Informatyka w recyklingu Nowe rozwiązania w ramach projektu E-Mult

Pomiary Automatyka Robotyka 12/2008
Informatyka w recyklingu
Nowe rozwiązania w ramach projektu E-Mult
Sławomir Puchalski
Trudna sytuacja rynku pojazdów wycofanych z eksploatacji jest spowodowana m.in. kłopotami z pozyskiwaniem wraków. To powoduje, że szereg
nowych w branży MŚP szybko staje na progu bankructwa. Skutecznym
rozwiązaniem dla firm potrzebujących wsparcia jest dostęp do sprawdzonej i fachowej wiedzy, głównie z dziedzin takich jak: technologie demontażu,
przewidywanie zachowań rynku części zamiennych, zagadnienia prawne
recyklingu pojazdów itd. Innowacyjne rozwiązania opracowane w projekcie E-Mult pozwolą na 1) zakładanie i zarządzanie sterowanymi rynkiem,
dynamicznymi sieciami przedsiębiorstw (prowadzących recykling pojazdów wycofanych z eksploatacji) oraz 2) budowanie forum wiedzy dotyczącego aspektów działania tych przedsiębiorstw.
Sytuacja na rynku recyklingu
Problematyka zanieczyszczenia środowiska naturalnego spotyka się w ostatnim czasie z coraz większym
zrozumieniem. Obszary kryjące się pod terminami
ekologia i ochrona środowiska traktowane są z coraz
większą troską. Mówi się, że rygorystyczne traktowanie odpadów jest bezwzględnie konieczne. Niestety,
poziom świadomości w tej dziedzinie nadal jest zastraszająco niski. Zadanie zwiększenia rzeczywistej
ochrony środowiska spoczywa głównie na władzach
lokalnych. Wszelkimi dostępnymi metodami należy
uczulać społeczeństwo na problemy związane z degradacją środowiska naturalnego, a poprzez programy
edukacyjne już w wieku dziecięcym wpajać wiedzę
o właściwym postępowaniu z odpadami i skutkami
zaniedbań w tym zakresie. Przykładem negatywnego wpływu na środowisko naturalne są zniszczenia
spowodowane bagatelizowaniem norm i istniejących
regulacji prawnych w dziedzinie recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji (PWE). Pojazdy te,
nieodpowiednio traktowane, stanowią ogromne zagrożenie dla środowiska. Nie są znane dane dotyczące
zużytego oleju, płynów chłodzących, kwasów z akumulatorów i innych płynów toksycznych, które każdego roku wsiąkają w ziemię, bądź trafiają na składowiska odpadów razem z wrakami samochodów. Brak
świadomości konsekwencji takich działań sprzyja lekceważeniu przepisów na rzecz ochrony środowiska
i jest zagrożeniem dla nas samych.
Omówione w dalszej części artykułu rozwiązania
mają za zadanie wesprzeć działalność przedsiębiorstw
zajmujących się recyklingiem samochodów. Recykling
samochodów poprzez swoją specyfikę oraz skalę, wynikającą z lawinowego rozwoju motoryzacji, wyma-
mgr inż. Sławomir Puchalski – Przemysłowy Instytut
Automatyki i Pomiarów, Warszawa
ga podjęcia szybkich działań usprawniających. Optymalizacja odzysku części i materiałów pochodzących
z recyklingu PWE w znacznej mierze przyczyni się do
zmniejszenia zapotrzebowania na materiały pierwotne – surowce, oszczędzając tym samym zasoby naturalne ziemi.
Recykling PWE w Europie jest zorganizowany na
bazie setek małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP).
Działają one w niezwykle trudnych warunkach spowodowanych wieloma czynnikami, począwszy od
zmiennej, niekompletnej i często nieproekologicznej
legislacji, poprzez działającą poza prawem szarą strefę, a kończąc na niskim poziomie wiedzy o nowych
możliwościach i tendencjach rozwojowych branży recyklingu. Przedsiębiorstwa związane z recyklingiem
działają często w znacznych odległościach od siebie
oraz od zakładów przetwórstwa materiałów, rozproszone na terenie całej Europy. Zmiana anachronicznej
sytuacji recyklingu samochodów wymaga “inteligentnego” i wszechstronnego innowacyjnego podejścia.
Rozwiązaniem problemu może być określenie zasad
współpracy przedsiębiorstw należących do łańcucha
recyklingu pojazdów oraz zastosowanie nowych narzędzi w postaci systemu informatycznego. Wydaje się
godnym uwagi, że budowanie sterowanych rynkiem,
dynamicznych i ponadregionalnych sieci przedsiębiorstw jest właściwą, nowatorską drogą rozwoju.
MŚP w kontekście projektu E-Mult
Opracowywany w ramach projektu European Multi-threaded Dynamic SME Networks for Market-Driven
ELV Recycling (Europejskie, wielowątkowe, dynamiczne sieci MŚP dla sterowanego rynkiem recyklingu PWE) system E-Mult jest adresowany do małych
i średnich przedsiębiorstw zajmujących się zbiórką
i demontażem pojazdów wycofanych z eksploatacji.
Celem systemu jest wspomaganie tworzenia i zarządzania dynamicznymi, wielowątkowymi, ściśle zdefi-
49
Pomiary Automatyka Robotyka 12/2008
niowanymi sieciami przedsiębiorstw. W tradycyjnym
pojmowaniu sieci, przedsiębiorstwa, które ją tworzą,
w mniejszym bądź większym stopniu realizują te same
zadania, a jej skład nie zmienia się znacząco w długim
okresie czasu. Dynamiczne sieci przedsiębiorstw to
takie, w których partnerzy mogą zmieniać się w czasie istnienia sieci oraz trwania współpracy. Sieć dynamiczną można szybko zawiązać, a po osiągnięciu określonych celów rozwiązać. Przedsiębiorstwa
współpracujące ze sobą w ramach sieci mogą działać wielowątkowo realizując różne zadania. System
E-Mult dostarcza kompleksowych informacji finansowych związanych z procesem recyklingu, umożliwiając zwiększenie opłacalności demontażu pojazdów.
Przedsiębiorstwa prowadzące demontaż pojazdów (PDP) są firmami produkcyjnymi, w których na
wejściu znajduje się materiał, a na wyjściu gotowy
wyrób. W tym przypadku materiałem jest wrak pojazdu, a produktem wyjściowym odzyskane części,
materiały wtórne i odpady. Jednakże PDP mają znikomy wpływ na rodzaj i jakość materiału na wejściu oraz
na terminowość dostaw. Podaż PWE jest bardzo niestabilna i zróżnicowana. Na wejściu PDP pojawiają się
pojazdy różnych producentów, w różnym wieku i stanie technicznym. Podobnie jest na wyjściu przedsiębiorstwa, gdzie uzyskuje się cały szereg bardzo zróżnicowanych produktów. Także zbyt na rynku części
pochodzących z demontażu jest uzależniony od regionu działania PDP.
Nierównomierna dostawa materiałów powoduje
przestoje produkcji, bądź podaż na wejściu przekracza moce przerobowe firmy. Można wyobrazić sobie
sytuację, w której dwa położone blisko siebie przedsiębiorstwa znajdują się w odmiennych stanach tj.
jedno ma przestój z powodu braku materiałów, natomiast drugie ma ich nadwyżkę. Należy wówczas „połączyć” moce przerobowe obu firm i zapewnić im
zrównoważone obciążenie. Uruchomienie procedur
współpracy przedsiębiorstw w celu zidentyfikowania bieżących potrzeb biznesowych firm, a następnie odnalezienie potencjalnych współpracowników,
nawiązanie współpracy i poprowadzenie jej aż do zakończenia ustalonego procesu, przy jednoczesnej kontroli wszystkich aspektów jest realizowane za pomocą
wyspecjalizowanego oprogramowania.
Głównym celem projektu E-Mult było opracowanie systemu informatycznego wspomagającego tworzenie sieci przedsiębiorstw, zarządzanie współpracą sieci oraz tworzenie i zarządzanie organizacjami
wirtualnymi.
Wirtualne organizacje działają na podobnych zasadach jak organizacje rzeczywiste, mają konkretne cele
biznesowe i dążą do ich osiągnięcia. Inna jest tylko
struktura takiej organizacji, ponieważ fizycznie składa się z kilku bądź kilkunastu firm współpracujących
ze sobą. Małe i średnie przedsiębiorstwa, wchodzące w skład łańcucha recyklingu samochodów, tworzą
niejednolitą, raczej chaotyczną, otwartą przestrzeń
przedsiębiorstw, tj. grupę firm niepowiązanych formalnie.
50
Tworzenie wirtualnej organizacji może być realizowane na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na
organizowaniu się przedsiębiorstw bezpośrednio
z otwartej przestrzeni. Przedsiębiorstwa muszą znaleźć partnerów do współpracy, co jest bardzo trudne.
Pomijając aspekt zaufania do potencjalnego partnera, konieczna jest co najmniej znajomość jego mocnych strony. Uzyskanie takiej informacji jest zwykle
trudne. Gdy zbierze się grupa przedsiębiorstw zdecydowanych podjąć współpracę, pojawiają się kolejne problemy, które dla wielu są nie do przebrnięcia.
Utworzenie przedsiębiorstwa wirtualnego rzadko
kończy się sukcesem.
Zdecydowanie lepsze efekty daje drugi sposób tworzenia wirtualnej organizacji bazujący na systemie
informatycznym, powiązanej z nim metodyce oraz
interaktywnym portalu internetowym oferującym
niezbędną wiedzę. System E-Mult to trzy elementy
– oprogramowanie, metodyka oraz Forum Wiedzy.
Przedsiębiorstwo, które chce stosować ten system
musi spełnić warunki wejściowe - musi określić, na
jakich warunkach jest gotowe podjąć współpracę z innymi firmami, które zasoby firmy może współdzielić,
na jakich zasadach itp.
Użytkownicy systemu E-Mult tworzą wirtualne
środowisko działań, w ramach którego są budowane
wirtualne organizacje. Jednocześnie może być tworzonych wiele organizacji, tj. różnych sieci przedsiębiorstw, w zależności od aktualnych wymogów rynku.
Sieci te dynamicznie dostosowują się do zmiennych
warunków, co jest istotną potrzebą dla recyklingu
samochodów. Po osiągnięciu celów biznesowych,
sformułowanych podczas tworzenia organizacji wirtualnej, jest możliwe jej rozwiązanie i zakończenie
działań. Przynależność przedsiębiorstwa w danym
okresie do jednej organizacji wirtualnej nie ogranicza możliwości przystąpienia do kolejnych organizacji w ramach innych sieci.
Zaplecze informatyczne
System E-Mult oferuje użytkownikom kompletną wiedzę o kondycji wszystkich przedsiębiorstw wchodzących w skład wirtualnego środowiska działań, oraz
o aktualnej sytuacji i zapotrzebowaniu rynku. Zastosowane metody statystyczne i probabilistyczne pozwalają dokonywać predykcji zmian na rynku. Pod
przyjaznym użytkownikowi graficznym interfejsem
kryją się złożone mechanizmy, zapewniające stabilną
pracę oraz skuteczność działania. Aby osiągnąć zamierzony cel, opracowano trzy grupy algorytmów zaimplementowane w oprogramowaniu.
Grupa 1. Współdzielenie zasobów i podział
zadań
Zadania realizowane przez algorytmy tej grupy dostarczają informacji potrzebnych do podjęcia decyzji o zagospodarowaniu/współdzieleniu wolnych za-
Pomiary Automatyka Robotyka 12/2008
sobów firmy oraz przekazywaniu i redystrybucji
tażu. Harmonogram jest generowany na podstawie
PWE między firmami. Obliczenia są przeprowastrategii demontażu pojazdów oraz aktualnej infordzane na podstawie dziennych raportów o stanie
macji o zasobach firmy - liczbie stanowisk demonwolnych zasobów partnerów, kosztach transportu,
tażu, dziennym wymiarze godzin pracy, dostępnym
kosztach demontażu, zapotrzebowaniu rynku, cen
sprzęcie specjalistycznym, liczbie pracowników itp.
części itp.
Obliczenia strategii demontażu, stosowane podczas
Przyjmijmy, że w sieci znajduje się szereg PDP,
szacowania kosztów oraz opłacalności demontażu
a każde z nich ma pewną liczbę PWE oczekujących
poszczególnych części pojazdu przy znacznej liczbie
w kolejce do wymiany między partnerami. Przy zapodzespołów są praktycznie niewykonalne. Kolejny
stosowaniu algorytmu z grupy 2, PDP określa, które
algorytm generuje szablon wyznaczający szczegółową
pojazdy będą demontowane na miejscu. Następnie
strategię demontażu konkretnego pojazdu. Na podstaszacuje się opłacalność wystawienia pojazdów niewie zgromadzonej w systemie wiedzy możliwe jest
przeznaczonych do demontażu lokalnego na Wirwskazanie części lub podzespołów, które są warte
tualną Giełdę. Jeśli okaże się to mało korzystne, powymontowywania.
jazd kierowany jest do strzępiarki, po uprzednim
Grupa 3. Pomiary i śledzenie wartości
usunięciu materiałów niebezpiecznych.
dodanej
Bazując na wynikowych ofertach, PDP szacuje
swój przychód z recyklingu pojazdów dostępnych
Zadania związane z obliczaniem wskaźników biznena Wirtualnej Giełdzie. Efektem jest macierz zaintesowych w firmie oraz szacowaniem ich wartości są
resowań określająca, które PDP jest zainteresowane
realizowane przez algorytmy grupy 3. Na podstawie
pozyskaniem poszczególnych PWE. Tworzona jest
bieżących pomiarów różnych wskaźników oraz wieteż macierz wyznaczająca zasoby firm należących
dzy zgromadzonej w systemie, każde przedsiębiordo sieci, które mogą być udostępnione. Iloczyn obu
stwo będące jego użytkownikiem może przeprowamacierzy wyznacza możliwe i opłacalne operacje
dzać analizy i generować raporty. Pomiary i analizy
demontażu. Wynikowa macierz pozwala na optydotyczą nie tylko wskaźników biznesowych firmy,
malny rozdział pracy między poszczególnych partnerów sieci.
Dalej generowane są propozycje
OSDS
Alg 2 – Definiowanie OSDS
wymiany PWE. Po zakończeniu procesu analizy korzyści na poziomie sieci
oraz ustaleniu szczegółowych warunDemontaż lokalny
Alg 2 – Czy demontować lokalnie?
ków współpracy, tworzony jest harmonogram transportu PWE pomięDemontaż lokalny nieopłacalny
dzy przedsiębiorstwami.
Alg 1 – Czy wysyłać do WG?
Grupa 2. Strategia demontażu
i harmonogramowanie operacji
Algorytmy tej grupy wpływają na poprawę organizacji pracy w firmie.
Każdy przyjęty do przedsiębiorstwa
pojazd (PWE) powinien zostać poddany szczegółowej analizie pod kątem
opłacalności jego demontażu. Jeden
z algorytmów pozwala na oszacowanie kosztów demontażu poszczególnych części i podzespołów oraz przychodu. Na tym etapie podejmowana
jest decyzja, czy demontować poszczególne części oraz czy konkretny PWE
będzie demontowany na miejscu, czy
przekazany innej firmie. Wynikiem
działania, przy założeniu, że pojazd
będzie demontowany lokalnie, jest
strategia demontażu pojazdu zawierająca listę części, których demontaż jest
opłacalny. Inny algorytm z tej grupy
generuje harmonogram prac dla pojazdów oczekujących na demontaż i o
zdefiniowanych strategiach demon-
Nie wysyłać PWE do WG
Wysłać PWE do WG
Alg 1/Alg 2 – Czy PWE jest
interesujący dla WG?
Alg 1 – Proponowanie
wymiany PWE
Tworzenie macierzy dostępnych zasobów
i zainteresowania pojazdami
Ustalenia wymiany PWE
Finalna decyzja partnera
Alg 2 – Harmonogramowanie
operacji
Wymiana PWE
Harmonogramowanie
Alg 3 – Zapisanie informacji
o czasie operacji i narzędziach
Zapisywanie czasu przeprowadzonych
operacji i użytych narzędzi
Alg 3 – Aktualizacja statystyk
Nowe wartości statystyczne
Alg 3 – Obliczanie wskaźników
finansowych
Obliczone wskaźniki
finansowe
Usprawnienia działania
firmy w oparciu
o wyznaczone wskaźniki
Alg 3 – Symulowanie wskaźników
finansowych
Symulowane wskaźniki
finansowe
Przekazanie zasymulowanych
wskaźników do systemu
Rys. 1. Sekwencja wykonywania algorytmów: OSDS – ogólna strategia demontażu samochodu, PWE – pojazdy wycofane z eksploatacji, WG – wirtualna giełda
51
Pomiary Automatyka Robotyka 12/2008
ale też procesów technologicznych. Zastosowanie
metod statystycznych pozwala na szacowanie wartości wskaźników biznesowych i ulepszanie procesów
produkcyjnych.
Opracowane w ramach projektu E-Mult algorytmy
są wykonywane sekwencyjnie z uwzględnieniem licznych zależności między nimi. Należy zaznaczyć, że
nie wszystkie algorytmy są zawsze wykorzystywane.
Użytkownik systemu E-Mult może dowolnie uruchamiać poszczególne moduły oprogramowania, w zależności od realizowanego zadania. W wielu przypadkach uruchomienie jednego modułu uzależnione
będzie od wyników działania innych (rys. 1).
Portal „Forum Wiedzy”
Termin forum wiedzy w znaczeniu informatycznym
pojawił się wraz z upowszechnieniem Internetu. Według jednej z licznych definicji jest przeniesioną na
strony www formą grup dyskusyjnych, która służy
wymianie informacji i poglądów za pomocą przeglądarki internetowej. Użytkownicy prowadząc dyskusję
dodają wiadomości do omawianego tematu rozbudowując go. Inni użytkownicy mogą ustosunkować się
do poprzednich wypowiedzi, tworząc tym samym
nowe wątki, czyli struktury przypominające rzeczywistą dyskusję. Tym samym wszyscy uczestnicy dyskusji stają się twórcami forum.
Forum Wiedzy, jako część systemu E-Mult, jest miejscem integrującym użytkowników (MŚP, przedstawiciele technologii informacyjno-komunikacyjnych,
jednostki badawczo-rozwojowe) w celu wymiany
i gromadzenia informacji, doświadczeń, wiedzy i pomysłów. Zawartość Forum Wiedzy stanowi wynikowy dorobek systemu E-Mult, ukierunkowany między
innymi na:
potencjalne nowe metody wykorzystania recyklatów
operacje niezbędne do realizowania powyższych
metod
wskazówki dotyczące nawiązywania współpracy
partnerskiej.
Podczas prac nad E-Mult, konsorcjum realizujące
projekt spotkało się z problemem zaufania w aspekcie
planowanej współpracy użytkowników tworzonego
systemu. Wyróżnienie słowa podkreśla jego rolę i znaczenie dla tworzenia systemów gromadzących lub zarządzających wymianą danych istotnych dla partnerów. Wraz ze wzrostem skali współpracy sieciowej,
między firmami wzrasta odpowiedzialność nakładana na ww. systemy.
Zakładając, że Forum Wiedzy realizuje pełną wymianę informacji dotyczących doświadczenia w znaczeniu działań i technologii, konieczne jest zachowanie
odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa i prywatności. Strona internetowa Forum Wiedzy jest wyposażona w liczne mechanizmy ochronne, które można
określić następującymi terminami:
kontrola dostępu – ochrona przed nieautoryzowanym dostępem
52
autentykacja – mechanizmy zapewniające potwierdzenie tożsamości
poufność – ochrona przed ujawnieniem prywatnych danych
integralność – ochrona przed nieautoryzowanym
naruszeniem danych
identyfikowalność – mechanizmy mające na celu
jednoznaczne identyfikowanie rozmówcy
odpowiednie techniki administrowania – sprawne
zarządzanie sprawami organizacyjnymi, prawami
dostępu, strukturą i odpowiedzialnością za wprowadzane treści
bezpieczeństwo – mechanizmy kontroli i procedury zapewniające bezpieczeństwo zgromadzonych
danych oraz zaplecza sprzętowego.
Poziomy dostępu do Forum Wiedzy oraz ich funkcjonalności zostały sklasyfikowane następująco:
Funkcje dostępne publicznie:
– wyszukiwanie określonej zawartości przy użyciu
słów kluczowych
– prowadzenie dyskusji na forum
– przeglądanie zawartości dostępnej wiedzy.
Funkcje dla użytkowników zarejestrowanych:
– tworzenie, modyfikowanie, kasowanie zawartości (dokumenty, rysunki itp.)
– tworzenie nowych elementów (kategorii, artykułów, tematów forum, ankiet itp.)
– zarządzanie kontem systemowym użytkownika
– wczytywanie plików.
Rys. 2. Strona główna portalu Forum Wiedzy
Zawartość portalu podzielona jest na kategorie widoczne w głównym menu (rys. 2):
Nowości i wydarzenia
Ekonomia/prawo
Nauka i szkolenie
Technologie informacyjno-komunikacyjne w recyklingu
Recykling samochodów
Inicjatywy i projekty badawczo-rozwojowe
Reklama
Wyślij zawartość*
Moje konto*
Wyloguj*.
* Elementy niedostępne w publicznym menu
Pomiary Automatyka Robotyka 12/2008
Portal jest dostępny dla wszystkich zainteresowanych pod adresem http://www.emult.
eu/kf na określonych zasadach. Podczas zakładania konta użytkownik może wybrać
jeden z pięciu języków (angielski, niemiecki, polski, hiszpański, węgierski), w którym
będą prezentowane zamieszczone materiały
oraz samo menu. Należy dodać, że publikowane materiały powinny mieć swoje odpowiedniki we wszystkich językach i być prezentowane zgodnie z wybraną lokalizacją.
Jeżeli tłumaczenia nie są dostępne, wtedy
wyświetlany jest tekst oryginalny.
Podsumowanie
Problemy firm branży recyklingu PWE są
głównie wynikiem nieuczciwej konkurencji. Istotny wpływ na ich działanie mają obowiązujące regulacje prawne, wyznaczające
ramy działalności, oraz bardzo zmienna charakterystyka podaży PWE. Jednym z celów
projektu E-Mult jest ułatwienie działalności
PDS poprzez przenoszenie na ich grunt nowoczesnych rozwiązań informatycznych.
Udostępnienie recyklerom dostosowanych
do ich rynku narzędzi zarządzania pozwoli
im zbudować silne relacje partnerskie. Nawiązanie i zacieśnianie współpracy z innymi firmami zapewni im stosowną ochronę
i podniesie rentowność przedsięwzięć. Znaczący wpływ na jakość ich usług zapewni
dostarczenie wspólnego, sprawdzonego
i stale rozwijanego źródła wiedzy. Podniesienie rentowności legalnie działających
firm powinno przyczynić się do ograniczenia działalności szarej strefy w tej branży,
a pośrednio ograniczy zanieczyszczanie środowiska naturalnego człowieka.
Walka o maksymalne ograniczenia szarej strefy należy do obowiązku wszystkich
organów administracji państwa, przedsiębiorstw licencjonowanych i obywateli.
Szara strefa jest częścią patologii społecznej.
Przedsiębiorstwa działające w szarej strefie
nie spełniają wymogów ochrony środowiska i innych regulacji prawnych. Demontaż
pojazdów w działających nielegalnie firmach odbywa się na nieutwardzonym, niezabezpieczonym i niezadaszonym terenie.
Nieosuszone pojazdy oraz wymontowane
z nich części przechowywane są niedbale,
bez żadnych zabezpieczeń. Olbrzymie ilości
szkodliwych substancji trafiają bezpośrednio do gruntu.
Więcej informacji o projekcie E-Mult
można znaleźć na stronie internetowej:
www.e-mult.eu
53