VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta stavební Ústav stavebního zkušebnictví
Ing. Tomáš Vymazal
MANAGEMENT RIZIK VE VÝSTAVBĚ Z HLEDISKA ZHOTOVITELE MANAGEMENT OF RISKS FROM THE POINT OF VIEW OF THE CONTRACTOR
ZKRÁCENÁ VERZE PH.D. THESIS
Obor:
Ekonomika a řízení stavebnictví
Školitel:
Doc. Ing. Vojtěch Mencl, CSc.
Oponenti:
Prof. Ing. Milík Tichý, DrSc. Doc. Ing. Tibor Ďurica, CSc. Ing. Jana Korytárová, Ph.D.
Datum obhajoby: 13. 6. 2002
KLÍČOVÁ SLOVA Risk management, řízení kvality, kontrola kvality, jakost, FMEA
KEY WORDS Risk management, quality management, quality control, QA/QC, quality, FMEA
Práce je k dispozici na Ústavu stavebního zkušebnictví, VUT FAST v Brně, Veveří 95, Brno.
© Tomáš Vymazal, 2006 ISBN 80-214-3245-4 ISSN 1213-4198
OBSAH: ANOTACE .................................................................................................................. 5 ANNOTATION........................................................................................................... 6 1 ÚVOD...................................................................................................................... 8 2 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY ............................................... 8 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
Analýza rizika a ověřování spolehlivosti při návrhu stavebních konstrukcí z hlediska normativních podkladů ........................................................................................................ 8 Současné činnosti řízení rizik ve stavebních podnicích....................................................... 8 Řízení rizik a stavební zakázky velkých inženýrských celků.............................................. 9 Norma ISO 9001:2000 jako příprava pro řízení rizik, aplikace osmi zásad managementu jakosti................................................................................................................................... 9 Metodika procesního přístupu jako základ pro řízení rizik firmy ....................................... 9
3 FORMULACE PROBLÉMU................................................................................ 10 3.1 3.2 3.3 3.4
3.5
Vznik problému ................................................................................................................. 10 Technická specifikace reálné konstrukce .......................................................................... 10 Vystrojení a dlouhodobé měření segmentu reálné konstrukce měřickým zařízením, související laboratorní zkoušky ......................................................................................... 11 Model segmentového mostu - konstrukční popis modelu mostu ...................................... 11 3.4.1 Vyztužení segmentů a mostovky modelu betonářskou výztuží................................ 12 3.4.2 Beton segmentů a spřažené ŽB monolitické desky: ............................................... 12 Popis výroby modelu ......................................................................................................... 12
4 CÍLE DISERTAČNÍ PRÁCE ............................................................................... 13 5 PŘÍSTUPY RIZIKOVÉHO INŽENÝRSTVÍ K ŘÍZENÍ RIZIK SLOŽITÝCH STAVEBNÍCH TECHNOLOGIÍ A TECHNOLOGICKÝM CELKŮM............. 13 5.1
5.2 5.3 5.4 5.5
5.6
Obecně ............................................................................................................................... 13 5.1.1 Efektivní práce s rizikem ........................................................................................ 13 5.1.2 Hodnocení nebezpečí ............................................................................................. 14 5.1.3 Tři základní otázky řízení rizik............................................................................... 15 Analýza rizika .................................................................................................................... 15 Výpočet rizika.................................................................................................................... 16 Procesní přístup při řízení rizik zvolené technologie výroby ............................................ 16 Vyšetřování technologických rizik .................................................................................... 17 5.5.1 Prevence a vyšetřování rizik pomocí Shewhatových regulačních diagramů ......... 17 5.5.2 Popis procesů podle norem ISO 9000:2000 .......................................................... 19 5.5.3 Přiřazení hodnot rizik s ohledem na nebezpečí, vady, aberace a škody................ 19 Vyšetřování materiálových rizik........................................................................................ 19 5.6.1 Proces nakupování................................................................................................. 19 5.6.2 Proces ověřování deklarovaných vlastností........................................................... 19
3
5.7
5.6.3 Přiřazení hodnot rizik s ohledem na kriteria volby a hodnocení subdodavatelů... 19 Vyšetřování rizik spojených s lidským faktorem .............................................................. 20 5.7.1 Posouzení rizik spojených s lidským faktorem metodou HRA – všeobecně podle ČSN IEC 300-3-9 ................................................................................................... 20
6 DEMONSTRACE VÝPOČTU MÍRY RIZIKA ................................................... 20 6.1 6.2 6.3
6.4 6.5
Úvod................................................................................................................................... 20 Model výpočtu rizika jednotlivých procesů....................................................................... 21 Určení míry rizika procesu ................................................................................................ 22 6.3.1 Vyšetřování a hodnocení technologických rizik..................................................... 22 6.3.2 Vyšetřování a hodnocení materiálových rizik........................................................ 23 6.3.3 Vyšetřování a hodnocení rizik spojených ze selháním lidského faktoru ................ 23 6.3.4 Podpora řízení rizik procesním přístupem............................................................. 25 Vyčíslení rizika finančními jednotkami............................................................................. 26 Metriky hodnocení procesů ............................................................................................... 27
7 ZÁVĚR.................................................................................................................. 27 8 POUŽITÁ LITERATURA A NORMY:............................................................... 28
4
ANOTACE Disertační práce se zabývá problematikou řízení rizik ve stavební výrobě, zejména v případech zhotovování velkých a složitých inženýrských celků. V úvodních teoretických kapitolách je popsán řešený problém, možnosti a metody podpory řízení rizik. Jako předmět zkoumání byl pro disertační práci vybrán příklad výroby modelu mostní segmentové konstrukce spřažený monolitickou železobetonovou mostovkou. Model segmentového předpjatého mostu s monolitickou mostovkou vychází z nosné konstrukce mostního objektu SO 213 přes ulici Mikulášskou v Plzni. Most je součástí komplexní stavby zahrnující obloukový most přes řeku Radbúzu, vícepodlažní budovu garáží a rampy spojující obloukový most se střechou garáží. Estakáda převádí dopravu z obloukového mostu přes budovu garáží ke křižovatce ulice U Trati v Plzni. Celková délka mostu je 260,6 m. Na začátku roku 1999 byl vypracován ideový projekt modelu s konstrukčním uspořádáním dvoupolového spojitého mostu. V létě roku 2000 byla dokončena výroba ocelové formy a zahájeny práce na výrobě modelu. Model byl dokončen v prosinci 2001. Na základě údajů z monitorování výroby modelu i výroby sledovaného segmentu číslo 42, který byl osazen měřící technikou byly vytipovány ukazatele vhodné pro vyšetřování a řízení rizik neshod. Činnosti při řízení rizik vycházejí z politiky rizik určitého podniku. Na základě jasného pochopení stávajících rizik se vytváří podniková politika rizik, aby bylo určeno, která část celkového rizika by se měla eliminovat, redukovat, přenést nebo ponechat. Riziko může být eliminováno nebo alespoň redukováno zlepšenými metodami prevence a ochrany v rámci samotného podniku. Toho se dá dosáhnout za předpokladu, že podnik má k dispozici funkční a efektivní systém řízení jakosti, který nejen plní požadavky norem řady ČSN EN ISO 9000. Disertační práce nastiňuje také možnosti sledovaní stanovených vlastností procesů pro analýzu a řízení rizik na základě managementu jakosti tak, jak jej stanovuje norma ČSN EN ISO 9001:2000 Systému managementu jakosti – Požadavky. V kapitole 7 Demonstrace výpočtu míry rizika je vyšetřováno a hodnoceno riziko technologické a materiálové neshody, včetně rizika spojeného se selháním lidského faktoru včetně elementárního vyčíslení vzniklé škody. Disertační práce ukazuje možný přístup k řízení rizik stavebních technologií, stavebních dodavatelských firem a obecně podnikatelských subjektů zabývajících se nesériovou acyklickou výrobou. Po opravdovém zvládnutí řízení pomocí procesního přístupu, zejména jeho zažití u manažerů na nejvyšších a středních úrovních, dojde k potřebě zjišťovat další informace o chodu podniku a jeho okolí tak, aby firmy mohly používat všech efektivních nástrojů řízení a zejména skutečné strategické plánování. Tato potřeba přesune právě nastupující procesní přístup do oblasti řízení rizik a jsem přesvědčen, že nebude trvat dlouho a řízení rizik se stane součástí obecně užívaných standardů manažerské praxe. 5
ANNOTATION My thesis deal with the problems of the risk management in the structural production, especially in case of the minting of large and difficult engineering complexes. Resolved problem, possibilities and methods of the risk management support are described in the preliminary theoretical chapters. Example of the production of the model of the bridges sector construction composite with monolithical ferro-concrete bridge deck was chosen as an object of my research. Model of the composite pre-stressed bridge with the monolithical bridge deck comes out from the supporting structure of the bridge object SO 213 over the street Mikulášská in Plzeň. The bridge is the component of the complex construction involving the arc bridge over the river Radbúza, garages and ramp connecting the arc bridge with the roof of the garages. The estacade converts the traffic from the arc bridge over the garages to the cross road of the street U Trati in Plzeň. The total length of the bridge is 206,6 m. The ideal project of the model with the construction arrangement of the bipolar coherent bridge was elaborated at the beginning 1999. The production of the steel form was finished in summer 2000 and after it the works on model’s production started. The model was finished in December 2001. On the base of the data from the monitoring of the model’s production and of the production of the research object – sector number 42, that was fitted with the measurements, the indicators suitable for the research and risk management of the anticoincidences were defined. The activities during the risk management come out from the risk policy of particular firm. On the base of the distinct understanding of the current risks there is created the firm risk policy to define, which part of the total risk should be eliminated, reduced, transferred and kept. The risk can be eliminated or at least reduced with the improved methods of prevention and protection in frame of the certain firm. This we can reach provided that the functional and effective systems of the quality management are available in the firm, that fill not only the requirements of the norms ČSN EN ISO 9000. This thesis foreshadow the possibilities of the monitoring of the rated attributes of the processes for the analyse and risk management on the base of the quality management in such a way, how is assigned in the norm ČSN ISO 9001:2000 System of quality management-Requirements. The technological risk and the material anticoincidence, including the risk connected with the failure of the human factor including the elementary evaluation of the incurred damage are researched in the chapter 7 Demonstration of the enumeration of the risk’s rate. The thesis show the possible access to the risk management of the structural technologies, civil firms and generally business subjects involving non-serial acyclic 6
production. After the real captured management with the help of the process access, especially its inveterating with managers on the top and middle levels, it comes to the need to assure next information about the firm’s run and about firm’s surrounding to use all effective tools of management and especially real strategical planning. This need relocates the ascending process access into the field of the risk management and I am confident, that it will not last a long time and the risk management become a component of the generally used standards of the management praxes.
7
1 ÚVOD Historie řízení rizik se datuje počátkem padesátých let dvacátého století, kdy velké průmyslové podniky si začaly zajišťovat pojistné krytí podle svého vystavení rizikům. V počátečních dobách termín „řízení rizik“ nebyl znám. Tento termín se ujal až teprve tehdy, když někteří pracovníci podniků spojeni s pojišťovnictvím a finančním oddělením si chtěli vylepšit svou funkci a označovali se jako Risk Managers. Označení pracovního místa „manažer rizik“ je i v současné době poněkud zavádějící, protože v podniku je mnoho rizik, která by se měla řídit a mnoho nebezpečí, která je nutno rozpoznat. Volba správného směru výzkumu nebo správného směru financování výroby byly také funkce „řízení rizik“ a obvykle se nezahrnovaly do povinností těchto nových „manažerů rizik“. Řízení rizik jako činnost v dnešním pojetí získalo v oboru značné uznání a zahrnuje projekci, výrobu, marketing, finance a právní záležitosti. Podniky s moderním řízením uznávají, že řízení rizik je součástí liniové zodpovědnosti.
2 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY 2.1 ANALÝZA RIZIKA A OVĚŘOVÁNÍ SPOLEHLIVOSTI PŘI NÁVRHU STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ Z HLEDISKA NORMATIVNÍCH PODKLADŮ V současné době je většina národních i mezinárodních norem pro navrhování stavebních konstrukcí založena na metodě dílčích součinitelů, která je označována jako metoda úrovně spolehlivosti. Normami doporučené hodnoty dílčích součinitelů jsou stanoveny jednak na základě předchozích zkušeností a tradic národního stavebnictví, jednak na základě statistického vyhodnocení experimentálních dat a dále pomocí spolehlivostních metod. Současné normy zajišťují úroveň spolehlivosti konstrukce prostřednictvím doporučených hodnot příslušných prvků spolehlivosti (dílčí součinitele zatížení a materiálových vlastností, součinitelů kombinace, apod.), které jsou vztažené k charakteristickým nebo nominálním hodnotám základních veličin (zatížení, rozměry, materiálové vlastnosti). Normy dále specifikují kombinace zatížení a různé postupy navrhování konstrukcí vyrobených z různých materiálů. 2.2 SOUČASNÉ ČINNOSTI ŘÍZENÍ RIZIK VE STAVEBNÍCH PODNICÍCH Dnešní činnosti při řízení rizik vycházejí z politiky rizik určitého podniku. Na základě jasného pochopení stávajících rizik se vytváří podniková politika rizik, aby bylo určeno, která část celkového rizika by se měla eliminovat, redukovat, přenést nebo ponechat.
8
2.3 ŘÍZENÍ RIZIK A STAVEBNÍ ZAKÁZKY VELKÝCH INŽENÝRSKÝCH CELKŮ Je zřejmé, že současný systém zadávání a hodnocení výběrových řízení stavebních zakázek až na několik málo případů v podstatě na podnik neklade kromě standardních požadavků týkající se ceny, termínů a případně prokázání certifikátu ISO žádné jiné složitější požadavky. Pochopitelně, protože kdyby byl vznesen dotaz na míru rizika výstavby jednotlivých stavebních celků či dokonce technologií, zavládlo by na straně stavebníka i dodavatele, případně budoucího uživatele s největší pravděpodobností ticho. Stavebníka (v případě velkých inženýrských celků) finanční rizika dodavatele při zhotovení díla nemusí zajímat – smluví si pevnou cenu, ale dodavatel? Tomu nezbývá, než rizika převzít. Další oblastí jsou rizika související přímo se speciálními technologiemi. Vzhledem k jejich náročnosti na strojní vybavení, lidské zdroje je nemůže provádět jakákoli firma. V běžné stavební praxi není metoda řízení rizik ve větším míře zavedena, byl pro potřeby disertační práce zvolen příklad modelového měřítka. 2.4 NORMA ISO 9001:2000 JAKO PŘÍPRAVA PRO ŘÍZENÍ RIZIK, APLIKACE OSMI ZÁSAD MANAGEMENTU JAKOSTI Tato norma bude pro stavební firmy znamenat velký zásah do všech dosavadních zvyklostí managementu jakosti. Na přední místo staví procesní přístup, který je pro řízení rizik nepostradatelný. Osm hlavních zásad procesního přístupu: • Zaměření na zákazníka • Vůdcovství • Zapojení lidí • Procesní přístup • Neustálé zlepšování • Orientace na fakta při rozhodování • Vzájemná prospěšnost vztahů s dodavateli 2.5 METODIKA PROCESNÍHO PŘÍSTUPU JAKO ZÁKLAD PRO ŘÍZENÍ RIZIK FIRMY Nová norma ISO 9001:2000 přináší zejména v kapitole v kapitole 8 celou řadu nových požadavků. Mezi nimi hrají zásadní roli požadavky na monitorování a měření procesů, jejichž možné druhy uvádí zejména norma ISO 9004:2000. Pro zabezpečení dobré výkonnosti organizace, spokojenosti zákazníků a všech zainteresovaných stran musí vrcholové vedení zajistit efektivní a účinné měření, shromažďování a ověřování údajů a ověřování údajů o klíčových procesech organizace. Stanovování technických ukazatelů nepůsobí většině firem větší těžkosti, ale stanovování měřítek pro procesy, jako je např. marketing, prodej, logistika a další, je poněkud náročnější. Mezi příklady měření výkonnosti procesů organizace patří měření a hodnocení jejich výrobků pro prokázání shody výrobku, měření způsobilosti a výkonnosti procesů, měření shody systému managementu 9
jakosti, měření dosahování cílů projektů a měření spokojenosti zákazníka a případně dalších zainteresovaných stran.
3 FORMULACE PROBLÉMU 3.1
VZNIK PROBLÉMU
V rámci řešení výzkumného projektu MPO ČR FB-CV/69/98 a výzkumného záměru MŠMT CEZJ22/98:261100007 byl od roku 1999 připravován rozsáhlý experimentální projekt výroby, montáže a zatěžovací zkoušky modelu segmentového mostu s monolitickou mostovkou. Projekční, výrobní a experimentální práce jsou prováděny pracovníky Ústavu betonových a zděných konstrukcí (dále jen BZK) a Ústavu stavebnin a zkušebních metod (dále jen SZK) FAST VUT v Brně po vedením autorů projektu Prof. Ing. J. Stráského, CSc. a Doc. Ing. Jaroslava Navrátila, CSc. Na začátku roku 1999 byl vypracován ideový projekt modelu s konstrukčním uspořádáním dvoupolového spojitého mostu (délka pole 10 m) a podle geometrické podobnosti byl určen tvar a rozměry příčného řezu (viz obr. 1). V létě roku 2000 byla dokončena výroba ocelové formy a zahájeny práce na výrobě modelu. Před zahájením výroby byl realizován experimentální výzkum na upřesnění receptury samozhutňujícího betonu (SZB), ze kterého jsou segmenty vyráběny [13]. Od prvních variant projektu , bylo zřejmé, že takto rozsáhlý experiment si vyžádá velkou pozornost co se týká řízení, kontroly a z důvodu velkého počtu subdodávek dodržení závazků vycházejících se smluvních vztahů jak se spoluřešiteli, tak s dodavateli jednotlivých materiálů či komponentů. Aby se minimalizovala možnost neshody, byly vypracovány některé směrnice řízení jakosti pro výrobu segmentů podle tehdy jediného vhodného standardu a tím byla norma ČSN EN ISO 9002 Systémy jakosti – Model zabezpečování jakosti při výrobě, instalaci a servisu z roku 1995. Tato dokumentace byla nezbytná pro sběr dat a informací, které slouží jako podklad pro vyhodnocení výrobního procesu a zjištění jakosti hotových segmentů. V rámci zpřísněných požadavků na dodržení technologických postupů byl veden provozní deník, do něhož se zapisovaly všechny podstatné údaje o výrobě, materiálech, klimatických podmínkách ve výrobní hale, zápisy z kontrolních dnů, požadavků pracovníků výroby, požadavky externích spolupracovníků, apod. 3.2
TECHNICKÁ SPECIFIKACE REÁLNÉ KONSTRUKCE
Model segmentového předpjatého mostu s monolitickou mostovkou vychází z nosné konstrukce mostního objektu SO 213 přes ulici Mikulášskou v Plzni. Most je součástí komplexní stavby zahrnující obloukový most přes řeku Radbúzu, vícepodlažní budovu garáží a rampy spojující obloukový most se střechou garáží. Estakáda převádí dopravu z obloukového mostu přes budovu garáží ke křižovatce
10
ulice U Trati v Plzni. Most je tvořen spojitým nosníkem o sedmi polích s rozpětím 34 + 4 + 45 + 45 + 42 + 42 + 34 m. Celková délka mostu je 260,6 m. 3.3 VYSTROJENÍ A DLOUHODOBÉ MĚŘENÍ SEGMENTU REÁLNÉ KONSTRUKCE MĚŘICKÝM ZAŘÍZENÍM, SOUVISEJÍCÍ LABORATORNÍ ZKOUŠKY Segment č. 42 vahadla 8 byl v průběhu výroby ve dnech 27.-30.11.1998 ve výrobně v Moravských Bránicích vystrojen rozsáhlým měřickým zařízením. Při montáži armokoše segmentu byl jeden příčný řez osazen strunovými tenzometry firmy GAGE TECHNIQUE, magnetoelastickými (dále ME) snímači předpínací síly, odporovými tenzometry Vishay, měřickými základnami pro mechanická měření a teploměrnými čidly firmy Comet. Armokoše segmentů č. 46 a 48 vahadla 8 budou vystrojeny navíc ME snímači předpínací síly. Uvnitř segmentu bude osazena uzamykatelná ochranná schránka pro ústředny. Konkrétní umístění, počet a zvolené označení, fixace polohy před betonáží, výpočet délek kabelů a návrh umístění ústředen je podrobně zpracován v projektu. Průběh a vyhodnocení měření je součástí zpráv [6,10]. Součástí uvedených zpráv je také průběh a vyhodnocení laboratorních zkoušek fyzikálně mechanických parametrů a reologických vlastností betonů segmentu a mostovky na zkušebních vzorcích. 3.4 MODEL SEGMENTOVÉHO MOSTU - KONSTRUKČNÍ POPIS MODELU MOSTU Modelem objektu S0 213 je konstrukce předpjatého spojitého segmentového mostu o dvou polích se spřaženou nadbetonovanou železobetonovou deskou mostovky. Rozpětí polí nosné konstrukce je 2 x 10 m. Podélné uspořádání modelu znázorňuje obr č.1. MONTÁŽ SEGMENTŮ
MONTÁŽ SEGMENTŮ MONTÁŽ SEGMENTŮ V SYMETRICKÉ KONZOLE
NA SKRUŽI DOBETONÁVKA
NA SKRUŽI DOBETONÁVKA
10 000
10 000 20 000
S 01
S 02
S 03
S 04
S 05
S 06
S 07
S 08
S 09
S 10
S 11
S 12
S 13
S 14
10 000
Obr. 1 Podélný řez modelem mostu
11
Konstrukce realizovaného modelu je obdobně jako u skutečné konstrukce v Plzni tvořena ze čtyř základních typů segmentů – klasický segment (obr č. 2), nadpodporový segment nad střední podporou, nadpodporový nad krajními podporami a dobetonávkou. 2800 1400
1400
745
830
240 75
90
75
240
415
415
75
745
90
75
8 42
55 10
K8 K5
49 36 0 0
K1
10
KII3 KII2
K6
K7
K3
K4
65 50 50
55
105 315 400
K4
K6
K8
K3
K5
K2
18 22 65
KII1
90 105 300 1000
385
385 770
50
55 K7
49 0 22 0
K2
20
31 38 49 5 0 0
K1
KII1
105
90 300 1000
45
38 °
KII2 KII3
20 55
105 315 400
Obr. 2 Typický segment délky 0,75 m V laboratořích SZK probíhá výroba celkem 24 typických segmentů (v polích), 2 nadpodporových segmentů nad střední podporou a 2 nadpodporových segmentů nad krajními podporami. Základním cílem statické zatěžovací zkoušky modelu segmentového mostu s vyměnitelnou mostovkou je zjištění mezní únosnosti (tj. zkoušení konstrukce až do jejího porušení). 3.4.1
Vyztužení segmentů a mostovky modelu betonářskou výztuží
Betonářská výztuž v podélném a příčném směru má konstrukční charakter. Výztuž navrhovaná v trámech na hlavní tah, dále výztuž nadpodporových segmentů a výztuž v kotevních oblastech trámů byla navržena a posouzena statickým výpočtem. V modelu mostu jsou použity dva základní profily betonářské výztuže φ R6 mm a φ R8 mm v segmentech mostu, φ R8 mm v diafragmatu a φ R6 mm v mostovce. 3.4.2
Beton segmentů a spřažené ŽB monolitické desky:
Pro výrobu prefabrikovaných diafragmat, segmentů i mostovky je použita betonová samozhutňující směs o parametrech odpovídajících betonu C35/45 (B45, tř.500). Vývoj a optimalizace receptury včetně souvisejících laboratorních zkoušek na zkušebních vzorcích je podrobně popsána v [13]. 3.5
POPIS VÝROBY MODELU
Celý průběh výroby segmentů modelu mostu v laboratořích SZK je podrobně diskutován v [11]. V uvedené zprávě je zařazen také podrobný harmonogram průběhu prací, jehož součástí je i vystrojení vybraných segmentů měřícím zařízením
12
a doprovodné laboratorní zkoušky fyzikálně mechanických a reologických parametrů betonu.
4 CÍLE DISERTAČNÍ PRÁCE Hlavním cílem disertační práce je stanovit obecné schéma managementu rizik stavebních technologií s ohledem na jejich specifika a upozornit na metody posuzování rizik se zpětnou vazbou na technické a ekonomické důsledky, a pak na možnosti snížení rizik při dodržování principů systému řízení jakosti. Je třeba přihlédnout ke zvyšujícím se požadavkům zákazníků, zejména snížit objem reklamací, nacházet rezervy v požadavcích na systémy řízení jakosti a tím i v mechanizmech řízení rizik a v neposlední řadě je třeba také přihlédnout k nacházení rezerv v požadavcích na parametry výrobku, služeb, technologií. Na základě rozboru technologií je možno nacházet nové možnosti v předepsání ukazatelů spolehlivosti, požadavků na zdroje. Na základě vytypovaných slabých míst určit rezervy či slabá místa technologie (a tím i celé firmy) a tím více optimalizovat a řídit procesy. Stanovaní podkladů pro výpočet finančního rizika technologie. Vyšetřit soubor vytypovaných slabých míst technologie, které by mohly vést k vadě, poruše či aberaci objektu. Soubor slouží jako podklady pro měření spolehlivosti konstrukcí. Jedním z cílů je také nastínění poněkud jiného pohledu na problematiku intervalu preventivní údržby a její optimalizace.
5 PŘÍSTUPY RIZIKOVÉHO INŽENÝRSTVÍ K ŘÍZENÍ RIZIK SLOŽITÝCH STAVEBNÍCH TECHNOLOGIÍ A TECHNOLOGICKÝM CELKŮM Aby jakýkoli subjekt zainteresovaný s jinými subjekty na vytvoření a naplnění společného cíle fungoval efektivně, musí identifikovat a řídit mnoho vzájemně propojených činností. Činnost, která využívá zdroje a je řízena za účelem přeměny vstupů na výstupy, může být považována za proces. Výstup z jednoho procesu často přímo tvoří vstup do dalšího procesu. 5.1
OBECNĚ
Ve větší míře než s cyklickými (opakovanými) ději jsou rizika spojena s ději acyklickými (neopakovanými) a jejich řízením. Vedle řešení mimořádných (např. havarijních) situací je proto management rizik významně svázán s řízením projektů spojených s výstavbou a s dodavatelskou účastí na těchto projektech. 5.1.1
Efektivní práce s rizikem
Nejprve si definujme na čem je možno výskyt nebezpečí sledovat. Obecně se dá říci, že se jedná o objekty a procesy (O/P) (Obr. 3). Nebezpečím rozumíme takové konání či nekonání, které může způsobit poškození objektu/procesu nebo porušení
13
objektu/procesu. To může být způsobeno lidským omylem, či lidský úmyslem. Rozdíl v definování objektu či procesu je v parametru času. Nebezpečí se dá mimo jiné rozlišovat na pasivní a aktivní. Pasivní nebezpečí je nebezpečí vznikající vlivy, které s objektem nesouvisí (pád letadla na objekt/proces, zemětřesení).
OBJE KT
PROCES
Čas
Aktivní
Pasivní
Pasivní
Aktivní
Obr. 3. Pole nebezpečí Naopak nebezpečí aktivní je takové nebezpečí, kterým jednotlivé objekty/procesy působí na své okolí. Nebezpečí se dá také dělit do skupin. Nejvýznamnější z nich jsou: • Technologická nebezpečí (průmyslová, dopravní, komunikační, energetická) • ekonomická nebezpečí (pokles kurzu cenných papírů, apreciace, kolaps finančních ústavů) • politická politická (demokratický vývoj, diktatura, násilné změny, terorismus) • právní nebezpečí (advokáti, soudy, zákony, normy) • klimatická nebezpečí (dlouhodobé kolísání povětrnostních podmínek, změny klimatu, vliv klimatu na systémy a jejich provoz) • ekologická nebezpečí • fyziologická nebezpečí • softwarová nebezpečí 5.1.2
Hodnocení nebezpečí
Nejprve se zamysleme nad potřebností hodnocení nebezpečí. Nebezpečí hodnotíme z různých důvodů. Uveďme alespoň tři nejčastější. Je to problematika peněžních toků, pojišťování, rozhodování. Poslední z nich bych rád zdůraznil, neboť proces rozhodování provází jakoukoli lidskou činnost. Při rozhodování se neobejdeme bez hodnocení situace, které je i při nejlepší vůli hodnotitele zatíženo
14
určitou měrou subjektivity, neboť je třeba brát v úvahu relativnost nebezpečí (změna stupně nepříznivosti), rozsah nebezpečí (jedinec, skupina, celek). 5.1.3
Tři základní otázky řízení rizik
Jaká nebezpečí a jaké scénáře nebezpečí existují? Jaké poruchy? • zdroje • člověk (neznalost, nezkušenost, nedbalost, omyl, zlý úmysl, užívání) • příroda (roční období, seismicita, sesuvy, laviny) • kombinace člověk-příroda • kontext hodnocení, vztah hodnotitele k procesu (osobní, společenský, kulturní, inženýrský) • vnímání nebezpečí (zkušenost, dobrovolnost, znalost situace, způsob informace, trvání expozice, trvání následků, bezprostřednost následků, způsob smrti) • relace • relativnost nebezpečí • individuální a kolektivní nebezpečí Jaká je pravděpodobnost realizace nebezpečí? Jak často? Hledá se pravděpodobnost P`i realizace scénáře Sci během referenční doby Tref, tedy: P`i = Pr (Sci/Tref) Postupy: • Apriorní – statistické vyhodnocování událostí, které nastaly v minulosti. • Aposteriorní – výpočet P`i na základě znalosti náhodného chování dílčích jevů. • Kvalifikovaný odhad Jaké jsou následky realizace nebezpečí? Co všechno se stane? Škoda Di vzniklá realizací scénáře Sci je náhodná veličina. Popis Di se nedá zobecnit. Existují dva základní přístupy: • objektivní – ekonomický rozbor následků Sci • subjektivní – rozhodnutím „osoby“ vystavené nebezpečí, popř. další „osoby“, která má zájem na minimalizaci škody 5.2
ANALÝZA RIZIKA
Nejčastější je chronologický pohled, dále morfologický pohled (využití objektu, cíl procesu, vliv na O/P, energetická pole, materiály) dále to mohou být logické diagramy, příčinkové diagramy, interpretace prvků/systémů, what- if, brainstorming. Metody jimiž lze riziko analyzovat, je vhodné volit podle momentální situace
15
s přihlédnutím k podmínkám, za kterých bude či je vyšetřovaný problém řešen. Nejlépe je asi postupovat podle průběhu etap životního cyklu stavebního díla 5.3
VÝPOČET RIZIKA
Riziko procesu (Rs) je možné chápat jako vektor dílčích rizik (Rsi), kde i je počet dílčích rizik. Rs= (RS1 ,RS2, ……. ,RSn). Dílčí rizika můžeme identifikovat pouze za předpokladu podrobné znalosti technologického postupu, vstupů a výstupů s procesy související. Sběr údajů pro výpočet dílčích rizik lze zpravidla nalézt v již zpracované literatuře či softwaru, který se zabývá kalkulací a tvorbou cen a v některých případech i projektovým řízením staveb. V případě, že se jedná o technologii či činnost novou či nějakým způsobem unikátní, která není ještě nikde popsána, lze tato data stanovit měřením nebo odborným odhadem. Dílčí rizika jsou tedy tato: RSi = ( Sci, Pi, Di) Kde: Sci = scénář Pi = pravděpodobnosti Pr(Sci, Tref) Tref = referenční doba Di = vzniklá škoda Souhrnné riziko:
Rs= Σ Di* Pi
Riziko lze také numericky vyjádřit materiálovými či sociálními kriterii. V absolutním chápání rizika lze tedy hovořit o finanční újmě, počtu obětí, dnech pracovní neschopnosti, důchodech tělesně postiženým apod. Příkladem relativního chápání rizika může být třeba roční počet ztráty života na 10 000 osob vystavených nebezpečí. 5.4 PROCESNÍ PŘÍSTUP PŘI ŘÍZENÍ RIZIK ZVOLENÉ TECHNOLOGIE VÝROBY Aplikování systému procesů v rámci organizace spolu s identifikací těchto procesů, jejich vzájemným působením a jejich řízením lze nazývat „procesním přístupem“. [14] Takový přístup, je-li v rámci systému managementu jakosti, zdůrazňuje důležitost • pochopení požadavků a jejich plnění, • potřeby zvážit procesy z hlediska přidané hodnoty, • dosahování výsledků výkonnosti a efektivnosti procesu, • zlepšování procesů na základě objektivního měření určení míry rizika na jednotlivé procesy Stanovení jednotlivých procesů a jejich provázání vzájemnými vstupy a výstupy záleží na velikosti a organizační struktuře každé organizace a také na složitosti a rozmanitosti výrobků organizace. V disertační práci jsem se zaměřil na procesy
16
spojené s výrobou segmentů modelu mostu, jejich montáže, provedení zatěžovací zkoušky, měření a demolice modelu (Obr. 4). Řídící procesy
Hlavní procesy
Stanovaní organizační struktury
Návrh modelu
Podpůrné procesy
Monitorování a výrobní měření segmentů
Návrh a vývoj procesu Stanovaní odpovědností a pravomocí
Monitorování a měření procesů Nakupování
Řízení dokumentace
Plánování procesů
Stanovení a přidělení zdrojů
Přezkoumávání vedením
Řízení neshod
Výroba
Montáž
Monitorování fyzikálně mechanických vlastností
Zatěžovací zkouška
Demolice
Zlepšování
Opatření k nápravě a preventivní opatření
Obr. 4 Mapa procesů zvoleného příkladu
5.5
VYŠETŘOVÁNÍ TECHNOLOGICKÝCH RIZIK
5.5.1
Prevence a vyšetřování rizik pomocí Shewhatových regulačních diagramů
Postata Shewartových regulačních diagramů Shewartův regulační diagram pracuje s údaji získanými z výrobního procesu v přibližně pravidelných intervalech. Intervaly mohou být určeny v čase nebo v množství. Obvykle se každá podskupina skládá ze stejného výrobku nebo služby, které mají stejné měřitelné jednotky a stejný rozsah podskupiny. Z každé podskupiny se získá jedna nebo více charakteristik podskupin jako např. průměr podskupiny X nebo směrodatná odchylka σ podskupiny. Shewartův regulační diagram je graf hodnot dané charakteristiky podskupiny proti pořadovému číslu
17
podskupiny. Skládá se z centrální přímky (CL) umístěné v referenční hodnotě znázorňované charakteristiky. Při hodnocení, zda výrobní proces je či není ve statisticky zvládnutém stavu, je referenční hodnotou obvykle průměrná hodnota uvažovaných údajů. Pro regulaci výrobního procesu je referenční hodnota obvykle dlouhodobou hodnotou znaku, jak je stanoveno ve specifikaci výrobku, nebo jmenovitá hodnota znaku, který je sledován. Regulační meze, po jedné na každé straně centrální přímky se nazývají horní regulační mez (UCL) a dolní regulační mez (LCL). Směrodatná odchylka charakterizuje variabilitu uvnitř podskupiny. Variabilita uvnitř podskupiny se používá jako míra náhodného kolísání. Regulační diagramy měřením Údaje o měřitelné proměnné představují pozorování získaná měřením a zaznamenáváním číselných hodnot znaku pro každou z jednotek v uvažované podskupině. Diagramy měřením představují klasickou aplikaci regulace výrobního procesu pomocí diagramů. Regulační diagramy měřením jsou užitečné zvláště z několika důvodů. Jednak většina výrobních procesů a jejich výstupy poskytují měřitelné znaky. Naměřená hodnota obsahuje více informací než konstatování ano – ne a chování výrobního procesu se může analyzovat bez ohledu na specifikaci. Diagramy odrážejí vlastní výrobní proces a dávají nezávislý obraz o tom, čeho je výrobní proces schopen. Výrobní proces může nebo nemusí být srovnatelný se specifikací. V praktickém příkladě uvedeném v kapitole 7 disertační práce pracuji s regulačním diagramem pro individuální hodnoty. V některých situacích regulace výrobního procesu je buď nemožné nebo neproveditelné vytvořit logické podskupiny. Typickým příkladem je výstup z výrobního procesu, který je stále poměrně homogenní. Navíc v tomto případě existuje o výrobku jen jedna objektivní hodnota a tou je pevnost betonu v tlaku. Při používání regulačních diagramů pro individuální hodnoty by se však mělo vzít v úvahu, že regulační diagramy pro individuální hodnoty nejsou tak citlivé na změny ve výrobním procesu jako regulační diagramy pro X. Není-li rozdělení sledovaného znaku ve výrobním procesu normální, musí se věnovat pozornost interpretaci regulačních diagramů pro individuální hodnoty. Na základě technologických rizik se rozhodovalo o podobě výroby modelu. Jak bylo řečeno již v úvodu, byla i přes evidentně rizikovější faktory, zvolena pro výrobu segmentů modelu buňková technologie výroby [9]. Nesporná výhoda, pro kterou byla tato technologie zvolena, spočívala v podobnosti s technologií výroby s rozdílem v pouze v rozměrech segmentů reálné konstrukce a použité betonové směsi. Vzhledem k rozměrům segmentů modelu, množství výztuže, množství překážek v podobě trubek pro kabelová vedení a požadovaným materiálovým charakteristikám samozhutnitelné betonové směsi (SZB), byl před zahájením zkušební výroby prováděn poměrně rozsáhlý výzkum na upřesnění receptury. Ten prokázal schopnost SZB splnit požadavky projektanta modelu jak v laboratorních 18
tak výrobních podmínkách bezezbytku [13]. V neposlední řadě je třeba připomenout, že musely být vypracovány a testovány ještě další pracovní postupy a technologické předpisy a bylo nutno ověřit zda jsme schopni je efektivně realizovat. Částečně jsme tedy volili metodiku určení míry rizika odborným odhadem a částečně ověřením na modelech či zkušební výrobě. 5.5.2
Popis procesů podle norem ISO 9000:2000
V [14] je nastíněna metodika procesního přístupu v souvislosti s popisem jednotlivých procesů, jež zcela vystihuje potřeby podkladů pro naplnění cílů managementu rizik a může sloužit jako podklad pro výpočet rizik. 5.5.3
Přiřazení hodnot rizik s ohledem na nebezpečí, vady, aberace a škody
Pro určení míry rizik je třeba údaje doplnit o další náležitosti pro každý proces: • riziko technologické poruchy: • riziko výskytu materiálové neshody: • riziko selhání lidského faktoru: Tyto hodnoty jsou použity při sestavovaní PERT diagramu celé technologie a představují základní stavební kámen metodiky vyšetření míry rizika. 5.6
VYŠETŘOVÁNÍ MATERIÁLOVÝCH RIZIK
5.6.1
Proces nakupování
Všechny dokumenty sloužící pro nakupování tj. objednávky, poptávky, podklady pro smlouvy, musí obsahovat údaje, které jasně a dostatečně specifikují požadavky na výrobek. S vybraným subdodavatelem je uzavřena smlouva o dílo nebo kupní smlouva. 5.6.2
Proces ověřování deklarovaných vlastností
Ověřování nakupovaných výrobků a způsob přejímky od subdodavatele musí odpovědný pracovník, který smlouvu či objednávku vystavuje, zahrnout do jejího obsahu. Přitom se stanoví, kde se přejímka uskuteční, místo, termín, podle jakých dokladů, jak se přejímka uskuteční, jakou metodu a v jakém rozsahu, jak bude dokladována kvalita a množství, jak se bude postupovat, když výrobek nesplní specifikované a očekávané požadavky. 5.6.3
Přiřazení hodnot rizik s ohledem na kriteria volby a hodnocení subdodavatelů
Ve standardních podmínkách stavebních dodavatelských firem s jakýmkoli fungujícím systémem řízení je nutné stanovit a uplatnit činnosti pro zajištění toho,
19
že nakupovaný produkt splňuje specifikované požadavky. Ne jinak tomu je v podmínkách plánování a realizace experimentů. Při stanovení kritérií volby a hodnocení subdodavatelů, jsem rámcově vycházel z metodik ČSN EN ISO 9001:2000. 5.7
VYŠETŘOVÁNÍ RIZIK SPOJENÝCH S LIDSKÝM FAKTOREM
5.7.1
Posouzení rizik spojených s lidským faktorem metodou HRA – všeobecně podle ČSN IEC 300-3-9
Posuzování člověka (HRA - Human Reliability Assesment) se zabývá dopadem činností lidí na funkce systému. Může se použít k vyhodnocení vlivů lidských chyb a omylů na bezpečnost a produktivitu práce. Mnoho procesů obsahuje možnosti lidských chyb, zejména tehdy, když je doba pro rozhodování krátká. Pravděpodobnost, že se budou problémy vyvíjet tak, že se stanou závažnými, je často malá. Někdy však bude činnost člověka jedinou obranou, která zamezí, aby počáteční poruchový stav nepřerostl v nehodu. Při aplikaci metody HRA se též určují různé typy chybných činností, ke kterým může dojít: a) chyba vlivem zanedbání • porucha provedení požadované činnosti b) chyba provedení, do které se může zahrnout • porucha přiměřeného provedení požadované činnosti, • činnost provedená s příliš velkou nebo s příliš malou silou nebo neprovedená s požadovanou přesností, • činnost provedená v nesprávném čase, • činnosti nebo činnosti provedené v nesprávném pořadí. Při aplikaci metody HRA je možno též definovat možnosti zotavení po chybě, pomocí činností, kterými se mohou napravit předchozí chyby. Metoda HRA je hybridní disciplína, při které se uplatní odborníci z výzkumu i praxe z oblastí inženýrství bezporuchovosti nebo psychologie a lidských faktorů.
6 DEMONSTRACE VÝPOČTU MÍRY RIZIKA 6.1
ÚVOD
Jak již bylo zmíněno, každému procesu byla přiřazena míra rizik. Rizika byla přiřazována ve třech úrovních. Toto členění, je poměrně obsáhlé a složité, ale u acyklických pokrokových technologií je třeba postupovat s velkou rozvahou, neboť špatné určení kritérií pro stanovení míry rizika by mohlo vést ke zkreslení údajů a tím k ohrožení životaschopnosti nových metod a výrobních procesů. Reálná praxe se od laboratorní výroby liší zejména ve složitějším řízení zdrojů, zejména lidských. Do každé technologie se promítají konkurence schopné rozpočtové náklady, termíny určené objednatelem, které bývají z pravidla velmi tvrdé a další ostatní vlivy.
20
Dále je třeba určit magickou hranici akceptování a postoupení rizik. Obr. 5 určuje obecné vyjádření nákladů na prevenci rizik a nákladů na odstranění případných neshod.
O blast rozh odn utí o postoupen í či akceptaci rizika
N ák lad y N ák lad y na o dstranění ne sho d
N ák lad y na preve nc i rizik M íra rizika
A kceptován í rizik
Postoupen í rizik
O br. 5 – O becné vyjádření nákladů na prevenci rizik a nákladů na odstranění případných neshod za podm ínky p(f) = konst.
6.2
MODEL VÝPOČTU RIZIKA JEDNOTLIVÝCH PROCESŮ
Pro určení míry rizika jednotlivých procesů je třeba vycházet z mapy procesů celého výzkumného úkolu. Hlavní činnosti
Podpůrné činnosti
Výroba formy
Modelové ověření SZB
Upřesnění projektové dokumentace
Monitorování výroby
Dodání a instalace formy
Výroba Zkušebního segmentu
Ověření projektové dokumentace
Monitorování výroby
Monitorování činností
Úpravy výrobních zařízení
Výroba kontaktního segmentu
Ověření projektové dokumentace
Řízení neshod
Monitorování fyzik. –mech. vlastností
Výroba diafragmat
Výroba segmentů
Obr. 6 - Podprocesy procesu výroby
21
V kapitole 6.3. Procesní přístup při řízení rizik zvolené technologie výroby je takováto mapa procesů znázorněna na obrázku číslo 4 – Mapa procesů. Stanovme nyní mapu podprocesů procesu výroby viz obr. 6. Najděme tedy kritickou cestu v předpokládaném harmonogramu výroby a na tu vypočtěme míru rizika. Na obrázku číslo jsem se pokusil schematicky a jednoduše demonstrovat metodiku přiřazení rizik zkoumaných procesů a návaznost mezi nimi. Pro vypracování „projektu rizik“ je třeba tedy postupovat od konce k počátku projektu, aby bylo nakonec možno dojít k nějakému konkrétnímu výstupu. 6.3
URČENÍ MÍRY RIZIKA PROCESU
Pro praktický příklad určení míry rizika procesu byl vytipován proces výroby segmentů. Jedná o tzv. proces tvrdý, tj. proces, který musí bezpodmínečně navázat ve správném čase a na správném místě na předcházející proces tak, aby mohl být zahájen proces následující. V tomto praktickém příkladu jsem se také pokusil určit vazby mezi jednotlivými procesy, které fungují ve všech stavebních dodavatelských firmách bez ohledu na strukturu a velikost. 6.3.1
Vyšetřování a hodnocení technologických rizik
Mezi technologická rizika lze v tomto případě zahrnout několik ukazatelů či metrik procesu. V tomto případě byla zvolena metrika spojená s dodržením deklarované pevnosti v tlaku. Zkoušky pevnosti v tlaku byly prováděny podle ČSN ISO 4012 Beton. Stanovení pevnosti v tlaku zkušebních těles. Princip zkoušky spočívá v zatěžování zkušebního tělesa plynule tlakem až do úplného porušení. Pevnost v tlaku jednotlivého vzorku se určí jako poměr maximální síly a plochy průřezu. Pro určení počtu neshod byl použit upravený Shewardův diagram. Úprava spočívala ve vypuštění dolní regulační meze (LCL), neboť hodnoty pod stanovenou mez 50 MPa nepřipouští norma ČSN EN 206 Třídy betonu pro beton C 35/45. Vzhledem k poměrně rozsáhlému výzkumu betonu určeného pro výrobu modelu se předpokládala pravděpodobnost neshody procentem z počtu záměsí (toto procento se pohybovalo při laboratorních testech kolem 9%) a zároveň se zvolil optimální (bezrizikový) interval hodnot pevností v tlaku mezi 50 – 55 MPa. Pro potřeby statistického měření byl však interval posunut na stranu bezpečnou 2,14 Mpa. Skutečné výsledky nám ukazuje grafické vyjádření pevností v tlaku. Hodnoty pod a nad touto oblastí lze považovat za neshody. Neshody na stranu bezpečnou Tyto neshody ( hodnoty pevností v tlaku nad 57,1 Mpa) neovlivňují negativně kvalitu díla, ale mohou zvýšit náklady na výrobu čerstvého betonu, i přesto se jejich míra toleruje. V našem případě bylo procento těchto neshod 22,7 %. Tento výstup řízení rizik je zcela jednoznačný podklad pro controlling firmy či společnosti, na jehož základě se lze rozhodnout o dalším osudu takto navržené
22
receptury betonu. Vedení společnosti ve spolupráci s technologem by mělo zvážit, zda investovat do další optimalizace betonové směsi, nebo skutečnost akceptovat. Dále tento problém pro vyjádření technologického rizika končí a přesunuje se do oblasti rizik finančních. Neshody na stranu nebezpečnou Tyto neshody ( hodnoty pevností v tlaku pod 50 Mpa) jsou zejména v případě požadavků na vysokou jakost díla kritické. Při zjištění neshody tohoto druhu, je třeba zavést řízení o neshodném výrobku. Situace je o to horší, že pevnost betonu v tlaku se zpravidla zkouší po 28 dnech a po této době už může být celý budovaný celek nebo jeho konstrukce již hotova! Procento těchto kritických neshod bylo v našem případě 7,1429 %. Celkové riziko je však vyšší, než bylo určeno na základě výsledků zkoušek. Možné zdůvodnění nabízí oddíl 6.3.3. Vyšetřování a hodnocení rizik spojených se selháním lidského faktoru. Dále je možné určit metriku měření rizika např. na základě objemových hmotností. Tato charakteristika betonu vzhledem k výhradám projektanta a technologa nebyla vzata jako relevantní, neboť technologie výroby samozhutňujících betonů je poměrně nová. Výsledky od předpokládané objemové hmotnosti se liší víc než u betonů běžných. Stejně tak jsou nižší hodnoty modulů pružnosti, než je u běžných betonů obvyklé. Zjišťování objemové hmotnosti ztvrdlého betonu (ČSN ISO 6275) se provádělo ve stavu nasyceném vodou. Podle ČSN P ENV 206 má být objemová hmotnost obyčejného betonu v rozmezí 2000 kg/m3 až 2800 kg/m3. Objemová hmotnost se určí jako poměr hmotnosti daného množství ztvrdlého betonu k jeho objemu, vyjádřený v kg/m3. 6.3.2
Vyšetřování a hodnocení materiálových rizik
V tomto ohledu se laboratorním měřením podařilo rizika včas odhalit a eliminovat. Z nejvážnějších bych uvedl riziko spojené s dodávkou kameniva frakce 0 – 4 mm, kdy objemová hmotnost dodaného kameniva byla o 260 kg nižší než deklarovaná a sítovým rozborem byly zjištěny neshody v množstvích jednotlivých frakcí deklarovaných výrobcem. 6.3.3
Vyšetřování a hodnocení rizik spojených ze selháním lidského faktoru
Analýza úkolu Úkolem vyšetřovaného procesu je vylítí připravené formy samozhutňujícím betonem. Forma se vylévá betonovou směsí jedním ze dvou trámů ve třech pracovních záběrech, tj. třech záměsích o objemu 64 litrů.
23
Identifikace lidských chyb V tomto procesu mohou nastat tyto lidské chyby: • špatné dávkování složek betonové směsi • nedostatečné promíchání betonové směsi • nadměrné promíchání betonové směsi • změna optimální doby míchání • opomenutí provedení výrobních zkoušek • lhostejnost k výsledkům výrobních zkoušek Kvantifikace spolehlivosti člověka I přes velmi pečlivé zaučování pracovníků, kteří měli na starosti výrobu čerstvého betonu se nám nepodařilo tyto činnosti oprostit od neshod. První nastala u segmentu číslo 13, kde zcela evidentně došlo k nedodržení dávkovaných množství složek čerstvého betonu. Odpovědnost za tuto neshodu nesli pracovníci míchacího centra. Při kontrolním testu rozlití čerstvého betonu beton nevykazoval patřičné rozlití (cca 750 mm). Pracovníci nedodrželi doporučené množství záměsové vody pro úpravu míry rozlití, betonová směs ztratila po nalití do formy stabilitu a přestala se pohybovat. Pro velké riziko nedostatečného probetonování všech detailů segmentu nařídil vedoucí výroby přerušení betonáže, rozebrání formy, její naprosté vyčištění a provedení nové betonáže. Tím, že se neshodu podařilo eliminovat relativně včas, neutrpěla celková kvalita díla. Posunul se však časový harmonogram výroby o dva dny a zvýšily se náklady na výrobu. Jedná se o jeden ze vstupů pro finanční controlling a řízení finančních rizik. Otázkou však zůstávají další dvě kritické neshody. V obou případech se jednalo o období výroby, kdy již plně fungovala a pracovníci byli seznámeni se všemi jejími úskalími. Připustíme-li, že hodnota pevnosti v tlaku 49,6 MPa mohla být způsobena jakýmsi přirozeným rozptylem hodnot a lze ji tedy tolerovat, není možné akceptovat hodnotu 47,3 MPa. Tato hodnota byla naměřena v případě nadpodporového segmentu, který má objem betonu zhruba třikrát větší než standardní segment. Při dodržení časové návaznosti, zpracovatelnosti, omezené kubatuře jednotlivých záměsí a provádění kontrolních zkoušek vyrobeného čerstvého betonu je nanejvýš pravděpodobné, že záměs, ze které byly vzorky odebrány nebyla optimálně dávkována či míchána, neboť vykazovala i přes normální údaje při výrobních zkouškách výrazně nižší pevnost v tlaku.
24
6.3.4
Podpora řízení rizik procesním přístupem
Nyní popišme tento proces v souladu s platným standardem. Pro zvolený příklad zřejmě není nutné vypisovat podrobně všechny položky. Omezil jsem se jen na řízení rizik a aspekty, které s ním přímo souvisí. Obsahem kontrolních a zkušebních plánů (KZP) či knih mezioperačních kontrol (MK), přesných normativů pro výrobu, množství projektové dokumentace, popis monitorování zdrojů, stanovení metrik procesů jsem se z tohoto důvodu nezabýval. VÝROBA SEGMENTŮ
1. Název procesu:
Č. P.
2. Předcházející procesy:
017 Příprava formy + uložení armokoše
KZP:
3. Navazující procesy:
021 Vyjmutí segmentu z formy
KZP:
4. Kontinuální procesy:
019 Výrobní zkoušky
KZP:
5.1. Výztuž
Specifikace dle prov. dok.
KZP:
5.2. Čerstvý beton
Specifikace dle receptury
KZP:
5.3. Přípr. pro kab. ved.
Specifikace dle prov. dok.
KZP:
Specifikace dle prov. dok.
KZP:
018
5. Vstupy:
6. Výstupy: 6.1. Vyrobený segment 7. Činnosti: Výroba čerstvého betonu, osazení přípravků pro kabelová vedení, betonáž 8. Zdroje: 8.1. Lidské
Počet prac hodin:
Hodiny celkem:
8.1.1. Stavební inženýr
168
168
8.1.2.Technik
168
168
8.1.3. Dělníci (2)
1260
2520
8.2. Finanční
799225,28 Kč
Blíže viz příloha P 4
8.3. Informační
Projekt segmentu
8.4. Materiálové
8.4.1. Složky betonové směsi, ocel 8.4.2. Režijní materiál
9. Vybavení
Forma, svářečka, míchačka, nářadí, jeřáb, koš na beton
10. Monitorování a měření
10.1. Zdroje 10.2. Čas
11. Analýza údajů
Provádí vedoucí výroby
12. Dokumentace
12.1. Řídící dokumentace – technol. předpis, prováděcí dokumentace 12.2. Dokumentované postupy – KZP, vnitrop. směrnice, BOZP
13. Záznamy o výrobě
Předepsanou formou v provozním deníku
14. Zlepšování
Podle přezkoumání procesu
15. Riziko technologické poruchy:
7,1429
16. Riziko výskytu materiální neshody:
0,0010
17. Riziko selhání lidského faktoru:
1,1905
Tabulka č. 1 Popis procesu
25
Touto přehlednou tabulkou jsou beze zbytku vyčerpány požadavky vzhledem k ČSN ISO 9001:2001. Dále je třeba doplnit údaje o neshodách. Riziko technologické poruchy byla určena následujícím výpočtem: 100% produkce / 84 záměsí * 6 neshodných záměsí (2 segmenty) = 7,1429 % Riziko neshody materiálu lze téměř vyloučit (položka č. 16) Předpokládané riziko neshody selháním lidského faktoru bylo na začátku považováno za mizivé. V případě, že se budeme zabývat jen jednou kritickou neshodou lze toto vyčíslit jako: 100% produkce / 84 záměsí * 1 neshodná záměs = 1,1905 % Jak je z tabulky patrno, pohybujeme se v relativně malých číslech. Tento způsob výpočtu vyžaduje poměrně přesné a striktní rozfázování výroby či stavebních prací. Je to poněkud pracné, ale významným způsobem to může napomoci při kalkulaci nákladů a tvorbě cen, projektovém řízení, controllingu. Lepším propracováním odhalování rizik se dá předejít většině problémů. 6.4
VYČÍSLENÍ RIZIKA FINANČNÍMI JEDNOTKAMI
V návaznosti na ekonomicko-řídící aparát, je takto rozebraný proces cennější, neboť s ukazateli míry rizika se dá dále pracovat a měnit jejich hodnoty v závislosti na umístění stavebního díla, solidnosti všech zúčastněných stran, klimatických podmínek výstavby. V neposlední řadě lze na tomto základě stanovit kritická místa technologie, zlepšit kontrolní a zkušební plány a v návaznosti na to plán efektivní údržby.
Technologie
Materiál
Lidé Mezisoučet: Zisk
Popis rozpočtového nákladu
Částka [Kč]
Navýšení finančních jednotek vlivem rizika [Kč]
Ostatní přímé náklady
8857,14
632,65
Režijní náklady
7373,01
526,65
Technologie celkem Přímý materiál
16230,15 1149,72
1159,30 0,01
Dodávky komponentů
4397,00
0,04
Materiál celkem Přímé mzdy
5546,72 4172,00
0,05 49,67
Lidé celkem
4172,00
49,67
25 948,87
1 209,02
2594,89
- 1209,02
Tabulka 2 : Přiřazení finančních jednotek
26
Částka, o kterou se zvýší náklady na vyrobení segmentu, se dá považovat za vzniklou škodu výrobního podniku, neboť odčerpává finanční prostředky z oblasti předpokládaného zisku. Je patrné, že vlivem působení rizika dochází k přeskupení finančních jednotek uvnitř procesu. Pro tu či onu konkrétní zhotovitelskou firmu či pro konkrétní zakázku zbývá dořešit, zda jedna finanční jednotka kalkulace odpovídá jedné finanční jednotce rizika. Jinými slovy je tedy v podstatě možno položit otázku zda neshoda ovlivňující jakost díla či výrobku způsobená jednou ze tří citovaných složek rizika bude vykazovat hodnoty odpovídající vykalkulovaným škodám. To lze ale stanovit pouze s podporou procesního přístupu, efektivního projektového řízení a výkaznictví. 6.5
METRIKY HODNOCENÍ PROCESŮ
Na závěr této ukázky jedné z možností řízení procesů technologie a nakonec i celé firmy si ještě něco povězme o problematice tzv. metriky procesů. Co to vlastně je? Krátce řečeno, metrika je prvek, či soubor prvků, který v procesu chceme monitorovat a validovat. Stanovení parametrů metrik je velmi složité a jistě by stálo za mnohem delší úvahu, neboť není problém prvky či parametry nějakým způsobem stanovit, problém nastává ve chvíli, kdy položíme otázky typu: Jak je metrika objektivní? Zajímá nás právě tato metrika? Umíme ji opravdu správně vyhodnotit? Umíme správně použít vyhodnocené údaje? Jaké stanovíme cíle pro zlepšování? Je velmi pravděpodobné, že stejně jako lze stanovit metriky finanční či časové, lze stanovit metriky, kde bude monitorována míra rizika procesu. To ovšem záleží na přesnosti zvolených metod stanovení těchto rizik.
7 ZÁVĚR Disertační práce ukazuje možný přístup k řízení rizik stavebních technologií, stavebních dodavatelských firem a obecně podnikatelských subjektů zabývajících se nesériovou acyklickou výrobou. Jak je patrné z kapitoly 7 výpočet vlastní míry rizik jednotlivých procesů či celé technologie není složitý avšak jednotlivé parametry, které slouží jako podklad pro výpočet mohou být určeny celo řadou nejrůznějších metod s různou škálou použitelnosti či objektivity. Modely pro řízení rizik v těchto případech nejsou nijak obvyklé a propracované. Dá se říci, a proto je téměř celá kapitola 3 věnována novým mechanizmům řízení jakosti, že právě procesní přístup je snahou o první počátky řízení rizik. Proto schopní manažeři jakosti toho typu firem, o kterých tato celá práce hovoří, změny
27
v postupech jakosti velmi vítají, neboť jim konečně umožní systémy jakosti dynamicky a efektivně rozvíjet bez pocitu „svázaných rukou“. Po opravdovém zvládnutí řízení pomocí procesního přístupu, zejména jeho zažití u manažerů na nejvyšších a středních úrovních, dojde k potřebě zjišťovat další informace o chodu firem a jejich okolí tak, aby firmy mohly používat všech efektivních nástrojů řízení a zejména skutečné strategické plánování. Tato potřeba přesune právě nastupující procesní přístup do oblasti řízení rizik a jsem přesvědčen, že nebude trvat dlouho a řízení rizik se stane součástí obecně užívaných standardů manažerské praxe. Další věcí je, že míry rizik procesů nemohou být dlouhodobě konstantní. Je to pochopitelné, neboť vývoj jde neustále kupředu, a rizika je třeba posuzovat individuálně případ od případu, vzhledem ke zdrojům objednatelů, úrokovým měrám, mezinárodní situaci. Závěrem je bohužel nutno konstatovat, že řízení rizik v oboru stavebnictví v České republice je na rozdíl od jiných odvětví jako je pojišťovnictví, bankovnictví či strojírenství poněkud stranou. Tato disertační práce si kladla za cíl nastínit větší možnosti aplikace v oboru stavebnictví.
8 POUŽITÁ LITERATURA A NORMY: [1] TICHÝ, M. Vorlíček, M., Spolehlivost stavebních konstrukcí. ČVUT, Praha, 1983, [2] CIPRA, T. Pojistná matematik., Teorie a praxe. Ekopress, Praha, 1999, 398 s., ISBN 80-86119-17-3 [3] FOTR, J. Jak hodnotit a snižovat podnikatelské riziko. Management Press, Praha, 1992, 104 s. [4] KENNEDY, J. G., Snell, J. L., Thompson, G. L. Úvod do finitní matematiky. SNTL, Praha, 1971, 470 s. [5] TICHÝ, M. Rizikové inženýrství. 1 – Riziko a jeho odhad, Stavební obzor, 1994/9, s 261-262, 2 – Identifikace nebezpečí 1995/9, s. 230 – 232, 3 – Pravděpodobnost vzniku nepříznivé události, 1996/1, s. 12-14 [6] SCHMID, P., Navrátil, J., Veselý, J. Sledování mostního segmentu č. 42 měřičským zařízením, doprovodné laboratorní zkoušky, Výzkumný projekt MPO ČR FB-CV/69/98, Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, listopad 1999 [7] STRÁSKÝ, J. Segmental Structure with Replaceable CIP Deck Slab. International Bridge Conference, Pittsburgh, 2000 [8] BOČKOVÁ, K., Vymazal, T.,.: Problematika časového plánování při výrobě segmentů modelu segmentového mostu buňkovou technologií. Doktorandská konference Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, únor 2001 [9] NEČAS, R., Vymazal, T. Problematika projektu a výroby modelu segmentového mostu spřaženého ŽB mostovkou. Doktorandská konference Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, únor 2001
28
[10] NAVRÁTIL, J. Průběžná zpráva o řešení výzkumného projektu 20001. Výzkumný projekt MPO ČR FB-CV/69/98, Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, srpen 2000 [11] NEČAS. R., Vymazal, T. Průběžná zpráva o projektu a výrobě modelu segmentového mostu. Výzkumný projekt MPO ČR FB-CV/69/98, Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, listopad 2000 [12] SCHMID, P., Navrátil, J., Nečas, R., Jaroševič, A. Plán vystrojení modelu segmentového mostu měřícím zařízením a výroby zkušebních těles pro ověření fyzikálně mechanických a reologických vlastností betonu. Výzkumný projekt MPO ČR FB-CV/69/98, Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, prosinec 2000 [13] TERZIJSKI, I., Schmid, P. Zpráva o vývoji samozhutňujícího betonu pro model segmentového mostu. Výzkumný projekt MPO ČR FB-CV/69/98, Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, listopad 2000 [14] HNÁTEK, J., Huryta, M., Jedlička, M., Kunčický, P., Nenadál, J., Petrašová, I., Rosa, Z., Trčka, M. Uplatnění požadavků normy ISO 9001:2000 v praxi. ČNI Praha, 2001, 116 s. [15] KOLEKTIV AUTORŮ, Komentované vydání návrhů norem ISO/DIS 9000:2000, ISO/DIS 9001:2000, ISO/DIS 9004:2000, ČNI Praha, 2000. [16] TICHÝ, M. Přednášky risk management. Sekurkon Praha, 2000 [17] DRDLA, M., Rais. K. Řízení změn ve firmě, Computer Press, Praha 2001 [18] ČSN IEC 300-3-9 Management spolehlivosti, Část 3: Návod k použití, Oddíl 9: Analýza rizika technologických systémů, [19] NENEDÁL, J., Kunčický, P. Jak aplikovat zásady managementu jakosti podle souboru norem ISO 9000:2000 – Procesní přístup. Konference Jakost 2001, Ostrava 2001 [20] BOČKOVÁ, K. Management jakosti. Seminární práce, Fakulta stavební VUT v Brně, Brno, 2002 [21] ČSN ISO 4012 Beton. Stanovení pevnosti v tlaku zkušebních těles, ČNI, Praha, 1997
29