Návrh a realizácia automatizácie

5.1 Systémový prístup k automatizácii

5.1.1 Súčasná potreba systémového prístupu k automatizácii

Za systémový prístup k automatizácii pova�ujeme spôsob myslenia, spôsob rie�enia

problémov či spôsob jednania, pri ktorom sú javy chápané komplexne vo svojich vnútorných

a vonkaj�ích súvislostiach.

Systémový prístup sa uplatňuje hlavne pri rie�ení komplikovaných problémov, ktoré zasahujú

do niekoľkých rozličných odborov ľudského poznania a vedenia (tzv. interdisciplinárne

problémy). Pritom návrh a realizácia automatizácie je práve takým problémom, pri ktorom je

nutné rie�iť súčasne radu prelínajúcich sa dielčich problémov:

• problém znalosti potrieb trhu a vývoja po�iadavok zákazníkov,

• technické problémy technologického procesu, ktorý sa automatizuje,

• technické problémy návrhu mechanických, hydraulických, pneumatických a

elektronických automatizačných prostriedkov vyu�ívaných pre automatizáciu,

• problémy technického a programového vybavenia pou�itých počítačov,

• sociálne a psychologické problémy dopadu automatizácie,

• ekonomické aspekty automatizácie,

• organizačné problémy pri zavádzaní a vyu�ívaní automatizácie,

• stavebné úpravy súčasných priestorov alebo výstavba nových priestorov súvisiacich

s automatizáciou,

• atď.

U� starí Slováci nie nadarmo pripomínali: �Aby sa na niečo nezabudlo�.

Ako príklad nesystémového prístupu mô�eme uviesť skutočný prípad, kedy sa automatizovala

len časť výrobného reťazca � stáčacia linka v pivovare � vysoko výkonným dovozovým

zariadením, aby sa vzápätí zistilo, �e predchádzajúce pracovisko nie je schopné stáčací

automat plynulo zásobovať čistými fľa�ami a následné pracovisko nie je schopné plynulo

odoberať fľa�e, tak�e plniaci automat bol úplne nevyu�itý. Potom, čo sa výkonu automatu

prispôsobili ďal�ie automatizáciou obe nadväzujúce pracoviská sa zistilo, �e zákazníci dávajú

prednosť pivu v plechovkách pred pivom v klasických fľa�iach, tak�e pivovar nepotreboval

toľko piva vo fľa�iach, bohu�iaľ v�ak nemal zariadenie na stáčanie piva do plechoviek.

Aby sme automatizáciu v nasledujúcom období zavádzali na kvalitatívne vy��ej úrovni

v zrovnaní s doteraj�ou praxou, mali by sme k jej rie�eniu pristupovať v�dy systémovo.

5.1.2 Princípy systémového prístupu

Pri systémovom prístupe musíme predov�etkým definovať skúmaný systém.

Systém chápeme ako účelovo definovanú mno�inu prvkov a mno�inu väzieb medzi prvkami,

ktoré spoločne určujú vlastnosti celku. Napr. ak je predmetom ná�ho skúmania programový

systém, definujeme jednotlivé programové moduly ako prvky systému a riadiace vzťahy ako

väzby v systéme.

�truktúru systému mô�eme definovať na rôznej rozli�ovacej úrovni. Napr. u programového

systému mô�eme prvky a väzby definovať na úrovni hlavných programových modulov, ale

postupne mô�eme definovať systém podrobnej�ie na ni��ej rozli�ovacej úrovni programových

procedúr a funkcií (dekompozícia systému). Mô�eme tie� postupovať obrátene a príli�

rozsiahly, zlo�itý systém účelovo zjednodu�iť tým, �e zoskupujeme niektoré prvky a väzby

agregácie systému.

Obvykle neskúmame izolované systémy, ale tzv. relatívne uzavreté systémy, ktoré majú styk

so svojim okolím, tak�e musíme definovať vstupné a výstupné prvky systému, ktoré zaisťujú

styk s okolným prostredím a vstupné a výstupné väzby s okolným prostredím.

Pre jednoduch�ie pochopenie aplikácie systémového prístupu sú uvádzané nasledujúce

príklady z oblasti programového vybavenia pre mikropočítačový riadiaci systém.

Obr. 1.5.1. Schématické znázornenie systému

Obr. 1.5.2. Príklad programového systému pre riadenie pece

Obr. 1.5.3. Dekompozícia modulu pre spracovanie nameraných hodnôt MM z obr. 1.5.2.

Na systém nehľadíme staticky, tj. iba z hľadiska �truktúry systému. Zaujíma nás chovanie

systému � ako systém mení svoje stavy na základe podnetov z okolia a ako pôsobí na svoje

okolie.

Pri systémovom prístupe uplatňujeme také princípy ako sú:

- princíp abstrakcie odhliadame od nepodstatných javov a vlastností a v�ímame si

predov�etkým podstatné vlastnosti systému,

- princíp postupu od jednoduchých vlastností systému ku zlo�itej�ím prejavom chovania

a k prehlbovaniu �truktúry systému,

- princíp systematického skúmania systému, ktorý opierame o prepracované metódy

skúmania systému podlo�ené teoretickými znalosťami o systémoch, a systém i na�e

poznatky o ňom sa sna�íme jednoznačne popísať,

- princíp tímovej práce, kedy sa sna�íme zlo�iť tím z rôznych �pecialistov, ktorí mô�u

prispieť k skúmaniu systému z rôznych hľadisiek svojej odbornosti,

- princíp postupu skúmania zhora nadol, kedy postupujeme od najvy��ej rozli�ovacej

úrovne �truktúry i chovania systému k detailnej�ej �truktúre systému,

- princíp rozdelenia systému na jednoduch�ie prvky, ktoré sú pre nás ľah�ie popísateľné

a pochopiteľné.

Systémový prístup má dva typické prípady pou�itia:

• ANALÝZA

Predstavuje rozbor nejakého problému, rozbor problematického alebo zadaného systému,

rozbor určitej situácie alebo stavu zadaného systému.

Cieľom je dokonale poznať predmet ná�ho záujmu, porozumieť mu a odhaliť princípy jeho

chovania.

Obr.1.5.1a. Systém na najvy��ej rozli�ovacej úrovni

Obr.1.5.1b. Systém z obr.1.5.1a. dekomponovaný na ni��ej rozli�ovacej úrovni

Okolie systému

Systém

Dekompozíciasystému

P1

P5

P3

P2

P4

P6V10

V6

V1

V9

V2

V11

Redukciasystému

Hranicné prvky systému: P1, P2, P4, P5 Vnútorné prvky systému: P3, P6Vstupné väzby: V1, V2 Výstupné väzby: V9, V11Vnútorné väzby: V3, V4, V5, V6, V7, V8, V10

Obr.1.5.2 Príklad programového systému pre automatické riadenie pece

Modul spracovanianameraných hodnôt

Modul pre ovládanie ventilovplynových horákov

Databáza Riadiaci modul Casovac

Ovládac panelu Ovládac displeja Ovládac tlaciarne

Namerané hodnotyteplôt

El. impulzy preovládanie ventilovPEC

Smenový majster

Vstup z ovládaciehopanelu

Výstup na displej Výstup na tlaciaren

Obr.1.5.3. Dekompozícia modulu pre spracovanie nameraných hodnôt MM z obr.1.5.2.

• NÁVRH

Na základe systémovej analýzy mô�eme pristúpiť k návrhu nového po�adovaného systému,

k návrhu rie�enia zadaného problému, k návrhu na zlep�enie doteraj�ieho priebehu

problémového procesu apod. V slovenskej terminológii sa tie� pou�íva pojem syntéza

systému.

Systémový prístup nás nabáda, �eby sme nemali pristupovať bezprostredne k návrhu

čohokoľvek, čo sme pred tým nepodrobili dostatočne dôkladnej analýze.

5.1.3 Metódy systémovej analýzy a systémového návrhu

Riadeniecidla 1

Riadeniecidla 2

Riadeniecidla 3

Riadeniecidla 4

Riadeniecidla 5

Signálycidladna pece

Signálycidlastropu pece

Signálycidla pravejstrany pece

Signálycidla lavejstrany pece

Signálycidla teplotydielne

Podprogram úpravynameraných hodnôt

Podprogram zápisudo databázy hodnôt

Riadiacipodprogram

Dáta do databázy pokyny z riadiacehomodulu

správy pre riadiacimodul

Metódy systémovej analýzy a systémového návrhu sú rôzne prispôsobené systémom, ktoré je

potrebné analyzovať a navrhovať. Medzi veľmi známe metódy patria napríklad metódy pre

analýzu a návrh informačných riadiacich systémov. Rad týchto metód má spracované

dokonca národné normy, tak�e rozsiahle informačné systémy, ktoré majú celo�tátny význam

(informačné systémy pre armádu, políciu, justíciu, �tátne orgány, veľké �tátne podniky apod.),

musia byť podľa týchto metód analyzované a navrhované. Veľa západných zemí určité

metódy certifikovalo pre aplikáciu v �tátnej správe. Napr. v Európe je veľmi známa britská

metóda (SSADM � System Structured Analysis and Design Method).

Od roiku 1995 prebiehajú práce v rámci zemí Európskej únie na vypracovanie jednotnej

metódy pre dodávky informačných a riadiacich systémov, ktorá má názov EUROMETHOD.

Tieto metódy nám doporučujú:

• do akých krokov máme rozdeliť analýzu a návrh,

• aké techniky (grafické, výpočtové, logické a iné) máme pou�iť k návrhu a k popisu

systému,

• ktoré dokumenty a s akým obsahom máme vypracovať.

Súčasné metódy sa opierajú predov�etkým o grafické techniky popisu systému, ktoré

umo�ňujú prehľadným a veľmi zrozumiteľným spôsobom popísať výsledky prevádzanej

analýzy a návrhu (napr. známe vývojové diagramy programov). Pre ilustráciu sú uvedené

príklady niektorých ďal�ích pou�ívaných diagramov:

Obr. 1.5.4. Príklad E-R diagramu vzťahu dát

Cidlá

Priemery

Hodnoty

Majú

Vypocítané z

1

N

1

N

Legenda:

1 N

dátový údaj v databázi

vztah medzi údajmi

prepojenie medzi údajmi

kardinalita vztahu - Napr. 1:N, kedy k jednému údaju saviaze N iných údajov (iné moznosti sú 1:1 alebo N:M)

Obr. 1.5.5. Príklad diagramu toku dát

Meranie hodnôt Analýza hodnôt

Cidlo Majster

D

Hodnoty Trendy

Namerané hodnoty

Vypocítané hodnoty Analyzované hodnoty

Archivácia hodnôt

D Dátový sklad

Vybrané dáta k archivácii

Archivované dáta

Legenda:

Názov

Proces, ktorý spracováva dáta, oznaèený svojím názvom

Miesto ulozenia dát, oznacené názvomPísmeno D udáva, ze sa jedná o trvalý dátový súbor

Dátový tok oznacený názvom

Externá entita oznacená názvom (externý zdroj alebo príjem dát)

Obr. 1.5.6. Príklad diagramu prechodov stavov systému

V oblasti navrhovania riadiacich systémov je na celom svete veľmi roz�írená metóda WARD-

MELLOR, ktorú autori vypracovali predov�etkým pre prípad systémovej analýzy a návrhu

automatizovaných riadiacich systémov s počítačmi.

Menované metódy sú veľmi podrobné a rozsiahle, tak�e ich nejde v rámci učebného textu

prezentovať. Sú tu uvádzané preto, aby bola dokumentovaná celosvetová snaha nahradiť

individuálny, nahodilý postup analýzy a návrhu systematicky prepracovanými, overenými

a názornými postupmi a technikami.

5.2 Návrh automatizovaných systémov a jeho počítačová podpora

Cakanie na preru�enieod casovaca

Spracovanienameranej

hodnoty

Výpocet priemernejhodnoty

C: Koniec spracovaniaA: - Zápis do DB - Odmaskovanie

C: Preru�enieA: - Zamaskovanie preru�enia - Zmeranie hodnoty

C: Dokoncenie výpoctuA: - Zápis do dátovej bázy - Odmaskovanie preru�enia

C: Pät nameraných hodnôtA: - Nastavenie príznakov ukoncenia série piatich meraní

Legenda:

stav

prechod z východzieho do nasledujúceho vztahu

C: Podmienka prevedenia prechodu do nasledujúceho vztahu

A: Akcie, vykonávané pri prechode medzi stavmi

Výsledkom návrhu automatizovaných systémov musí byť:

• Popis celého systému a jeho jednotlivých prvkov, dolo�ený príslu�nými technickými

výpočtami, náčrtami, schémami a tabuľkami.

• Popis vlastného automatizovaného procesu.

• Technická �pecifikácia jednotlivých nakupovaných komponentov.

• Technická dokumentácia vyrábaných komponentov vrátane technických výkresov

a výrobných postupov.

• Vypracovanie ne�tandardných aplikačných programov počítačov, programovateľných

automatov, programovateľných regulátorov, CNC riadiacich systémov atď., ktoré

nemo�no nakúpiť.

• Určenie parametrov �tandardných, zakúpených programov, pokiaľ je to potrebné.

• Pokyny pre obsluhu a u�ívateľa pri uvádzaní zariadenia do chodu, pri prevádzke, pri

ukončovaní prevádzky so zvlá�tnym zreteľom na popis postupu pri rie�ení mimoriadnych

alebo havarijných situácií.

• Stavebné dispozície pre umiestnenie a montá� jednotlivých zariadení.

• Popis skú�obnej prevádzky.

• Ekonomické podklady a rozbory.

• Potreby zmeny kvalifikácie pracovníkov.

• Dopady do sociálnej oblasti.

• Významné vplyvy na okolie automatizovanej prevádzky.

• atď.

Z uvedeného vyplýva, �e výsledkom návrhu je predov�etkým TECHNICKÁ

DOKUMENTÁCIA v textovej a grafickej podobe.

Len vo veľmi jednoduchých prípadoch, kedy sa jedná napr. o nasadenie jedného malého

staviteľného regulátora k automatickému riadeniu radiátora ústredného topenia, mo�no

predpokladať, �e celá dokumentácia mô�e byť vytvorená v jednom kroku a bude tvoriť tenkú

zlo�ku s niekoľkými listami formátu A4.

V komplikovanej�ích prípadoch automatizácie je pochopiteľné, �e návrh je potrebné vykonať

v niekoľkých po sebe nasledujúcich krokoch, a �e dokumentácia bude primerane rozsiahla,

tak�e bude musieť byť rozdelená do určitých častí. Aby sa v dokumentácii ka�dý, kto ju

pou�ije správne orientoval a dobre jej porozumel, bude výhodné, keď celá dokumentácia bude

mať vhodne stanovenú �truktúru a jednotný spôsob formy a obsahu podobných dokumentov.

To v�etko by malo byť vyrie�ené a stanovené predom, nie a� v priebehu vykonávania

vlastného návrhu. Z toho vyplýva význam a potreba pou�iť pri návrhu nejakú overenú

metódu, ako bolo uvedené v predchádzajúcej kapitole. Pou�itie takejto metódy potom musí

byť záväzné pre v�etkých pracovníkov, ktorí budú návrh spracovávať. Návrh a spracovanie

sprievodnej technickej dokumentácie prebieha obvykle v nasledujúcich krokoch:

• �túdia prevediteľnosti (Feasibility Study)

• Technický koncept rie�enia (Technical Concept)

• Podrobný technický návrh (Detail Design)

• Prevádzací návrh (Installation Instruction)

• Pokyny pre vyu�ívanie (User�s Manual).

Mnoho na�ich firiem pou�íva členenie procesu návrhu automatizácie a k nemu

odpovedajúcich stupňov dokumentácie podľa zásad a názvosloví, ktoré bolo zavedené

v minulosti pre investičné akcie: Investičný zámer, Predprojektová �túdia alebo tie� Úvodná

�túdia, Úvodný projekt, Technický projekt,a Prevádzací projekt.

�truktúra, obsah a rozsah dokumentácie sú súčasťou obchodnej zmluvy na dodávku

riadiaceho systému. Preto obe zúčastnené strany musia venovať obsahu a textu zmluvy veľkú

pozornosť, aby v nej boli obsiahnuté v�etky pre ne dôle�ité skutočnosti.

Ka�dá dokumentácia podlieha zmenám ako v priebehu prác na vlastnom návrhu pracovnej

dokumentácie, tak po jej zhotovení (napr. subdodávateľ dodá pri realizácii iné zariadenie

v dôsledku inovácie svojich výrobkov, tak�e je potrebné v dokumentácii na príslu�ných

miestach vykonať odpovedajúce zmeny). Zmeny v�ak mô�e vykonávať len poverená

a s problémom zoznámená odborná osoba. Naviac vykonanie zmeny musí byť najprv

odsúhlasené (niekedy i viacerými ľuďmi) a riadne protokolované (poradové číslo zmeny,

označenie druhu zmeny, dátum zmeny, meno vykonávajúcej osoby atď.).

Aby problém vyhotovenia a údr�by dokumentácie nepredstavoval nákladnú, organizačne

zlo�itú a na prácu náročnú činnosť, je výhodné vyu�iť pre tvorbu dokumentácie a jej údr�bu

počítač.

Programové prostriedky pre podporu technického návrhu označujeme skratkami CAD resp.

CAE (Computer Aided Design, Computer Aided Engineering).

V prípade CAD sa jedná predov�etkým o prostriedky, ktoré pomáhajú vytvárať technické

výkresy rôzneho druhu (výkresy zostáv, detailné výkresy, rôzne náčrtky apod.)

v trojrozmernom alebo dvojrozmernom prevedení. Takýchto produktov existuje veľmi mnoho

a lí�ia sa problémovým zameraním oblasti, kde majú byť pou�ité (kreslenie strojárskych

výkresov, kreslenie stavebných výkresov, kreslenie dosiek plo�ných spojov s osadenými

súčiastkami atď.). Niektoré firmy dodávajú na trh produkty tejto triedy, ktoré mo�no

prostredníctvom parametrov a pomocných súborov modifikovať pre vytváranie rôznych

druhov výkresovej dokumentácie (napr. produkt AutoCAD firmy Autodesk, produkt

MicroStation firmy Bentley apod.).

V prípade CAE sa jedná predov�etkým o programové produkty, ktoré podporujú realizáciu

technických výpočtov, vrátane problematiky modelovania a simulácie. Napr. produkt

MATLAB firmy MathWorks umo�ňuje vykonávať výpočty, modelovanie a simuláciu návrhu

regulačných obvodov.

Pri návrhu automatizovaných systémov sa pre rie�enie �pecifických problémov pou�íva aj

celý rad ďal�ích �pecializovaných programových prostriedkov:

• Pre programovanie programovacích automatov sa pou�ívajú problémovo orientované

jazyky, napr. STEP 5 alebo STEP 7 firmy Siemens pre programovanie

programovateľných automatov radu SIMATIC a rad iných jazykov od ďal�ích firiem,

vyrábajúcich iné programovateľné automaty.

• Návrh dosiek plo�ných spojov a ich osadenia integrovanými obvodmi je mo�né previesť

taktie� za podpory CAD produktov vrátane príslu�nej simulácie funkcie navrhnutého

zapojenia, napr. viď produkt OrCAD.

• Počítačovú podporu mo�no vyu�iť aj pre ďal�ie sprievodné náčrtky a výkresy. Napr. firma

CBT Software Praha dodáva súbor programov pre kreslenie technologických schém

(SMARAGD), kreslenie rozvádzačov (ROZETA), kreslenie elektroin�talácie (PERLA)

apod.

• Pre zostavovanie programov NC strojov a riadenie robotov mo�no pou�iť problémovo

orientovaný programovací jazyk APT.

• Pre spracovanie technických správ sa vyu�íva okrem be�ných textových editorov ako je

MS WORD �pecializovaných editorov pre zápis matematických výrazov (TEX a

ChiWriter).

• Pokiaľ je potrebné navrhnúť a spracovať programy pre riadiace počítače, vyu�íva sa

rôznych produktov CASE (Computer Aided Software Engineering) napr. Produkt IN-

STEP nemeckej firmy MicroTools.

Rôznorodosť rie�ených problémov, a tým aj rôznosť produktov pre počítačovú podporu

rie�enia týchto problémov rie�ia buď �pecializované prostriedky určené k manipulácii

s rôznorodými dátami jedného projektu, označované skratkou EDM (Electronic Data

Management) alebo PDM (Project Data Management) � napr. produkt METAPHASE firmy

Control Data, alebo sa dáta transformujú a� pri vytváraní jednotnej formy elektronickej

a papierovej dokumentácie (Document Management System) napr. produkt Interleaf 5 firmy

INTERLEAF, kedy sa zároveň rie�i aj problematika údr�by dokumentov v aktuálnom stave

a ich zmenové riadenie.

Vyu�ívanie počítačovej podpory pri návrhu automatizácie umo�ňuje dosiahnuť rad prínosov:

• Skracuje sa doba vykonávania zmien a� o 50%.

• Zvy�uje sa mo�nosť opakovane vyu�iť skôr spracované návrhy.

• Odpadá a� 90% ručnej práce spojenej s prepisovaním a prekresľovaním finálnej

technickej dokumentácie.

• Zvy�uje sa úroveň archivácie spracovaných návrhov (automatické vyhľadávanie,

zmen�enie priestoru pre ulo�enie dokumentácie v porovnaní s klasickou papierovou

formou).

• Počet chýb v návrhu sa zmen�uje a� na desatinu v dôsledku mo�nosti pou�itia

automatických kontrol vykonávaných počítačom a v dôsledku vyu�itia simulácie návrhu

počítačom pred vlastným pou�itím, tak�e prudko vzrastá akosť vypracovaného návrhu.

• Podstatne vzrastie kvalita dokumentácie, ktorú mo�no vytvoriť počítačom na

profesionálnej grafickej úrovni.

Iste nie je ťa�ké si uvedomiť, �e počítačová podpora predstavuje v podstate automatizáciu

tých činností vývojových pracovníkov pri analýze a návrhu automatizácie, ktoré mo�no

preniesť na počítač.

5.3 Vyu�itie projektového riadenia v automatizácii

5.3.1 Automatizácia ako zmena

Navrhnutie a realizácia automatizácie určitého procesu v podniku predstavuje veľkú zmenu,

ktorá má vo väč�ine prípadov hlboké dopady do v�etkých oblastí podniku. Na túto skutočnosť

nesmieme zabudnúť, a preto sa nemô�eme na návrh a realizáciu automatizácie dívať len ako

na technický problém, ale tie� ako na problém technicko-organizačný, sociálny, ekonomický

apod.

Z be�ného �ivota vieme, �e rôzne zmeny v okolitom svete pôsobia na nás, ale aj my by sme

mali dokázať mnoho vecí okolo seba cieľavedome zmeniť. Zmeny dnes prebiehajú stále

rýchlej�ie a je ich stále viac. Bez nadsadenia mô�eme povedať, �e pojem ZMENA sa stal

fenoménom súčasnosti. To v�etko vy�aduje, aby spoločnosť mala k dispozícii disciplínu,

ktorá umo�ňuje efektívne riadenie tých zmien, o ktoré cieľavedomo usiluje. Takou

disciplínou je projektové riadenie, ktoré by sme mali vyu�ívať pri realizácii automatizácie vo

firmách a in�titúciách. Pokiaľ sa projektovému riadeniu naučíte, mô�ete ho s úspechom

vyu�iť v �ivote i pri návrhu a realizácii iných ne� automatizačných projektov vrátane

osobných projektov, keď chcete dosiahnuť nejaké zmeny.

Obr. 1.5.7. Projekt ako proces postupných zmien a krokov

Na�a civilizácia sa u� od pradávna zaoberala realizáciou veľkých projektov. Pripomeňme

napr. Čínsky múr, pyramídy v Egypte, maják na ostrove Faros v Alexandrii, chrámy Inkov

v Amerike apod., ktoré predstavujú úspe�ne ukončené projekty. Na druhej strane napr.

Babylonskú ve�u, ako príklad neúspe�ného projektu.

Pozornosť svetovej verejnosti k metódam projektového riadenia obrátil úspech aplikácie

metódy PERT pri realizácii americkej medzikontinentálnej rakety POLARIS, kedy sa

podarilo radikálnym spôsobom skrátiť dobu jej vývoja v polovici päťdesiatych rokov.

Od roku 1967 pôsobí vo svete �Medzinárodná spoločnosť pre projektové riadenie � IPMA

International Project Management Association�, zalo�ená vo Viedni, ktorej činnosti sa

zúčastňujú i na�i odborníci na projektové riadenie, zdru�ení v Spoločnosti pre projektové

riadenie, ktorá je českým národným členom IPMA. Dnes asociácia IPMA zdru�uje viac ne�

5000 odborníkov zo 17 zemí najmä v Európe. Na americkom kontinente pôsobí PMI � Project

Management Institute. Samostatná spoločnosť pre projektové riadenie pôsobí v Austrálii. To

v�etko podčiarkuje veľký význam projektového riadenia v súčasnom svete vedy a techniky.

Pociatocný stav

1. dielcia zmena: (1. krok)

2. dielcia zmena: (2. krok)

1. Mílnik: (1. dielci ciel)

2. Mílnik: (2. dielci ciel)

3. dielcia zmena: (3. krok)

Ciel

5.3.2 Definícia, účel, ciele a princípy projektového riadenia

Projektové riadenie (angl. termín Project Management) slú�i k rozplánovaniu a realizácii

zlo�itých, spravidla jednorazových, akcií. Stručne mô�eme projektové riadenie

charakterizovať ako účinné a efektívne riadenie procesu zmien.

Cieľom projektového riadenia je zaistiť, aby po�adované zmeny boli realizované v súlade so

zámerom a priniesli predpokladaný efekt.

Koncepcia projektového riadenia vychádza z poznania, �e akonáhle rozsah, neobvyklosť,

zlo�itosť, obtia�nosť a rizikovosť projektu presiahnu určitú mieru, je nutné pou�iť adekvátne

metódy pre riadenie celej akcie.

Ďal�ím princípom, o ktorý sa opiera projektové riadenie, je princíp tímovej práce, kedy

efektívnu spoločnú prácu rozličných �pecialistov mo�no vyrie�iť i veľmi zlo�ité problémy.

Predmetom projektového riadenia je projekt. Pod pojmom �PROJEKT� obvykle rozumieme

neobvyklé zámery pre ktoré sú charakteristické nasledujúce vlastnosti projektu:

1. Jedinečnosť a acykličnosť priebehu. Ka�dý projekt je svojím spôsobom výnimočný.

Kontinuita, pravidelnosť, opakujúce sa činnosti majú svoj odraz v ostatných formách

riadenia � automatickom, ekonomickom a inom. Unikátnosť projektu je daná jeho

účelom a cieľovým zameraním. Nikdy nebudeme realizovať rovnaký automatizačný

projekt. Mô�eme nasadzovať rovnaký programovateľný automat, ale v inej firme, pre

iný účel, v inej dobe atď. To v�ak bude u� iný projekt.

2. Stanovený termín započatie, ukončenie a pridelený rozpočet. Projekt je proces zmien

prebiehajúcich na nejakom objekte. Tento proces má svoj začiatok a koniec, na rozdiel

od výrobných a iných procesov, ktoré majú kontinuálny charakter a nemajú

obmedzený časový horizont. Naviac sa musia pri realizácii projektu re�pektovať

pridelené disponibilné zdroje finančné, materiálové, personálne a ďal�ie. To v�etko

v rámci ohraničenia projektu, ktoré zahŕňa i priestorové vymedzenie napr. v rámci

regionálneho územia, organizačného usporiadania určitej firmy apod.

3. Dočasnosť projektového tímu zostaveného z pracovníkov rôznych skupín, podnikov

a in�titúcií, ktorý po ukončení projektu ukončí svoju činnosť. Tím je zlo�ený zo

zástupcov zákazníckej firmy, zástupcov dodávateľských firiem, rôznych �pecialistov,

teda z pracovníkov, ktorí reprezentujú subjekty, podieľajúce sa na návrhu a realizácii

zmeny (tzv. aktéri zmeny). Pri automatizácii spolupracujú odborníci rôznych profesií,

aby sa optimálne zvládli v�etky rozličné problémy, ktoré automatizácia priná�a.

4. Vysoká neurčitosť spojená s definovaním cieľov a najmä so spôsobom realizácie

cieľov. Pritom tieto ciele sú stanovené v prostredí, ktoré samo podlieha zmenám

a mô�e preto tieto ciele alebo podmienky pre ich realizáciu v priebehu projektu meniť.

Väč�inou sa riziká v rámci projektu hodnotia ako dosť vysoké. Musíme si uvedomiť,

�e automatizácia mô�e byť zavádzaná vo firme, ktorá zvy�uje výrobu a po�iadavky na

produkciu automatickej linky sa mô�u v priebehu jej zavádzania meniť. Rovnako

mô�e dodávateľská firma v priebehu projektu vyvinúť podstatne lep�í typ

programovacieho automatu, ktorý by bolo �koda nevyu�iť apod. Vysoké riziko

projektu spôsobuje i skutočnosť, �e projekt predstavuje zlo�itú akciu ako z hľadiska

rie�eného problému, tak z hľadiska zlo�itej organizácie celej akcie.

5. Oneskorená spätná väzba medzi výsledkom rozhodovacieho procesu a vlastným

rozhodnutím, prijatým v priebehu projektu. Napr.mô�eme vybrať automatické meracie

zariadenie, ktoré má najlep�ie parametre zo v�etkých ponúkaných. Po deviatich

mesiacoch trvania projektu, kedy má dôjsť k jeho dodávke, výrobná firma náhle

zbankrotuje v dôsledku veľkej finančnej sprenevery jej hlavného pokladníka.

Pokiaľ akcia resp. zmena nemá v�etky tieto vlastnosti, je nutné zvá�iť, či nie je vhodné vyu�iť

len niektoré princípy a metódy projektového riadenia a neakceptovať projektové riadenie

v plnej �írke.

Ak si uvedomíme zlo�itosť, nákladnosť a rozsah automatizačných akcií, vidíme, �e na ne

mo�no v plnej �írke aplikovať projektové riadenie.

Poznámka:

Bohu�iaľ v slovenskej odbornej terminológii sa pou�íva termín PROJEKT v prípadoch, kde

anglosaská terminológia pou�íva termín DESIGN � NÁVRH. Projektom budeme teraz naďalej

rozumieť plán a proces zavádzania automatizácie, zatiaľčo návrhom sú konkrétne rie�enia

jednotlivých bezprostredne pou�itých automatizačných prostriedkov (automatov) resp. popis

celého automatického systému alebo jeho časti. Viď obr. 1.5.8.

Obr. 1.5.8. Rôzne pohľady na automatizáciu pri jej návrhu a projekte

5.3.3 �ivotné fázy projektu

Projekt začína stanovením účelu, výberom cieľov a menovaním riadiaceho pracovníka

projektu automatizácie a zostavením celého tímu. Oboje je úlohou vedenia firmy. Forma

a hĺbka rozpracovania plánu projektu i pou�ité techniky mô�u byť odli�né a závisí na

�pecifickej problematike ka�dého projektu. Základný postup v�ak zostáva rovnaký. Prebieha

v nasledujúcich �ivotných fázach projektu:

A. Stanovenie cieľov � prečo a čoho sa má dosiahnuť, v akom plánovanom termíne

a s akými plánovanými nákladmi.

B. Analýza � ktoré činnosti sú potrebné pre realizáciu cieľov naplánovať a zaistiť, a aké

dielčie náklady a čas tieto činnosti vy�adujú.

C. Syntéza � v akom poradí je nutné jednotlivé činnosti prevádzať.

D. Optimalizácia � snaha o skrátenie trvania projektu a zní�enie nákladov.

E. Konkretizácia a prejednávanie úloh � teda prejednanie a podpísanie zmlúv na

zaistenie činností s jednotlivými dodávateľmi.

F. Kontrola realizácie projektu � prevádzanie jednotlivých činností a rie�enie odchýlok

od plánovaných termínov a plánovaných nákladov.

�pecifikácia technicko-ekonomických parametrovNájdenie technického rie�enia jednotlivých funkcií automatizácieVoľba nakupovaných automatizačných prostriedkovKon�trukcia atypických automatizačných prvkov a prostriedkovVypracovanie technickej dokumentácie (výpočty, výkresy, kusovníky,technické správy, náčrtky, popisy)

Návrh (Design)

Projekt (Project) Stanovenie účelov a cieľov automatizácieNájdenie činností pre realizáciu automatizácieNaplánovanie dielčich termínov pre jednotlivé činnostia dielčich nákladov na činnostiStanovenie celkových nákladov a stanovenie ich časového priebehuUrčenie KTO?, KEDY?, ČO?, AKO? vykonáRealizácia a riadenie naplánovaných činností

G. Ukončenie projektu � kontrola úspe�nosti dosiahnutia cieľov, ukončenie

financovania projektov, vysporiadanie v�etkých záväzkov a poďakovanie členom

tímu.

H. Vyhodnotenie projektu � rozbor priebehu projektu, rozbor chýb v priebehu projektu,

doporučenie a opatrenie pre ďal�ie projekty.

Vyhlásenie projektu by malo byť dolo�ené základnou listinou projektu a oficiálne zverejnené

vedením firmy resp. zúčastnených partnerov a odsúhlasené kompetentnými osobami. Príklad

�truktúry základnej listiny projektu ukazuje obr. 1.5.9.

-----------------------------------------------------------------

Identifikačný list projektu Názov projektu:

Zavedenie frézovacieho procesu FCQ 63 CNC

Účel projektu:

Umo�niť efektívnu výrobu tvarovo zlo�itých súčastí pre tréna�éry nového radu QWX 35

Určenie projektu:

Frézovací stroj bude in�talovaný v priestoroch dielne 231a bude k dispozícii výrobnému

úseku.

Výstupy projektu:

1. In�talácia frézovacieho stroja v dielni 231

2. In�talácia programovacieho jazyka pre automatickú prípravu

riadiacich programov odd. TPV

3. Vy�kolenie zamestnancov pre obsluhu, údr�bu a programovanie

frézovacieho stroja

Celková plánovaná hodnota projektu: 1,3 mil. Sk

Začatie projektu: dátumom vyhlásenia

Plánovaný termín ukončenia projektu: 10. marec 1999

Vedúci projektu: Ing. Hou�vička Karel, investičné odd.

Projektový tím: Ing. �vestka Ján, technológ

Hru�ka Karel, majster 231

Vokurka Martin, odd. financií

Jahodová Helena, personálne odd.

Súvisiace projekty: Vývoj nového radu trena�érov QWX 35

Racionalizácia výroby

Poznámky a prílohy:

1. Projekt bol schválený na porade

generálneho riaditeľa podniku dňa

22.8.98 ZPGP-47/98

2. Po�adované ukazatele a ďal�ie nále�itosti

projektu viď prílohu logického rámca

projektu

V Bratislave dňa 10.9.1998

Ing. Vostru�ina Rudolf, CSc.

technický riaditeľ

-----------------------------------------------------------------

Obr. 1.5.9 Príklad základnej listiny projektu

V rade prípadov rôznych medzinárodných projektov, �tátnych projektov, firemných projektov

apod. Je často predpísaná presná forma základnej listiny projektu vrátane pou�itého jazyka,

v ktorom má byť listina zostavená. Dokonca sú predtlačené záväzné formuláre pre vyplnenie.

V takýchto prípadoch je nutné re�pektovať v plnom rozsahu tieto po�adované nále�itosti.

Je nutné upozorniť na skutočnosť, �e pri konkrétnom projekte sa musíme často podriadiť

určitému sledu fází, ktoré vyplývajú zo zavedenej legislatívy v príslu�nej oblasti (napr.

stavebné riadenie) alebo z technologickej podstaty projektu tvorba softwaru apod. V takomto

prípade upravíme priebeh projektu podľa týchto dodatočných po�iadavok.

5.3.4 Metódy projektového riadenia

Základ pre prípravu a riadenie projektov predstavujú metódy sieťovej analýzy. Opierajú sa

o zostavenie sieťových grafov, ktoré znázorňujú postupnosť činností vykonávaných pri

projekte. Dnes sa väč�inou vyu�íva tzv. uzlovo orientovaných grafov, kde uzly predstavujú

plánované činnosti a orientované hrany znázorňujú �ípkami nadväznosti medzi nimi, nech sa

jedná o postupné alebo súčasné prevádzanie činností. Príklad uzlovo orientovaného grafu

uvádza obr. 1.5.10. Činnosti, ktoré je potrebné realizovať aby sa dosiahol plánovaný cieľ

projektu, sú zachytené v uzloch grafu. �ípky predstavujú nadväznosť jednotlivých činností:

prevádzanie následnej činnosti nemô�e byť začaté, pokiaľ nie sú ukončené v�etky

predchádzajúce činnosti. V uzloch sú uvedené názvy činností, plánované dĺ�ky trvania

činností v určených časových jednotkách a plánované náklady, ktoré prevádzanie činností

vy�aduje.

V grafe sa určuje tzv. kritická cesta, čo je cesta grafom s najväč�ím súčtom dĺ�ok trvania na

nej le�iacich činností, ktorá predstavuje najkrat�iu dobu, za ktorú je mo�né dokončiť projekt.

Trvanie činností, ktoré le�ia na tejto ceste, musí byť bezpodmienečne dodr�ané, preto�e ich

predĺ�enie priamo ovplyvňuje trvanie projektu, tak�e dochádza k oneskoreniu a je ohrozený

zadaný termín konca projektu.

Obr. 1.5.10. Príklad uzlovo orientovaného grafu

Projektové riadenie v�ak pou�íva i rad ďal�ích, �pecializovaných metód.

Ako príklad uveďme metódu logického rámca (Logical Frame Method), ktorá sa pou�íva pre

podporu návrhu základnej listiny projektu.

Metóda logického rámca je postup, ktorý nám umo�ňuje navrhnúť a usporiadať základné

charakteristiky projektu vo vzájomných súvislostiach. Pou�íva sa v prvej fáze práce na

projekte a je praktickou pomôckou pre stanovenie cieľov projektu.

Názov metódy je odvodený od skutočnosti, �e výsledky návrhu sú prehľadne usporiadané do

predom definovaného rámca, skladajúceho sa zo �tyroch horizontálnych a �tyroch

vertikálnych polí. Obsah i usporiadanie polí ukazuje príklad na obr. 1.5.11.

AdaptáciaT=10N=1200

In�taláciaT=30N=7000

RevíziaT=1N=500

In�truktá�T=4N=9000

Skú�kaT=5N=4500

Dľ�ka projektu 46 dní

Obr. 1.5.11. Príklad pou�itia metódy logického rámca pri in�talácii nového frézovacieho

stroja CNC do výroby s automatizáciou prípravy NC programov

5.3.5 Počítačová podpora projektového riadenia Prax ukázala, �e ručný výpočet sieťového grafu je veľmi zdĺhavý a je vysoká

pravdepodobnosť výskytu chyby vo výpočte. v grafoch. Súčasná výpočtová technika

poskytuje efektívnu mo�nosť počítačovej podpory projektového riadenia, preto�e počítače

IBM PC kompatibilné disponujú dnes veľmi vysokým výpočtovým výkonom, ktorý dovoľuje

previesť zlo�ité a rozsiahle výpočty sieťových grafov pre podporu rozhodovania projektového

tímu.

Pre oblasť počítačovej podpory projektového riadenia sa zaviedla skratka CIP � Computer in

Project. Do kategórie týchto programových produktov zahrňujeme �irokú �kálu programov,

ktoré podporujú svojimi funkciami projektové riadenie produktov pre oblasť projektového

riadenia, �e nie je mo�né vyčerpávajúcim zoznamom uviesť. V SR medzi najznámej�ie

produkty patria:

• MS Project firmy Microsoft

• TIME LINE firmy SYMANTEC

• Power Project firmy Asta Development

• Super Project firmy Computer Associates

• WinPlan firmy Software 602

• Primavera Project planner firmy Primavera

Príklad tzv. Ganttovho diagramu, ktorý predstavuje harmonogram činností projektov,

nakreslený produktom MS PROJECT ukazuje obr. 1.5.12.

Dobrá komunikácia vnútri projektového tímu je nevyhnutným predpokladom jeho úspe�nej

práce. Okrem schopností jednotlivých členov tímu efektívne komunikovať a správneho

riadenia porád vedúcim tímu, napomáhajú k dobrej komunikácii i technické prostriedky.

Medzi tie jednoduch�ie patria rôzne tabule a spätné projektory. Zlo�itej�ie komunikačné

prostriedky umo�ňujú poriadať napr. videokonferencie projektových tímov. Medzi

najdokonalej�ie patria lokálne firemné počítačové siete podporované programovými

produktami ako napr. LOTUS NOTES, ktoré uľahčujú spoluprácu aj medzi vzdialenými

členmi projektového tímu tým, �e umo�ňujú nielen elektronickú po�tu, ale zdieľanie

dokumentov, posielanie obe�níkov. Produkty tohto typu sa označujú názvom GROUPWARE

alebo TEAMWARE. Tímy dnes mô�u byť tvorené aj pracovníkmi mimo sídla firmy, ktorí

komunikujú s ostatnými pracovníkmi tímu prostredníctvom siete INTERNET.

Prostredníctvom medzinárodnej siete Internet mô�e tím dnes získať celý rad dôle�itých

informácií z rôznych databáz pre podporu svojho rozhodovania.

5.4 Akosť návrhu a realizácie automatizácie Plánovaný vstup na�ej republiky medzi zeme zdru�ené v Európskom spoločenstve stavia na�e

firmy pred nutnosť prijať rad noriem, na ktorých sa �táty EÚ behom svojej existencie dohodli.

V oblasti tak významnej, akú predstavuje kvalita výrobkov a slu�ieb, sa konkrétne jedná

o schopnosť re�pektovať v slovenských firmách filozofiu vysokej akosti TQM (Total Quality

Management), ktorá bola �tandardizovaná súborom medzinárodných noriem radu ISO 9000.

V priebehu návrhu a realizácie automatizácie je potrebné v�dy prejednať a dohodnúť

po�iadavky u�ívateľa, ktorým má automatizácia vyhovieť tak, aby zákazník bol maximálne

uspokojený.

Firma, ktorá chce prevádzať akostný návrh automatizácie a realizovať taký návrh

prostredníctvom dodávok na vysoko kvalitnej úrovni, musí mať vybudovaný efektívne

fuingujúci Systém riadenia a zabezpečovania akosti podľa zásad noriem ISO 9000. Ten musí

zaistiť nielen úplnú kontrolu v�etkých komponentov, ktoré budú tvoriť dodávaný

automatizovaný systém, ale i kvalitu činností, spojených s návrhom a in�taláciou

automatizovaného systému.

Obr.1.5.12 Príklad Ganttovho diagramu v prostredí programu MS Project

V zjednodu�enej forme mô�eme o systéme riadenia a zabezpečovania akosti uviesť niekoľko

v�eobecných zásad, ktoré platí i pre firmy, zoberajúce sa návrhom a dodávkami

automatizácie:

• Pre ka�dú činnosť vykonávanú firmou musia byť stanovené merateľné kritériá, ktoré

umo�ňujú rozhodnúť , či je činnosť prevádzaná akostne.

• Za akostné prevádzanie ka�dej činnosti musí byť stanovená osobná zodpovednosť.

• Prevádzanie ka�dej činnosti, ktorá ovplyvňuje akosť, musí byť protokolované a musí byť

mo�né spätne zistiť, kto a kedy činnosť prevádzal s akým výsledkom.

• Firma musí sledovať náklady na neakostnú prácu a tieto náklady neustále zni�ovať.

• Systém riadenia a zabezpečovania akosti musí bezprostredne prispievať k prosperite firmy

a musí byť neustále zdokonaľovaný.

• Zmyslom systému riadenia a zabezpečovania akosti je nekvalite predchádzať a tým

predchádzať i vzniku nákladov na neakostnú prácu.

• Systém riadenia a zabezpečovania akosti musí kompletne obsiahnuť v�etky činnosti

ovplyvňujúce akosť od vzniku po�iadavky u zákazníka a� po uspokojenie takejto

po�iadavky.

V automatizovaných systémoch riadenia je nutné venovať pozornosť zaisteniu vysokej akosti

a spoľahlivosti riadiacich programov podľa normy ISO 9126.

Pre súčasné automatizačné prostriedky, z ktorých dnes preva�ná väč�ina pracuje na

elektrickom princípe, platí rad predpisov, ktoré súvisia predov�etkým s po�iadavkami na

bezpečnosť týchto zariadení, aby nedochádzalo ich pou�itím k úrazu elektrickým prúdom.

Preto sa od väč�iny automatizačných prostriedkov a následne od celého automatizovaného

systému vy�aduje taký certifikát, ktorý mô�u vydať len k tomu účelu oprávnené akreditované

skú�obne, �e zariadenie zodpovedá stanoveným bezpečnostným predpisom.

Obr. 1.5.13. Vplyv automatizácie na firmu

Obr. 1.5.14. Ishikawov diagram vplyvov na akosť automatizácie

Poznamenajme, �e filozofia vysokej akosti v sebe zahŕňa správne vyrie�enie problémov

spojených s bezpečnosťou prevádzkovaných automatizovaných systémov a správne

vyrie�enie otázok týkajúcich sa ekológie činnosti firmy a ekológie prevádzkovaných

automatických systémov (viď normy radu ISO 14 000). V tejto súvislosti uvádzame dva

diagramy znázorňujúce vplyv automatizácie na firmu a vplyvy, ktoré musíme uva�ovať pri

úvahách o akosti automatizácie (viď obr. 1.5.13 a 1.5.14).

5.5 Systémová integrácia pri automatizácii

Systémovou integráciou pri automatizácii rozumieme návrh a realizáciu formou komplexnej,

vysoko akostnej slu�by s cieľom maximálnych prínosov �iadateľovi slu�by.

Tento cieľ sa dosahuje integráciou zdrojov, postupov, prostriedkov a znalostí tak, aby sa

vytvoril komplexný, vysoko akostný automatizovaný systém.

Automatizačnátechnika

Návrhautomatizácie

Projektautomatizácie

Realizáciaautomatizácie

�pecifikáciapo�iadavokna automatizáciu

Vzťah vedeniaa zamestnancovk automatizácii

Kvalifikáciazamestnancova vedenia

Akosťsubdodávoka subdodávateľov

Akosťautomatizácie

Automatizácia ovplyvňuje

Organizáciu práce Kon�trukciu výrobku Technologické postupy

Pracovné podmienky Prosperitu firmyKvalifikáciupracovníkov

Strojné vybavenie

Sociálny �tatus

Poznamenajme, �e systémová integrácia sa dnes pou�íva i pri návrhu a realizácii celého radu

ďal�ích systémov � informačné systémy, dodávky výrobných prevádzok na kľúč, rie�enia

a dodávky zbraňových systémov apod.

V podmienkach trhovej ekonomiky je nositeľom systémovej integrácie firma, ktorá poskytuje

slu�bu systémovej integrácie na objednávku konkrétneho zákazníka. Firma � systémový

integrátor � vystupuje voči zákazníkovi ako hlavný dodávateľ a zodpovedá na základe

kontraktu za akostný návrh a dodávku po�adovanej automatizácie zákazníkovi, pričom táto

slu�ba je prevádzaná ako externá činnosť. Na systémového integrátora tak prechádza

zodpovednosť za koordináciu a dodávky v�etkých zúčastnených subdodávateľov.

Obr. 1.5.15. Zaisťovanie automatizácie vlastnými silami realizátora priamymi

dodávkami bez systémovej integrácie

Obr. 1.5.16. Postavenie systémového integrátora pri systémovej integrácii

Aby firma mohla plniť funkciu systémového integrátora, musí spĺňať nasledujúce

podmienky:

Firma, ktorá potrebujezaviesť automatizáciu

=koordinátor + rie�iteľ

Subdodávateľ 1 ....................... Subdodávateľ n

Firma, ktorá potrebujezaviesť automatizáciu

=zákazník

Subdodávateľ 1 ....................... Subdodávateľ n

Systémový integrátor

• Musí sa opierať o niektorého výrobcu, ktorý dodáva ucelený sortiment automatizačných

prostriedkov.

• Musí mať nadviazané obchodné kontakty s radom firiem, vyrábajúcich ostatné doplnkové

komponenty pre automatizáciu a poskytujúcich rôzne �pecializované slu�by pre

automatizáciu.

• Musí mať k dispozícii dostatočný počet kvalifikovaných odborníkov, schopných zaistiť

návrh a realizáciu automatizácie, oboje vo vysokej akosti.

• Musí mať zvládnuté metódy systémovej integrácie, metódy systémovej analýzy a návrhu,

metódy projektového riadenia a ďal�ie potrebné pracovné metódy, ktoré sú po�adované

pri rie�ení automatizovaných systémov, ktoré dodáva.

• Jej pracovníci musia mať dostatočné skúsenosti v odbore a byť nositeľmi príslu�ných

znalostí, čo by mala firma preukázať rôznymi dokumentami, osvedčeniami, certifikátmi

a odkazom na úspe�ne realizované zákazky (tzv. referenčné akcie).

• Okrem primárnych činností spojených s návrhom a dodávkou automatizácie musí byť

firma schopná poskytovať i doplnkové poradenské slu�by v oblasti automatizácie,

odborné �kolenia, pomoc pri zaisťovaní investičných prostriedkov apod.

• Musí byť finančne silná a stabilná, aby mohla vykonávať slu�by systémového integrátora

dlhodobo vrátane garancií príslu�ných záruk a zaistenie minimálnych rizík.

Pre zákazníka priná�a vyu�itie slu�ieb kvalitne prevádzanej systémovej integrácie rad

výhod:

• nezávislosť na mnoho dodávateľoch jednotlivých komponentov automatizovaného

systému a urýchlenie voľby jednotlivých komponentov,

• záruku kvalitného systémového rie�enia návrhu automatizácie i procesu jej realizácie,

• zaistenie bezproblémovej spolupráce v�etkých dodaných komponentov,

• zní�enie re�ijných nákladov na návrh a realizáciu celej automatizačnej akcie.

Voľba systémového integrátora je strategické rozhodnutie, a preto výber systémového

integrátora musí byť vykonaný veľmi zodpovedne a starostlivo.

V Slovenskej republike pôsobí veľké mno�stvo firiem, ktoré sa zaoberajú automatizáciou

a potrebujú odborníkov pre zaistenie svojej činnosti. Záujemca v nich mô�e nájsť mo�nosť

uplatniť svoje schopnosti v rozličných profesiách:

• obchodný zástupca firmy (Sales Manager), ponúkajúci slu�by alebo výrobky v oblasti

automatizačnej techniky u firiem, ktoré tieto slu�by a výrobky ponúkajú,

• systémový �pecialista (System Designer/Specialist), analyzujúci potreby firiem v oblasti

automatizácie a spracovávajúci základný systémový návrh automatizácie,

• vedúci automatizačných projektov (Project Manager), spracovávajúci návrh projektov

automatizácie a podieľajúci sa na zaisťovaní ich realizácie,

• kon�truktér �pecializovaných automatizačných zariadení (Designer),

• aplikačný programátor (Programmer), ktorý vypracováva programy pre riadiace

mikropočítače, programovateľné automaty, programovateľné regulátory atď.,

• servisný pracovník (Serviceman), zaisťujúci profylaktickú údr�bu a opravy

automatizačných sústav,

• poradca (Consultant), ktorý poskytuje potrebné doporučenia alebo rie�i �pecifické

problémy pri automatizácii a poskytuje odborné �kolenia.

6.4 Efektívnosť automatizácie

Automatizáciu uplatňujeme v prípadoch technologických operácií, ktoré sú pre človeka

obtia�ne, zdravotne závadné, vy�adujú namáhavú a stereotypnú prácu, ktorá obsluha obtia�ne

zvláda. Potom ekonomické hľadisko pri rozhodovaní o realizácii automatizácie nemusí byť

prioritné. Vo v�etkých ostatných prípadoch v�ak ka�dá výrobná organizácia uva�ujúca

o automatizácii operácií technologických procesov vychádza z ekonomických hľadísk.

Základným princípom pre ekonomicky efektívne zavádzanie automatizácie je zásada, �e

prínosy automatizácie by mali preva�ovať nad vynalo�enými nákladmi, ako bolo vysvetlené

u� v odst. 4.3.

Prínos zavedenia automatizačnej techniky mô�e vo výrobe vyplynúť z nasledujúcich účinkov:

1 Zavedenie automatického výrobného zariadenia priná�a obvykle zvý�enie výkonu

strojov, zvý�enie výrobnosti vzhľadom k skôr pou�ívanému technologickému

zariadeniu. Dosiahneme i vy��ieho vyu�itia výrobnej plochy a tým zni�ovanie

nákladov na jednotku produkcie.

2 Zní�enie podielu priamej ľudskej práce na realizáciu výroby a z toho plynúca úspora

mzdových prostriedkov, pokiaľ nie sú úspory odčerpané zvý�enou potrebou

pracovníkov údr�by nového, spravidla zlo�itej�ieho, automatického zariadenia.

3 Zní�enie strát v technologickom procese vplyvom dosahovania vy��ej výťa�nosti

kvalitných výrobkov z výroby, ne� tomu bolo v pôvodnom výrobnom systéme.

4 Automatické výrobne zariadenie s novou technológiou i upraveným výrobkom mô�e

byť zdrojom úspor materiálu i v�etkých energií potrebných k zaisteniu výroby.

Okrem týchto priamych účinkov nasadenia automatizačnej techniky mo�no uviesť celý

rad ďal�ích aspektov, ktorých ekonomické vyčíslenie je obtia�nej�ie (viď odst. 4.3).

Prínosy automatizácie vo výrobe je nutné plánovať u� pred zavedením automatizácie

a cieľavedomo o ne usilovať počas návrhu i realizácie. Efektívnosť zavádzania

automatizácie výrobného zariadenia toti� závisí na celom rade podmienok. Niektoré

z nich si mô�eme pripomenúť:

1 So vzrastom automatizácie výrobného zariadenia podiel bezprostrednej ľudskej

práce na jednotku produkcie výrazne klesá. Vytvárajú sa podmienky pre

maximálne extenzívne časové vyu�itie tejto techniky, tzn. Trojsmenná prevádzka

alebo nepretr�itá prevádzka aj o sobotách a nedeliach. So zvý�ením vyu�itia

automatického výrobného zariadenia klesá zrejme i jeho doba návratnosti

a vytvára sa väč�í priestor pre realizáciu priameho zisku.

2 Vplyvom urýchľovania technikého pokroku vo v�etkých smeroch dochádza ku

skracovaniu morálnej �ivotnosti výrobných strojov. Veľmi zreteľne sa táto

skutočnosť prejavuje v rýchlosti zmien v kvalite a parametroch napr. číslicovej

riadiacej techniky. Aby výrobná organizácia nestratila konkurencieschopnosť,

musí výrobné zariadenia trvalo zdokonaľovať. Zavedené výrobné zariadenia

potom musia byť vyu�ité podľa bodu 1.

3 Maximálne vyu�itie funkčných vlastností automatického výrobného zariadenia

znamená napr. obrábať na CNC obrábacích centrách veľmi zlo�ité súčasti, ktoré

vyu�ívajú maximum funkčných mo�ností práce centra s desiatkami nástrojov

automaticky podávaných zo zásobníkov nástrojov, opracovanie obrobku súčasne

z viacerých strán na jedno upnutie apod. Súčasne je nutné usilovať o maximálne

intenzívne časové vyu�itie techniky. Maximálne zvy�ujeme podiel priamych

technologických časov, kedy dochádza k pretváraniu výrobku (napr. odoberaním

triesok) na celkovom čase chodu stroja.

4 Komplexná automatizácia znamená automatizáciu výrobného zariadenia pre celý

technologický proces a automatizáciu ďal�ích činností naplňujúcich výrobný

proces, napr. prísun materiálu, odoberanie hotových výrobkov, manipulácia

s nástrojmi, automatizácia riadiacich činností, evidencia apod. Efektívnosť

nasadenia automatického výrobného zariadenia nie je daná iba technickou úrovňou

vlastných strojov a zariadení, ale i v�etkými ostatnými procesmi, ktoré podmieňujú

priebeh vlastného technologického procesu. Rovnakou mierou je preto nutné si

v�ímať i problematiky automatizácie pomocných operácií.

6.5 Sociálne aspekty automatizácie

Realizácia automatizácie priná�a aj niektoré sociálne problémy. Ich prehliadanie

a nedocenenie pri automatizácii vedie k následným problémom v spoločnosti. Uveďme aspoň

najdôle�itej�ie:

a Zvy�ovanie nezamestnanosti v dôsledku vyraďovania pracovníkov z pracovného

procesu. Eliminácia tohto negatívneho dôsledku spočíva v dôslednom systémovom

prístupe k automatizácii, kedy sa súčasne rie�i mo�nosť uplatnenia vyradených

pracovníkov napr. vytvorením iných pracovných príle�itostí, rekvalifikáciou apod.

Len tak je mo�né zaistiť, aby technický pokrok v automatizácii nebol chápaný ako

negatívny jav pre �ivotnú úroveň zamestnancov, ktorí potom sú ochotní obracať svoj

hnev proti pokroku. (Spomeňme si na rozbíjanie strojov prepustenými robotníkmi

v počiatkoch priemyselnej revolúcie!)

b Nutnosť častej rekvalifikácie. Zavádzanie automatizácie a rýchlej inovácie

prostriedkov automatizácie priná�a súčasne po�iadavky na častú rekvalifikáciu alebo

aspoň po�iadavky na zvy�ovanie kvalifikácie. Tu je nutné zdôrazniť, �e sa jedná

o obecný jav v dne�nej spoločnosti, ktorý je spôsobovaný rýchlymi inováciami

v technike a rýchlym zastarávaním mnohých vedomostí v dôsledku nových vedeckých

poznatkov a objavov. Elimináciu tohto negatívneho faktora mô�eme rovnako

dosiahnuť správnym systémovým prístupom, ktorý pamätá s dočasným predstihom na

�kolenie a do�koľovanie pracovníkov v�etkých profesií.

c Bezpečnosť automatizácie je dnes, kedy sú automatizované také procesy ako

riadenie kozmických rakiet, riadenie jadrovej reakcie v rôznych reaktoroch, riadenie

náhradných ľudských orgánov pri operáciách apod., významným faktorom, na ktorý

nemo�no zabudnúť pri jej návrhu a realizácii. Preto otázkam spoľahlivosti

a bezpečnosti musí byť pri návrhu automatizácie venovaná mimoriadna pozornosť,

preto�e zlyhanie automatického riadenia mô�e mať nedozierne následky. Na druhej

strane havária jadrového reaktoru v Černobile v apríli roku 1986, ktorá mala

celosvetové následky, je uká�kou príkladu, kedy katastrofa vznikla v dôsledku

vyradenia automatického riadenia reaktoru a následnou chybou ľudskej obsluhy pri

ručnom ovládaní chodu reaktora.

d Ohľad na ekológiu na�ej planéty nás núti pri návrhu a realizácii automatizácie sa

dostatočne venovať problematike zní�enia úrovne hluku pri automatizácii

a nezamorovania �ivotného prostredia �kodlivými látkami. Automatizačné prostriedky

by mali spĺňať vlastnosti bezodpadovej výroby a recyklovateľných výrobkov.

6.6 Problémy pri zavádzaní automatizačnej techniky

V súkromnom podnikaní rozhodujú s konečnou platnosťou majitelia firiem o financovaní

v�etkých význačnej�ích projektov, teda aj o automatizácii. Pri posudzovaní návrhu na

automatizáciu sa mô�me často stretnúť s jej nedocenením alebo dokonca odmietaním.

Uvedieme si najčastej�ie argumenty vedúce k nesprávnym postojom k automatizácii.

1. Automatizácia je tak drahá, �e sa nemô�e vyplatiť.

Súčasťou ka�dého projektu nasadenia automatizačnej techniky je ekonomický rozbor, ktorý

uká�e ako vysoké obstarávacie náklady e�te mô�eme z prínosov automatizácie v primeranom

čase uhradiť. Pozitívnym javom v automatizačnej riadiacej technike je trvalý pokles cien

riadiacej výpočtovej techniky za súčasného nárastu výkonu.

2. Automatizácia je nespoľahlivá a priná�a len neistotu a problémy.

Vysoký stupeň integrácie elektronických súčiastok a jednoznačné prijatia zásad stratégie

Total Quality Management (TQM) sa prejavili vo vysokej kvalite a spoľahlivosti

automatizačných zariadení. Súčasné firmy ponúkajú i �pičkový servis, zalo�ený na aplikácii

on-line spojenia s opravárenskými centrami vyu�ívajúcimi diagnostické expertné systémy.

Súčasná kon�trukcia automatizačných prostriedkov vyu�íva elektroniku pre zabezpečenie

dokonalo prepracovaných samodiagnostických fuinkcií, ktoré spoľahlivosť ďalej výrazne

zvy�ujú.

3. Automatizácia je zbytočná a mo�no sa bez nej obísť.

Prax ukázala, �e pre vybudovanie prosperujúceho podniku predstavuje automatizácia jeden

z nosných realizačných princípov, s ktorých vyu�itím mo�no tento cieľ uskutočniť.

V súčasnom podniku, ktorý chce vykazovať trvalý rast a zisk, je vyu�itie automatizácie

neoddeliteľnou súčasťou podnikateľskej stratégie. To platí zvlá�ť dnes, a to i pre nevýrobné

podniky.

4. Automatizácia sa mô�e vyplatiť len pre hromadnú výrobu a nie pre na�u firmu, ktorá

vyrába v malých sériách a niektoré výrobky dokonca ako kusovú výrobu na

objednávku.

To platilo v minulosti, kedy bola zavádzaná tzv. tvrdá automatizácia. Dnes je v�ak pre

automatizačné prostriedky charakteristická pru�nosť, ktorú získavajú vďaka

programovateľným mikroprocesorom. Zmena funkcie znamená len nepatrný zlomok sekundy,

potrebný pre výmenu programu v operačnej pamäti alebo pre zmenu hodnôt riadiacich

parametrov.

5. Automatizácia je len pre veľké firmy, ktoré majú mo�nosť vytvoriť si veľké finančné

prostriedky a ktoré si mô�u dovoliť zamestnávať �pecialistov na zavádzanie

automatizácie.

Nositelia tohto názoru nezaregistrovali nový spôsob dodávok s vyu�itím funkcie systémového

integrátora. Naviac u� je dnes mo�né i u nás vyu�iť slu�by �pecializovaných poradenských

firiem. Nikto teda nezostane sám so svojím problémom! Pritom nemusí zamestnávať

�pecialistov, ktorí by neskôr boli nevyu�ití.

6. Na problémy spojené s automatizáciou nemáme čas. Musíme rie�iť otázky spojené

s prosperitou firmy.

Nositelia tohto výroku mylne pova�ujú automatizáciu len za technický problém. Nevidia v nej

strategický prostriedok pre dosiahnutie svojich podnikateľských zámerov. Často mo�no

vidieť, �e títo podnikatelia musia v dôsledku nevyu�ívania automatizácie rie�iť toľko

krízových situácií vo výrobe, �e im naozaj nezostáva čas sa zamyslieť, ako prosperitu firmy

prostredníctvom automatizácie zlep�iť.

Tí, ktorí hodlajú automatizáciu presadiť a zaviesť do praxe, sa musia pripraviť na také

a podobné námietky a vhodnými protiargumentami vyvrátiť nesprávne názory. Práve

dôkladné poznanie princípov automatizácie, znalosť automatizačnej techniky a systémový

prístup k automatizácii mô�u poslú�iť na prekonanie nesprávnych názorov a postojov

k automatizácii.