Aktuální vydání

celé číslo

04

2022

veletrh Amper 2022
celé číslo

Potřeba systémů řízení údržby a principy jejich využití

Automa 9/2001

Ing. Lubomír Šenkyřík, Ing. Pavel Bachura, Ataco, spol. s r. o., Ostrava
(pavel.bachura@ataco.cz)

Potřeba systémů řízení údržby a principy jejich využití

Na základě zkušeností z hutního průmyslu je stručně poukázáno na nezbytnost komplexního přístupu k optimalizaci nákladů na údržbu. Jsou diskutovány možné přístupy k hodnocení jejich rentability včetně problematiky tzv. outsourcingu.
V zájmu efektivního způsobu řízení údržby je preferována údržba podle skutečného stavu. Je konstatováno, že diskutované postupy optimalizace nákladů na údržbu jsou použitelné zejména s nástupem pokročilé softwarové podpory.

1. Potřeba řízení údržby

Podnikatelské subjekty jsou neustále nuceny snižovat náklady na své aktivity. Tyto náklady jsou dány:

  • cenami tzv. vstupů (suroviny, energie, mzdy, nájmy atd.);
  • použitým výrobním zařízením (odpisy, inovace);
  • náklady spojenými s údržbou, opravami a skladovým hospodářstvím;
  • režijními náklady (vedení podniku, účetnictví, marketing, obchod, informační systémy atd.).

Část uvedených nákladů je diktována trhem a nelze ji tedy výrazněji ovlivnit.

Relativně velký prostor pro redukci nákladů nám však poskytují např. výběr vhodných výrobních a podpůrných zařízení spolu s inovacemi a zvyšováním efektivnosti činností spojených s údržbou, opravami a skladovým hospodářstvím. Jednou z častých oblastí hledání rezerv, kde se náklady zpravidla jeví stále nadměrně vysoké, je údržba. Například u mnoha českých firem činných v hutnictví a těžkém strojírenství představují náklady na údržbu okolo 18 % celkových nákladů, zatímco ve srovnatelných podnicích v průmyslově nejvyspělejších zemích je to jen okolo 12 %.

Při nesprávné koordinaci s přímými výrobními potřebami podnikatelského subjektu se ale snižování nákladů v oblasti údržby může snadno stát příčinou čerpání prostředků i mnohonásobně větších, než jaké by stačily na odstranění původního problému (ztráty ve výrobě z nedodržení výrobního plánu nebo požadované kvality, náročnější údržbářský zásah, pokuty za nepřípustné ekologické následky a náklady na jejich odstraňování apod.). Proto je třeba volit optimální způsoby údržby, k čemuž je nutné její účelné řízení. K řízení údržby se dnes již zpravidla používají softwarové systémy, které v první řadě umožňují účelně zaznamenat velké množství údajů o stavu udržovaného subjektu. Tyto údaje jsou pak jádrem softwarového systému efektivně využívány v procesu řízení činností prováděných údržbářskými subjekty s následnou optimalizací nákladů spojených s udržováním objektů v patřičném technickém stavu.

2. Hospodárnost údržby

Při snaze o hospodárnou údržbu si musíme položit některé zásadní otázky, např.:

  • ve kterých významných oblastech může docházet ke zbytečnému vzrůstu nákladů a ztrát,
  • jak tyto oblasti učinit transparentními,
  • jak zajistit dostatek informací i pro zpětné vyhledávání příčin problémů,
  • jak tyto informace efektivně třídit a využívat včetně stanovení kompetencí a sankcí (hledání metody)
  • jaký nástroj pro realizaci vybrané metody použít.

Je jisté, že technický stav objektu (TSO) je dán do značné míry kvalitou péče o něj. Tuto péči jsme schopni sledovat a hodnotit podle velikosti nákladů na údržbu (dalšími faktory jsou např. objektivní vlivy a přístup uživatelů – i s tím se dá hodně udělat, jak uvidíme později). Tato závislost však není zcela jednoznačná, neboť prostředky na údržbu nemusejí být vynakládány optimálně, tzn. i při velmi rozdílných nákladech na údržbu lze ve skutečnosti dosahovat téměř stejného TSO. Tuto skutečnost zatím nebereme v úvahu, ale vrátíme se k ní.

Na základě dosud uvedených skutečností můžeme tvrdit, že hospodárnost údržby je významnou měrou ovlivňována dvěma dominantními faktory: Jsou to:

  1. Náklady na údržbu objektu (NÚ) vynaložené s cílem zachovat jeho jistý technický stav.

  2. Zvýšené náklady na pozdní údržbu a ztráty (NZ), kde mezi ztráty patří např. ztráty tržeb, ztráta klienta, ztráta konkurenční výhody, pokuty, penále atd. vyvolané špatným technickým stavem udržovaného objektu. (Pozn.: Do NZ zatím není zahrnuto zvýšení nákladů na údržbu z důvodu nehospodárně prováděných vlastních údržbářských výkonů. O tom dále.)

Předpokládáme-li, že TSO závisí na nákladech na údržbu, platí i tvrzení opačné a formálně lze psát NÚ = f1(TSO)

Současně je zřejmé, že špatný TSO je příčinou zvýšených nákladů NZ a formálně lze tedy zavést NZ = f2(TSO)

Obr. 1.

Zakreslíme-li obě uvedené funkce závislosti nákladů na TSO, dostaneme jejich součtem funkci celkových nákladů ve vazbě na TSO. Typické průběhy vidíme na obr. 1.

3. Vztah technického stavu objektu a údržby

Není sporu o tom, že kvalita, s jakou jsou prováděny údržbářské zásahy, se jednoznačně projevuje na technickém stavu objektu (pod pojmem údržbářský zásah zde nemáme na mysli pouze vlastní pracovní výkon pracovníků údržby, ale také zajištění náhradních dílů a materiálů, a to ať jde o běžný nákup nebo zajištění jejich výroby).

Stanovit závislost NZ na TSO je poměrně obtížné. V praxi ji lze za nějaké časové období s jistou hodnověrností odpozorovat, ovšem jen za předpokladu, že pro to máme vytvořenou metodu a vhodný nástroj pro její realizaci. Použitý nástroj musí umožnit nashromáždění dostatku dat k pozdější analýze. Cílem šetření mohou být např. exaktní doby trvání prostojů vyvolaných nezbytnými údržbářskými zásahy, četnosti poruch spolu s klasifikací jejich příčin atd. To vše včetně finančního vyjádření.

Náklady na údržbu NÚ jako funkci TSO můžeme dále rozdělit do dvou skupin: na náklady spojené s výkonnou složkou běžné údržby (včetně externí) a náklady na materiální zabezpečení, udržování a opravy výrobního zařízení. Při změnách obou těchto složek lze sledovat jejich vliv na TSO. Pokud se TSO výrazně nemění, je údržba předimenzovaná a existuje prostor, který můžeme využít ke snížení nákladů na údržbu. Pokud se ovšem TSO změní nad míru akceptovatelnou výrobou, je to signál, že náklady na údržbu jsou již v daném bodě neúměrně nízké.

Vždy je třeba mít na paměti, že není cílem, aby náklady vynaložené na udržování a opravy zařízení byly minimální, nýbrž aby byly optimální. Optimalizace nákladů na údržbu zařízení spočívá v jeho opravě až těsně před poruchou a výměnou jen těch dílů, které to vyžadují. Až do této doby je zařízení udržováno ve stavu, který může být vyjádřen měřítky kvality, kvantity a bezpečnosti. Realizovat tuto představu znamená přistoupit k systémovým řešením, pomocí kterých lze relativně správně a rychle rozhodovat o závažných skutečnostech úzce se dotýkajících jak vlastní výroby, tak i oblasti údržby.

4. Rentabilita nákladů na údržbu

4.1 Jak optimalizovat náklady na údržbu
Jak jsme uvedli shora, nemusí být závislost mezi kvalitou péče o technický stav objektu a náklady na jeho údržbu vždy zcela jednoznačná. Náklady na údržbu totiž někdy nejsou vynakládány optimálně, to znamená, že přes vynaložení i značně rozdílných prostředků bývá dosaženo jen velmi malých rozdílů v technickém stavu objektů.

Kontrolovat rentabilitu vlastních údržbářských výkonů a vyhledávat rezervy napomůže vhodná metoda (společně s příslušným nástrojem k její realizaci). Sledovat je třeba především následující údaje:

  • využití údržbářských kapacit,
  • poměr rentability nakupovaných a vlastních výkonů,
  • možnosti využití údržbářských kapacit jiných útvarů v rámci firmy.

Při vhodné volbě bude metoda (a jí příslušný nástroj) podporovat dnes prosazovaný způsob TPM (Total Productive Maintenance), zejména v oblasti přenesení odpovědnosti za technický stav objektu z údržbářského subjektu na subjekt výrobní, to je především jednoznačné stanovení povinností obsluh s přesnou evidencí jejich plnění a popř. i přenesení významného podílu rozhodování na pracovníky výrobního subjektu.

Nemalým, i když nepřímým přínosem je také soustavné, a v podstatě přirozené vytváření přehledných informací pro rozhodování v oblasti nákupu hmotných investičních prostředků a realizace zamýšlených inovací.

Významných úspor lze dosáhnout také v oblastech kapacitního zabezpečení údržbářských výkonů a materiálně-technického zabezpečení údržby.

4.2 Kapacitní zabezpečení údržbářských výkonů
Budeme-li zkoumat závislost výskytu poruch (vyjádřenou např. prostojem výrobního zařízení v časovém nebo hodnotového vyjádření) na čase v období jednoho roku, dojdeme k velmi zajímavému poznatku. V průběhu téměř celého sledovaného období je četnost poruch téměř konstantní, avšak v období dovolených počet poruch, resp. délka prostojů, významně roste (obr. 2). Příčinou této anomálie je, že běžnou údržbu provádějí zastupující pracovníci, kteří nejsou s udržovaným objektem dlouhodobě „srostlí“. I když údržba je přechodně zajištěna, projevuje se zde menší znalost technického objektu a jeho individuální chování.

Obr. 2.

Relativně častým jevem v českých firmách v současné době je totální outsourcing údržby, tj. úplné vyčlenění údržbářského subjektu mimo podnik. Veškeré údržbářské výkony jsou pak objednávány u specializovaných externích organizací. Důvody mohou být různé. Totální outsourcing však může mít velmi neblahé důsledky v celkovém nárůstu celkových nákladů. Příčin může být více. Jedna z nich vyplývá z předchozího zjištění, neboť zaměstnanci externích firem ne vždy znají vlastnosti daného technického zařízení tak dobře, jako vysoce specializovaný a se zařízením sžitý pracovník mateřské firmy. Další příčinou může být ztráta komplexního přehledu o stavu výrobních zařízení s možností např. i statistického vyhodnocování objektivních příčin prostojů. Vhodným řešením je kompromis. Organizace si ponechává odbornou složku údržby – „údržbářské know-how“ – a nakupuje údržbářské výkony jen málo závislé na specifických podmínkách a vlastnostech zařízení. Do odborné složky lze zařadit velkou část oblasti deklarace skutečného stavu zařízení (hlášení provozu, inspekční prohlídky) a dále specializované pracovníky, kteří jsou zvlášť odborně školeni k tomu, aby zvládli komplexní problematiku optimalizace souhry situace ve výrobě a údržby technických zařízení.

4.3 Řízení skladového hospodářství
Nejméně bolestnou cestou snižování nákladů na údržbu je omezení skladových zásob náhradních dílů a materiálu na minimum. Veličinami, podle kterých se hodnotí úroveň řízení skladových zásob, jsou časový průběh hodnoty zásob ve skladu a obrátka skladových zásob.

Obr. 3.

Typické sezónní průběhy hodnoty skladových zásob pro údržbu při špatně a dobře řízeném skladovém hospodářství jsou ukázány na obr. 3. Je-li sklad údržby dobře řízen, lze v těžkém průmyslu dosahovat obrátky asi 90 dnů. Na straně druhé lze sledovat až dvojnásobný vzrůst objemu skladových zásob před velkou opravou následovaný velmi rychlým odčerpáním požadovaných náhradních dílů i materiálu (vlastní spotřeba na opravu). Dokonalá znalost stavu zásob je přitom sice výchozí podmínkou pro správné rozhodování doplňování skladu, avšak sama o sobě nestačí. Proti ní totiž stojí skutečně požadované množství skladových položek, které je obrazem skutečného technického stavu objektu (poznatky z inspekcí, technické diagnostiky, provozu, oblasti bezpečnosti práce atd).

Pokud dokážeme adresně definovat objednávané množství potřebných skladový položek a tyto následně zajistit a skutečně spotřebovat, pak můžeme očekávat radikální pokles objemu skladových zásob.

5. Systematický sběr informací o stavu objektu – moderní nástroj řízení preventivní údržby

Stále diskutovanou otázkou údržby je způsob jejího řízení. Tři základní přístupy jsou graficky charakterizovány na obr. 4.

Obr. 4.

Dříve byla preferována ryze plánovitá preventivní údržba spočívající v pravidelných odstávkách zařízení z důvodu oprav. Ty byly dlouhodobě plánované a jejich termíny vycházely ze stanovené doby cyklu a termínu předchozí opravy. Náklady spojené s takto prováděnou údržbou byly vysoké.

Ve snaze minimalizovat náklady na údržbu se začaly projevovat tendence provádět opravy až po poruše. Tento způsob měl samozřejmě negativní dopady na výrobu (nenadálé výpadky, závažnější důsledky poruch s možným ohrožením zdraví a životů atd.).

Mezi uvedenými dvěma extrémy leží způsob údržby objektů podle skutečného stavu zařízení i situace ve výrobě, která vychází z moderních zásad preventivní údržby se silnou podporou diagnostické údržby a účinnými nástroji pro řízení. Při této údržbě je důležité adresně (co, kdo, kde, kdy) definovat způsob systematického (nejlépe i plánovitého) získávání informací o stavu objektu a na základě jeho výsledků vytvářet frontu požadavků na údržbářské zásahy včetně celé řady doplňujících údajů, jako je požadovaný termín odstranění závady, typ opravy (běžná, dekádní, střední), charakter a pravděpodobná příčina poškození atd. Současně se z těchto a dalších údajů (vývoj ukazatelů kvality produkce apod.) vyhodnocuje skutečný technický stav objektu. Všechny získané informace slouží k tomu, aby byl objekt udržován ve stavu přiměřené technické spolehlivosti vzhledem k požadavkům výroby a údržbářský zásah se oddálil do co možná nejzazšího okamžiku. Vlastní oprava by pak měla proběhnout pokud možno těsně před poruchou.

Systematický sběr informací o stavu objektu je tedy z tohoto pohledu základním nástrojem. Nástroj, např. softwarový, který pro řízení údržby vybereme, jej tedy musí dostatečně podporovat.

6. Závěr

Náklady spojené s údržbou výrobních prostředků jsou pro mnoho podnikatelských subjektů jednou z mála oblastí, kde ještě lze šetřit. Při snaze o hospodárnost v údržbě je však nutné mít stále na zřeteli, že cílem není náklady na udržování a opravy zařízení minimalizovat, nýbrž je dynamicky optimalizovat, zejména s ohledem na možné ztráty v důsledku nedostatečné údržby.

Pokud jde o náklady na samotné údržbářské výkony, je třeba bedlivě sledovat jejich rentabilitu, neboť ne vždy platí přímá úměra mezi náklady na údržbu a technickým stavem objektu. V případě vyčlenění údržbářského subjektu mimo organizaci (outsourcing) je dobré ponechat si alespoň „údržbářské know--how“. Pozornost je také vhodné věnovat způsobu řízení skladového hospodářství (časovému průběhu objemu zásob ve skladě, době obratu zásob) a MTZ.

Cílem, ke kterému je v oblasti údržby třeba směřovat, je údržba objektů podle jejich skutečného stavu i situace ve výrobě. Cesta k tomuto cíli vede bezpochyby přes systematické (nejlépe i plánovité) získávání informací o stavu objektů a účinné nástroje k řízení údržby.

Pro podporu činností při řízení údržby, které jsou v článku diskutovány, je dodáváno mnoha tvůrci i distributory mnoho různých softwarových produktů. Jeden z nich, osvědčený v podmínkách těžkého průmyslu, je popsán v informaci na této straně.