Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Týmová spolupráce při realizacích systémů integrované automatizace

číslo 7/2002

Týmová spolupráce při realizacích systémů integrované automatizace

Příspěvek vychází z neoddiskutovatelné skutečnosti, že klíč k úspěchu při realizacích systémů integrované automatizace mají v rukou lidé. Věnuje se proto některým otázkám týkajícím se týmové spolupráce při automatizačních projektech, výsledkům této spolupráce a požadavkům na složení týmů a na kvalifikaci jejich členů. Jsou vyzvednuty aspekty týmové spolupráce jak na straně zhotovitele, tak na straně objednatele. Týmová spolupráce je rozpracována podle etap budování systémů integrované automatizace. Autor vychází ze zkušeností získaných při budování rozsáhlých systémů automatizace v období posledních dvaceti let.

1. Úvod

Vybudovat systém integrované automatizace (SIA), tj. systém založený na kombinaci automatizace a informatiky, znamená uskutečnit složitý komplex činností pracovníky různých oborů a profesí. Při budování SIA je nutné respektovat zásady systémového přístupu. Postup výstavby obecného SIA se zpravidla člení na tři základní etapy a v jejich rámci dále na dílčí etapy:

  • předprojektové etapy:
    – definování záměru projektu,
    – vypracování poptávky a zadání pro výběrové řízení,
    – vypracování nabídky,
    – výběrové řízení,
    – obchodní jednání a zahájení vlastní realizace;
  • realizační etapy:
    – zpracování projektové dokumentace,
    – dodavatelská činnost,
    – vývoj nestandardních technických prostředků,
    – vývoj programových prostředků,
    – výroba a montáž,
    – oživení a prvotní zprovoznění,
    – technologické ověřování;
  • předprovozní etapy:
    – školení personálu,
    – zkušební provoz,
    – záruční provoz,
    – uvedení do trvalého provozu.

Otázky personálního zajištění všech činností spojených s budováním SIA je vhodné řešit z pohledu specifických vlastností i rozsahu budovaného SIA. Dále je nutné si uvědomit, že kvalitní personál je nutné mít u obou stran budujících SIA, tj. na straně budoucího uživatele (objednatele) i na straně dodavatele (zhotovitele). Realizační týmy obou stran spolu komunikují a spolupracují.

Obr. 1.

V další výkladu se vychází z přehledového znázornění typu a náplně činnosti týmů zúčastněných na budování SIA na straně objednatele (O) a zhotovitele (Z) uvedeného na obr. 1.

2. Pracovní týmy v předprojektových etapách

2.1 Stanovení záměru a poptávka
Proces budování SIA je zahájen v týmu objednatele O1, jehož úkolem je zpracovat projektový záměr. Iniciátorem procesu v praxi zpravidla je oddělení technologie ve spolupráci s oddělením automatizace, v případě budování informačního systému oddělení správních nebo organizačních služeb podniku.

Osobami definujícími projektový záměr jsou odborní pracovníci s podrobnou znalostí technologického nebo ekonomického a organizačního provozu objednatele. Ti dovedou zhodnotit stávající stav konkrétní řešené oblasti v podniku, specifikovat cílový požadavek a stanovit důvod realizace SIA. Velmi důležitá je přitom také znalost možností a způsobů řešení stávajícího problému ve světě a jejich pozitivních i negativních rysů. Výstupem činnosti týmu O1 je technický záměr budování SIA. Tento záměr zpravidla předkládá investiční oddělení budoucího objednatele jako dokument (spolu)definující podmínky veřejné soutěže vyhlášené podle zákona nebo (spolu)tvořící poptávku přímo odesílanou vybraným potenciálním zhotovitelům.

2.2 Vypracování nabídky
Úkolem pracovního týmu Z1 je vypracovat nabídku podle zadání podmínek veřejné soutěže nebo poptávky. Tým tvoří pracovníci oddělení marketingu zhotovitele s technicko-obchodní odborností. Ti profesionálně a rychle připraví a vydají nabídku odpovídající zadání a požadavkům zadavatele a možnostem zhotovitele.

2.3 Výběr realizátora
Po obdržení nabídek od přímo vyzvaných nebo přihlásivších se potenciálních zhotovitelů je tým O1 vyhodnotí. U veřejných soutěží vypisovaných podle zákona se tak děje v těsné spolupráci se zákonnou vyhodnocovací komisí. Tým O1 studuje nabídky, posuzuje je a porovnává. Vytváří také stupnici k jejich ohodnocení se všemi souvislostmi. Výstupem této části činnosti týmu O1 je zpráva o technické, cenové, realizační a provozní úrovni každé předložené nabídky a o celkovém posouzení předložených nabídek. Mimořádně důležité požadavky v této etapě jsou nezávislost na potenciálních zhotovitelích, odolnost proti úplatkům apod.

2.4 Uzavření smlouvy
Na základě výsledku výběrového řízení je znám budoucí zhotovitel SIA. Pracovní tým O2 má za úkol vést obchodně-technická jednání s partnerským týmem Z2. Členy týmů na obou stranách jsou techničtí pracovníci znalí technické podstaty řešeného problému, ekonomičtí odborníci z cenové, daňové, finanční a investiční oblasti a odborníci z oblasti obchodního práva. Týmy musí shromáždit podklady pro sepsání smlouvy o provedení díla. Jde především o specifikaci předmětu plnění, způsobů a termínů plnění, ceny díla, způsobu financování a poukazování plateb a práv a povinností objednatele a zhotovitele, o podmínky záruk, rozsah smluvních pokut, řešení situací při případném neplnění závazků apod. Pracovní týmy současně připraví text smlouvy o provedení díla. Smlouvu podepisují statutární zástupci objednatele a zhotovitele.

3. Pracovní týmy v realizačních etapách projektu

3.1 Řízení projektu
Po podpisu smlouvy o provedení díla se začíná s vlastní realizací projektu. Objednatel je při realizaci reprezentován týmem O3, který zajišťuje spolupůsobení objednatele a dohled při realizaci.

Hlavním týmem zhotovitele při realizaci zakázky je pracovní tým Z3 jako útvar pro řízení budování systému, tzv. management projektu. Úkolem týmu Z3 je stanovit plány práce pro realizační týmy Z4 až Z9, organizovat součinnost mezi nimi a sledovat, kontrolovat a hodnotit jejich činnost z věcného, termínového a ekonomického pohledu. Dále má tým Z3 na starosti kontrolu kvality práce a sjednávání smluv o subdodávkách s externími dodavateli. Je složen z vedoucího projektu a malého počtu jeho spolupracovníků.Vedoucí projektu je vůdčí osobností. Musí se dobře orientovat v systémové strategii, být inovativně založen a mít schopnosti a zkušenosti v oblasti vedení a motivace pracovníků. Jeho jednání musí nést i rysy firemní kultury.

3.2 Projektová dokumentace
Úvodní činností po zahájení prací na realizaci projektu je zpracování projektové dokumentace týmem Z4. Ten je složen z odborníků mnoha oborů a profesí, kteří udělají analýzu struktury a navrhnou nové struktury řešeného systému, specifikují použité technické a programové prostředky a zpracují technickou dokumentaci.

Součástí analýzy struktury (dále jen analýzy) je základní rozbor řízeného objektu, návrh koncepce systému řízení a vymezení jeho funkční struktury. Analýza poskytuje zadání pro specifikaci technických a programových prostředků, předepisuje personální zabezpečení, definuje skutečné finanční náklady, porovná schválenou a skutečnou ekonomickou efektivnost řešení, vymezuje dodavatelsko-odběratelské vztahy a určuje věcný a časový plán postupu budování SIA. Doporučuje se rozšířit její obsah o shrnutí výsledků obdobných již realizovaných systémů, a to zejména s ohledem na možnosti využití získaných zkušeností a vyhnutí se opakování minulých chyb.

Analýzu vypracovává skupina týmu Z3, tvořená odborníky se znalostmi systémových struktur a technických a programových prostředků automatizace a informatiky.

Na základě analýzy je vytvořen model struktury reálného systému, jeho funkcí a toků dat v systému.

Podle výsledků analýzy přistupuje tým Z4 k návrhu struktur řešení, tj. k návrhu systémové, datové, technické, programové a provozní struktury. Součástí jeho práce jsou i zadání pro tvorbu programových prostředků, řešení vazeb na okolí, především zásobování energií, a definování datového rozhraní s okolním prostředím. Tuto činnost vykonávají jednotlivci nebo malý počet systémových odborníků. Výsledkem jsou výkresy struktury systému v podobě blokových schémat. Další část týmu Z4 vypracovává specifikaci vhodných technických a programových prostředků.

Vlastní projektovou dokumentaci SIA vytváří skupina týmu Z4. Pro dokumentování systému jako celku se používá úvodní projekt, pro dokumentování podrobného řešení prováděcí projekt. Jednostupňový projekt je zjednodušenou projektovou dokumentací, která spojuje úvodní a prováděcí projekt do jednoho dokumentu. Skupina pro projektování se skládá z projektantů z oborů měření a regulace, elektrotechnika, stroje-hydraulika-pneumatika, energetika a stavebních profesí.

3.3 Dodávky techniky
Dodávky prostředků pro SIA podle specifikací stanovených v projektové dokumentaci zajišťuje tým Z5. Jde o administrativní činnosti, spočívající v upřesňování specifikací a vystavování objednávek, projednávání a předávání k podpisu kupních smluv, v přejímkách došlých prostředků, vedení evidence o zboží ve skladech, a o logistiku na stavbách. Členy týmu jsou administrativní pracovníci a logistici.

3.4 Výroba a montáž
Výrobní a montážní práce vykonávají skupiny řemeslníků z oborů elektroinstalace, měření a regulace (slaboproud) a ze strojních a stavebních oborů. Tým Z6 tvoří zaměstnanci zhotovitele anebo jeho subdodavatelů.

3.5 Programování, software
Důležitá etapa budování SIA – tvorba uživatelských programů – je svěřena týmu Z7. Podle výsledku analýzy a podle projektové dokumentace se tvoří uživatelské programy. Vlastní programování obsahuje rozbor zadání a vytvoření struktur bloků, objektů, podprogramů a programů. Po sestavení kódu programů jednotlivých úrovní následuje ověření a testování v simulovaném režimu. Pro SIA se vyvíjejí programy pro nižší třídy řídicích jednotek (programovatelné automaty a jiná řídicí zařízení, průmyslová PC), pro komunikaci na úrovni řízení technologického procesu, pro vizualizaci, řízení, archivaci a datové sklady a pro systémy přenosu informací prostřednictvím internetu.

3.6 Vývoj specifických prostředků
Specifické prostředky jsou vyvíjeny a vyráběny pouze v případech, kdy nelze potřebná zařízení zajistit dodavatelským způsobem. Často se problém vyřeší pouhou úpravou obdobného sériového zařízení. Těmito činnostmi se v rámci týmu Z8 zabývají vývojoví pracovníci s dostatečnou praxí a zkušenostmi.

3.7 Oživování systému
Po dokončení montáže mají další práce charakter oživování, uvádění do provozu a ověřování funkce systémových prostředků. Jde o činnosti často velmi náročné a složité a mnohdy i nebezpečné. Tyto závěrečné etapy výstavby systému zabezpečuje zhotovitel v těsné spolupráci s objednatelem (týmy Z9 a O3).

Oživení je proces kontroly instalace a kontroly při prvním připojení jednotlivých prvků, obvodů, celků a celého řídicího systému ke zdrojům energie a technologickým zřízením. Vykonává se při něm podrobná vnější vizuální kontrola provedení montáže a úplnosti obvodů jednotlivého prvku. Následuje kontrola připojení napájení a první krátkodobé zapnutí napájení s kontrolou stavu prvku. Jeví-li se prvek po zapnutí bez příznaků vady, spustí se na delší dobu a sleduje se jeho chování.

Postupné zprovoznění pokračuje oživováním, kdy se kontroluje odběr energie a měří se hodnoty parametrů zařízení v základním stavu. Je-li prvek nastaven nebo parametrizován, jak je předepsáno, provedou se úkony uvedení do provozu podle návodu.

Po postupném zprovoznění dílčích částí systému se přejde k technologickému ověřování systému, spočívajícímu v prověřování jeho funkcí nejdříve v simulovaných a pak ve skutečných provozních podmínkách. Cílem technologického ověřování je prověřit veškerou činnost systému podle obvyklých kritérií i zvlášť sjednaných požadavků. U technických prostředků se musí potvrdit úplná funkčnost, přesnost měření, stabilita, kvalita a přesnost regulace. Činnost signalizačních zařízení se vyzkouší překročením jednotlivých mezních stavů. Komunikační spojení se otestují ohledně kvality a rychlosti přenosu a odezvy na změny proměnných v provozu. Co se týče programových prostředků, prověří se správná činnost systému ve všech funkcích zajišťovaných programově, tj. např. při sběru a předzpracování měřených dat, při zobrazování funkce prvků na panelu nebo v zobrazeních technologického procesu na obrazovce monitorovacího zařízení, při archivaci dat, při přenosu dat, při vyhodnocování dat a při tisku protokolů. Testování se provádí také při přetížení systému, např. provozem testovaného systému při spuštění dalších náročných úloh (třeba vybraných her).

Z uvedeného vyplývají značně vysoké požadavky na složení pracovního týmu Z9. Jeho členové musejí být znalí velmi širokého okruhu problematiky automatizace a informatiky. Musejí mít schopnost multidisciplinárního myšlení. Zodpovědní pracovníci týmu Z9 zaznamenávají údaje o ověření každé jednotlivé části systému v podobě protokolu.

Po sestavení, dílčích oživeních a technologickém ověření je SIA připraven pro závěrečné etapy provozního ověřování. Jedná se o společné činnosti týmů zhotovitele a objednatele.

4. Pracovní týmy v předprovozních etapách

4.1 Školení obsluhy
Velmi důležitou etapou budování SIA je školení pracovníků uživatele. Zajišťuje se formou školení, rekvalifikací, stáží, účasti na odborných kursech, seminářích anebo speciálním studiem. Školení zajišťuje tým zhotovitele Z10, složený z pracovníků zhotovitele nebo z externích pracovníků. Podle rozsahu projektu jsou určeny velikost školicího týmu a obory školení.

Školenými odborníky jsou členové týmu O4, tj. zpravidla pracovníci obsluhy, provozu a údržby budovaného SIA. Druh a počty pracovníků a rozsah školení jsou dány dohodou a smluvním dojednáním mezi objednatelem a zhotovitelem. Vyškolení pracovníci obdrží potvrzení o vyškolení s výsledky pohovorů nebo zkoušek. Školení by mělo být na vysoké profesionální úrovni. Motivací objednatele je co největší užitek ze SIA při provozu, motivací zhotovitele je minimalizace výskytu chyb při provozování a údržbě SIA.

4.2 Zkušební provoz
Následnou významnou etapou je funkční zkouška vybudovaného SIA jako celku formou zkušebního provozu.

Během zkušebního provozu probíhají další potřebné zkoušky, simulují se poruchové stavy a následně je systém provozován při běžných provozních podmínkách. Zkušební provoz připravuje a podle zásad řízeného experimentu uskutečňuje tým zhotovitele Z11. Zkušebního provozu se aktivně účastní i objednatel prostřednictvím týmu O5, složeného z pracovníků s vysokou úrovní odborných znalostí a systémových znalostí SIA. Ti dohlížejí na průběh zkušebního provozu a hodnotí jeho výsledky a současně tyto závěrečné výsledky porovnávají s požadavky specifikovanými v záměru projektu a ve smlouvě o provedení díla. Plní-li zkoušený systém správně požadované funkce, po sjednané době se zkušební provoz ukončí protokolárně.

4.3 Provoz v záruce
Po ukončení zkušebního provozu přechází systém do trvalého uživatelského provozu. Jeho úvodní částí je provoz v záruce. V této etapě zhotovitel podle smlouvy o provedení díla udržuje vybudovaný SIA v plném provozu na své náklady po sjednanou dobu a podle dalších sjednaných záručních podmínek. Provoz v záruce u zhotovitele zabezpečuje tým servisních pracovníků Z12. Každý člen tohoto týmu musí být při vykonávání servisních úkonů plně soběstačný. Partnerským kolektivem týmu Z12 u uživatele je tým O6. Sleduje systém a žádá o záruční činnosti. Od počátku trvalého uživatelského provozu se tým O5 stará také o akceptační činnosti. Jejich výsledkem je ohodnocení systému, tj. konstatování, zda bylo při budování SIA dosaženo požadovaných výsledků, specifikovaných a schválených v zahajovacích etapách jeho výstavby. Jde o požadavky uživatele na funkce, provozovatelnost a na ekonomickou efektivnost. Výsledkem činnosti týmu O5 je zpráva o průběhu zkušebního provozu a příslušný protokol spolu se zprávou o akceptační činnosti.

5. Závěr

Budování SIA je složitý proces probíhající za účasti pracovníků různých profesí. Praxe potvrzuje, že celkový úspěch realizace SIA výrazně závisí na jejich odbornosti a úrovni jejich spolupráce.

Každý jednotlivec se v řešitelských kolektivech projevuje kladnými a zápornými společenskými a psychologickými postoji ke svěřeným úkolům. Jeho vnitřní postoje jsou definovány psychologickými aspekty pracovního výkonu, tj. pracovní výkonností, danou schopnostmi, vědomostmi, návyky a dovednostmi. Lidé mohou být motivováni hmotně a nebo nehmotně, jsou ovlivňováni pracovními podmínkami a racionalizačními zásahy. V zásadě jsou tyto aspekty již determinovány výběrem členů kolektivu. Aby nevznikaly zbytečné osobní rozpory a averze, měli by pracovní skupiny tvořit lidé přibližně shodného psychologického založení. Chování pracovníků dále ovlivňují způsob řízení kolektivu a způsob práce s lidmi v podniku, organizace práce, technické vybavení pracoviště a pracovní podmínky a v neposlední řadě také rodinné a společenské zázemí.

Mají-li být úspěšně plněny dílčí úkoly tvořící projekt realizace SIA, je nutné účelně utvářet a řídit pracovní vztahy mezi členy řešitelského kolektivu. Způsob řízení se dotýká určování činnosti členů kolektivu a určování způsobu vykonávání práce, koordinace časových a věcných návazností činností členů kolektivu, motivace a kontrol plnění stanovaných cílů.

Významnou úlohu při budování SIA hraje osobnost vedoucího každého ze zúčastněných pracovních týmů. Aby mohl úspěšně řídit kolektiv, musí mít jmenovaný pracovník zejména odpovídající intelektuální úroveň, opírající se o odborné znalosti a přirozené schopnosti koncepčního myšlení, organizační schopnosti, pracovní a sociální adaptabilitu, umožňující mu vyrovnávat se s měnícími se úkoly a podmínkami, přirozené schopnosti usměrňovat činnost kolektivu, osobní vyrovnalost a citlivost k chování a jednání členů kolektivu, odolnost vůči neuropsychické zátěži, iniciativní myšlení i jednání, zájem o nové věci a žádoucí morální a volní vlastnosti.

Zkušenosti ukazují, že daří-li se dodržovat uvedené zásady, podaří se vybudovat SIA profesionální, funkční a optimální v provozu při minimálních finančních nákladech u zhotovitele i u objednatele.

Literatura:

[1] HRUŠKA, F. Projektování systémů integrované automatizace. VUT v Brně, FT ve Zlíně, 2000, s. 13, ISBN 80-214-1651-3.

[2] HRUŠKA, F.: Konfigurace týmů pro realizaci systémů integrované automatizace. In: Sborník příspěvků Automatizované systémy v současné průmyslové praxi, s. 52-67. ISBN 80-86114--43-0. Praha, TECH-MARKET listopad 2001.

Ing. František Hruška, Ph. D.,
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Institut informačních technologií,
(hruska@ft.utb.cz)

Inzerce zpět