Dnešná spoločnosť je podstatným spôsobom závislá od správneho fungovania technických systémov. Výrobné spoločnosti zameriavajú v poslednom období svoje aktivity na oblasť logistiky, najmä na oblasť informačnej logistiky ako na jeden z faktorov, ktorý možno využiť aj v údržbe s cieľom minimalizovať rozsah odstávok výrobných zariadení, ale hlavne s cieľom optimalizácie celkových nákladov na preventívne údržbárske výkony. Vhodným riešením možno veľa získať, ale v prípade nesprávnych rozhodnutí – pre nedostatok správnych alebo včasných informácií – aj stratiť. A práve tu možno vidieť ten správny priestor na využitie logistických informačných a komunikačných techník a technológií nielen v klasickej údržbe, ale dnes už aj v počítačovom prepojení jednotlivých suboddelení podniku, v tzv. e-údržbe.
Princípy logistiky a údržby, logistika v údržbe
Všeobecná charakteristika logistiky znamená schopnosť dodania daných druhov výrobkov v danom množstve, danej kvalite, na stanovené miesto dodania, v danom čase a za dohodnutú cenu. Logistika znamená však aj integráciu všetkých druhov tokov – hmotného, informačného, finančného, energetického a v neposlednom rade (v ostatnom čase) aj tok odpadov, resp. spätnú logistiku. Keďže sa firmy neustále snažia znižovať náklady, niektoré z nich sa zameriavajú na využitie nových a lepších technológií, iné zase idú cestou zníženia počtu pracovníkov. Ešte stále sa však relatívne málo firiem zameriava na činnosti, ktoré zlepšujú prevádzku výrobných systémov. Mnohokrát nárast nákladov spôsobujú nezhodné výrobky (nepodarky) a ostatné druhy plytvaní, ktoré by bolo nutné identifikovať. Mnohé z nich súvisia aj so zanedbanou údržbou.
Dnes je rozvoj informačných a komunikačných systémov veľmi rýchly a to núti neustále sledovať nové trendy, skvalitňovať služby a jednoznačne sa prispôsobovať požiadavkám trhu, pokiaľ chceme byť konkurencieschopní. Informačné a komunikačné technológie prenikajú do všetkých oblastí nielen štátnej správy a vzdelávania, ale aj hospodárstva a riadenia výrobných podnikov. Implementovaním existujúcich možností, výhod a prínosov informačných a komunikačných technológií (IKT) do logistiky vzniká nové odvetvie, tzv. e-logistika.
Manažment podniku často vníma údržbu ako podporný proces, ktorého fungovanie vyžaduje značné zdroje a pre firmu je teda predovšetkým nákladovým zaťažením. Skúsenosti z realizovaných projektov však ukazujú, že správne nastavený proces údržby v skutočnosti nestojí peniaze, ale vytvára hodnotu. A akú hodnotu môže vytvárať práve údržba? Hodnota sa vytvára všade tam, kde by bežne dochádzalo k plytvaniu, a práve údržba by musela „zasahovať“. Ide najmä o nasledujúce oblasti:
- vysoká efektívnosť v procesoch údržby,
- optimalizácia, resp. minimalizácia nákladov údržby,
- schopnosť merať efektivitu údržby,
- znižovanie zásob materiálu a náhradných dielov,
- bezporuchovosť zariadení – netreba zastavovať výrobu,
- možnosť a vhodnosť outsourcingu činností údržby,
- vhodná podpora procesu údržby informačným systémom.
Podnikanie v ktorejkoľvek oblasti si dnes už dokážeme len veľmi ťažko predstaviť bez využitia informačno-komunikačných technológií, či už v širšom, alebo užšom rozsahu. Tieto prostriedky, začlenené do IKT, prinášajú veľa pozitívnych prínosov a efektov. Na druhej strane sú potrebné adekvátne investície do inovácií a údržby. S neustále rastúcim vývojom a výkonom prirodzene rastú aj nároky na zvládnutie jej servisu, a to nehovoríme o udržaní kroku s najnovšími štandardmi a trendmi v tejto oblasti. Typická zostava – konfigurácia informačno-komunikačných technológií obsahuje softvérové a hardvérové prvky od viacerých dodávateľov. Závisí to od ich špecializácie. Problémom, ktorý je v tejto súvislosti jednoznačne aktuálny, je, ako celý tento zložitý systém riadiť tak, aby sme pri primeraných nákladoch zachovali zaručenú kvalitu. Možnosťou je riešenie vlastnými údržbárskymi zdrojmi alebo, ako už bolo spomínané vyššie, využiť služby outsourcingových firiem, ktoré poskytujú správu IKT. Ďalšou z možností je zaviesť koncepciu – stratégiu tzv. e-údržby, ktorej sa bližšie venujeme ďalej.
Logisticky orientovaná údržba znamená, v tom najjednoduchšom ponímaní, minimalizáciu rizík údržby. Logistika v údržbe aplikuje výsledky na základe dlhodobých skúseností. Analyzuje údaje o technickom živote a stave daného objektu so spätnou väzbou na oddelenie konštrukcie, výroby a pod. Logistika pomáha identifikovať a vytvoriť zodpovedajúci systém údržby z hľadiska organizácie, strategického plánovania a riadenia, montážnych postupov, informačných systémov a ďalších. Musí sa však zachovať požadovaná bezpečnosť, spoľahlivosť, prevádzkyschopnosť a životnosť zariadení. Z hľadiska logistiky, ale v nadväznosti na údržbu ide o nulové zásoby, nulovú nepodarkovosť, zaručený čas dodávok, minimálne prestoje a stopercentnú kvalitu produkcie – aj v zmysle stopercentnej kvality výrobných zariadení. Netreba však zabúdať ani na oblasť informačných systémov a ľudských zdrojov.
Informačná logistika a e-údržba
Dnešná spoločnosť je veľmi závislá od správneho fungovania technických systémov. Je to jav, ktorý nás vo všeobecnosti núti byť citlivými na poruchovosť týchto zariadení. Avšak zároveň súčasná doba vytvára veľmi „dobré“ prostredie na to, aby technické zariadenia boli náchylné na poruchy, aby mnohokrát spôsobovali chybovosť. Je to najmä v dôsledku toho, že v priebehu času a procesov sa požiadavky zainteresovaných strán menia, menia sa požiadavky na funkčnosť systémov vyplývajúcu z rýchleho technického rozvoja, vývoja rôznych operačných prostredí, menia sa zákony a predpisy a tak ďalej. Aby sa udržala vysoká úroveň spokojnosti zúčastnených strán v priebehu celého životného cyklu zariadenia, organizácie zodpovedné za tieto systémy musia byť citlivé na zmeny v požiadavkách, musia pružne reagovať na úpravu týchto systémov aj prostredníctvom lepšej údržby.
Čím ďalej, tým zložitejšie technické systémy musia plniť aj prísne požiadavky na spoľahlivosť, bezpečnosť a, samozrejme, aj na náklady v priebehu celého životného cyklu systému.
Práve e-údržba je prístup, ktorý možno aplikovať s cieľom zaistenia bezpečnosti a spoľahlivosti technických systémov; tiež môže pomôcť pri znížení nákladov na prevádzku po celú životnosť systému. Preto sa s cieľom spravovať zložitosť a kritickosť technických systémov a funkcií vyvinuli rôzne metódy údržby. Dve z týchto metód sa však v poslednom období využívajú čoraz viac. Ide o metódu údržby RCM (Reability Centered Maintenance) – údržba zameraná na bezporuchovosť – a metódu úplne produktívnej údržby – TPM (Total Productive Maintenance). Metóda hodnotí význam jednotlivých zariadení na základe ich dôležitosti a rizík vyplývajúcich z ich prípadného zlyhania.
Skúma funkcie každého zariadenia a umožňuje nájsť pre zariadenie optimálny plán údržby akceptujúci špecifiká jeho prevádzkovania. Výsledkom je vyššia spoľahlivosť systému a zníženie nákladov na jeho údržbu. Obe tieto metódy zdôrazňujú neustále zlepšovanie založené na rozhodovaní na základe zistených skutočností, a to v úzkej súčinnosti rôznych zúčastnených strán, ako je návrh systému, výroba a údržba. Fyzickú správu aktív možno považovať za najvyššiu úroveň riadenia údržby; dosahuje sa kombináciou RCM a TPM a neustálym zlepšovaním (Kaizen) sa zameriava na vynikajúcu údržbu. Najnovšie názory hovoria o tom, že údržba znižuje nielen obchodné riziká, ale tiež by sa na ňu malo „pozerať“ ako na proces s pridanou hodnotou v dnešnom dynamickom a konkurenčnom prostredí, čo sme spomenuli už vyššie.
Treba však ešte poznamenať, že aj keď je údržba určená na zaistenie bezpečnosti a spoľahlivosti systému, existuje množstvo prípadov, keď sa striktne prihliadalo len na technickú stránku komplexných a kritických systémov v dôsledku čoho došlo k vážnym nehodám s rozsiahlymi stratami. Je nevyhnutné dodržiavať bezpečnostné aspekty, nakoľko nesprávna údržba môže spôsobiť, že sa systém zhoršuje a tým sa podieľa na tvorbe kvalitatívnych nedostatkov, ako sú meškanie, nevyhovujúce produkty, a teda aj ekonomické straty. Početné štúdie dokazujú, že paradoxne 50 % – 70 % všetkých zariadení zlyhá predčasne po tom, čo bola vykonaná údržba [1]. Jednou z hlavných príčin nezhôd a nehôd pri údržbe je nedostatočná komunikácia a prenos informácií v rámci jednotlivých fáz a aktivít procesu údržby alebo aj medzi jednotlivými procesmi a ich fázami. Ešte závažnejšie môžu byť dôsledky zlej alebo nedostatočnej komunikácie medzi rôznymi „vrstvami“ údržby – v rámci odvetví, ako je automobilový priemysel, vlaková a letecká preprava a iný prepravný priemysel, môžu byť až fatálne.
Jedným z dôvodov korektnej a včasnej komunikácie poskytnutím informácie v rámci údržby je rozmanitosť potrebných informácií (napríklad dynamických aj statických dát, ktoré sa týkajú technického systému, zdrojov, organizácie...), aby sa vykonali rôzne činnosti v rámci procesu údržby. Preto má spomenutý prístup – e-údržba veľký potenciál zlepšiť správu informácií potrebných pri výkone činností spojených s údržbou a tým zvýšiť spoľahlivosť, bezpečnosť a náklady na životný cyklus kritických systémov. Aj keď existuje viacero názorov a pohľadov na to, čo vlastne e-údržba je, jeden parameter je spoločný. Nevyhnutnou súčasťou e-údržby je totiž aplikácia informačných a komunikačných technológií s cieľom dosiahnutia účinnej informačnej logistiky v rámci tejto oblasti údržby. Cieľom informačnej logistiky je poskytovať informácie just-in-time cieľovému používateľovi a optimalizovať proces poskytovania informácií, teda poskytovať správne informácie v správnom čase a mať ich k dispozícii na správnom mieste.
Pri aplikácii informačného logistického riešenia preto treba vziať do úvahy štyri základné aspekty, ktorými sú:
- manažment obsahu,
- manažment času,
- manažment komunikácie,
- kontext riadenia.
Jednoznačne najdôležitejším aspektom je manažment obsahu, nakoľko ostatné tri aspekty informačnej logistiky možno považovať za podporu riadenia obsahu, pretože ich cieľom je poskytovanie obsahu JIT cieľovým používateľom, aby sa optimalizoval proces informačnej siete. Správne využívanie obsahu v rámci riešenia e-údržby predpokladá, že sa tým prispeje k zníženiu rizík pri údržbe, ktoré sú spôsobené zlou dostupnosťou informácií a zlou komunikáciou vo vzťahu k procesu údržby.
Systémov, ktoré využívajú princípy informačnej logistiky a jej bázu poskytujú ďalej e-údržbe, je v súčasnosti na výber viacero. Avšak štandard definuje model, ktorý zahŕňa subjekty, ako napríklad produkty, výrobu, personál, vybavenie, materiál, segmenty procesov, výrobné plány a výkonnosť výroby. Iná časť normy sa zameriava na splnenie požiadaviek na sledovanie a monitorovanie. Možno konštatovať, že niektoré modely čiastočne podporujú dodávatelia technológií, napríklad Microsoft a SAP.
Niektoré špecifické modely údržby, ktoré prispievajú alebo čiastočne podporujú riadenie potrebných informácií logistiky, sú:
- systém na mobilnú údržbu (projekt SMMART) so zameraním na inteligentné značky a bezdrôtovú komunikáciu,
- platforma diaľkovej údržby (TELMA – TeleMaintenance) so zameraním na prognózovanie a podporu rozhodovania,
- techniky a technológie pre koncepty novej údržby (v rámci projektu TATOM) so zameraním na monitoring technológií príbuzných s letectvom.
Tieto snahy sa zameriavajú predovšetkým na poskytovanie informačných a komunikačných technológií na báze, ktorá môže byť použitá na účely súvisiace s manažmentom v rámci údržby [1].
Úloha e-údržby v udržateľnej výrobe
Ako už bolo spomenuté, v dnešnom globálnom konkurenčnom prostredí pociťujeme intenzívny tlak na výrobné odvetvie, aby sa trvalo znižovali a eliminovali nákladné neplánované prestoje a nečakané poruchy výroby a výrobných zariadení. S využívaním internetu začali spoločnosti vyžadovať podstatné zmeny pri transformácii tradičných postupov údržby z metódy „po pokazení opraviť“ na metodiku e-údržby „predvídať a zabrániť“. E-údržba rieši základné potreby prediktívnej inteligencie nástrojov na monitorovanie chýb skôr, ako sa chyba prejaví v prostredí. E-údržba poskytuje príležitosť pre tzv. údržbu 3. generácie. Digitálne asistenčné zariadenia (alebo personálny digitálny asistent – PDA) zohrávajú kľúčovú úlohu v poskytovaní mobilného riadenia údržby v každodennej praxi v dielni. Využívajú sa úplne nové technológie (napr. internet, mobilné zariadenia, mikrotechnológie, re-design stratégie údržby, existujúce informačné štruktúry, pričom umožňujú komunikáciu) na to, aby boli systémy e-údržby nákladovo efektívne.
E-údržba je sieť, ktorá integruje a synchronizuje rôzne údržby a spoľahlivosť aplikácií, zhromažďuje a poskytuje informácie o hodnote (aktívach) tam, kde je to potrebné. Je podmnožinou e-výroby (monitoruje a prepája systémy výroby a údržby), a e-biznisu (zbiera spätné väzby od zákazníkov a začleňuje ich do podnikových aplikácií vyššej úrovne). Ide teda o také činnosti, taký koncept riadenia údržby, keď sú aktíva monitorované a riadené cez internet. Internet je považovaný za novú technológiu, ktorá viedla niektoré firmy k nahradeniu konvenčnej reaktívnej stratégie za proaktívnu či agresívnu stratégiu.
Niekedy sa stretávame aj s pojmovou modifikáciou e-údržby v podobe IMS, čo znamená inteligentný systém údržby (Intelligent Maintenance System). Je to systém, ktorý využíva a spracúva zhromaždené údaje z výrobného (strojového) zariadenia s cieľom predvídať a zabrániť potenciálnemu zlyhaniu v nich. Výskyt porúch v zariadeniach môže byť nielen nákladný, ale dokonca až katastrofálny. Aby sa poruchám zabránilo, je potrebné, aby systém, ktorý analyzuje správanie stroja, dával výstrahu a pokyny preventívnej údržbe. Analýzu správania strojov umožňujú pokročilé senzory, systém zberu dát, ukladanie dát, schopnosť prenosu dát a analytické nástroje vyvinuté na tento účel. Inteligentné diagnostické systémy okrem zisťovania stavu zariadení vyhodnocujú aj veličiny a korigujú ich (LPA – logické programovateľné automaty).
Udržateľná výroba je definovaná ako výroba produktov, pri ktorej sa využívajú procesy priateľské k životnému prostrediu, šetriace všetky druhy energií a prírodných zdrojov a zároveň ekonomicky stabilné a bezpečné aj pre zamestnancov, spoločnosť a spotrebiteľov. Udržateľná výroba obsahuje udržateľné výrobky a výrobné procesy. Patrí sem aj výroba energie z obnoviteľných zdrojov, energetická efektívnosť a všetky súvisiace hľadiská ochrany životného prostredia [4].
Aby bolo možné čeliť súčasným výzvam, je nevyhnutné zmeniť spôsob výroby a spotreby produktov. Je nevyhnutné vytvárať viac pridanej hodnoty s menšími vstupmi, znižovať náklady a minimalizovať negatívny vplyv na životné prostredie. Teda zvyšovať efektívnosť pri nižších vstupoch. S týmito skutočnosťami treba počítať pri návrhu politiky údržby a obnovy. Preto sa treba pri navrhovaní modelu udržateľnej údržby a obnovy zaoberať výpočtom optimálneho intervalu údržby, minimalizáciou nákladov na výrobu a nákladov na údržbárske práce.
Je veľmi náročné určiť úlohy udržateľnej údržby najmä preto, že každá progresívna metóda riadenia výroby vyžaduje porovnanie s tradičným prístupom k údržbe, aby bolo jasné, aké zmeny je nevyhnutné urobiť. Základom sú charakteristické požiadavky, ako sú zvyšovanie produktivity, kvality a znižovanie nákladov. Z hľadiska riadenia výroby aj údržby ide aj o požiadavky na redukciu nadbytočných operácií, neproduktívneho času, nadprodukcie a iných druhov plytvania, ktoré s výrobou a údržbou úzko súvisia.
Záver
Každá porucha výrobného stroja predstavuje stratu, či už vo forme úplného zastavenia výroby, alebo zníženia vyrábaného objemu. Snaha o minimalizáciu týchto strát vedie cez znižovanie časovej náročnosti opráv. Informačný systém neustále sleduje výrobný proces vrátane procesu údržby v reálnom čase. Zásahy údržby treba plánovať a predvídať, treba optimalizovať náklady údržby a zároveň poskytovať štatistické vyhodnocovanie a spätnú väzbu. Logistický informačný systém údržby by mal spĺňať kritériá, ako je schopnosť automatizovať plánovanie údržby, generovať pracovné príkazy, umožňovať jednoduché vykonávanie analýz a vyhodnocovať štatistické údaje. Informačný systém ďalej poskytuje podporu pre identifikáciu kritických oblastí. Následným dôležitým krokom je integrovanie aktivít údržby do jednotného systému. Keďže v súčasnosti dochádza k výraznému rozšíreniu počítačových systémov riadenia výroby aj údržby, všetky aktivity plánovania a spoločného využívania informácií sú, zdá sa, vyriešené.
Alternatívne prostredie na prácu s informačnými systémami na riadenie údržby (e-údržba) umožňuje výkonným pracovníkom údržby jednoduchou, prehľadnou a intuitívnou formou zaznamenávať všetky potrebné údaje o výkone údržby tak, aby bol údržbár čo najmenej zaťažený administratívou spojenou s evidenciou výkonu a zároveň aby bol v informačnom systéme dostatok informácií potrebných na operatívne riadenie procesu údržby a na vyhodnocovanie a reportovanie o stave údržby a udržiavaných zariadení. Téma údržby a obnovy strojov a strojových zariadení je dnes nanajvýš aktuálna a výrazne prispieva k zabezpečeniu prosperity ktoréhokoľvek podniku.
Literatúra
[1] Karim, R. – Candell, O. – Söderholm, P. 2009. E-Maintenance and Information Logistics: Aspects of content format. In: Journal of Quality in Maintenance Engineering, Vol. 15. ISSN 1355-2511.
[2] Smith, R. – Hawkins, B. 2010. Lean Maintenance reduces costs, improve quality, and increase market share. Elsevier Butterworth–Heinemann. ISBN-13 978-0750677790.
[3] Valenčík, Š.: Metodika obnovy strojov. Košice: Ev a OL TU 2011. 330 s. ISBN 978-80-533-0679-7.
[4] National Council for Advanced Manufacturing. [online]. Citované 30. 3. 2015. Dostupné na: http://www.nacfam.org/ PolicyInitiatives/SustainableManufacturing/tabid/64/Default.aspx
Dr. Ing. Ingrid Součková, PhD.
Ústav výrobných systémov, environmentálnej
techniky a manažérstva kvality
Strojnícka fakulta STU v Bratislave
Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava
Tel.: +421 2 57296 564
e-mail: ingrid.souckova@stuba.sk