Informatyka w recyklingu Nowe rozwiązania w ramach projektu E-Mult

Transkrypt

1 Informatyka w recyklingu Nowe rozwiązania w ramach projektu E-Mult Sławomir Puchalski Trudna sytuacja rynku pojazdów wycofanych z eksploatacji jest spowodowana m.in. kłopotami z pozyskiwaniem wraków. To powoduje, że szereg nowych w branży MŚP szybko staje na progu bankructwa. Skutecznym rozwiązaniem dla firm potrzebujących wsparcia jest dostęp do sprawdzonej i fachowej wiedzy, głównie z dziedzin takich jak: technologie demontażu, przewidywanie zachowań rynku części zamiennych, zagadnienia prawne recyklingu pojazdów itd. Innowacyjne rozwiązania opracowane w projekcie E-Mult pozwolą na 1) zakładanie i zarządzanie sterowanymi rynkiem, dynamicznymi sieciami przedsiębiorstw (prowadzących recykling pojazdów wycofanych z eksploatacji) oraz 2) budowanie forum wiedzy dotyczącego aspektów działania tych przedsiębiorstw. Sytuacja na rynku recyklingu Problematyka zanieczyszczenia środowiska naturalnego spotyka się w ostatnim czasie z coraz większym zrozumieniem. Obszary kryjące się pod terminami ekologia i ochrona środowiska traktowane są z coraz większą troską. Mówi się, że rygorystyczne traktowanie odpadów jest bezwzględnie konieczne. Niestety, poziom świadomości w tej dziedzinie nadal jest zastraszająco niski. Zadanie zwiększenia rzeczywistej ochrony środowiska spoczywa głównie na władzach lokalnych. Wszelkimi dostępnymi metodami należy uczulać społeczeństwo na problemy związane z degradacją środowiska naturalnego, a poprzez programy edukacyjne już w wieku dziecięcym wpajać wiedzę o właściwym postępowaniu z odpadami i skutkami zaniedbań w tym zakresie. Przykładem negatywnego wpływu na środowisko naturalne są zniszczenia spowodowane bagatelizowaniem norm i istniejących regulacji prawnych w dziedzinie recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji (PWE). Pojazdy te, nieodpowiednio traktowane, stanowią ogromne zagrożenie dla środowiska. Nie są znane dane dotyczące zużytego oleju, płynów chłodzących, kwasów z akumulatorów i innych płynów toksycznych, które każdego roku wsiąkają w ziemię, bądź trafiają na składowiska odpadów razem z wrakami samochodów. Brak świadomości konsekwencji takich działań sprzyja lekceważeniu przepisów na rzecz ochrony środowiska i jest zagrożeniem dla nas samych. Omówione w dalszej części artykułu rozwiązania mają za zadanie wesprzeć działalność przedsiębiorstw zajmujących się recyklingiem samochodów. Recykling samochodów poprzez swoją specyfikę oraz skalę, wynikającą z lawinowego rozwoju motoryzacji, wyma- mgr inż. Sławomir Puchalski Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Warszawa ga podjęcia szybkich działań usprawniających. Optymalizacja odzysku części i materiałów pochodzących z recyklingu PWE w znacznej mierze przyczyni się do zmniejszenia zapotrzebowania na materiały pierwotne surowce, oszczędzając tym samym zasoby naturalne ziemi. Recykling PWE w Europie jest zorganizowany na bazie setek małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP). Działają one w niezwykle trudnych warunkach spowodowanych wieloma czynnikami, począwszy od zmiennej, niekompletnej i często nieproekologicznej legislacji, poprzez działającą poza prawem szarą strefę, a kończąc na niskim poziomie wiedzy o nowych możliwościach i tendencjach rozwojowych branży recyklingu. Przedsiębiorstwa związane z recyklingiem działają często w znacznych odległościach od siebie oraz od zakładów przetwórstwa materiałów, rozproszone na terenie całej Europy. Zmiana anachronicznej sytuacji recyklingu samochodów wymaga inteligentnego i wszechstronnego innowacyjnego podejścia. Rozwiązaniem problemu może być określenie zasad współpracy przedsiębiorstw należących do łańcucha recyklingu pojazdów oraz zastosowanie nowych narzędzi w postaci systemu informatycznego. Wydaje się godnym uwagi, że budowanie sterowanych rynkiem, dynamicznych i ponadregionalnych sieci przedsiębiorstw jest właściwą, nowatorską drogą rozwoju. MŚP w kontekście projektu E-Mult Opracowywany w ramach projektu European Multi- -threaded Dynamic SME Networks for Market-Driven ELV Recycling (Europejskie, wielowątkowe, dynamiczne sieci MŚP dla sterowanego rynkiem recyklingu PWE) system E-Mult jest adresowany do małych i średnich przedsiębiorstw zajmujących się zbiórką i demontażem pojazdów wycofanych z eksploatacji. Celem systemu jest wspomaganie tworzenia i zarządzania dynamicznymi, wielowątkowymi, ściśle zdefi- 49

2 niowanymi sieciami przedsiębiorstw. W tradycyjnym pojmowaniu sieci, przedsiębiorstwa, które ją tworzą, w mniejszym bądź większym stopniu realizują te same zadania, a jej skład nie zmienia się znacząco w długim okresie czasu. Dynamiczne sieci przedsiębiorstw to takie, w których partnerzy mogą zmieniać się w czasie istnienia sieci oraz trwania współpracy. Sieć dynamiczną można szybko zawiązać, a po osiągnięciu określonych celów rozwiązać. Przedsiębiorstwa współpracujące ze sobą w ramach sieci mogą działać wielowątkowo realizując różne zadania. System E-Mult dostarcza kompleksowych informacji finansowych związanych z procesem recyklingu, umożliwiając zwiększenie opłacalności demontażu pojazdów. Przedsiębiorstwa prowadzące demontaż pojazdów (PDP) są firmami produkcyjnymi, w których na wejściu znajduje się materiał, a na wyjściu gotowy wyrób. W tym przypadku materiałem jest wrak pojazdu, a produktem wyjściowym odzyskane części, materiały wtórne i odpady. Jednakże PDP mają znikomy wpływ na rodzaj i jakość materiału na wejściu oraz na terminowość dostaw. Podaż PWE jest bardzo niestabilna i zróżnicowana. Na wejściu PDP pojawiają się pojazdy różnych producentów, w różnym wieku i stanie technicznym. Podobnie jest na wyjściu przedsiębiorstwa, gdzie uzyskuje się cały szereg bardzo zróżnicowanych produktów. Także zbyt na rynku części pochodzących z demontażu jest uzależniony od regionu działania PDP. Nierównomierna dostawa materiałów powoduje przestoje produkcji, bądź podaż na wejściu przekracza moce przerobowe firmy. Można wyobrazić sobie sytuację, w której dwa położone blisko siebie przedsiębiorstwa znajdują się w odmiennych stanach tj. jedno ma przestój z powodu braku materiałów, natomiast drugie ma ich nadwyżkę. Należy wówczas połączyć moce przerobowe obu firm i zapewnić im zrównoważone obciążenie. Uruchomienie procedur współpracy przedsiębiorstw w celu zidentyfikowania bieżących potrzeb biznesowych firm, a następnie odnalezienie potencjalnych współpracowników, nawiązanie współpracy i poprowadzenie jej aż do zakończenia ustalonego procesu, przy jednoczesnej kontroli wszystkich aspektów jest realizowane za pomocą wyspecjalizowanego oprogramowania. Głównym celem projektu E-Mult było opracowanie systemu informatycznego wspomagającego tworzenie sieci przedsiębiorstw, zarządzanie współpracą sieci oraz tworzenie i zarządzanie organizacjami wirtualnymi. Wirtualne organizacje działają na podobnych zasadach jak organizacje rzeczywiste, mają konkretne cele biznesowe i dążą do ich osiągnięcia. Inna jest tylko struktura takiej organizacji, ponieważ fizycznie składa się z kilku bądź kilkunastu firm współpracujących ze sobą. Małe i średnie przedsiębiorstwa, wchodzące w skład łańcucha recyklingu samochodów, tworzą niejednolitą, raczej chaotyczną, otwartą przestrzeń przedsiębiorstw, tj. grupę firm niepowiązanych formalnie. Tworzenie wirtualnej organizacji może być realizowane na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na organizowaniu się przedsiębiorstw bezpośrednio z otwartej przestrzeni. Przedsiębiorstwa muszą znaleźć partnerów do współpracy, co jest bardzo trudne. Pomijając aspekt zaufania do potencjalnego partnera, konieczna jest co najmniej znajomość jego mocnych strony. Uzyskanie takiej informacji jest zwykle trudne. Gdy zbierze się grupa przedsiębiorstw zdecydowanych podjąć współpracę, pojawiają się kolejne problemy, które dla wielu są nie do przebrnięcia. Utworzenie przedsiębiorstwa wirtualnego rzadko kończy się sukcesem. Zdecydowanie lepsze efekty daje drugi sposób tworzenia wirtualnej organizacji bazujący na systemie informatycznym, powiązanej z nim metodyce oraz interaktywnym portalu internetowym oferującym niezbędną wiedzę. System E-Mult to trzy elementy oprogramowanie, metodyka oraz Forum Wiedzy. Przedsiębiorstwo, które chce stosować ten system musi spełnić warunki wejściowe - musi określić, na jakich warunkach jest gotowe podjąć współpracę z innymi firmami, które zasoby firmy może współdzielić, na jakich zasadach itp. Użytkownicy systemu E-Mult tworzą wirtualne środowisko działań, w ramach którego są budowane wirtualne organizacje. Jednocześnie może być tworzonych wiele organizacji, tj. różnych sieci przedsiębiorstw, w zależności od aktualnych wymogów rynku. Sieci te dynamicznie dostosowują się do zmiennych warunków, co jest istotną potrzebą dla recyklingu samochodów. Po osiągnięciu celów biznesowych, sformułowanych podczas tworzenia organizacji wirtualnej, jest możliwe jej rozwiązanie i zakończenie działań. Przynależność przedsiębiorstwa w danym okresie do jednej organizacji wirtualnej nie ogranicza możliwości przystąpienia do kolejnych organizacji w ramach innych sieci. Zaplecze informatyczne System E-Mult oferuje użytkownikom kompletną wiedzę o kondycji wszystkich przedsiębiorstw wchodzących w skład wirtualnego środowiska działań, oraz o aktualnej sytuacji i zapotrzebowaniu rynku. Zastosowane metody statystyczne i probabilistyczne pozwalają dokonywać predykcji zmian na rynku. Pod przyjaznym użytkownikowi graficznym interfejsem kryją się złożone mechanizmy, zapewniające stabilną pracę oraz skuteczność działania. Aby osiągnąć zamierzony cel, opracowano trzy grupy algorytmów zaimplementowane w oprogramowaniu. Grupa 1. Współdzielenie zasobów i podział zadań Zadania realizowane przez algorytmy tej grupy dostarczają informacji potrzebnych do podjęcia decyzji o zagospodarowaniu/współdzieleniu wolnych za- 50

3 sobów firmy oraz przekazywaniu i redystrybucji PWE między firmami. Obliczenia są przeprowadzane na podstawie dziennych raportów o stanie wolnych zasobów partnerów, kosztach transportu, kosztach demontażu, zapotrzebowaniu rynku, cen części itp. Przyjmijmy, że w sieci znajduje się szereg PDP, a każde z nich ma pewną liczbę PWE oczekujących w kolejce do wymiany między partnerami. Przy zastosowaniu algorytmu z grupy 2, PDP określa, które pojazdy będą demontowane na miejscu. Następnie szacuje się opłacalność wystawienia pojazdów nieprzeznaczonych do demontażu lokalnego na Wirtualną Giełdę. Jeśli okaże się to mało korzystne, pojazd kierowany jest do strzępiarki, po uprzednim usunięciu materiałów niebezpiecznych. Bazując na wynikowych ofertach, PDP szacuje swój przychód z recyklingu pojazdów dostępnych na Wirtualnej Giełdzie. Efektem jest macierz zainteresowań określająca, które PDP jest zainteresowane pozyskaniem poszczególnych PWE. Tworzona jest też macierz wyznaczająca zasoby firm należących do sieci, które mogą być udostępnione. Iloczyn obu macierzy wyznacza możliwe i opłacalne operacje demontażu. Wynikowa macierz pozwala na optymalny rozdział pracy między poszczególnych partnerów sieci. Dalej generowane są propozycje wymiany PWE. Po zakończeniu procesu analizy korzyści na poziomie sieci oraz ustaleniu szczegółowych warunków współpracy, tworzony jest harmonogram transportu PWE pomiędzy przedsiębiorstwami. Grupa 2. Strategia demontażu i harmonogramowanie operacji Alg 2 Definiowanie OSDS Alg 2 Czy demontować lokalnie? Alg 1 Czy wysyłać do WG? Alg 1/Alg 2 Czy PWE jest interesujący dla WG? Alg 1 Proponowanie wymiany PWE Alg 2 Harmonogramowanie operacji Alg 3 Zapisanie informacji o czasie operacji i narzędziach Alg 3 Aktualizacja statystyk Alg 3 Obliczanie wskaźników finansowych Alg 3 Symulowanie wskaźników finansowych Algorytmy tej grupy wpływają na poprawę organizacji pracy w firmie. Każdy przyjęty do przedsiębiorstwa pojazd (PWE) powinien zostać poddany szczegółowej analizie pod kątem opłacalności jego demontażu. Jeden z algorytmów pozwala na oszacowanie kosztów demontażu poszczególnych części i podzespołów oraz przychodu. Na tym etapie podejmowana jest decyzja, czy demontować poszczególne części oraz czy konkretny PWE będzie demontowany na miejscu, czy przekazany innej firmie. Wynikiem działania, przy założeniu, że pojazd będzie demontowany lokalnie, jest strategia demontażu pojazdu zawierająca listę części, których demontaż jest opłacalny. Inny algorytm z tej grupy generuje harmonogram prac dla pojazdów oczekujących na demontaż i o zdefiniowanych strategiach demontażu. Harmonogram jest generowany na podstawie strategii demontażu pojazdów oraz aktualnej informacji o zasobach firmy - liczbie stanowisk demontażu, dziennym wymiarze godzin pracy, dostępnym sprzęcie specjalistycznym, liczbie pracowników itp. Obliczenia strategii demontażu, stosowane podczas szacowania kosztów oraz opłacalności demontażu poszczególnych części pojazdu przy znacznej liczbie podzespołów są praktycznie niewykonalne. Kolejny algorytm generuje szablon wyznaczający szczegółową strategię demontażu konkretnego pojazdu. Na podstawie zgromadzonej w systemie wiedzy możliwe jest wskazanie części lub podzespołów, które są warte wymontowywania. Grupa 3. Pomiary i śledzenie wartości dodanej Zadania związane z obliczaniem wskaźników biznesowych w firmie oraz szacowaniem ich wartości są realizowane przez algorytmy grupy 3. Na podstawie bieżących pomiarów różnych wskaźników oraz wiedzy zgromadzonej w systemie, każde przedsiębiorstwo będące jego użytkownikiem może przeprowadzać analizy i generować raporty. Pomiary i analizy dotyczą nie tylko wskaźników biznesowych firmy, OSDS Demontaż lokalny Demontaż lokalny nieopłacalny Nie wysyłać PWE do WG Wysłać PWE do WG Tworzenie macierzy dostępnych zasobów i zainteresowania pojazdami Ustalenia wymiany PWE Wymiana PWE Harmonogramowanie Zapisywanie czasu przeprowadzonych operacji i użytych narzędzi Nowe wartości statystyczne Obliczone wskaźniki finansowe Symulowane wskaźniki finansowe Finalna decyzja partnera Usprawnienia działania firmy w oparciu o wyznaczone wskaźniki Przekazanie zasymulowanych wskaźników do systemu Rys. 1. Sekwencja wykonywania algorytmów: OSDS ogólna strategia demontażu samochodu, PWE pojazdy wycofane z eksploatacji, WG wirtualna giełda 51

4 ale też procesów technologicznych. Zastosowanie metod statystycznych pozwala na szacowanie wartości wskaźników biznesowych i ulepszanie procesów produkcyjnych. Opracowane w ramach projektu E-Mult algorytmy są wykonywane sekwencyjnie z uwzględnieniem licznych zależności między nimi. Należy zaznaczyć, że nie wszystkie algorytmy są zawsze wykorzystywane. Użytkownik systemu E-Mult może dowolnie uruchamiać poszczególne moduły oprogramowania, w zależności od realizowanego zadania. W wielu przypadkach uruchomienie jednego modułu uzależnione będzie od wyników działania innych (rys. 1). Portal Forum Wiedzy Termin forum wiedzy w znaczeniu informatycznym pojawił się wraz z upowszechnieniem Internetu. Według jednej z licznych definicji jest przeniesioną na strony www formą grup dyskusyjnych, która służy wymianie informacji i poglądów za pomocą przeglądarki internetowej. Użytkownicy prowadząc dyskusję dodają wiadomości do omawianego tematu rozbudowując go. Inni użytkownicy mogą ustosunkować się do poprzednich wypowiedzi, tworząc tym samym nowe wątki, czyli struktury przypominające rzeczywistą dyskusję. Tym samym wszyscy uczestnicy dyskusji stają się twórcami forum. Forum Wiedzy, jako część systemu E-Mult, jest miejscem integrującym użytkowników (MŚP, przedstawiciele technologii informacyjno-komunikacyjnych, jednostki badawczo-rozwojowe) w celu wymiany i gromadzenia informacji, doświadczeń, wiedzy i pomysłów. Zawartość Forum Wiedzy stanowi wynikowy dorobek systemu E-Mult, ukierunkowany między innymi na: potencjalne nowe metody wykorzystania recyklatów operacje niezbędne do realizowania powyższych metod wskazówki dotyczące nawiązywania współpracy partnerskiej. Podczas prac nad E-Mult, konsorcjum realizujące projekt spotkało się z problemem zaufania w aspekcie planowanej współpracy użytkowników tworzonego systemu. Wyróżnienie słowa podkreśla jego rolę i znaczenie dla tworzenia systemów gromadzących lub zarządzających wymianą danych istotnych dla partnerów. Wraz ze wzrostem skali współpracy sieciowej, między firmami wzrasta odpowiedzialność nakładana na ww. systemy. Zakładając, że Forum Wiedzy realizuje pełną wymianę informacji dotyczących doświadczenia w znaczeniu działań i technologii, konieczne jest zachowanie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa i prywatności. Strona internetowa Forum Wiedzy jest wyposażona w liczne mechanizmy ochronne, które można określić następującymi terminami: kontrola dostępu ochrona przed nieautoryzowanym dostępem autentykacja mechanizmy zapewniające potwierdzenie tożsamości poufność ochrona przed ujawnieniem prywatnych danych integralność ochrona przed nieautoryzowanym naruszeniem danych identyfikowalność mechanizmy mające na celu jednoznaczne identyfikowanie rozmówcy odpowiednie techniki administrowania sprawne zarządzanie sprawami organizacyjnymi, prawami dostępu, strukturą i odpowiedzialnością za wprowadzane treści bezpieczeństwo mechanizmy kontroli i procedury zapewniające bezpieczeństwo zgromadzonych danych oraz zaplecza sprzętowego. Poziomy dostępu do Forum Wiedzy oraz ich funkcjonalności zostały sklasyfikowane następująco: Funkcje dostępne publicznie: wyszukiwanie określonej zawartości przy użyciu słów kluczowych prowadzenie dyskusji na forum przeglądanie zawartości dostępnej wiedzy. Funkcje dla użytkowników zarejestrowanych: tworzenie, modyfikowanie, kasowanie zawartości (dokumenty, rysunki itp.) tworzenie nowych elementów (kategorii, artykułów, tematów forum, ankiet itp.) zarządzanie kontem systemowym użytkownika wczytywanie plików. Rys. 2. Strona główna portalu Forum Wiedzy Zawartość portalu podzielona jest na kategorie widoczne w głównym menu (rys. 2): Nowości i wydarzenia Ekonomia/prawo Nauka i szkolenie Technologie informacyjno-komunikacyjne w recyklingu Recykling samochodów Inicjatywy i projekty badawczo-rozwojowe Reklama Wyślij zawartość* Moje konto* Wyloguj*. * Elementy niedostępne w publicznym menu 52

5 Portal jest dostępny dla wszystkich zainteresowanych pod adresem eu/kf na określonych zasadach. Podczas zakładania konta użytkownik może wybrać jeden z pięciu języków (angielski, niemiecki, polski, hiszpański, węgierski), w którym będą prezentowane zamieszczone materiały oraz samo menu. Należy dodać, że publikowane materiały powinny mieć swoje odpowiedniki we wszystkich językach i być prezentowane zgodnie z wybraną lokalizacją. Jeżeli tłumaczenia nie są dostępne, wtedy wyświetlany jest tekst oryginalny. Podsumowanie Problemy firm branży recyklingu PWE są głównie wynikiem nieuczciwej konkurencji. Istotny wpływ na ich działanie mają obowiązujące regulacje prawne, wyznaczające ramy działalności, oraz bardzo zmienna charakterystyka podaży PWE. Jednym z celów projektu E-Mult jest ułatwienie działalności PDS poprzez przenoszenie na ich grunt nowoczesnych rozwiązań informatycznych. Udostępnienie recyklerom dostosowanych do ich rynku narzędzi zarządzania pozwoli im zbudować silne relacje partnerskie. Nawiązanie i zacieśnianie współpracy z innymi firmami zapewni im stosowną ochronę i podniesie rentowność przedsięwzięć. Znaczący wpływ na jakość ich usług zapewni dostarczenie wspólnego, sprawdzonego i stale rozwijanego źródła wiedzy. Podniesienie rentowności legalnie działających firm powinno przyczynić się do ograniczenia działalności szarej strefy w tej branży, a pośrednio ograniczy zanieczyszczanie środowiska naturalnego człowieka. Walka o maksymalne ograniczenia szarej strefy należy do obowiązku wszystkich organów administracji państwa, przedsiębiorstw licencjonowanych i obywateli. Szara strefa jest częścią patologii społecznej. Przedsiębiorstwa działające w szarej strefie nie spełniają wymogów ochrony środowiska i innych regulacji prawnych. Demontaż pojazdów w działających nielegalnie firmach odbywa się na nieutwardzonym, niezabezpieczonym i niezadaszonym terenie. Nieosuszone pojazdy oraz wymontowane z nich części przechowywane są niedbale, bez żadnych zabezpieczeń. Olbrzymie ilości szkodliwych substancji trafiają bezpośrednio do gruntu. Więcej informacji o projekcie E-Mult można znaleźć na stronie internetowej: 53