Velký nebo malý řídicí systém? Rozdíl v přístupech
„Velikost“ řídicího systému má významný vliv na to, jak k němu přistupují jednotliví účastníci dodavatelského řetězce – investor, projektant, obchodník a realizační technik či programátor. Jak ale vlastně velikost určit – a jak ji vůbec definovat? Z hlediska měření a regulace můžeme vyzdvihnout dva hlavní faktory: rozsah a složitost.
© Fotolia.com
Jak vlastně určit velikost řídicího systému?
Rozsah je dán zejména počtem datových bodů neboli vstupů a výstupů řídicího systému. Zjednodušeně řečeno, programátorovi je jedno, ovládá-li čerpadlo o příkonu 200 W nebo 2 kW. Algoritmy pro řízení ekvitermních větví s ventily DN25 a DN125 jsou prakticky stejné. Pro odhad pracnosti při tvorbě aplikačního softwaru v PLC nebo vizualizace (SCADA) je důležitý spíše počet vstupů a výstupů, které se mají zpracovávat. Jako malé zakázky zpravidla označujeme systémy v rozsahu 20 až 300 datových bodů, do asi 2000 datových bodů se jedná o středně velké akce – a velké projekty mohou obsahovat až několik desítek či dokonce stovek tisíc datových bodů.
Složitost (komplexita) vychází z požadované funkčnosti systému. Má vliv na pracnost – programátor zjišťuje potřebné informace o vlastnostech všech zařízení, připravuje aplikační software, celý systém oživuje a zaregulovává, kontroluje všechny jeho funkce. Jako příklad málo složitého systému si můžeme představit sto hotelových pokojů s regulátory radiátorů. I když počet datových bodů je – řekněme – 400 (v každém pokoji čidlo teploty, požadovaná hodnota, okenní kontakt a ventil), regulační algoritmy jsou standardní a uvádění do provozu poměrně snadné. Naopak např. trivalentní topný systém rodinného domu (kotel, tepelné čerpadlo, solární termika), který nemá více než 40 vstupů / výstupů, může představovat poměrně komplexní systém. Musí totiž řešit optimální souhru několika technologií a zohledňovat představy projektanta a přání uživatele, navíc řídí unikátní kombinaci několika systémů od různých dodavatelů.
Obr. Různé typy řídicích systémů, příklady objektů
Komplexní integrovanou budovou zde myslíme objekt nebo několik vzájemně propojených objektů, kde řídicí systém propojuje systémy jako řízení větrání, vytápění a klimatizace, protipožární a bezpečnostní systém, řízení osvětlení, přístupový systém atd. a obvykle se je snaží zastřešit jednou centrálou. Systémy jsou propojeny i na automatizační úrovni, obvykle datově, a vzájemnou komunikací by měly zvyšovat (a zejména zlepšovat) funkčnost a tím i užitnou hodnotu objektu. Bohužel to nemusí být vždy pravda a mnoho projektů končí bezúčelným propojením systémů, které si vzájemně nemají co říci a zadání plní jen formálně, např. „integrace přístupového systému“ spočívá v hlášení poruchy a stavu systému pomocí dvou bezpotenciálových kontaktů.
Přístup u velkých řídicích systémů
Je asi jasné, že bez přísně systémového přístupu by objekty „z pravé horní části grafu“ nemohly být úspěšně realizovány. Znamená to následující postup, zjednodušeně při zachování základních principů:
- Investor má přibližnou představu, jaké standardy by budova měla splňovat. Není ale schopen ji formulovat přesně v podobě zadání. Zjedná si proto konzultanta, který požadavky diskutuje s investorem a sepíše jako podklady pro projektanta.
- Projektant zpracuje projekt pro výběrové řízení. Projekt popisuje požadované dílo z hlediska rozsahu i funkčnosti, aby dodavatelé věděli, co mají nabízet.
- Investor poptá několik dodavatelů. Obchodníci dodavatelů vytvoří cenové nabídky na základě výše uvedeného projektu. Investor pak vybere s pomocí konzultanta nebo sám dodavatele, který se mu zdá nejvhodnější. Kritéria výběru nyní nebudeme řešit.
- Po uzavření smluv dochází k realizaci, při předávání díla se skutečné vlastnosti systému porovnávají s projektem. Pokud došlo ke změnám, musejí být schváleny investorem nebo dobře zdůvodněny.
- Při neshodách se jednodušší vícepráce provádějí zdarma v rámci dobrých vztahů a rezerv realizačních firem, náročnější jsou placené zvlášť. Platby probíhají průběžně, podle realizovaných etap. Opožděné platby nemají ve většině případů na dodavatele fatální dopad. Po předání se obvykle uplatní tzv. zádržné, které je uvolněno až po skončení záruční doby a motivuje dodavatele k řádnému odstraňování záručních vad a dotažení detailů do konce.
Problematice se podrobně věnuje kniha Bauwesen / BauUnwesen [1], která obsahuje i několik příkladů masivních selhání výše uvedených mechanismů na německých projektech z nedávných let.
Přístup u malých zakázek
Malými zakázkami budeme dále rozumět projekty, kterým se nedostalo výše uvedeného systémového přístupu. Obvykle jsou to totiž realizace v rodinných domech, u nichž finanční objem zakázky není tak velký, aby „uživil“ konzultanta a generálního projektanta. U těchto projektů vidíme několik kritických bodů:
- Investor bude zároveň i uživatelem. To by samo o sobě nebylo vůbec špatné. U soukromých investorů je však velmi silně vnímán poměr výkon/cena a zadavatel si vymýšlí i v průběhu realizace nové a nové funkce při současném tlaku na cenu, aby tento poměr maximalizoval.
- Privátní investor vnímá i komfort ovládání systému, radost z automatizovaného domu, emoční stránku věci. Tyto vlastnosti nelze dobře ocenit, ovšem pokud chybí, subjektivní hodnota dodávky okamžitě klesá. Následuje diskuze na téma snižování kupní ceny.
- Náklady jsou vědomě či podvědomě srovnávány s maloobchodní cenou hardwaru a zařizovacích předmětů. Několikrát jsme se setkali s výtkou, že čidlo teploty v ceně řekněme 250 Kč je na e-bay k sehnání za dolar či méně. Investor zde naprosto neuvažoval rozdílné podmínky záruky, provedení, doprovodné služby a zákonné povinnosti dodavatele. Neuvědomil si, že mezi komponenty pro hobby stavebnici a prověřený průmyslový systém je rozdíl i v ceně, byť jejich funkce je v principu stejná.
- Cena služeb, kterými dodavatel pokrývá koordinace, know-how a riziko, není dobře akceptována. Investor si neuvědomuje, že hodinovou sazbu technika (která musí pokrýt veškeré náklady firmy) nelze srovnávat s jeho čistou mzdou, a vzhledem k ceně vlastního času mu připadá nepřijatelná („to si to raději udělám sám“). Tento přístup je posilován tím, že investor přistupuje ke své chytré budově jako ke koníčku, čas strávený bádáním ho baví, je pro něj přínosem, nikoli ztrátou.
- Vlivem pestrosti trhu je každá budova technologicky unikátní, sejdou se na ní systémy různých značek, typů a generací. Není možné standardizovat zadání, projektant vymýšlí vše skoro od nuly. Nelze využít know-how dodavatele nabytého na předchozích projektech.
- Investor má snahu vyjímat z nabídek části a realizovat je levnějšími dodavateli („nenechám se okrádat“). Neuvědomuje si, že vyšší cena zde snižuje koordinační riziko. Toto se bohužel děje i u velkých projektů, ale u těch malých chybí systémový přístup pro odstranění vzniklých komplikací.
- U malých projektů nedochází k úsporám z rozsahu. Je zde vyšší režie cestovní, logistická, koordinační atd. Projeví se to zejména na hodinách strávených na zakázce. Cena za jeden datový bod pak vychází vyšší než u rozsáhlejších projektů.
Jak z toho ven?
Soustředíme se na zakázky označené výše jako malé. U ostatních typů projektů systém existuje a v podstatě by stačilo řídit se podle pravidel, neslibovat nemožné, dotahovat věci do konce a dodržovat termíny.
První podmínkou je neměnit zadání. Je to těžké, ne vždy se to podaří, ale musíme mít na paměti, že tzv. agilní vývoj (rychlá realizace, předložení zákazníkovi a následné úpravy podle zpětné vazby, to celé opakováno, dokud není zákazník spokojen) není ve stavebnictví ideální přístup. Každá změna zde znamená řetězovou reakci, která ovlivní ostatní profese. To v lepším případě. V horším se k nim totiž změna vůbec nedostane a výsledkem je systém, který obsahuje vzájemně nespolupracující části.
Předpoklad pro neměnné zadání je dobrá příprava. Investor by měl mluvit s jinými majiteli automatizovaných budov (chytrých domů). Měl by zjišťovat, jaké měli představy na začátku, jak si představovali funkce budovy a uživatelský komfort, a jak se pak tyto představy střetly s realitou. Problém samozřejmě může být v tom, že každý investor pracoval s jiným systémem (nebo jinou kombinací systémů), v jiném čase a s jinou realizační firmou.
Realizační firma je klíčovým prvkem, na kterém závisí úspěch či neúspěch projektu. Důležitá je zejména její schopnost dotahovat věci do konce a komunikovat s ostatními dodavateli. Dobrá firma nemá problém s poskytnutím referencí, umí zprostředkovat kontakt s ostatními zákazníky a spíš naslouchá než přesvědčuje, na druhou stranu si umí stát za svým a nepřistoupí na riskantní řešení jen proto, že si to investor přeje.
Je dobré počítat s vícenáklady. Pokud investor trvá na pevném nasmlouvaném finančním limitu zakázky bez ohledu na nově se vyskytnuvší skutečnosti, může to vést ke kompromisům na úkor kvality a funkčnosti řešení. Výsledkem je objekt, který je sice formálně vybaven nejmodernějšími technologiemi, ale tyto technologie nepracují optimálně – nejsou správně instalovány, oživeny a zaregulovány. Na druhou stranu není v pořádku, když realizační firma zneužívá slabší pozice zákazníka a neustále přichází s dalšími a dalšími vícepracemi. Tomu by mělo bránit právě kvalitní, podrobné zadání, o něž se pak může opřít projektový management – stavební dozor. Přijatelné vícenáklady odhadujeme kolem 20 % z ceny zakázky (řeč je o řídicím systému, nikoli o celé stavbě).
Mějme na mysli i ekonomickou návratnost systému. Do její kalkulace bychom neměli zapomenout zahrnout i očekávané náklady na servis, programování a údržbu technologií. Typicky jde o čištění zemních kolektorů u rekuperačních systémů, pravidelný servis tepelných čerpadel, údržbu fotovoltaických a fototermických zařízení (revize) apod. Pozor na to, že zejména v rodinných domcích, dnes povětšinou pasivních, je spotřeba energie tak malá, že servisní výjezd k složitějšímu systému představuje v celkových ročních nákladech na vlastnictví položku v řádech i desítek procent. Platí, že čím menší technologie, tím jednodušší by měla být – například regulace ekvitermního okruhu pro moderní dům o ploše 100 m2 podle placené předpovědi počasí nedává nejspíš smysl ani technicky, ani ekonomicky.
[1] viz www.bauwesen.co
The "size" of the control system has a significant impact on how individual actors in the supply chain - investor, designer, salesman and implementation technician or programmer - are approaching it. But how do you determine the size - and how do you define it at all? In terms of measurement and regulation, we can highlight two main factors: range and complexity.
