploatacji, może przynieść korzyści związane z koncentracją uwagi zarządu na działaniach strategicznych, co przyczynia się do zwiększeniem elastyczności funkcjonowania organizacji, oszczędności czasu, dostępu do nowych umiejętności, redukcji zatrudnienia, zwiększenia produktywności oraz wzrostu odpowiedzialności wykonawców działań. W wyniku zastosowania outsourcingu mogą także wystąpić skutki niepożądane, jak, np. niższy stopień kontroli efektów usług, niższa ochrona prawna projektów/procesów, lub wyższe ryzyko utraty kluczowych kompetencji. Przekazanie i odbiór zespołu lub urządzenia odbywa się komisyjnie z udziałem modułów realizacji zadań, kontroli, odnowy bazy technicznej, rozliczeń, podsystemu użytkowania (PU), modułu technicznego oraz przy akceptacji modułu kierowniczego. 93

94 94 W module realizacji usług można rozpatrywać również organizację usług serwisu gwarancyjnego i pogwarancyjnego wyrobów, posiadający szczególne znaczenie w odniesieniu do pojazdów transportowych, zwłaszcza o długim okresie eksploatacji, do których należą pojazdy szynowe (30 lat eksploatacji pojazdu). Niezależnie od podpisanych zobowiązań umownych określających zobowiązania dostawcy i użytkownika eksploatującego pojazd, konieczna jest budowa rozwiązań systemowych wspomagania tego procesu. Uzasadnione jest przykładowo tworzenie systemu monitoringu eksploatacji wszystkich serwisowanych pojazdów, aby pozyskiwać wiedzę dotyczącą awaryjności detali i podzespołów oraz uściślania niezbędnych cykli serwisowych. Omawiany wyżej zakres problemowy modułu realizacji usług w końcowych zdaniach precyzował procedury oraz działania, których uruchomienie staje się niezbędne w celu zapewnienia niezawodności eksploatacyjnej serwisowanych obiektów. Koniecznym w tych warunkach rozwiązaniem staje się budowa cyfrowych baz danych dotyczących stanu początkowego oraz zmian dokonanych w procesie modernizacji modułów sterowania zrealizowanych często po zaistnieniu i usunięciu poważnych awarii maszyn i urządzeń. W zrobotyzowanych systemach wytwórczych, monitoring jest wpisany w obowiązujący system identyfikacji urządzeń technicznych oraz zaprojektowanych i zrealizowanych zmian Moduł eksploatacji obejmuje również funkcje związane ze sprawdzeniem, czy przewidywany zakres prac wyspecyfikowany w instrukcji eksploatacyjnej został zrealizowany oraz czy jakość ich wykonania jest odpowiednia. Kontroli podlega zakres prac realizowanych w ramach outsourcingu oraz część zadań realizowanych przy wykorzystaniu własnych zasobów. Uwagi oraz zakres kontroli precyzowany jest i dokumentowany, tzw. Protokołem odbioru uściślającym przebieg procedury odbioru prac. W czasie eksploatacji za pomocą modułu eksploatacji kontroluje się, czy są przestrzegane zalecenia zawarte w instrukcji eksploatacji dostarczanej przez producenta a zauważone nieprawidłowości w tym zakresie są przekazywane do kierownictwa PU MODUŁ SZKOLENIA KADR I ROZLICZEŃ Kluczowym czynnikiem sukcesu przedsiębiorstw, a zwłaszcza przedsiębiorstw produkcyjnych będzie ocena produktywności pracowników wiedzy, od której zależy efektywność funkcjonowania całego systemu, czyli odwrotnie niż w przypadku przedsiębiorstw tradycyjnej gospodarki, w której system, np. TQM, jest czynnikiem sprawczym produktywności pracowników. Oznacza to, że pracownicy wiedzy stają się raczej nośnikami kapitału, a nie pracy, a produktywność tego kapitału i zwrot z inwestycji stają się jednym z najważniejszych wyzwań stojących przed zarządzaniem zasobami ludzkimi. W tym świetle sprowadzenie do firmy nowej maszyny lub urządzenia powinno zawsze zostać poprzedzone szkoleniem pracowników, którzy mają dany środek eksploatować. Trudno sobie wyobrazić sytuację, że urządzenie zostaje w firmie uruchomione, a następnie nieeksploatowane ze względu na brak przeszkolonych pracowników. Koszty takiego postoju wielokrotnie przekraczają koszty związane z niepełnym wykorzystaniem pracowników. Drugą grupę pracowników, którzy też powinni zostać przeszkoleni, należy utworzyć z konserwatorów i ludzi zajmujących się naprawami różnych podzespołów, jak np. mechanicy, elektronicy, programiści, itp. Szkolenia dla tych grup pracowników powinny być co pewien okres powtarzane z uwzględnieniem występujących problemów eksploatacyjnych jak również zdobytych doświadczeń przez producenta.

95 Aspekt szkoleń w przedsiębiorstwach działających w gospodarce opartej na wiedzy jest tym bardziej zasadny, iż zarówno stopień skomplikowania i złożoności układów mechanicznych, jak również złożoność układów sterujących tymi urządzeniami wzrasta wskutek wyższego poziomu automatyzacji. Dotyczy to również wyższej elastyczności technologii wytwórczych wyrażanej w coraz bardziej skomplikowanych procesach przezbrojeń maszyn, często w trakcie ich pracy a szybki postęp technologiczny czynią aspekt dostosowania kadry do rosnących wymogów obsługi, i konserwacji oraz użytkowania coraz ważniejszymi. Obecnie z powodu wzrostu cen zakupywanych elementów infrastruktury technicznej, jak również wyższej jej produktywności oraz powiązań efektów własnych procesów wytwórczych z efektami procesów partnerów biznesowych współtworzących produkt finalny, każdy błąd kadry wykonawczej lub nadzorującej maszyny i urządzenia może mieć o wiele bardziej negatywne konsekwencje finansowe niż w przeszłości. Dlatego też prawidłowo zorganizowana ewidencja szkoleń i uprawnień zawodowych wspomagana odpowiednimi rozwiązaniami informatycznymi jest warunkiem sprawnego zarządzania kadrami we współczesnych przedsiębiorstwach, gwarantując kontrolę efektywności środków wydatkowanych na doskonalenie zawodowe pracowników. Podlegające obecnie częstym zmianom oraz komplikujące się przepisy dotyczące prawa pracy i pochodnych, wymuszają również na zarządzających prowadzenie starannej ewidencji danych osobowych oraz ich aktualizacji. Dotyczy to również rozwiązań formalno-prawnych zatrudniania pracowników i rozliczania wynagrodzeń wpływających bezpośrednio na koszty pracy. Realizację tych zadań powinny wspomagać również zastosowane systemy informatyczne spójne z rozwiązaniami obiegu dokumentów i odpowiednio przeszkolonych osób, które powinny zapewnić sprawne działanie systemu. Efektywne rozwiązania systemów ewidencji kadr i płac niezależnie od ważnej rangi dla działalności operacyjnej muszą wspomagać rozwiązywanie spraw spornych z pracownikami oraz obsługę kontroli agend administracji państwowej, (jak np. PIP). Niezwykle ważną rolę systemy te spełniają dla prawidłowego zarządzania kosztami wynikającymi z tytułu ponoszonych nakładów pracy i pochodnych składników związanych z wynagrodzeniem tj. podatkami, świadczeniami zdrowotnymi oraz ZUS. Stosunkowo nowym elementem praktyki zarządzania jest okresowo przeprowadzana ocena pracowników przez klientów i współpracowników, która także powinna znaleźć swoje odzwierciedlenie w funkcjonalności proponowanych rozwiązań softwarowo-programowych, których celem jest przyspieszenie i ustandaryzowanie procesu oceny. Wdrożony do eksploatacji moduł zarządzania kadrami w ramach zintegrowanych systemów zarządzania powinien być powiązany z systemami wynagrodzeń ujmującymi ich składniki stosowane w różnych rozwiązaniach motywacyjnych, a także kompletem obowiązujących raportów. Dzięki temu możliwe jest przyspieszenie procesu sprawnego funkcjonowania ewidencji i aktualizacji danych o posiadanych certyfikatach i uprawnieniach zawodowych kadr oraz sprawnie realizowanymi rozliczeniami wszystkich stosowanych w organizacji systemów motywacyjnych. Oprogramowanie do zarządzania kadrami powinno zapewniać także jego dużą elastyczność oraz możliwość pełnego dostosowania do specyfiki firmy zwłaszcza w zakresie systemu szkoleń i rozwoju zawodowego pracowników. Jednocześnie zgodnie z obowiązującą obecnie ideą Service Oriented Architecture (SOA) wybrana aplikacja powinna gwarantować pełną integrację z innymi modułami w sposób bezpośredni lub przez moduł integracji. Powinna być także zapewniona współpraca z systemami bankowymi poprzez możliwość skorzystania z dodatkowo płatnych aplikacji tworzonych na zamówienie użytkownika. 95

96 96 Moduł rozliczeń Rozwój techniki komputerowej spowodował, że w przemyśle szerokie zastosowanie znalazły komputerowe metody wspomagania procesu eksploatacji i badań diagnostycznych, jak i nowoczesnego zarządzania funkcjonowaniem przedsiębiorstwa. Każdy system informatyczny i metoda zarządzania, jak też metody oceny stanu maszyn mają swoje zalety i wady. Techniki komputerowe są najbardziej skutecznymi metodami wspomagającymi działalność przedsiębiorstw, wykorzystanie danych oraz badanie poprawności funkcjonowania, co pozwala na oszczędzenie czasu, środków finansowych i zwiększenie skuteczności działania, a są to tylko niektóre korzyści wynikające z ich zastosowań. Na podstawie dokumentów operacyjnych wystawianych na określone zlecenia moduł generuje zestawienia zbiorcze, jak również kontroluje zasadność realizacji danych operacji. W ramach realizowanych funkcji z poszczególnych kart pracy sporządza zestawienia zbiorcze robocizny ilościowo wartościowe z podziałem na zlecenia i poszczególnych pracowników. Podobnie postępuje się z pobranymi materiałami, które rozlicza się ilościowo i wartościowo z podziałem na poszczególne zlecenia. Do wartości prac są wliczane również obciążenia amortyzacyjne wykorzystywanego rzeczywiście, dla realizacji danego zlecenia, sprzętu. W przypadku prac realizowanych przez firmy zewnętrzne moduł kontroluje i akceptuje przedstawione kosztorysy przed wykonawcze jak i rozliczeniowe. Tworzone i stosowane w coraz szerszym zakresie międzyorganizacyjne systemy informacyjne posiadają szeroko stosowany zakres uprawnień do tworzenia dokumentów źródłowych u partnera z wykorzystaniem informacji o jego stanach magazynowych. Otwarcie dostępu do wewnętrznych baz danych dla partnerów biznesowych, wymaga z jednej strony interakcyjnego porozumiewania się partnerów oraz uruchomienia procedury obsługi łańcucha dostaw przy ustaleniu sekwencji następstwa oraz zadań w procesie współdziałania. Jeżeli moduł dotyczy świadczenia usługi dla odbiorców zewnętrznych, to ujmuje ofertę cenową wraz z kosztorysem dla tego zleceniodawcy. Po zakończeniu objętych umową prac sporządzany jest kosztorys powykonawczy i wystawiana faktura zawierająca specyfikację wykonanego i potwierdzonego przez zleceniodawcę zakresu prac. Rozliczenia dotyczyć mogą również drobnych prac realizowanych, np. na rzecz otoczenia przedsiębiorstwa fakturowanych według zasad ustalonych w dokumentach umowy. Podsystem użytkowania obejmuje procesy eksploatacji maszyn i urządzeń. Fizycznie tworzą go wszystkie komórki przedsiębiorstwa, które realizują procesy podstawowe oraz przygotowawcze. Z tego podsystemu pochodzi większość danych zasilających moduł 1. Jeżeli firma ma rozwiniętą produkcję narzędzi i przyrządów specjalnych to wydział realizujący te zadania może również zostać zaliczony do tego podsystemu. W kontekście organizacyjnym działania w tej komórce są traktowane jako produkcja jednostkowa lub małoseryjna ze wszystkimi wynikającymi z tego faktu konsekwencjami. Relacje tych podsystemów z systemem zarządzania eksploatacją są w mniejszym stopniu zdefiniowane. Ich ilość oraz wpływ na SE w dużej mierze zależy od obowiązującej w całej firmie strategii zarządzania, systemu transmisji i przetwarzania danych. Dokonany przegląd koncepcji, zasad i metod zapewniania jakości w świetle współczesnych modeli zarządzania wiedzą został skonfrontowany ze studium przypadku firmy poligraficznej należącej do MŚP i wykazał, że niezależnie od wielu trudności związanych z realizacją złożonych projektów, a wynikających z konieczności koordy-

97 97 nacji oraz integracji zadań współpartnerów, a także standaryzacji ich działań, funkcjonowanie poza obszarem sieci biznesu może także być czynnikiem demobilizującym do stosowania standardowych rozwiązań systemów informacyjnych, w tym również zarządzania jakością parku maszyn technologicznych wspomaganego komputerowo OMÓWIENIE WYBRANYCH PROGRAMÓW Systemy komputerowe z oprogramowaniem klasy CMMS do wspomagania utrzymania ruchu zostają coraz częściej wykorzystywane w przedsiębiorstwach. Poprawiają efektywność zarządzania firmą poprzez podtrzymywanie ciągłej produkcji co pozwala na zwiększenie produkcji oraz zwiększenie korzyści i zysków w przedsiębiorstwie. Inwestując w odpowiednio dobrany system czy systemy, firma zyskuje znaczącą przewagę nad swoją konkurencją, zapewniając sobie nie tylko korzyści z nowych kontraktów, ale także ograniczenie kosztów działalności. Pozwala na to usystematyzowanie schematów działania, automatyzacja wielu czynności wcześniej wykonywanych ręcznie, posiadanie spójnych i jednakowych danych przez poszczególnych pracowników, zachowanie wiedzy posiadanej przez pracowników i łatwy dostęp do niej dla nowych pracowników. Działanie takich systemów skierowane jest przede wszystkim na problemy wynikające z realizowanego procesu produkcyjnego. Optymalizacja magazynów części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych, zmniejszenie nakładu pracy związanego z obróbką dokumentów tradycyjnych, korzyści z tytułu lepszego planowania i analizy kosztów posiadanych zasobów, zarządzanie majątkiem trwałym, wydłużenie czasu życia maszyn i urządzeń, poprawa ciągłości produkcji, wzrost zdolności produkcyjnych i jakości, redukcja kosztów napraw i awarii, minimalizowanie nieplanowanych przestojów, redukcja kosztów produkcji wzrost zyskowności, poprawa jakości produktów finalnych, redukcja liczby wypadków i poprawa bezpieczeństwa. System ARETICS T7 System CMMS ARETICS jest produktem stworzonym przez polsko szwedzką firmę świadczące usługi w zakresie informatyzacji przedsiębiorstw. Wspomaga zarządzanie działami utrzymania ruchu umożliwiające przeprowadzenie szerokiego zakresu analiz ekonomicznych i technicznych pozwalające na systematyczny rozwój i ulepszanie metod pracy [28,31]. Celem systemu utrzymania ruchu jest sprawne przeprowadzanie bieżących napraw oraz planowane działania prewencyjnego ograniczające możliwości wystąpienia awarii. To, czy maszyny będą dostępne a produkcja przebiegała zgodnie z planem, w dużym stopniu zależy również od funkcjonalności i jakości oprogramowania [28, 31]. System jest przystosowany do obsługi zarówno małych, średnich, jak i dużych przedsiębiorstw. Może być zainstalowany dla jednego użytkownika, a następnie stopniowo rozbudowywany aż do dużego systemu z nieograniczoną ilością użytkowników i obiektów [28, 31]. Do najważniejszych cech systemu ARETICS T7 MAINTENANCE należą [28, 31]: szybkość i łatwość wdrożenia systemu w przedsiębiorstwie, szybki i intuicyjny dostęp do danych, elastyczność i możliwość dostosowania do potrzeb bez konieczności programowania, gromadzenie informacji o awariach i naprawach urządzeń w przedsiębiorstwie,

98 98 rozbudowany system harmonogramów prac okresowych (daty, liczniki maszyn, zdarzenia), obsługa magazynu artykułów i części zamiennych ze śledzeniem sald minimalnych i rezerwacją artykułów, moduł zakupowy (zamówienia, zakupy, dostawy). System utrzymania ruchu ARETICS T7 nie jest pojedynczą aplikacją, składa się z wielu narzędzi przydatnych na co dzień pracownikom działu utrzymania ruchu w zakładzie produkcyjnym. Każda aplikacji wchodzących w skład pakietu ARETICS T7 dedykowana jest dla innego typu użytkownika [28,31]. ARETICS T7 Master Jest to główna aplikacja systemu, służąca do zarządzania całym działem utrzymania ruchu. Za pomocą tej aplikacji zaplanuje się harmonogram prac, wykona potrzebne raporty, analizy i wykresy a także wykona się czynności związane z magazynem części zamiennych. Dzięki tej aplikacji uzyskuję się szybki dostęp do historii zadań na dowolnej maszynie czy linii produkcyjnej w zakładzie. ARETICS T7 Master ma także wiele innych funkcji takich jak: zarządzanie personelem, rejestr firm współpracujących (dostawców, serwisów, producentów), zarządzanie zakupami związanymi z magazynem części zamiennych na potrzeby utrzymania ruchu i wiele innych. Aplikacja ta (rys. 3.4) przeznaczona jest dla osób zarządzających pracą działu utrzymania ruchu [28, 31]. Rys ARETICS T7 Master [31]

99 99 ARETICS T7 Injector Jest to prosta aplikacja (rys. 3.5) umożliwiająca szybką i sprawną komunikację z programem dla operatorów maszyn oraz pracowników działu UR. Za pomocą tej aplikacji można zgłosić awarię lub złożyć raport z wykonanej naprawy czy przeglądu. Dzięki prostemu i przejrzystemu interfejsowi, który udostępnia tylko konkretne funkcje poszczególnym użytkownikom, pracownicy nie są zagubieni i nie unikają pracy z systemem, dzięki czemu dane gromadzone przez system są rzetelne i dokładne. Interfejs tej aplikacji przystosowany jest dodatkowo do ekranów dotykowych co jeszcze bardziej usprawnia pracę w warunkach hali produkcyjnej [28,31]. Rys ARETICS T7 Injector [31] ARETICS T7 WEB Injector Aplikacja ta udostępnia tą samą funkcjonalność co standardowy ARETICS T7 Injetor, ale interfejs dostępny jest poprzez zwykłą przeglądarkę internetową (Internet Explorer lub Mozilla Firefox). Jest to idealne rozwiązanie, gdy z różnych względów niemożliwa jest instalacja oprogramowania na komputerach znajdujących się na hali. ARETICS T7 WEB Injector jest także wygodnym narzędziem do rozliczania pracy z serwisami zewnętrznymi. Dając pracownikom firmy zewnętrznej możliwość raportowania czasu pracy i zużycia części zamiennych likwiduje się niepotrzebne przepisywanie danych z raportów papierowych do systemu [28, 31]. ARETICS T7 Server Aplikacja ta służy do zarządzania serwerem systemu ARETICS T7. Umożliwia ona zarządzanie bazami danych wykorzystywanymi w systemie. Dzięki tej aplikacji określa się także harmonogram wykonywania kopii zapasowych poszczególnych baz danych, a także miejsce ich przechowywania. Dla większego bezpieczeństwa mechanizm kopii zapasowych umożliwia jednoczesny automatyczny zapis kopii w dwóch odrębnych miejscach, z możliwością bezpośredniego zapisu na sieciowym serwerze plików [28, 31].

100 100 ARETICS T7 Mobile Aplikacja systemu ARETICS T7 jest przeznaczona na urządzenia PDA. Każdy palmtop lub telefon komórkowy działający na platformie Windows Mobile 5 lub 6 może stać się końcówką systemu ARETICS T7. Czynności wykonywane przez pracownika działu UR mogą być na bieżąco raportowane w palmtopie a po powrocie z naprawy lub obchodu (rys.3.6) zsynchronizowane z serwerem systemu ARETICS T7 [28, 31]. Rys.3.6. ARETICS T7 Mobile [31] System SUR FBD SUR-FBD jest systemem stworzonym przez warszawską firmę FBD. System SUR-FBD został zaprojektowany i zbudowany na potrzeby pracowników działów technicznych w polskich przedsiębiorstwach produkcyjnych. Rozwój systemu SUR-FBD oparty jest na podstawowej zasadzie, że nikt inny, tylko pracownicy konkretnego przedsiębiorstwa są kluczem do sukcesu wdrożenia. Wdrożenie i wykorzystanie systemu SUR-FBD daje możliwość znacznej redukcji liczby występujących awarii, usprawnienie procesu planowania i zarządzania pracami prewencyjnymi, racjonalizację gospodarki magazynowej. System SUR-FBD to również rozbudowane raportowanie, dzięki któremu w szybki i łatwy sposób można identyfikować słabe punkty w organizacji, wyszukiwać obiekty generujące najwyższe koszty utrzymania (rys. 3.7), jak również wyznaczać wskaźniki TPM [28].

101 101 Rys Formularz Główny systemu [28] Moduł zlecenia bieżące (rys. 3.8, 3.9) pomaga zarządzać bieżącymi zleceniami pracy, prewencyjnym utrzymaniem ruchu, posiadanymi zasobami, zamówieniami oraz wieloma innymi procesami w sposób łatwy i intuicyjny [28]. Rys Moduł zlecenia bieżące Rys Moduł zlecenia bieżące [28] Moduł obiekt (rys. 3.10) umożliwia planowanie oraz wykonanie czynności remontowych o charakterze planowo-zapobiegawczym. System nadzoruje terminy i zakresy remontów planowanych na podstawie upływu czasu rzeczywistego lub na podstawie ilości wykonywanej pracy, np. liczby przejechanych kilometrów [28].

102 102 Rys Moduł obiekt [28] Moduł raporty (rys. 3.11) identyfikuje wszystkie źródła kosztów utrzymania ruchu w odniesieniu do skatalogowanych elementów: maszyny, części, czas pracy, straty czasu produkcyjnego i wiele innych. Rys Moduł raporty [28] Moduł części (rys. 3.12) umożliwia szybkie i łatwe wprowadzanie danych, jak i ich wyciąganie [28].

103 103 Rys Moduł części [28] Moduł pracownicy (rys. 3.13) tworzy listę użytkowników o zróżnicowanym poziomie dostępu (dla każdego przycisku można zdefiniować indywidualną listę użytkowników) [28]. Rys Moduł pracownicy [28] System SUR-FBD daje możliwość szczegółowego opisania każdego Zlecenia Pracy, Obiektu poprzez połączenie z nim dowolnych dokumentów elektronicznych instrukcje, zdjęcia, filmy (rys. 3.14) [28]. Rys Opis zlecenia pracy [28]

104 104 Moduł kalendarz (rys. 3.15) służy do definiowania czasu pracy urządzenia oraz pracowników remontowych. Istnieje możliwość dowolnego definiowania okresów prac (daty/czasu rozpoczęcia i zakończenia z uwzględnieniem przesunięć, wakacji/urlopów oraz świąt przypadających na określone dni robocze). Opracowanie kalendarza (tworzenie harmonogramów) dla poszczególnych pracowników i urządzeń oraz sprzętu potrzebnego do remontu umożliwia właściwe zaplanowanie robót z uwzględnieniem dostępności personelu oraz możliwości przestoju urządzeń, co w znacznym stopniu obniża koszty związane z remontami [28]. Rys Moduł kalendarz [28] System Info EAM System InforEAM (D7i) jest systemem klasy CMMS/EAM (Computerized Maintenance Management Systems/Enterprise Asset Management System). System jest zaawansowanym narzędziem do śledzenia kosztów utrzymania środka trwałego (obiektu technicznego) w zależności od pełnionej przez niego funkcji. Jako efektywne narzędzie informatyczne umożliwia osiąganie coraz wyższych wydajności i sprawności urządzeń na polu ekonomicznego zarządzania majątkiem trwałym przedsiębiorstwa. InforEAM (D7i) wspomaga zarządzanie utrzymaniem ruchu, gospodarką remontową, gospodarką materiałową, gospodarką zaopatrzeniową oraz kontrolingiem nadzorując realizację wszelkich wykonywanych prac związanych z eksploatacją obiektów technicznych. System InforEAM (D7i) zawiera wszystkie potrzebne funkcje do maksymalizowania efektywności zarządzania majątkiem i zasobami służb technicznych oraz minimalizowania kosztów administracyjnych, gospodarki remontowej i materiałowej. Główne obszary funkcjonalne systemu to: ewidencja techniczna majątku: maszyny, urządzenia oraz pozostałe eksploatowane wyposażenie produkcyjne i nieprodukcyjne, historia eksploatacji urządzeń (wykonane prace, przeglądy, awarie, zmiany lokalizacji), gospodarka magazynowa magazyny materiałów i części zamiennych, gospodarka zaopatrzeniowa w powiązaniu z planowanymi pracami,

105 105 harmonogram pracy personelu technicznego, ewidencja narzędzi i gospodarka narzędziowa, kontroling i budżetowanie, analizy i raportowanie techniczne i finansowe. InforEAM (D7i) umożliwia pełną analizę cyklu życia obiektu technicznego zarówno w obszarze technicznym jak i finansowym. Dostępne są, m.in. takie analizy, jak: awaryjności MTBF i MTTR, przyczyn awarii, sprawności maszyn i urządzeń, wydajności pracy ciągów technologicznych, opłacalności eksploatacji i ponoszonych nakładów oraz optymalnej konfiguracji i wykorzystania posiadanego majątku [26]. Moduł Majątek Techniczny (rys. 3.16) przechowuje identyfikatory, dane techniczne, konfigurację i hierarchię urządzeń, a także dokumentację techniczną. Rys Moduł Majątek Techniczny [26] Moduł Przeglądy (rys. 3.17) automatyzuje planowanie, realizację i nadzór nad pracami cyklicznymi typu przeglądy, inspekcje i inne prace okresowe. Pozwala na określenie zasad wykonywania przeglądów, tras pomiarowych, specyficznych dla każdego urządzenia punktów pomiarowych i mierzonych parametrów oraz analizę wyników [26].

106 106 Rys Moduł Przeglądy [26] Moduł Budżet pozwala na zautomatyzowanie procesu planowania budżetu, a następnie na gromadzenie, monitorowanie, nadzór oraz analizę danych o wydatkach związanych z utrzymaniem majątku trwałego. Możliwe jest definiowanie pozycji budżetowych dla stanowisk i rodzajów kosztów, centrów kosztowych i kont zgodnie z zasadami rozliczania kosztów przyjętymi w danym przedsiębiorstwie i celami jego działania. Zautomatyzowane zbieranie informacji o kosztach wraz z elastycznymi narzędziami do ich scalania i raportowania pozwala na wielopłaszczyznowe, przekrojowe analizy kosztów [26]. Moduł Przedsięwzięcia używany jest do planowania, harmonogramowania, monitorowania i nadzoru realizacji większego zestawu powiązanych ze sobą zleceń. Automatyzuje on administrowanie kompletnym procesem realizacji przedsięwzięcia, począwszy od przygotowania wstępnego budżetu i zaplanowania czasu realizacji aż do zakończenia ostatniego zlecenia pracy. Ułatwia on porównywanie aktualnego stanu realizacji przedsięwzięcia i poziomu wykorzystania zasobów z planem [26]. Moduł Zakupy (rys. 3.18) jest ściśle zintegrowany z modułem Pracy dzięki czemu możliwe jest precyzyjne planowanie wszelakich zasobów do wykonania prac zarówno pracowników jak i niezbędnych materiałów i części zamiennych [26]. Moduł Planowania wspomaga procesy opracowywania planów: umożliwia analizy różnych wariantów planowania, obsługę zgłoszeń propozycji zmian w planach oraz rejestrację wszelkich modyfikacji w opracowywanych planach. Tworzone w systemie plany, podobnie jak inne kluczowe dokumenty systemowe, wymagają zatwierdzenia, przed ich realizacją. Ponadto każda zmiana w zatwierdzonym planie wymaga ponownego zatwierdzenia [26].

107 107 Rys Moduł Zakupy [26] Moduł Usług Komercyjnych pozwala na zarządzanie kartoteką umów serwisowych zawartych z przedsiębiorstwami zewnętrznymi. Dostępna jest ewidencja zleceniodawców, dla których przedsiębiorstwo wykonuje usługi komercyjne. W systemie ewidencjonowane są informacje na temat ustalonych warunków płatności oraz stawek i narzutów za robociznę, materiały, narzędzia oraz usługi zewnętrzne. Oprócz podstawowych informacji o zakresie współpracy, tj. obiekt, projekt lub zlecenie, można zdefiniować szczegółowe warunki rozliczeń za wykonane usługi. Moduł dokonuje podsumowania poniesionych kosztów oraz pozwala na łatwą analizę rentowności świadczonych usług na podstawie porównania poniesionych kosztów i kwot wystawionych faktur. Możliwe są także szczegółowe analizy rentowności z uwzględnieniem różnych rodzajów kosztów, zleceń pracy, projektów itp. Faktury wystawione za wykonane usługi podlegają ewidencji w systemie [26]. Moduł Praca (rys. 3.19) jest używany do zarządzania, planowania i monitorowania prac oraz zasobów niezbędnych do ich wykonania. Wszelkie prace wykonywane są na podstawie generowanych przez system dokumentów nazywanych Zleceniami Pracy. W ramach każdego zlecenia definiowane mogą być poszczególne czynności, osoby wykonujące, planowane zasoby materiałowe, planowany czas rozpoczęcia i zakończenia pracy oraz szereg innych informacji. Modułu Kalibracji obejmuje również możliwość przetwarzania wprowadzanych wyników pomiarów według definiowalnych formuł matematycznych. Dzięki temu ostateczny wynik pomiarów może być determinowany przez system, który automatycznie dokonuje wymaganych obliczeń. Ponadto kryteria dopuszczalnych błędów wskazań mogą być definiowane zarówno w wartościach bezwzględnych, jak również jako wartości względne. Względne wartości dopuszczalnych błędów wskazań obliczane mogą być na podstawie dokonanych pomiarów oraz innych danych liczbowych z wykorzystaniem definiowalnych formuł matematycznych [26].

108 108 Rys Moduł Praca [26] Moduł Analityka wykorzystujący zaawansowane możliwości hurtowni danych. Pozwala na gromadzenie ogromnego zakresu danych historycznych i ich zaawansowane przetwarzanie. Dzięki temu kadra zarządcza otrzymuje potężne narzędzie pozwalające na jeszcze precyzyjniejszą i szczegółowszą analizę danych historycznych oraz prognozowanie na ich podstawie przyszłych trendów. Moduł Analityka oferuje ogromny zakres możliwych analiz w efekcie podejmowane decyzje oparte są na pełnej i precyzyjnej informacji. System w standardzie posiada wbudowane mechanizmy takie jak: eksport danych do MS Excel oraz wskaźniki KPI [26]. Moduł Kody Kreskowe umożliwia wykorzystanie czytników kodu kreskowego w celu identyfikacji: urządzeń, części zamiennych, materiałów, pracowników i zleceń pracy. Moduł obsługuje proces inwentaryzacji magazynu technicznego. Za pomocą czytnika kodu kreskowego można również obsługiwać proste przeglądy techniczne lub awaryjne zlecenia pracy, a także wprowadzać dane dotyczące: czasu pracy, pracownika, zużytych materiałów, komentarzy i wiele innych [26]. Moduł Zgłoszenia umożliwia zgłaszanie zapotrzebowania zakupu oraz zleceń pracy poprzez uproszczony, intuicyjny interfejs użytkownika. Podstawową korzyścią z zastosowania tego modułu jest zdecydowanie niższa cena licencji użytkownika tego modułu niż w przypadku pełnej licencji użytkownika InforEAM (D7i). Ponadto intuicyjna obsługa pozwala na użycie modułu, nawet przez osoby bez żadnej znajomości systemu InforEAM (D7i) [26].

109 ...napisz książkę, a przyjaciół poznasz PROCES ZARZĄDZANIA W EKSPLOATACJI MASZYN Eksploatacja to ogół wszystkich zdarzeń, zjawisk i procesów zachodzących w maszynie od chwili zakończenia procesu jego wytwarzania, do chwili likwidacji [67]. Zarządzanie jest działaniem, które składa się na eksploatacją i ogólnie można je scharakteryzować jako procesy planistyczno-decyzyjne i planistyczno-sprawozdawcze. Rozpatrując rzecz szczegółowo, można powiedzieć, że zarządzanie obejmuje planowanie i podejmowanie decyzji, organizowanie, kierowanie i kontrolowanie prowadzone z zamiarem osiągnięcia celów globalnych i cząstkowych w wyniku racjonalnego wykorzystania zasobów systemu eksploatacji (ludzkich, finansowych, rzeczowych i informatycznych). Istotą eksploatacji obiektów technicznych w ujęciu teorii zarządzania jest [45,67]: racjonalne użytkowanie obiektów technicznych, utrzymanie obiektów technicznych w stanie zdatności funkcjonalnej i zadaniowej PODSTAWOWE WYMAGANIA SYSTEMU INFORMATYCZNEGO W eksploatacji maszyn istnieje wiele różnych możliwości wykorzystania komputerów w procesie wspomagania zarządzania w zależności od sytuacji oraz stopnia automatyzacji procesu i systemu eksploatacji. Procesy informacyjne systemu eksploatacji maszyn realizowane w technice informatycznej obejmują takie działania, jak: zbieranie danych, przygotowanie danych, przesyłanie danych, przetwarzanie danych, gromadzenie danych historycznych w hurtowniach danych, raportowanie danych wynikowych. Zbieranie i analiza danych eksploatacyjnych należy do podstawowych przedsięwzięć organizacyjnych, pozwalających na takie istotne analizy w procesie decyzyjnym, jak: porównanie jakości eksploatacji tych samych urządzeń przez różne zespoły, wyznaczenie długości okresu adaptacji, normalnej eksploatacji oraz zużycia i starzenia, dobór modelu matematycznego rozkładów czasu poprawnej pracy między uszkodzeniami, czasu naprawy i czasu przeglądów profilaktycznych, oszacowanie intensywności uszkodzeń poszczególnych maszyn (elementów, zespołów) i na tej podstawie zidentyfikowanie punktów krytycznych procesu eksploatacji ( wąskich gardeł ), analiza przyczyn awarii maszyn, optymalizacja obciążeń eksploatacyjnych w celu zmniejszenia liczby uszkodzeń, wypracowanie rekomendacji dla potrzeb doskonalenia konstrukcji maszyn, zdefiniowanie racjonalnych zestawów części zapasowych i planów zaopatrzenia, ustalenie okresów przeglądów profilaktycznych i napraw, prowadzenie wymiany doświadczeń w zakresie poprawnego wykorzystywania maszyn [50].

110 110 Systemy informacyjne w eksploatacji maszyn przedsiębiorstwa skutecznie wspomagają podstawowe grupy problemowe: wyznaczenie przesłanek determinujących kierowanie eksploatacją maszyn a obejmujących zasady optymalnego planowania użytkowania maszyn, planowanie harmonogramu obsługi technicznej i napraw oraz programu obciążenia obiektów i ludzi zaplecza technicznego, organizowanie systemu zbierania i przetwarzania informacji dla potrzeb racjonalnego kierowania procesem eksploatacji maszyn, zasady odnowy potencjału eksploatacyjnego bazy użytkowej, modelowanie rozkładów intensywności użytkowania poszczególnych maszyn, optymalizacja struktur organizacyjnych systemu eksploatacji maszyn obejmująca zasady dopasowywania struktury systemu obsługi do struktury systemu użytkowania, dobór struktury obiektów zaplecza technicznego systemu eksploatacji do specyficznych warunków działalności firmy (wielkości obiektów, wyposażenia, wydajności, technologii), ustalenie zasad organizacji serwisu obsługowego, optymalizacja własności eksploatacyjnych maszyn obejmująca sposób badania i kryteria oceny aktualnego stanu technicznego maszyn wybór częstości i zakresu obsługi technicznej, wybór miar trwałości maszyn oraz sposoby jej zwiększania bez zmian konstrukcyjnych i technologicznych, ocena niezawodności maszyn oraz sposoby jej badania i podwyższania. Rozwiązywanie powyższych problemów wymaga prowadzenia zorganizowanych badań eksploatacyjnych maszyn i ich systemów eksploatacji oraz tworzenia modeli decyzyjnych, które po zasileniu w dane o aktualnym stanie procesu eksploatacji, pozwolą na wybór optymalnego rozwiązania. Wykonanie wyżej sformułowanych zadań systemu eksploatacyjnego jest możliwe przy poprawnym wykorzystaniu właściwie zorganizowanego i funkcjonującego systemu informatycznego. System informatyczny eksploatacji można zatem określić jako zestaw specjalizowanego oprogramowania, którego celem jest wspomaganie procesu podejmowania decyzji w zakresie oceny stanu maszyn jak i środowiska ich pracy. Dobrym rozwiązaniem w tym obszarze jest system informatyczny obsługi eksploatacyjnej klasy CMMS (ang. Computer Maintenance Management System), którego zadaniem jest wsparcie przedsiębiorstw przemysłowych w utrzymaniu niezawodności urządzeń produkcyjnych, co przynosi pozytywne rezultaty techniczne, ekonomiczne i organizacyjne [50]. Opis rzeczywistości eksploatacyjnej jest możliwy przy pomocy modeli funkcjonalnych, trwałościowo-niezawodnościowych, diagnostycznych, sterowania, przepływu i podporządkowania, które można zaimplementować w różnych aplikacjach klasy CMMS. Prawidłowe utrzymanie parku maszyn technologicznych i instalacji zależy również od skutecznych i sprawnych systemów utrzymania zdatności [54].

111 FUNKCJE PLANISTYCZNE PRODUKCJI Wybór strategii dopasowanej do potrzeb przedsiębiorstwa wymaga przeprowadzenia wielu badań i analiz, związanych nie tylko z samymi maszynami utrzymaniem ich ruchu i eksploatacją, ale również z organizacją produkcji, logistyką, planowaniem. Celem planowania produkcji w przedsiębiorstwie jest doprowadzenie zadań produkcyjnych do poszczególnych komórek produkcyjnych, wydziałów, oddziałów, gniazd i linii produkcyjnych oraz stanowisk roboczych. Czynią to służby planistyczne usytuowane na różnych szczeblach struktury przedsiębiorstwa, których zadaniem jest harmonizowanie i regulowanie przebiegu wykonania poszczególnych rodzajów planów produkcyjnych. Na proces planowania produkcji składa się określenie celów, dokonanie analizy stanu bieżącego, opracowanie harmonogramu oraz planu działań (czyli planowanie właściwe) oraz podjęcie decyzji dotyczącej jego realizacji. Zadaniem uczestników procesu planowania produkcji jest harmonogramowanie zadań, czyli konieczność precyzowania w czasie określonych działań, czynności i operacji. Podstawowym celem tego procesu jest spełnienie wymagań klienta w związku z zamówionym asortymentem, wielkością i terminami dostaw. Z punktu widzenia producenta jest to również racjonalne wykorzystanie zdolności produkcyjnych i minimalizacja stanu zapasów. W efekcie chodzi o sprecyzowanie momentu rozpoczęcia i zakończenia zadania oraz ustalenie kiedy i gdzie ma ono być realizowane. Cele związane z istnieniem procesu: maksymalne i ekonomicznie uzasadnione wykorzystanie mocy produkcyjnych przedsiębiorstwa, racjonalizacja stanu zapasów, minimalizacja przestojów produkcji. Cele związane z doskonaleniem procesu, np.: zmniejszenie o 5% w ciągu miesiąca materiałów zamówionych lecz niewykorzystanych w procesie produkcji, skrócenie czasu raportowania o 2 dni robocze w ciągu kwartału, zmniejszenie o 10% opóźnień związanych z realizacją zleceń w ciągu kwartału. Bardzo ważna w zarządzaniu procesami wytwórczymi jest funkcja pozwalająca na zaplanowanie dla zadanego okresu planistycznego zakładanej wielkości produkcji poszczególnych wyrobów i półwyrobów oraz służąca określeniu potrzeb materiałowych wynikających z przyjętego planu produkcji. Funkcjonalność ta wspomaga planistów i służby zaopatrzeniowe przedsiębiorstwa w organizacji codziennej pracy. Polega ona na dostarczaniu informacji zmniejszających stopień ryzyka przy dokonywaniu wyboru. Planowanie i ewidencja dotyczą takich przekrojów działalności rozpatrywanej komórki, jak: planowanie i ewidencja spływów produkcji w czasie, obciążenie komórek, zapasów produkcji w toku, dostaw oraz zużycia materiałów, niezbędnych narzędzi, pracy i płac, kształtowania jakości, prace obsługowe i naprawcze (remontowe), kosztów produkcji.

112 112 Funkcje planistyczne (dyspozycyjne) dokumentacji produkcyjnej dotyczą zadań produkcyjnych oraz wydatkowania środków na ich realizację i obejmują zakres informacji dotyczący tego, co należy wykonać, w jaki sposób, w jakich ilościach oraz przez kogo. W przypadku wydatkowania środków określa się materiały oraz płace niezbędne do wykonania zadania. Funkcje ewidencyjno-sprawozdawcze dokumentacji obejmują: dane o realizacji dysponowanych zadań, informacje potrzebne do ewidencji wykonania planów produkcyjnych i analizy działalności gospodarczej, rachunkowości, obliczania zarobków i sprawozdawczości statystycznej. Wspomaganie procesu planowania może obejmować: planowanie JIT Just in Time planowanie wstecz od ustalonej daty dostawy, planowanie SPT Shortest Processing Time zakończenia realizacji zlecenia produkcyjnego w jak najkrótszym czasie, planowanie produkcji automatyczne, półautomatyczne i ręczne, podgląd obciążenia stanowisk, gniazd produkcyjnych określenie wąskich gardeł produkcji, generowanie listy zadań dla pracownika lub maszyny na dany dzień, plany produkcji dzienne, tygodniowe, miesięczne, Planowanie strategiczne i taktyczne może być skuteczne tylko wówczas, jeśli procesy planowania operacyjnego i sterowania produkcją są przeprowadzane skutecznie i sprawnie. Wyróżnia się dwa rodzaje procesów planowania: planowanie technologiczno-ekonomiczne, planowanie operatywne (operacyjne) jest bezpośrednim przedłużeniem planowania techniczno-ekonomicznego, zwłaszcza planowania produkcji od odpowiednich komórek produkcyjnych, aż do stanowisk roboczych włącznie. Podstawą opracowywania planów operatywnych jest roczny plan produkcyjny przedsiębiorstwa, który następnie dzielony jest na kwartalne, miesięczne plany produkcyjne i rozdzielony na poszczególne komórki z uwzględnieniem okresów czasu: miesiąc, dekada, tydzień. Zadaniem planowania operatywnego jest optymalne skoordynowanie w czasie i w przestrzeni wykonania operacji produkcyjnych i procesu produkcyjnego. W szczególności zadaniem planowania operatywnego jest: zapewnienie terminowego wykonania planu technologiczno-ekonomicznego w zakresie planu produkcyjnego, doprowadzenie planu produkcyjnego ze szczebla przedsiębiorstwa poprzez komórki pośrednie do stanowiska roboczego, zapewnienie wyrównanej i rytmicznej pracy wszystkich komórek produkcyjnych, zachowując wysoki stopień obciążenia stanowiska roboczego przez pracowników, minimalizowanie wielkości zaangażowania w procesie produkcyjnym środków obrotowych. Planowanie operatywne łączy w sobie: planowanie kalendarzowe wyprzedzające opracowanie koncepcji realizacji zadań, służbę dyspozytorską zajmującą się bieżącą koordynacją przebiegu procesu produkcyjnego, tzw. sterowaniem przedsiębiorstwem produkcyjnym. Sterowanie produkcją obejmuje: a) planowanie: określenie programu i tworzenie zleceń,

113 113 określenie potrzeb planowania materiałowego, określenie terminów realizacji, przygotowanie i przydział pracy. b) kontrolę: pomiar danych, kontrolę ilościową, kontrolę terminów, kontrolę kosztów, kontrolę jakości, analizę odchyleń i ich przyczyn, c) regulowanie: interwencję regulacyjną, zabezpieczenie jakości, korekty planu. Ze względów metodycznych planowanie operatywne dzieli się na: planowanie międzykomórkowe, którego zadaniem jego jest koordynacja pomiędzy poszczególnymi komórkami produkcyjnymi. W przypadku specjalizacji przedmiotowej koordynacja międzykomórkowa nie występuje w ogóle lub występuje w nazwanym zadaniu. W przypadku specjalizacji technologicznej, funkcje planowania operatywnego rozszerzają się, ponieważ proces produkcyjny wyrobu przebiega przez wiele komórek produkcyjnych, planowanie wewnątrzkomórkowe, którego zadaniem jest wyznaczenie i koordynowanie planów pracy stanowisk roboczych wchodzących w skład danej komórki. Zakres tego planowania zależy głównie od typu organizacji produkcyjnej z nim związanej oraz od szczegółowości i stabilności przydziału zadania produkcyjnego do stanowiska roboczego. Opracowanie planowania operatywnego produkcji sprowadza się do wykonania szeregu zestawień pozwalających bilansować zadania planowe z możliwościami produkcji. Dokonuje się zatem: zestawienia stanowisk, godzin i roboczogodzin na jednostkę wyrobu w rozbiciu na poszczególne grupy stanowisk roboczych, zestawienia współczynników wykonania norm dla poszczególnych grup stanowisk roboczych w komórce produkcyjnej i rodzajów robót, obliczenia dysponowanego funduszu czasu poszczególnych stanowisk roboczych lub powierzchni produkcyjnej i pracowników, ustawienia długotrwałości cyklu produkcyjnego i norm jednostkowych powierzchni produkcyjnej dla montażu stacjonarnego oraz dla komórek produkcyjnych, których wielkość produkcji ograniczona jest powierzchnią produkcyjną, ustawienia dysponowanej powierzchni produkcyjnej poszczególnych komórek produkcyjnych, ustawienia rzeczywistego i planowanego procesu produkcyjnego dla każdego detalu, ewentualnie grup detali, rodzajów detali, poszczególnych faz technologicznych procesu produkcyjnego, zestawienia stanu zatrudnienia w przekroju zawodów. Planowanie operatywne obejmuje także: ustalenie optymalnej wielkości partii produkcyjnej, zminimalizowanie wielkości zapasów produkcji w toku.

114 114 Partię produkcyjną stanowi zbiór wyrobów wykonywanych na stanowisku roboczym przy jednorazowym nakładzie czasu przygotowawczo-zakończeniowego. Wskaźniki jakości planowania operatywnego dla stosowanych różnych metod w zakładzie, zdefiniowano poniżej. 1. Metoda minimalizacji kosztów W 0 [szt.]: W 0 = K p N i K p F s j (4.1) K p suma kosztów przygotowań stanowisk dla wszystkich operacji wyrobu, K s koszty stałe wykonania wszystkich operacji wyrobów, N i program produkcji i-tego wyrobu, F j ujednolicony fundusz czasu stanowiska roboczego w komórce produkcyjnej, p stopa procentowa płacona z tytułu zamrożonych środków produkcji, 2. Metoda oparta o dopuszczalny stosunek czasu przygotowawczo-zakończeniowego T pz do czasu jednostkowego wykonania operacji T j, w której zakłada się, że stosunek czasu T pz /T j nie przekracza empirycznej granicy: t pz n = [szt.] (4.2) q t q empirycznie ustalony wskaźnik, przyjmuje się q = 0,02-0,15, 3. Metoda oparta o kryterium organizacyjne: n = z g X p [szt.] (4.3) z g zadanie godzinowe, X p okres powtarzalności. Planowanie operatywne to rodzaj sterowania produkcją, rozumianą jako planowanie, ewidencjonowanie, kontrolowanie i koordynowanie przebiegu produkcji wyrobu. Sterowanie produkcją można traktować jako celowy proces realizowania funkcji: planowania wykonania określonej liczby wyrobów i operacji technologicznych i wynikających stąd ilości materiałów, ludzi, itp., ewidencjonowania wykonania liczby wyrobów, opakowań, zużytych materiałów, koordynowania zaplanowanej liczby wyrobów i wynikających stąd potrzeb materiałowych. Klasyfikacji systemów operatywnego sterowania produkcją, można dokonać według następujących zasad: 1) sterowanie wewnątrzkomórkowe będące ciągiem prac związanych z wyznaczaniem zadań dla KP stanowisk roboczych w oparciu o plan komórki produkcyjnej wyższego stopnia [13]: sterowanie przebiegiem produkcji w liniach potokowych, gdzie podstawę sterowania stanowi wzorcowy harmonogram linii. Sterowanie sprowadza się głównie do przestrzegania terminów uruchomienia oraz zakończenia produkcji poszczególnych przedmiotów określonych w harmonogramie wzorcowym, sterowanie przebiegiem produkcji w komórkach produkcyjnych (specjalizacja przedmiotowa) podstawą sterowania powinien być harmonogram wzorcowy, określający czas wykonania poszczególnych operacji na stanowiskach, kolejność j

115 115 wykonania operacji, wzorcowe terminy oraz cykl wykonania poszczególnych partii wyrobów. Harmonogram ten stanowi podstawę planu szczegółowego poszczególnych stanowisk pracy i całej komórki. Zwykle harmonogram opracowywany jest na rok, sterowanie przebiegiem produkcji i rozdzielnictwo robót w komórkach produkcyjnych (specjalizacja technologiczna), w których dominuje produkcja małoseryjna i jednostkowa i z tego powodu sterowanie produkcją ma bardziej rozbudowany charakter. Komórka planowania nazwana sekcją planowo-rozdzielczą, zajmuje się planowaniem pracy w czasie, rozdziałem robót i ich przygotowaniem. 2) sterowanie międzykomórkowe systemy sterowania międzykomórkowego: sterowanie ilością: 1. według taktu produkcji system stosowany przy pełnym potokowym przebiegu produkcji w komórce dostawcy i w komórce odbiorcy, np. gdy spływ detali z KP w wydziale mechanicznym jest w pełni zsynchronizowany z rytmem montażu (lub w przypadku produkcji kostki brukowej jako czas niezbędny na wyprodukowanie wyrobu na jednym blacie produkcyjnym). Normatywnym wyznacznikiem jest takt produkcji i wydajność godzinowa lub dzienna. W takich warunkach produkcji teoretyczne zapasy między wydziałami nie powinny powstawać. W praktyce na skutek odchyleń od średniej wydajności komórek produkcyjnych tworzą się zapasy kompensacyjne. Z chwilą ich naruszenia następuje wyrównanie poza planem (uzupełnienia) w danym okresie zapotrzebowania odbiorcy (obliczanego bez względu na realizację cyklu produkcyjnego), 2. wg rytmu produkcji, w którym system sterowania stosowany jest w odniesieniu do przedmiotów wykonywanych w komórkach o produkcji ustabilizowanej (linie potokowe zmienne i gniazda przedmiotowe) i wysokim poziomie organizacji produkcji. Ten sposób sterowania umożliwia wykonanie produkcji przy najniższym stanie produkcji niezakończonej, wynikającym z przyjętej organizacji przebiegu produkcji (okres pobytu każdej serii przedmiotów w KP jest ustalany harmonogramem wzorcowym). Warunkiem terminowego wykonania zadania jest bieżąca ewidencja i kontrola przebiegu produkcji, wg programu zapasów stosowany w komórkach o produkcji ustabilizowanej (głównie wielkoseryjnej i seryjnej) lecz o niskim poziomie organizacji produkcji, kiedy zachodzi konieczność stworzenia warunków umożliwiających bezawaryjną pracę KP realizujących kolejne fazy procesu produkcyjnego. Zapewniają to zapasy zabezpieczające, stanowiące (obok wytworzonej produkcji) główny element sposobu sterowania przepływem produkcji. sterowanie terminem realizowane: wg wyprzedzeń, kiedy musi być uruchomiona produkcja części składowych, aby wyrób finalny był gotowy na czas, funkcjonuje według zasady, że wszystkie detale potrzebne do montażu wyrobu w danym miesiącu muszą być wykonane w poprzednim miesiącu, wg cyklu produkcyjnego bezpośrednio podstawę ustalenia planów wydziałowych stanowią opracowane cyklogramy produkcji oraz zarejestrowany poziom zaawansowania wykonania zamówień w poprzednich okresach,

116 116 wg priorytetów, w ramach których priorytety ustala się po to, aby: zminimalizować terminy, zminimalizować zaangażowanie kapitału, zminimalizować zaangażowanie środków obrotowych, zmaksymalizować wykorzystanie zdolności produkcyjnych, sterowanie wg zapasów (nadrzędnym kryterium jest poziom zapasów aby nie przekroczył on pewnego górnego i dolnego progu), systemy sterowania maksimum minimum znajdują one zastosowanie w produkcji wielkoseryjnej ale także średnio-, małoseryjnej i jednostkowej, zwłaszcza odgrywają dużą rolę w odniesieniu do niezbyt drogich części cyklu dostaw i stabilności dostaw, system sterowania zapasami według systemu zleceniowego w systemie tym wystawienie zlecenia następuje na podstawie przekazanego przez odbiorcę zamówienia, planowanie potrzeb materiałowych PPM jest realizowane przy pomocy systemu informatycznego. Pozwala na obliczenie zapotrzebowania na poszczególne pozycje i rozdzielanie danych dotyczących stanów zapasów w czasie z dokładnością wymaganą przez użytkownika. Funkcją wszystkich systemów PPM jest określenie potrzeb w postaci okresowych zapotrzebowań dyskretnych na każdą pozycję występującą w planie potrzeb materiałowych. W ten sposób uzyskuje się informacje konieczne do prawidłowego ustalenia przebiegu działania związanego z zamawianiem. Działania te są częściowo realizowane w sferze zaopatrzenia (zamówienie dotyczące zakupu z zewnątrz) a częściowo w sferze produkcji (zlecenia produkcji), gdzie są to nowe działania albo weryfikacja działań wcześniejszych. Podstawową funkcją PPM jest zapewnienie informacji niezbędnych do prawidłowego przebiegu czynności zamówienia. Realizacja podstawowego cyklu systemów PPM następuje drogą bezpośredniego obliczania potrzeb netto w zakresie każdej porcji zapasów, podziału czasowego tych potrzeb oraz określenia odpowiedniego ich pokrycia. Proces ustalania netto polega na obliczaniu potrzeb brutto i skonfrontowaniu ich wielkości z zapasami. Standardowo systemy planowania zasobów materiałowych (PPM) oparte są na następujących założeniach: istnienie operatywnego planu produkcji, który można przedstawić w kategoriach zestawienia materiałów, jednoznaczność identyfikacji wszystkich pozycji zapasów, istnienie zestawienia materiałów w okresie planowania, dostępność rekordów zawierających dane o stanie każdej pozycji zapasu, prawidłowość danych zbioru kartotekowego zapewniona w ramach stosowanych rozwiązań interaktywnych, znajomość cyklów realizacji wszystkich pozycji zapasów, przyjmowanie i wydawanie każdej pozycji przez magazyn, dostępność wszystkich elementów danego zespołu w momencie uruchomienia zamówienia na wykonanie zespołu, dyskretność wydawania i zużywania elementów. System planowania i sterowania zasobami materiałowymi MRP I (ang. Material Requirements Planning) planowanie zasobów materiałowych łączy sterowanie zapasami z planowaniem produkcji. System spełnia funkcję ważenia zapotrzebowania na materiały według popytu na produkt z popytem na materiały w obróbce i przewidywa-

117 117 nych do zakupu. MRP koordynuje charakterystykę materiałową produktu w celu harmonogramowania produkcji. Zasady funkcjonowania MRP: 1. System MRP łączy sporządzony (zaplanowany) harmonogram produkcji z zestawieniem materiałów niezbędnych do wytwarzania produktu. Pozwala badać zapasy produkcyjne i ustalać, które części i surowce muszą być zamówione i w jakim czasie, aby okres ich składowania w procesie wytwarzania trwał jak najkrócej. 2. Uwzględniając terminy zakończenia wytwarzania różnych części produktu końcowego w harmonogramie oraz biorąc pod uwagę konieczne okresy otrzymania materiału, MRP pozwala rozdzielać w czasie zamówienia na uzupełnienie zapasów w ten sposób, że części i materiały są dostępne w procesie produkcji w momencie, kiedy są potrzebne na stanowiskach roboczych. 3. Ciągłe lub okresowe kontrolowanie i aktualizowanie harmonogramów z uwzględnieniem dostępnych zdolności produkcyjnych, stanu zapasów, przewidywanego popytu na wyroby powszechnego użytku i zamówień konkretnych klientów. 4. Stosując zasady priorytetów, system MRP pozwala wydawać zamówienia do produkcji, tworzyć zlecenia na uzupełnienie zatrudnienia załogi, maszyn produkcyjnych i dostaw materiałowych. 5. System MRP służy do specyfikacji charakterystycznego układu dla końcowego wyrobu i w ogólnym zarysie struktury wyrobu w okresach produkcji oraz jego elementów składowych, czyli części i zespołów. Struktura ta jest podstawą do obliczenia zapotrzebowania na surowce, materiały i części potrzebne do produkcji każdego wyrobu opisanego w głównym harmonogramie produkcji. Lista obejmuje wszystko, co dotyczy wyrobu i jest ona katalogowana. 6. Kartoteka zasobów określa ściśle termin dostaw na wszystkie surowce oraz ich ilość. Główny plan dostaw i zapasów przedstawia m. in. kartotekę materiałów i kartotekę stanu zapasów z uwzględnieniem wymagań kompletnego planowania dla wielkości produkcji ujętych w głównym harmonogramie produkcji. Harmonogram ten jest podstawą czynności planowania i określania wymagania dla potrzeb zmontowania wyrobu finalnego. Każdy wyrób finalny jest częścią zestawu MRP do przedstawienia struktury wyrobu na karcie z wykazem materiałów. 7. Zestaw MRP rozpoczyna analizę od danych pochodzących z cyklogramów wykonywania zespołów i podzespołów z uwzględnieniem czasu koniecznych dostaw materiałowych dla tych pozycji. Podobny tok postępowania prowadzony jest dla poszczególnych części wchodzących w skład tych zespołów. 8. W konsekwencji system pozwala opracowywać, tzw. arkusze wyjściowe dla każdej pozycji, które mogą być produkowane w odpowiednim, analizowanym czasie. Następnie są wykonywane zbiorcze zestawienia według materiałów. Arkusz powstaje zwykle w pamięci komputera, natomiast na zewnątrz system daje wydruki. System MRP II jest bardziej złożony i obejmuje szerszy zakres funkcjonalności. Do funkcji planowania dołączono funkcje planowania i sterowania innymi czynnikami produkcji, ulepszono harmonogramowanie produkcji poprzez sprzężenie potrzeb materiałowych z innymi zależnymi potrzebami. Następnie dodano informacje o postępach produkcyjnych i relacje czasu oraz wielkości sprzedaży. W ramach MRP II analizowane są kompletne cykle od planu działalności gospodarczej, aż do wyników firmy na wszystkich trzech poziomach zarządzania jednocześnie: strategicznym, taktycznym i operacyjnym.

118 118 Analiza odbywa się w czasie rzeczywistym lub zbliżonym do rzeczywistego, co stwarza możliwość podejmowania decyzji korygujących we właściwym czasie, głównie dotyczących ustalenia miejsca straty czynnika produkcji i metod ich minimalizacji. System pozwala na udzielanie odpowiedzi na różne pytania dotyczące zarządzania przedsiębiorstwem. Funkcje planistyczne i ewidencyjne pełnią dokumenty wystawione przed rozpoczęciem procesu produkcyjnego i wypełnione w trakcie realizacji zadań. Charakter procesu wytwórczego jest czynnikiem kształtującym metody planowania. Produkcja masowa (mass production) o małym zróżnicowaniu asortymentowym podstawą planowania są zwykle normatywy techniczne i dane statystyczne dotyczące wielkości produkcji, zużycia materiałów, części, energii, gazów technologicznych, maszyn, urządzeń itd. powiązanych prostymi relacjami liniowymi, np. jak 0,5 kg mąki to produkcja 1 bochenka chleba, a jak 5000 kg mąki to produkcja bochenków chleba. Wady liniowych modeli planowania: w wielu przypadkach nie odzwierciedlają rzeczywistości, bo rzadko w procesach produkcyjnych występują proporcjonalne zależności między różnymi czynnikami, np. wielkością produkcji i zużyciem materiałów, trudno jest ustalić jeden dobry miernik (normę sterowania) dla scharakteryzowania przepływu materiałów i wyrobów, np. kwestią umowną jest, czy wielkość produkcji tkanin, czy wyrobów walcowanych, wyrazimy, w kilogramach, tonach, metrach bieżących lub kwadratowych, w złożonych procesach technologicznych ciągłych, np. hutniczych i chemicznych, skomplikowaną sprawą staje się podział konkretnych strumieni zasileń (np. energii) na poszczególne wyroby finalne, stopień komplikacji planowania uwarunkowany koniecznością ścisłego wiązania wielkości produkcji ze zmianami zapotrzebowania zgłaszanego przez rynek. Procesy elektromaszynowe dyskretne: stopień powtarzalności zamówień na wyroby oraz terminy ich realizacji jako czynniki kształtujące zakres i metodę sporządzania planów produkcyjnych. Procesy technologiczne ciągłe (przemysł chemiczny rafineryjny): sposób krótkoterminowego planowania produkcji zależy w decydujący sposób od rodzaju procesu (czy jest on ciągły między kolejnymi kampaniami remontowymi, czy też tzw. ciągły wsadowy, od możliwości i czasu realizacji zatrzymań oraz rozruchów całości lub części instalacji, od możliwości ciągłej pracy maszyn i aparatury przy obciążeniu niższym od optymalnego, pracy na biegu jałowym, itp. Niezależnie od procesu technologicznego punktem wyjścia prac planistycznych jest zawsze określenie przewidywanego poziomu zamówień, np. w SPT antycypacyjne określenie popytu z trzymiesięcznym wyprzedzeniem. Przewidywanie najbardziej prawdopodobnych wielkości zamówień wymaga zastosowania metod statystycznych. Powszechnie stosowana analiza trendu liniowego polega na rzutowaniu przeszłości i teraźniejszości w przyszłość, lub na obliczaniu wielkości przyszłego popytu przy założeniu, że jego kierunek i dynamika nie zmienią się. Wyznaczanie trendu jest poszukiwaniem podstawowych zależności między różnymi czynnikami uwolnionymi od wpływu zdarzeń nadzwyczajnych i przypadkowych. Metoda ta jest przydatna wtedy, gdy w okresie objętym planem struktura wytwarzania jest względnie stała, a zapotrzebowanie na produkty firmy i związana z tym wielkość wytwarzania jest względnie stała (szczególnie łatwe jest ustalanie zapotrzebowania na surowce, materiały i energię). W przypadku głębszych zmian popytu oraz struktury i wielkości produkcji konieczne

119 119 staje się wykorzystanie bardziej skomplikowanych metod statystycznych, zwłaszcza tzw. metod adaptacyjnych. Krótkookresowy plan produkcji jest podstawą operatywnego rozdziału zadań wytwórczych i gospodarki zapasami. Rozdział zadań obejmuje wyznaczenie konkretnych operacji, terminów ich realizacji oraz wykonawców maszyn, urządzeń i ludzi. Celem jest uzyskanie odpowiednich wyrobów o odpowiedniej jakości, w odpowiednim czasie, przy najlepszym wykorzystaniu potencjału ludzkiego i rzeczowego. Celem planowania zapasów jest określenie potrzeb w zakresie materiałów, części, podzespołów oraz koordynacja ich przepływu oraz usiłowania w kierunku obniżenia poziomu zapasów i tym samym kosztów produkcji. Ważnym zagadnieniem w planowaniu produkcji jest optymalizacja rozdziału obciążeń produkcyjnych. W ramach najprostszego rozdziału obciążeń jednej maszyny, będącej w ciągłej dyspozycji i realizującej obróbkę partii wyrobów według tego samego programu przy założeniu, że czasy przygotowania (przezbrojenia) maszyny do wykonania pożądanych operacji są niezależne od ich kolejności i że są wliczane do czasów realizacji operacji oraz że nie jest dopuszczalne przerywanie operacji jednostkowych, można względnie łatwo określić optymalną kolejność wykonywania poszczególnych działań. Celem optymalizacji kolejności operacji jednostkowych jest znalezienie rozwiązania minimalizującego wartość funkcji kryterialnej czasu lub kosztu. W przypadku optymalizacji czasu mówi się o zaprojektowaniu łańcucha czynności produkcyjnych tak, aby: uzyskać najmniejszy z możliwych łączny czas wykonania operacji, zminimalizować średni czas trwania operacji jednostkowych, maksymalnie zmniejszyć opóźnienie wykonywanych operacji, doprowadzić do minimum liczbę operacji opóźnionych. W przypadku optymalizacji kosztu należy dążyć do maksymalnego zmniejszenia łącznego zużycia zasobów potrzebnych do zrealizowania operacji lub zmniejszenia w stopniu największym z możliwych, kosztu wykonania operacji jednostkowych. Podejście do planowania procesów technologicznych ciągłych określa sposób rozdziału obciążeń, który zależy od układu połączeń agregatów pomocniczych, np., w hutnictwie, jeżeli agregaty są połączone szeregowo, a surowce wprowadzane okresowo (wsadowo), to obciążenie instalacji planuje się na podstawie tzw. cyklu produkcyjnego wsadu (czasu, jaki upływa od wejścia surowca do procesu technologicznego, do pierwszej operacji, aż do wyjścia z niego produktu wyniku operacji ostatniej). Zadaniem optymalizacji jest skrócenie średniego czasu realizacji procesu. Jeżeli występują instalacje szeregowe z ciągłym wprowadzaniem zasileń, wówczas czas przebiegu i długość cyklu produkcyjnego są wyznaczone przez normatywy produkcyjne, receptury, itd. Optymalizacja rozdziału obciążeń W przypadku procesów aparaturowych z podstawowymi urządzeniami produkcyjnymi współpracującymi w układzie równoległym przydatna jest optymalizacja metodą programowania liniowego (LP) i poszukiwanie takiego obciążenia urządzeń podstawowych, które zmniejszyłyby zużycie surowców i energii w obrębie całego układu. W procesach technologiczne ciągłych i quasi-ciągłych z urządzeniami podstawowymi agregatami wirującymi metodę ekonomicznego rozdziału obciążeń realizuje minimalizacja zużycia paliwa. System musi zapewnić właściwy poziom zasobów oraz planowy i kontrolowany przepływ materiałów z magazynów zaopatrzeniowych do systemu produkcji, w trakcie procesu wytwarzania oraz z produkcji do magazynów

120 120 wyrobów gotowych. Celowe jest wyodrębnienie zależnych i niezależnych od przedsiębiorstwa zapasów oraz strumieni materiałów i wyrobów (niezależne to takie, których wielkość nie wpływa bezpośrednio na poziom zamówień rynku). Wielkość i czas dostaw uzależnione są od polityki handlowej partnerów i twardych zasad finansowania za wyjątkiem ciągłych dostaw paliw i energii. Poziom zapasów regulowany wielkością produkcji i sprzedaży jest niezależny, a produkcja w toku w pełni poddaje się regulacji przedsiębiorstwa. Orlicky z IBM (pomysłodawca metody regulacji produkcji) opracował metodę optymalizacji zapasów, dzięki której udało się odpowiedzieć na 2 pytania: kiedy trzeba złożyć zamówienie na zasoby zależne? (MRP) jaka jest najwłaściwsza wielkość takiego zamówienia? Metodą tą można wyznaczyć ekonomicznie optymalną wielkość zamówienia Economic Order Quantities Model EOQ). Poniżej przedstawiono model i założenia gospodarki zapasami Wilsona uwzględniający szereg ważnych założeń: czas dostawy zasobów jest znany, koszty składowania, zaopatrzenia oraz uruchomienia (przezbrojenia produkcji) są znane i w danym przedziale czasu niezmienne, dostawa zasobów jest całościowa i chwilowa, a nie rozdzielona w czasie. Ogólna funkcja kosztów zapasów przy tych założeniach ma postać: gdzie: K z = K p + K s + K a = k p N p + K s + K a (4.4) K z całkowity koszt zapasu, K p koszt całkowity zasobu p, K s koszt całkowity składowania, K a całkowite koszty związane z realizacją zamówienia (lub uruchomienia produkcji), k p koszt jednostkowy zasobu p, N p całkowite zapotrzebowanie na zasób p. Celem planowania w wyżej opisanym modelu jest określenie optymalnej wielkości zamówienia Q, gdzie 0<=Q<=N p, minimalizując funkcję kosztów K z. Decydujące czynniki: koszty składowania i koszty realizacji zamówień wyznacza się z zależności: K z = K s + K a = k s Z śr + k a L z (4.5) gdzie: k s, k a koszty jednostkowe odpowiednio składowania i realizacji zamówienia Z śr, L z odpowiednio średni poziom zapasu i ilość jednostek zamówionego zasobu w rozpatrywanym przedziale czasu. Model zarządzania zapasami w przedsiębiorstwie przedstawiono na rysunku 4.1.

121 121 Strumień wyrobów gotowych Rys Ogólny model zarządzania zapasami w przedsiębiorstwie [55] Współcześnie w planowaniu procesów wytwórczych podstawowe znaczenie ma Obsługa Technicznego Przygotowania Produkcji, która składa się z trzech elementów: konstrukcyjnego przygotowania produkcji, technologicznego przygotowania produkcji, organizacyjnego przygotowania produkcji. Dawniej ww. elementy były realizowane przede wszystkim sekwencyjne, a współcześnie w sposób nawzajem się przenikający, w sposób oczywisty wymagają wsparcia ze strony Zintegrowanych Informacyjnych Systemów Zarządzania (ZISZ). Ewolucja w sferze projektowej Charakterystyczną cechą tradycyjnego sposobu organizacji prac projektowych był duży udział czynności wykonywanych ręcznie. Po to, aby utrwalić myśl konstruktorską, trzeba było bowiem w sposób ręczny przenosić ją na kolejno sporządzane szkice i rysunki poszczególnych części maszyn, urządzeń bądź podzespołów i zespołów. Na podstawie tych rysunków przeprowadzano obliczenia wytrzymałościowe zaprojektowanych konstrukcji mające na celu wstępne określenie i dobór materiałów. Wykonaną w ten sposób dokumentację konstrukcyjną przekazywano do działu technologicznego, gdzie na jej podstawie wykonywano wycenę konstrukcji oraz analizowano możliwości jej wykonania za pomocą posiadanego parku maszynowego. Na kolejnym etapie prac projektowano procesy technologiczne wykonania poszczególnych części na maszynach i urządzeniach będących w dyspozycji przedsiębiorstwa. Na ogół były to maszyny z obsługą ręczną lub półautomatyczne. W tym samym czasie nanoszono niezbędne zmiany i poprawki konstrukcji tak, aby ułatwić obróbkę i obniżyć jej koszty. Powodowało to konieczność ciągłego przerysowywania rysunków i przepisywania procesów. Czynności te wykonywano oczywiście ręcznie. Nie uwzględniając prac studyjnych i systemów wewnętrznych w dużych korporacjach, można przyjąć, że od 1980 r. zapoczątkowana została ewolucja wspomagania

122 122 prac konstrukcyjnych w szerszym zakresie. Narzędzia tej klasy przyjęły rodzaj swoistych standardów. W początkowym okresie zarówno ze względu na możliwości systemów CAD, jak i ze względu na stosowane metody prowadzenia prac konstrukcyjnych zmieniła się jedynie forma deski" kreślarskiej, a istota prac pozostała ta sama. Główne korzyści wynikające ze stosowania tego typu inteligentnych desek kreślarskich" sprowadzały się w zasadzie do zredukowania liczby błędów popełnianych podczas rysowania (projektowania), a także zwiększenia możliwości ponownego wykorzystania już wykonanych rysunków bądź ich fragmentów. W latach 80. pojawiły się już pierwsze systemy CAD 3D. Ze względu jednak na ich pamięciochłonność oraz konieczność stosowania specjalistycznych komputerów, (tzw. stacji graficznych), rozwiązania te nie znalazły wtedy szerszego zastosowania. Coraz większa liczba coraz powszechniej dostępnych systemów wspomagających projektowanie spowodowała konieczność poszukiwania pierwszych standardowych formatów zapisu i wymiany danych między różnymi systemami. Doprowadziło to do powstania IGES (ang. Initial Graphics Exchange Specification) stosowanego również obecnie skutecznego narzędzia translacyjnego pozwalającego na konwertowanie różnych zbiorów krzywych 3D albo powierzchni na jeden format danych czytelny w innych systemach. Na rysunku 4.2 przedstawiono najważniejsze grupy oprogramowania składającego się na komputerowe wspomaganie prac inżynierskich w zakresie konstrukcji maszyn [67]. Rys Historia komputerowego wspomagania projektowania Kolejnym ważnym zdarzeniem okazało się wprowadzenie systemu Windows NT na platformy PC oraz prezentacja pierwszego programu CAD 3D. Prekursorem tego rozwiązania była firma SolidWorks, założona w 1993 r. Od tego momentu dokonuje się zmiana nie tylko formy ale i treści można mówić o projektowaniu jako o tworzeniu modeli w systemach 3D. Rysunek 2D staje się wtórnym środkiem umożliwiającym wybór formy i materiału projektowanego wyrobu. Systemy CAD lub CAD 3D są już obecnie standardem. W wielu firmach istnieją jednak oba rozwiązania jednocześnie. Wynika to z kilku powodów. Po pierwsze, oferowane na rynku oprogramowanie CAD ma charakter zarówno uniwersalny, jak i branżowy. Istota tkwi w zakresie wspomaga-

123 123 nia prac. Jeżeli mamy do czynienia z systemem branżowym, (np. CAD dla elektrotechniki), to zakres wspomagania pracy projektanta jest zdecydowanie większy niż w programach uniwersalnych. Programy uniwersalne nie są zazwyczaj wyposażone tak bogato w biblioteki gotowych komponentów i szablony tworzenia dokumentacji. Drugi powód stosowania wielu różnych aplikacji CAD jednocześnie ma charakter finansowy. Do prostych prac z powodzeniem można stosować narzędzia 2D, oszczędzając w ten sposób na zdecydowanie niższych kosztach licencji. Trzeci powód jest historyczny i wiąże się z zakupami poszczególnych systemów na przestrzeni rozwoju firmy. W kontekście przedstawionych uwarunkowań należy podkreślić konieczność integracji (np. w ramach ZISZ) wszystkich dostępnych w firmie narzędzi projektowych poprzez umożliwienie im dostępu do wspólnych danych. Moduły zarządzania produkcją występujące w systemach transakcyjnych można rozpatrywać w rozbiciu na 2 części: statyczną, która stanowi swoistą bazę know-how firmy, i dynamiczną odpowiedzialną za obszar planowania i zarządzania operacyjnego. Baza know-how firmy przechowywana jest w modułach Technicznego Przygotowania Produkcji (rys. 4.3). Kartoteki Technicznego Przygotowania Produkcji służą do gromadzenia danych niezbędnych do produkcji wyrobów i zarządzania tymi informacjami. Zawartość kartotek TPP dotyczy: struktury wyrobów informacji o tym, z czego poszczególne wyroby są zbudowane, operacji procesu wytwarzania (tzw. marszrut technologicznych) informacji o tym, w jaki sposób te wyroby należy wykonać. Rys Funkcje systemu Technicznego Przygotowania Produkcji [55] Struktury wyrobów gotowych (specyfikacje wyrobów, wykazy części, BOM) i ich części ujmują strukturalną i ilościową strukturę wyrobów gotowych składających się z półfabrykatów, zespołów, komponentów, części, elementów i materiałów. W ZISZ dane te można pozyskać z sytemu CAD. Są zapisane w relacyjnej bazie danych i wskazują, ile elementów podrzędnych składa się na element nadrzędny. W przemyśle chemicznym i spożywczym kartoteki TPP, nazywane tam recepturami, pozwalają również zapisać układ odwrócony, czyli co z danej listy surowców można otrzymać (listę wyrobów, produktów ubocznych i łącznych).

124 124 Dzięki kartotece można uzyskać odpowiedź na wiele pytań, m.in.: ile i jakich zespołów, podzespołów, części, surowców potrzeba na wyprodukowanie zadanej liczby wyrobów? ile i jakie wyroby gotowe można wyprodukować na podstawie danych zespołów, komponentów, części, materiałów? w jakich wyrobach, podzespołach występuje dany element, podzespół, materiał? Pytanie to nawiązuje do inwersyjnego wykazu części. Bardzo ważna jest także kartoteka przebiegu operacji procesów wytwarzania, czyli kartoteka marszrut technologicznych. Kartoteka ta wskazuje, jakie operacje, w jakiej kolejności, na jakich grupach stanowisk (maszynach, stanowiskach roboczych) i przez pracowników, o jakich kwalifikacjach, muszą zostać wykonane, aby możliwe było wyprodukowanie danego wyrobu. Informacje te są podawane w układzie statycznym. Oznacza to, że nie jest definiowana konkretna maszyna o konkretnym numerze seryjnym, lecz determinowana jest grupa maszyn technologicznie podobnych, tzn. zbiór maszyn mogących wykonać daną operację w zadanym czasie. Podobnie rzecz się przedstawia z pracownikami. W kartotece przebiegu operacji konkretnego pracownika nie są definiowane jego dane osobowe, lecz kwalifikacje (stawki pracy). Dobór maszyn i pracowników odbywa się na poziome zarządzania operacyjnego. W ogólnym przypadku dla danego wyrobu może wystąpić kilka alternatywnych marszrut wytwarzania. Oznacza to, że odpowiednia kartoteka marszrut jest powiązana bezpośrednio z kartoteką operacji technologicznych stanowiącą swego rodzaju słownik. Kartoteka operacji technologicznych korzysta, z kolei, z kartoteki stanowisk, grup maszyn, kartoteki kwalifikacji pracowniczych i kartoteki indeksów elementów, materiałów. Kartoteka przebiegu operacji wytwarzania zawiera: opisy operacji (instrukcję wykonania operacji, opis zabiegów, karty cyklu kontroli), czasy trwania każdej operacji podanej w układzie pracownika, maszyny, czasów przygotowawczo-zakończeniowych, kolejność wykonywania operacji, narzędzia i przyrządy. Przykładową implementację takiej kartoteki przedstawiono na rysunku 4.4. Zakres danych dotyczących procesu wyróżnia dwie kategorie obligatoryjne z punktu widzenia definicji procesu oraz fakultatywne. Interfejs wprowadzania w systemach różnych producentów może być różny. Jest jednak pewien zakres uniwersalny i niezbędny dla definicji procesu. Rys Kartoteka przebiegu operacji wytwarzania Na rysunku 4.5 podano przykład definicji danych procesu wytwarzania. Zakres danych procesu definicji operacji procesu wytwarzania (dane wejściowe procesu): A1* oznaczenie wyrobu, A2* wariant procesu wytwarzania, A3 graficzna postać operacji procesu, B1* nr operacji procesu wytwarzania definiuje kolejność wyko-

125 125 nywania operacji, B2* kod operacji procesu opisuje daną operację, B3 nazwa operacji dana wtórna na bazie kodów B2, Rys Dane definicji operacji procesu wytwarzania C1* kod stanowiska podstawowy zdefiniowany zasób odnawialny w systemie, C2 nazwa stanowiska dana wtórna na bazie kodów C1, D1, D2, D3* dane dotyczące wartości robocizny (w zależności od systemu wynagradzania i liczenia kosztów pracy podaje się wartości Dli D2 albo D3, przy czym wartość D3 dotyczy tylko akordowego sytemu płacowego, a pozostałych systemów wartości Dli D2), D4 współczynnik korekty czasu do wewnętrznego zastosowania wewnątrz przedsiębiorstwa, D5* obsada liczba pracowników konieczna do obsługi stanowiska w danej operacji, D6 karta instrukcji obsługi, D7 karta cyklu kontroli, E1* czas przygotowawczo-zakończeniowy, E2* czas jednostkowy maszyny, E4* czas jednostkowy pracownika, E5 czas transportu międzyoperacyjnego, E6 czas oczekiwania po wykonaniu danej operacji (uniemożliwiający podjęcie następnej ze względu na uwarunkowania technologiczne lub organizacyjne, np. schnięcie po malowaniu, studzenie po obróbce cieplnej), E7 kolejność dla operacji równoległych, F1 opis zabiegów. Jak wynika z przeprowadzonej analizy, moduły TPP służą do przechowywania normatywów i przygotowywania bazy know-how firmy danych wykorzystywanych w procesach zarządzania przedsiębiorstwem. Wspomaganie procesów z tego obszaru umożliwiają zarówno systemy wywodzące się z bazodanowych systemów TPP (w toku ewolucji część z tych systemów rozwinęła się do standardu ERP), jak i wywodzące się z systemów CAD, które z klasy PDM (ang.product Data Management) rozwinęły się do PLM (ang.product Life Cycle Management) i PLM 2.0. Wspomaganie TPP umożliwiają też moduły o historii wywodzącej się od ERP (najczęściej zachodnich producentów). Genealogia pochodzenia produktów TPP wywarła wpływ na zakres funkcjonalności aplikacji. Pomimo wspomagania podobnych obszarów funkcjonalnych, aplikacje wywodzące ze standardu ERP (czy też będące

126 126 modułami systemów klasy ERP) mają bogatszy zestaw funkcjonalności z zakresu zarządzania zasobami. Aplikacje wywodzące się z kolei z systemów CAD (PDM, PLM) mają bogatszy zestaw funkcji z zakresu nadzorowania procesu powstawania nowego wyrobu. Rozwój systemów PDM, systemów zarządzania danymi produktu, nastąpił w początkach lat dziewięćdziesiątych XX wieku, kiedy sprzęt klasy PC i instalowane na nim systemy użytkowe CAx stały się powszechne w zastosowaniach inżynierskich. Następnym etapem była integracja funkcjonalna tych systemów, która po pewnym czasie stała się integracją procesowo zorientowaną, a więc ukierunkowaną przede wszystkim na rozwój i wytwarzanie danej klasy produktów. Do rozwoju wymiany informacji o wyrobie przyczynił się również strukturalny rozwój sieci kooperacyjnej wśród poddostawców w przemyśle motoryzacyjnym. Każdy duży koncern samochodowy kooperuje z liczną grupą poddostawców zmuszanych do przejmowania i wdrażania koncepcji producenta wyrobu finalnego w sposób elastyczny, szybki, profesjonalny i efektywny. Obszar funkcjonowania systemu klasy PDM przedstawiono na rysunku 4.6. Rys Obszar funkcjonowania PDM (Product Data Management)[54] Kolejnym krokiem w rozwoju zarządzania danymi produktu jest Zarządzanie Cyklem Życia Produktu PLM (rys. 4.7). Zgodnie z PLM nie jest uważane za aplikację ani za gotowy do zastosowania system informatyczny, który można kupić, zainstalować i od razu na nim pracować. Zgodnie z tą koncepcją PLM jest pewną filozofią, która w sposób całościowy wspomaga pracę na dowolnym etapie cyklu życia produktu: od pomysłu, przez projektowanie, symulację i wytwarzanie, aż po złomowanie lub wycofanie z rynku. PLM wywodzące się z narzędzi CAD, CAM, a także PDM, powinno być także postrzegane jako integracja tych narzędzi z metodami, ludźmi i procesami podczas trwania cyklu życia produktu. Zarządzanie cyklem życia produktu (PLM) jest zatem procesem koncentrującym się na całości zagadnień związanych z produktem: od narodzin koncepcji, poprzez projekt i wytwarzanie, aż po obsługę posprzedażną i utylizację. Z drugiej strony PLM jest narzędziem informatycznym integrującym zasoby ludzkie, dane, procesy i systemy biznesowe, pozwalającym kontrolować i zarządzać całością informacji o produkcie. PLM rozumiane jako pewna filozofii działania, wiąże się z następującymi procesami: standaryzacją projektów: konstrukcyjną i proceduralną, integracją danych: konstrukcyjnych i związanych z projektem, automatyzacją procesów związanych z zadaniami wykorzystującymi te dane, automatyzacją zarządzania projektem.

127 127 W praktyce PLM najczęściej odnosi się jednak do zestawu (pakietu) aplikacji ułatwiających zarządzanie cyklem życia produktu. Ostatnio pojawiły się na rynku systemy informatyczne łączące w ramach jednej aplikacji wyżej wymienione funkcjonalności wspomagające pracę zarządzania pełnym cyklem życia wyrobu. Jako przykłady można wskazać SAP PLM [ i aplikacje oferowane przez Dassault Systems [ Rys Obszar funkcjonowania PLM (Product Life Cycle Management)[54] Wymienione na rysunku 4.7 etapy należy traktować orientacyjnie. Dochodzi między nimi do częstych interakcji. Trudno bowiem przyjąć, aby każdy z nich mógł przebiegać w oderwaniu od innych, według schematu: zakończymy jeden etap, rozpoczniemy drugi. Warto zauważyć, że na ostateczny kształt projektu mają wpływ sygnały z działu technologicznego, a nawet bezpośrednio docierające z linii produkcyjnej. Związane jest to z potrzebą nawrotu do jednego z wcześniej występujących etapów i powtórzeniem przynajmniej części procedur od nowa. Kontrolę nad tym obszarem działań ułatwia właśnie dobrze zaimplementowane rozwiązanie PLM. A to, czy jego składniki pochodzą od jednego producenta, czy też w ramach realizacji strategii wykorzystuje się w przedsiębiorstwie różne aplikacje, nie jest już tak ważne. Następny etap rozwoju metod wspomagających zarządzanie danymi produktu związany jest z otoczeniem przedsiębiorstwa. Podobnie jak naturalnym następstwem ERP II, tak w rozwoju PLM jego następstwem jest system PLM 2.0 globalne, masowe i interaktywne środowisko PLM. Upowszechnienie tego nowego rozwiązania wymaga wprowadzenia istotnych zmian w dotychczasowych systemach PLM. Zmiany te sprowadzają się do spełnienia szeregu warunków. Globalny charakter PLM jest uwarunkowany dostępnością zasobów przedsiębiorstwa w sieci www. Warunek masowości PLM będzie spełniony wtedy, gdy będzie on dostępny dla wszystkich, którzy mają odpowiednie uprawnienia on-line, a zatem dostęp do aktualnych zasobów wiedzy o produkcie, dokumentach, modelach przestrzennych, symulacjach, rysunkach, a musi gwarantować to serwer bazodanowy, którymi nimi zarządza. System Zarządzania Cyklem Życia będzie miał charakter interaktywny wówczas, kiedy w zależności od roli uczestnika procesu powstawania nowego wyrobu będzie mieć on gwarantowany dostęp do danych (najlepiej 3D, a takie najlepiej rozpoznajemy) oraz możliwość definiowania, zapisu i zarządzania specyficzną dla swojej roli informacją (dokumenty, atrybuty, zalecenia, zgodność z wymaganiami, itd.).

128 128 Przykładowe rozwiązania branżowe czołowego producenta oprogramowania SAP obejmują [ przemysł lotniczy i zbrojeniowy, przemysł motoryzacyjny, przemysł chemiczny, przemysł dóbr konsumpcyjnych, przedsiębiorstwa projektowe, budowlane i inżynieryjne, przemysł elektromaszynowy, nauki biologiczne (przemysł farmaceutyczny, biotechnologie, urządzenia medyczne), przemysł drzewny, papierniczy i metalowy, przemysł wydobywczy, przemysł paliwowy. Rozwiązania branżowe nawiązują do założeń strategii w podejściu do klienta (MTO/MTS), jak i przyjętych metod organizacji produkcji. Oprócz przyjętych metod w poszczególnych branżach, kluczowe znaczenie mają wymagania branżowe związane z systemami zapewnienia jakości. W branży samochodowej standard wymiany informacji w łańcuchu logistycznym wymusza wprost zakres wspomagania zarządzania w tym obszarze. Inne są bowiem wymagania producentów samochodów, dostawców i firm serwisowych. Tego rodzaju specyfika znajduje swoje odzwierciedlenie w predefiniowanych rozwiązaniach. Sukces wdrożenia ZISZ zależy od analizy i specyfikacji zasobów oraz procesów przedsiębiorstwa.właśnie w ZISZ zasoby i procesy przedsiębiorstwa znajdują swoje odzwierciedlenie. Jak jest to ważne, przekonało się wiele przedsiębiorstw, przystępując do wdrożeń systemów zarządzania. Okazuje się, że właściwa (tzn. przygotowana z odpowiednią dokładnością oraz włożonym w ten proces wysiłkiem) definicja zasobu i procesu pochłania do 80% pracochłonności prac wdrożeniowych i ma decydujący wpływ na powodzenie wdrożenia. W praktyce stosowania ZISZ kluczowym zagadnieniem jest właściwe przygotowanie danych wejściowych do systemu. Faza planowania wykonania wyrobu stanowi o jakości przygotowania danych wejściowych. Pracochłonność przygotowania danych, dotycząca opracowania przebiegu procesów wytwarzania jest zazwyczaj duża, a jednocześnie kluczowa dla powodzenia wdrożenia ZISZ. Na proces przygotowania danych największy wpływ ma cel, jaki chcemy osiągnąć, tworząc ZISZ. Nie bez znaczenia są również specyficzne wymagania branżowe dotyczące realizowanych procesów wytwarzania. Z tego powodu trzeba skierować uwagę zarówno na zakres danych (operacje, zabiegi, karty instrukcji obróbki, czasy wytwarzania)oraz metody ich pozyskania. Istotne w tym kontekście są założenia funkcjonalności systemów, które obejmują zarządzane zdolnościami produkcyjnymi przedsiębiorstwa, budowę bazy wiedzy o możliwościach poddostawców komponentów do produkcji, metody bilansowania zasobów. Jedną z wejściowych danych procesu ich przygotowania jest analiza planowanych kosztów wytwarzania oraz analiza kalkulacji planowanego kosztu wytworzenia w zależności od różnych wariantów procesu wytwarzania, długości cyklu lub seryjności produkcji. Przyjmując, że zarządzanie logistyczne znaczy tyle, co zarządzanie systemowe, możemy stwierdzić, że jego funkcje obejmują wszystkie działania dotyczące koordynacji różnego rodzaju procesów (przepływów materiałów, energii, finansów, danych itp.) związanych z wytwarzaniem produktu. W przedstawionym kontekście zarządzanie logistyczne rozumiane jest jako zarządzanie integrujące różne obszary funkcjonowania przedsiębiorstwa i różne procesy w nim przebiegające, a także integru-

129 129 je wszystkie elementy składające się na przepływ produkcji i decydujące o jego efektywności, a w efekcie o konkurencyjności przedsiębiorstwa. Przykłady ilustrujące potrzebę tego typu integracji wiążą się m.in. z doborem struktury i planowaniem rozmieszczenia środków produkcji oraz wyborem sterowania przepływem produkcji w dostępnej strukturze systemu. Wiąże się to z doborem infrastruktury, środków transportu i składowania oraz sterowania zapasami i planowaniem zapotrzebowania materiałowego. ZISZ wyróżniają klasy systemów cząstkowych, dziedzinowych oraz kompleksowych. Baza danych, niegdyś statyczna, zaczyna obecnie przybierać formy coraz bardziej dynamiczne. Oznacza to, m.in., że w procesie projektowania wyrobu w coraz większym zakresie uczestniczy odbiorca. W szczególności ZISZ muszą też uwzględniać wymogi specyfiki norm systemu zapewnienia jakości oraz specyfiki branżowej. Szczególny nacisk jest kładziony na zapewnienie identyfikacji i genealogii wyrobu. Tak jak dla produkcji jednostkowej coraz większego znaczenia nabierają uproszczone formy realizacji przygotowania danych, tak dla produkcji seryjnej szczególnego znaczenia nabiera symulacja i wizualizacja procesu wytwarzania a prori". Oznacza to, że przed rozpoczęciem produkcji wyrobu tworzona" jest cyfrowa fabryka" stanowiąca symulację przebiegu przepływu produkcji. Implementacje tego rodzaju są szczególnie widoczne w przemyśle samochodowym. Podkreśla to znaczenie obszaru organizacyjnego przygotowania produkcji w kontekście projektowanego (implementującego narzędzia modelowania i symulacji) ZISZ PODSYSTEM OBSŁUGIWANIA MASZYNY Wśród potrzeb klienta/odbiorcy postrzeganych przez pryzmat produktów wytwarzanych na danej maszynie należy wyodrębnić takie ich cechy, jak trwałość, dokładność, funkcjonalność, uniwersalność, standaryzacja, modułowość. Struktura wyrobu jest warunkowana takimi specyficznymi własnościami procesu produkcyjnego, jak: Sposób realizacji zleceń: na zamówienie na magazyn. Charakter przebiegu produkcji: stacjonarna, gniazdowa, linia produkcyjna. Ilość zamówień: seryjna, masowa, jednostkowa. Podsystem obsługiwania maszyny uwzględnia modele obiektów eksploatacji zawierające podstawowe moduły systemu wspomagania eksploatacji. Często wśród działań składających się na optymalne obsługiwanie (rys. 4.8) można wymienić wprowadzanie diagnozowania i odnowy elementów w postaci wariantów działania, takich jak:

130 130 Rys Schemat przebiegu remontu maszyny lub urządzenia[52] naprawa lub wymiana na naprawiony lub regenerowany element zamiast wymiany na nowy, naprawa/regeneracja w regionie zamiast naprawy lub regeneracji w serwisie producenta w dużej odległości od miejsca eksploatacji, szybka naprawa (krótki czas naprawy) podczas remontu (w czasie między demontażem i montażem) zamiast wymiany na nowy/naprawiony/regenerowany. W przypadku floty liniowej i regionalnej diagnozowanie i naprawy mogą być realizowane przez zewnętrzny podsystem wspierający obsługiwanie. Łączenie diagnozowania i napraw w jednym podsystemie ma szereg zalet. Możliwe lub łatwiejsze jest