V každodenním životě jsme dnes obklopeni moderní technikou a elektronikou, různými stroji, nástroji a technickými pomocníky, kteří nám ulehčují mnohdy těžkou a náročnou fyzickou práci, nebo jen zpříjemňují chvilky odpočinku. Naše společnost si tak navykla na používání přístrojů moderní doby, že si už svět bez nich nedokáže představit. Podobně je na tom i zemědělství.
Pryč jsou už doby, kdy jsme na polích vídali siluety osob v předklonu pod žhavými paprsky slunce okopávající řepu, nebo sekáče s kosami při sklizni obilí či sena, oráče promáčeného potem, jak vede svůj pluh za tažným volem či koněm apod. Ve chlévech pak zase dojičku na stoličce ručně dojící do konve, nebo odkliz hnoje vidlemi či zakládání krmiva do žlabů z ručně tlačeného vozíku. Tyto výjevy dnes známe už spíše z obrázků a vyprávění našich dědečků.
V současné době na každé farmě, v každém zemědělském podniku, byť sebemenším, nalezneme stroje a energetické prostředky, které ruční lidskou práci nahradily. Ale tak, jako se unaví člověk a pro načerpání sil potřebuje odpočinek, stravu a pití, tak i stroj potřebuje po určitém čase údržbu a obnovu provozem opotřebených či poškozených součástí, eventuelně je nutné stroj vyměnit za nový.
Nákup kompletního strojního výrobního zařízení představuje v řadě podniků jednu z nejvýznamnějších investic. Narozdíl od pozemků nebo budov musí být strojní vybavení podniku neustále sledováno, udržováno a v případě potřeby i obnovováno. Různé odpovědi na otázky „kdy a jak obnovu provést“ se mohou zcela zásadně promítnout do sumy firemních výrobních nákladů a významně tak ovlivnit i celkový hospodářský výsledek organizace.
Schopnosti a cena
Pokud je rozhodnuto o vyřazení starého stroje a o koupi náhrady za něj, je dobré si zodpovědět nejprve několik otázek. – Co od pořizovaného stroje očekávám? Co vše musí stroj umět, v čem eventuelně má být lepší oproti předchozímu? V jakých podmínkách bude stroj využíván? Jak často bude stroj využíván (denní eventuelně roční využití)? U energetického prostředku je třeba důkladně zvážit výkon motoru, který musí být dostatečný pro agregaci s ostatními přípojnými stroji používanými v podniku. V tomto bodě je dobré myslet částečně i do budoucna, protože farma se může rozrůstat a bylo by možné používat větší stroje a naopak.
Druhý okruh otázek má společného jmenovatele, a tím jsou finanční prostředky, cena a zdroj financování. Zde je nutné zvážit dobu návratnosti investice, která úzce souvisí s cenou a využitím stroje. Při jiném financování než z vlastních zdrojů, tedy např. pomocí leasingu nebo splácení úvěru je nezbytné zhodnotit finanční schopnost podniku platit splátky pravidelně po celý rok. Obzvláště zemědělství je atypické podnikání z hlediska nerovnoměrnosti toku peněz v průběhu roku. Podniky s převažující rostlinnou výrobou mají po sklizni větší možnost přísunu finančních prostředků z důvodu prodeje komodit v tomto období. Naopak v zimních a jarních měsících mohou být tržby nižší nebo nulové, a pak se může podnik dostat do neschopnosti platit své závazky-splátky.
Nové moderní zemědělské stroje jsou dnes na vysoké technické úrovni, pracují s velkou spolehlivostí, jsou ekonomicky hospodárné a podávají vysoké pracovní výkony. Avšak tyto přednosti si musí uživatel náležitě zaplatit. Kdy tedy je ten pravý čas na nákup nového stroje? Jaká jsou kritéria pro rozhodování, zda starý stroj opravovat, repasovat, renovovat, či provést jeho generální opravu, nebo investovat do nového stroje a zařízení? To jsou otázky, na které se pokusíme v následujícím textu alespoň z části odpovědět.
Optimalizace obnovy strojů
Zemědělská technika, stroje a zařízení jsou v menších zemědělských podnicích u nás zpravidla velmi zastaralé a až na výjimky jsou využívány stroje z restitucí, které byly uvedeny do provozu již před rokem 1989 a pracovaly v bývalých jednotných zemědělských družstvech a státních statcích. Jejich stáří přesahuje mnohdy více než 20 let. Tyto stroje jsou v současné době velmi opotřebované a svou nízkou spolehlivostí a výkonností, která souvisí s jejich stářím, již nevyhovují ani potřebám „malofarmářů“. Ovšem nejen stáří stroje rozhoduje o jeho technickém stavu, jeho spolehlivosti a nákladech na opravy a údržbu. Všechny tyto faktory mohou být také ovlivněny ročním využitím, podmínkami při provozu, kvalitou preventivní údržby, používáním předepsaných provozních kapalin a paliva po celou dobu používání, včetně dodržování intervalů pro jejich výměnu. Konečným kritériem pro rozhodnutí – opravit stroj či koupit nový, musí ale vždy vycházet z nákladů na jednotku produkce pro daný stroj, strojní zařízení nebo strojní linku.
Úvodem uvedeme několik definic pojmů, které jsou s touto problematikou spojovány. Vše se odvíjí od tzv. životnosti výrobku. Životnost – je průměrná doba, po kterou je stroj, součást či systém schopen plnit svou funkci v rámci předepsaných provozních podmínek a parametrů, přičemž opotřebení nepřesáhne povolenou hranici – tedy do dosažení mezního stavu. Tato vlastnost výrobku bývá výrobcem udávána jako orientační hodnota, která byla navržena již při jeho konstrukci, s ohledem na předpokládané využívání výrobku a přijatelnou cenu pro zákazníka, a dále byla ověřována při zátěžových simulačních testech i testech v reálných podmínkách provozu.
Pokud je součást opotřebena, či došlo k jejímu poškození vlivem provozu je možná renovace této součásti – to je souhrn činností, prováděných s cílem obnovení provozuschopného nebo bezvadného stavu součásti a jejího technického života Tyto činnosti a prováděné operace mají navrátit součásti jeho původní vlastnosti, které měla před opotřebením eventuelně poruchou. Dále oprava – je fyzický zásah na stroji/objektu prováděný za účelem obnovy požadované funkce objektu, který je v poruchovém stavu. Generální oprava – je obsáhlý soubor vyšetření a zásahů prováděných na stroji za účelem udržení požadované úrovně pohotovosti, bezpečnosti a spolehlivosti provozu stroje. A obnova – je jev, kdy stroj po poruchovém stavu opět získá schopnost plnit požadovanou funkci, nebo také nahrazení technologicky, technicky i morálně zastaralého stroje či součásti za nový.
Teorie obnovy strojů a zařízení se obecně zabývá nalezením odpovědi na otázku, kdy je nejvhodnější uskutečnit obnovu sledovaného objektu. Základní princip optimalizace obnovy vychází z řešení obecné účelové funkce pro průměrné jednotkové náklady, upravené např. do podoby:
u(t) = (No + Np (t)) / t → min
kde:
u(t) průměrné jednotkové náklady na obnovu a provoz [Kč/w]
No hodnota obnovy stroje [Kč]
Np(t) střední kumulativní náklady na provoz stroje [Kč]
doba provozu [w]
Co to znamená? Obnovu je nejvhodnější provést v okamžiku, kdy průměrné jednotkové náklady u(t) na obnovu a provoz stroje dosáhnou svého minima.
Uvažujme teoreticky koupi nového stroje (např. traktoru). Samozřejmým předpokladem je, že stroj bude sloužit svému účelu poměrně dlouhou dobu – vysoká počáteční investice by se měla „rozpustit“ do více let. Pokud by se technický stav stroje vůbec nezhoršoval, mohl by stroj pracovat nekonečně dlouhou dobu a už nikdy by nebylo nutné jej obnovit – vyřadit stroj z provozu a nahradit jej strojem novým. V tomto teoretickém případě by se počáteční, byť jakkoli vysoká investice za velmi dlouhé období používání stroje rozpustila na zanedbatelnou roční částku – čím déle by byl stroj v provozu, tím nižší úrovně by dosáhly roční (průměrné jednotkové) náklady na pořízení (obnovu) stroje. Hodnota obnovy stroje (NO) se tedy v průběhu doby používání stroje rozkládá do jednotlivých let (NO/t) a nutí majitele stroj používat co nejdéle.
Skutečnost ovšem není takto růžová – všichni víme, že i sebekvalitnější stroj nebo zařízení postupem času stárne a jeho funkce se zhoršuje. Toto stárnutí či zhoršování funkce se projeví postupným nárůstem nákladových položek spojených s provozem stroje – klesá výkonnost, roste spotřeba paliva nebo energie, roste spotřeba provozních náplní, zhoršuje se kvalita práce stroje (zmetky) a především je nutné vynakládat stále větší částky za údržbu a opravy stroje (preventivní údržby i opravy po poruše). Postupným sčítáním vynaložených položek provozních nákladů dostaneme funkci kumulativních nákladu na provoz stroje NP(t) a vydělením dobou provozu (počtem let) dostaneme průměrné jednotkové (roční) náklady na provoz stroje NP(t)/t. Tato funkce logicky musí být rostoucí a nutí tedy majitele stroj používat co nejkratší dobu – čím déle je stroj v provozu, tím vyšší jsou roční provozní náklady.
Prakticky je tedy třeba vzít v úvahu obě popsané funkce průměrných jednotkových nákladů (NO/t i NP(t)/t) – tedy jejich součet NO/t + NP(t)/t (viz. graf). Křivka součtové (tedy výše popsané účelové) funkce bude mít přibližně tvar písmene U a její minimum se nachází právě v optimálním okamžiku pro provedení obnovy stroje, tedy koupi stroje nového. V tomto okamžiku budou průměrné jednotkové náklady na celou dobu používání stroje minimální – dojde-li k obnově stroje dříve nebo později než v optimálním okamžiku, vždy to bude za cenu vyšších než minimálních průměrných jednotkových nákladů na používání stroje, a tím vznikají ztráty.
Uvedený vztah lze pokládat za základní účelovou – tzv. kriteriální funkci obnovy, definující optimální stav pro obnovu. Cílem je nalézt takový okamžik (v době provozu, používání, „stáří“ stroje), při kterém jsou průměrné jednotkové náklady na provoz a obnovu minimální.
Doba provozu stroje (zde t) může být přitom měřena v různých jednotkách. Nabízí se samozřejmě kalendářní stáří stroje – doba od uvedení stroje do provozu. Je ovšem zřejmé, že kalendářní stáří je jedním z nejméně vhodných ukazatelů doby provozu stroje – vůbec nezachycuje skutečnou dobu, po kterou stroj pracoval.
Vhodnějším ukazatelem doby provozu je počet najetých motohodin (Mh), tedy přesná doba, po kterou byl motor stroje v provozu. Musíme si ale uvědomit, že do motohodin se počítá i stání stroje s chodem motoru na volnoběžné otáčky. Dalším ukazatelem mohou být najeté kilometry. Motohodiny ani najeté kilometry ovšem neříkají nic o tom, jaká byla skutečná zátěž stroje nebo pracovní podmínky. Jedna motohodina práce traktoru při hluboké orbě jistě není porovnatelná s jednou motohodinou jízdy traktoru bez nákladu po silnici.
Jedním z nejvhodnějších ukazatelů stáří stroje tak může být kumulovaná spotřeba paliva. Zejména u mobilních strojů (zemědělské a stavební stroje, nákladní automobily) je kumulace spotřeby paliva ideálním ukazatelem. Spotřeba nafty zohledňuje i skutečné pracovní podmínky stroje (zátěž, náklad, prokluz, zpracovávaný materiál apod.).
Nejdůležitějším předpokladem pro stanovení optimální doby provozu stroje – jeho ekonomického využívání, je přesná evidence reálných údajů o nákladech na jednotlivé provedené údržby stroje včetně časových údajů provedení těchto údržeb. Pro takovou evidenci se nabízí řada počítačových aplikací zaměřených přímo na management jakosti a údržeb, lze však s velmi dobrým výsledkem využít univerzálních databázových programů (např. MS Access, OpenOffice Base) nebo tabulkových procesorů (MS Excel, Lotus, OpenOffice Calc apod.). Takový software zpravidla v běžném podniku nachází kromě aplikace v oblasti obnovy strojů i řadu dalších uplatnění, takže zavedení počítačového řízení údržby a obnovy nemusí být spojeno s investicí do nového programového vybavení. Více o počítačovém řízení údržeb a optimalizaci obnovy strojního vybavení je možné nalézt např. v publikaci Možnosti zpracování a využití dat z řízení údržby vydané Českou společností pro jakost v roce 2003.
Uvedená teorie a výpočty jsou použitelné s výhodou pro ideální případy provozu strojů s konstantními provozními podmínkami a stálým zatížením. Takovým příkladem jsou strojní linky a stacionární zařízení. Pro případy zemědělské techniky není možné uvedené výpočty aplikovat zcela bez dodatečných informací a bez individuálního posouzení stupně nasazení stroje i provozních podmínek. Je zde nutné brát v úvahu i další vedlejší činitele, kterými mohou být střídající se obsluha stroje, různorodé a často se měnící podmínky provozu stroje v reálných polních podmínkách, u tažných prostředků časté střídání různých typů připojeného nářadí apod. S ohledem k těmto uvedeným faktorům je pak i pro zemědělské stroje a zařízení vhodným kritériem pro rozhodnutí, zda součást či stroj nechat opravit či vyměnit za novou, výše uvedená kriteriální funkce pro obnovu.
Zjednodušeně řečeno – výše nákladů spojené s cenou údržby a oprav, s četností oprav a renovací za určité časové období (např. předpokládaná doba životnosti, nebo doba odepisování stroje) přepočítaná na jednotku produkce či roční výkonnost. Do těchto nákladů je také nutné připočíst náklady na provozní materiál a palivo, které mohou být u starých strojů mnohonásobně vyšší než u strojů moderní koncepce, dále také počítat s odpisy a nepřímými vícenáklady z důvodu prostojů při poruše. Provozní náklady na palivo, na provozní materiál a budoucí opravy pro nový stroj je nutné odhadnout dle informací od výrobce, ze zkušeností jiných a dle dalších dostupných tabulek a normativů. U nových strojů je výhodou dvouletá záruční doba na poruchy, a proto není třeba pro první dva roky provozu s náklady na opravy počítat, s výjimkou výměny běžných dílů opotřebených provozem. Porovnáním takto vypočtených jednotkových nákladů u varianty starého opotřebovaného stroje s variantou provozování nové koupené náhrady za tento starý stroj pro stejně dlouhé časové období lze získat jasnou odpověď na otázku zda dále provozovat stávající stroj nebo ho nahradit a koupit nový.
Trochu odlišná situace je při rozhodování zda renovovat nebo koupit nové u jednotlivých součástí strojů, které jsou za hranicí své životnosti, nebo po poruše. Zde je nutné zvážit hledisko cenové a kvalitativní. Je třeba znát úroveň a preciznost provedené renovace i její cenu a porovnat ji s kvalitou a cenou nového dílu. Pokud se použije originální součást od výrobce, který deklaruje určitou kvalitu a životnost, lze předpokládat delší bezporuchový provoz součásti než u součásti renovované. Ne vždy toto musí být pravdou, například pokud se použije pro renovaci kvalitnější materiál než je u nového dílu, tak může být životnost takto renovovaného dílu delší. Někdy je přímo cílem zlepšit určité vlastnosti součástí (např. zvýšení odolnosti součásti v daných náročných podmínkách proti opotřebení). Tato opatření, jsou-li vhodně provedena, prodlužují technický život takto upravených součástí, i když by tato jejich úprava nebyla nezbytná z hlediska jejich funkce. Příkladem je navařování nástrojů pro zpracování půdy zemědělských strojů, radlic buldozerů, zubů a korečků bagrů, čelistí drtičů apod.
Způsoby renovace
Obecně lze rozdělit způsoby renovace strojních součástí do několika základních skupin. Asi nejčastěji používanými způsoby jsou renovace opotřebených součástí opracováním na opravné rozměry a renovace opotřebených součástí na původní rozměry. Renovací na původní rozměr rozumíme nanášení a doplňování materiálů na opotřebené funkční plochy, takže je potom možno obnovit původní rozměry i geometrický tvar součásti. Podle hlavní operace technologického postupu této renovace je možno tuto skupinu renovačních způsobů dále dělit na renovaci navařováním, galvanizací, tvářením, nanášením plastů a kompozitů, lepením, tmelením eventuelně kombinovanými nebo dalšími speciálními způsoby. Z dalších možností přichází v úvahu renovace deformovaných součástí – jejich rovnáním mechanickými zásahy či povrchovým ohřevem, renovace součástí s trhlinami a lomy – svařováním, pájením, lepením a vyplňováním renovačním materiálem nebo specifické renovace jinak poškozených součástí.
Renovace opotřebených součástí opracováním na opravné rozměry spočívá v tom, že poškozená funkční plocha součásti se opracuje tak, že je obnoven její geometrický tvar, drsnost povrchu, poloha vůči ose součásti a ostatním funkčním plochám atd. To za cenu změny rozměru na tzv. rozměr opravný. Proto, aby byla zachována potřebná vůle ve spojení se sdruženou součástí, musí být upraveny i rozměry této sdružené součásti. To je možné provést buď výměnou sdružené součásti za jinou, vyrobenou už s příslušným opravným rozměrem, nebo její jinou úpravou (navařením, pokovením, pokrytím vrstvou plastu atd.), která umožní přizpůsobení rozměru. Vždy se proto při této renovaci opracuje na opravný rozměr součást významnější, tj. výrobně složitější, hmotnější, dražší. Sdružená součást se vyrobí nová v případě, že jde o součást jednodušší a tedy i poměrně levnou. Jde-li o součást srovnatelně komplikovanou a drahou, přizpůsobuje se také opravným rozměrům. Rozhodnutí o konkrétním postupu je vždy záležitostí nejen technickou, ale zároveň také ekonomickou. Příkladem tohoto typu renovace součástí je např. přebroušení čepů klikového hřídele a výměna pánví (ložisek). Jiným příkladem je výbrus vložek válců spalovacího motoru a výměna pístů a pístních kroužků, Broušení sedel ventilů hlav válců spalovacích motorů i rozvaděčů hydraulických systémů apod.
Výhodou tohoto způsobu renovace je její jednoduchost ve srovnání s výrobou téže součásti nové a menší náklady na obnovu. Nevýhodou je narušení zaměnitelnosti originálních součástí, což působí komplikace při následujících opravách a při distribuci a skladování renovovaných součástí s opravnými rozměry.
Závěrem této části týkající se renovace strojních součástí je nutné zmínit fakt, že se v poslední době od tohoto způsobu obnovy spíše upouští, a to v souvislosti s velkou konkurencí firem, které se zabývají výrobou nových neoriginálních náhradních dílů. Renovace se dnes používá zejména u velmi nákladných a složitých součástí strojů a strojních zařízení, které se většinou vyrábí pouze v malých a drahých sériích. Dále je tento způsob výhodný pro stacionární zařízení, kdy se renovace provádí přímo na místě po demontáži součásti, kde by již samotná manipulace a transport nové náhrady byla velmi obtížná a finančně náročná (elektrárny, těžké strojírenství, slévárny apod.)
Kompletní obnova
Vrátíme-li se zpět k obnově celého strojního zařízení nebo stroje, nabízí se zde ještě otázka zda zvolit stroj nový a nebo již lehce použitý z bazaru. Každá volba má své výhody a nevýhody. Při koupi zcela nového výrobku má uživatel plnou minimálně dvouletou záruční dobu, kdy jsou veškeré výrobní vady a jimi způsobené poruchy, bezplatně odstraněny. Někteří výrobci a prodejci poskytují i delší záruční dobu než je dvouletá stanovená zákonem, eventuelně lze dohodnout prodloužení záruky pouze na vybrané části stroje. Je však nutné dodržovat při provozu stroje veškerá nařízení výrobce, nechat provádět pravidelné servisní prohlídky, výměny dílů a provozních náplní autorizovaným servisem a samozřejmě odebírat pouze originální náhradní díly a provozní kapaliny. Pořizovací cena, jako každého nového zboží, je vyšší než u zboží již použitého. Cena staršího stroje může být mnohdy velmi výhodná oproti stejnému stroji zcela novému, avšak zákonná záruční doba na skryté vady je kratší a někdy je reklamační řízení a dokazování, že závada byla skrytá, velmi zdlouhavé a obtížné. Součástí kupní smlouvy staršího stroje z tzv. agrobazaru nebo přímo od značkových prodejců mohou být i individuálně sjednané záruční podmínky, což na druhé straně takový nákup ještě více zvýhodňuje. Pořízením staršího stroje se však zákazník vystavuje riziku, že stroj byl extrémně využíván, tudíž velmi opotřeben a bude třeba větších nákladů na jeho opravy. Zákazník obvykle nezjistí historii oprav, jejich rozsah, závažnost, odbornou úroveň. Těžko lze zjistit zda byly při provozu používány vhodné provozní kapaliny a palivo atd.
Jak bylo výše popsáno, rozhodujícím kritériem obnovy zůstane vždy ekonomické hledisko – ekonomika provozu, ke kterému se přidávají další více či méně objektivní faktory, jenž je nutné také pečlivě uvážit. Může to být morální zastaralost stroje, nevyhovující kapacita, ale i ryze subjektivní vlivy, jako oblíbenost určité značky a někdy dokonce s trochou nadsázky i barvy, doporučení od známých, ovlivnění reklamou a také dobrá zkušenost z minulosti. Závěrem je však možné celou problematiku obnovy strojů a stanovení optimálního okamžiku pro její realizaci shrnout do jedné věty. – S přihlédnutím k ekonomickému hledisku je stejně konečné rozhodnutí ve finální fázi jen a jen na Vás!
