K tvorbě kontrolních a zkušeb. plánů dle modelu realizace stavby

Prof. Ing. Čeněk Jarský, DrSc.

Resumé

V příspěvku je stručně zmíněn expertní mikropočítačový systém pro modelování procesu realizace staveb pomocí stavebně technologického síťového grafu, který umožňuje na počítači radikálně zvýšit kvalitativní úroveň i rychlost zpracování základních dokumentů přípravy a řízení realizace staveb. Jedná se o zpracování nabídky, předvýrobní přípravu včetně časového plánování i výrobní přípravu - tvorbu operativních plánů, operativní evidenci a vedení finančního deníku stavby s návazností na účetní agendu podniku až po aktualizaci časových plánů dle skutečně provedených prací včetně projektového controllingu. Dle takto vytvořených modelů postupu výstavby je možno na počítači automatizovaně vytvářet a aktualizovat kontrolní a zkušební plány s výpočtem jejich časového průběhu i s vykreslením harmonogramu zkoušek kvality. Systém umožňuje vést evidenci zkoušek i s jejich výsledky.

1. Úvod

Zavedení systému řízení kvality stavební firmy neznamená jen klást důraz na kontrolu kvality výrobků stavebních procesů, znamená to daleko více – zavést pořádek a systémový přístup do všech útvarů firmy, zejména do systému řízení celého podniku. Pouze takový přístup může ve svých důsledcích vést k cílům, které firma sleduje při auditu k získání certifikátu dle ISO 9002, viz [1], [6]. V článku se zabýváme popisem základních vlastností a možnostmi využití výpočetního systému, který je určen ke zvýšení kvality přípravy a řízení výroby staveb s přímou návazností zejména na tvorbu a kontrolních a zkušebních plánů a na časové plánování kontrol kvality a operativní evidenci jejich provedení.

V dnešních tržních podmínkách, které ve stavebnictví panují, je nutno, aby investor i dodavatel byli vybaveni počítačovým systémem, který umožní vytvářet modely realizace staveb pro stanovení jejich optimální doby výstavby, ceny, potřeby nákladů, materiálových a jiných zdrojů i počtů pracovníků dle specializovaných profesí v čase, s možností jednoduché aktualizace dle skutečného postupu výstavby. Systém musí být podložen datovou základnou údajů o stavebních činnostech a soustavou typových síťových grafů, které umožňují dosáhnout vysoké kvality a rychlosti zpracování výsledných dokumentů.

Modelem realizace stavby, které lze vytvořit na počítači, viz [3], [4], jsou základní dokumenty přípravy staveb založené na algoritmu výpočtu stavebně technologického síťového grafu, tj. technologický normál, harmonogram popř. časoprostorový graf, grafy potřeby různých technologických i ekonomických zdrojů v čase a kontrolní a zkušební plán. Tyto dokumenty mohou být doplněny sestavou nabídkového rozpočtu, případně výkazu výměr, do kterého potenciální dodavatelé při nabídkovém řízení doplňují své cenové ukazatele. Takto pojaté modelování realizace výstavby slouží k jejímu časovému a finančnímu plánování a řízení a stává se součástí systému řízení kvality dle ISO 9002. Do počítačového modelu realizace stavby je možné zadávat jakékoli činnosti (druhy stavebních prací, provozní soubory, projekční a investorské činnosti atp.). Využívání předem připravených typových síťových grafů a pravidelně půlročně aktualizované databáze normativních údajů o stavebních procesech však práci při modelování postupu výstavby velmi urychluje, viz též [5]..

2. Databáze kontrol pro tvorbu kontrolních a zkušebních plánů

K již zmíněné databázi normativních údajů o stavebních procesech, jež obsahuje data pro rychlou tvorbu modelu postupu výstavby, byla v úzké návaznosti vytvořena databáze kontrol kvality. Databáze kontrol kvality obsahuje všechny popisné údaje sloužící k řízení a kontrole kvality stavebního díla. Velice úzce navazuje na databázi normativních údajů o procesech. V databázi kontrol kvality jsou uloženy pouze kontroly k těm procesům, které jsou uloženy v databázi procesů. Jiné kontroly se zde nevyskytují. Tato úzká návaznost se záměrně stále udržuje a automatizovaně kontroluje. Přidá-li uživatel do databáze procesů další proces, při vstupu do databáze kontrol se mu automatizovaně vytváří prostor pro zapsání údajů o kontrole tohoto přidaného procesu. Pokud uživatel vypustí některý proces s databáze procesů, automatizovaně se vypustí i kontroly kvality vypouštěného procesu z databáze kontrol, které již nyní nejsou relevantní. K jednotlivému procesu může být v databázi kontrol uloženo kontrol více, nikoli pouze jedna, protože se obvykle na výsledném produktu kontroluje více vlastností.

V databázi kontrol jsou uloženy následující údaje: číslo a slovní zkratka procesu, název procesu (tyto údaje jsou převzaté z databáze procesů), dále popis předmětu kontroly, způsob kontroly, nutné doklady o kontrole, kdo kontrolu provádí, podle jakých norem se kontrola kvality provádí, popis způsobu kontroly, dále procento dokončení činnosti, při kterém nastává kontrola a počet měrných jednotek produktu, který je třeba pro provedení 1 kontroly (je-li tato hodnota nulová, je tím naznačeno, že v průběhu dané činnosti se provádí pouze 1 kontrola).

Databáze kontrol se spolu s databází normativních údajů o procesech pravidelně půlročně aktualizuje. Tak, jak se stále více používají v ČR evropské normy a normy ISO, které jsou pochopitelně do databáze zahrnovány, databáze kontrol stále více nabývá aktuálnosti a platnosti i pro situaci, kdy se ČR stala členem Evropské unie. Autoři, kteří databázi kontrol postupně zpracovávají a aktualizují již cca 20 let, se snaží o to, aby ke každé stavební činnosti bylo uvedeno co nejvíce kontrol kvality, aby databáze byla co nejpodrobnější. Je pak na konkrétním uživateli, aby po zakoupení programového vybavení včetně datových základen si sám vypustil kontroly, o kterých je přesvědčen, že je při své práci nebude potřebovat a přizpůsobil si databázi kontrol podmínkám stavební výroby ve své firmě. Naopak, každý uživatel si může sám doplnit další kontroly kvality, které případně pro jeho podmínky dosud databáze neobsahuje.

3. Princip automatizované tvorby kontrolních a zkušebních plánů

Na základě zpracovaného modelu postupu realizace výstavby je možno prakticky okamžitě automatizovaně vytvořit i kontrolní a zkušební plán (KZP) pro sledování a řízení kvality stavební výroby dle ISO 9002. Tento dokument obsahuje nejen soupis stavebních činností a předmětu kontroly výsledného díla, ale i údaje o normách, dle kterých se kontrola provádí, postup kontroly, zodpovědnou osobu, nutné doklady o provedené kontrole a počet a termíny prováděných zkoušek.

Princip automatizované tvorby kontrolních a zkušebních plánů spočívá v postupném výběru kontrol kvality příslušných stavebních procesů, které jsou obsaženy v modelu realizace stavby, tj. ve stavebně technologickém síťovém grafu, z databáze kontrol, určení jejich termínů a počtu v průběhu stavebního procesu a sestavení souboru kontrolního a zkušebního plánu. Kontroly procesů, které nejsou obsaženy v databázi, avšak jsou součástí síťového grafu, je možno zadat interaktivně přes klávesnici vyplněním formuláře o kontrole kvality, viz obr. 1, kde je uvedena kompletní věta kontrolního a zkušebního plánu týkající se zkoušek betonu základů.

Obr. 1: Formulář věty kontrolního a zkušebního plánu

Je samozřejmě žádoucí, aby uživatel zkontroloval prvotní automaticky vytvořený dokument a popřípadě vyřadil kontroly konstrukcí a vlastností, které se při výstavbě daného objektu nevyskytují. Kupříkladu při listování vytvořeným kontrolním a zkušebním plánem, viz obr. 2, zjistíme, že u činnosti sloupy a pilíře jsou uvedeny i vlastnosti Systém předpínání nebo Zatížení mostu. Pokud se však jedná o výstavbu průmyslové haly, kontrola těchto vlastností nemá pochopitelně smysl. Je třeba je proto vypustit, což je možno učinit i hromadnou úpravou najednou pro celý kontrolní a zkušební plán. Při hromadném vypouštění je možno dát příkaz k vypuštění všech kontrol, které obsahují v předmětu kontroly zadaný řetězec (např. most). Tím se všechny irelevantní kontroly vypustí velmi rychle.

Obr. 2: Listování vytvořeným kontrolním a zkušebním plánem

Právě sledovaná kontrola je v listování zvýrazněna. Šedivě jsou vypsány kontroly činností s nulovou dobou, které se při výstavbě nevyskytují, ale mohou být součástí modelu. Pokud již byla provedena evidence některých zkoušek, na světle modrém pozadí jsou kontroly, u kterých jsou již všechny zkoušky zaevidovány, na červeném pozadí jsou kontroly, u kterých je poslední provedená evidovaná zkouška nevyhovující, na žlutém pozadí jsou kontroly, u kterých jsou již některé zkoušky zaevidovány.

Prvotně vytvořený kontrolní a zkušební část obsahuje návrh kontrol vlastností i činností, které jsou obsaženy v síťovém grafu, ale mají nulový objem, nulovou cenu a tudíž i nulovou dobu. Tyto kontroly však pochopitelně nejsou součástí výstupních sestav. Výpis části kontrolního a zkušebního plánu na obrazovce je na obr. 3. Červeně jsou zobrazeny kontroly kritických činností, zeleně kontroly u činností s časovou rezervou. V takovémto výpisu jsou uvedeny již kontroly pouze těch činností, které mají nenulové trvání a skutečně se při stavbě vyskytují. Je možno volit, zda budou zobrazeny normy kvality, postup kontroly či jiné údaje. Stránka tiskové sestavy kontrolního a zkušebního plánu je na obr. 4.

Obr. 3: Výpis části kontrolního a zkušebního plánu na obrazovce

V průběhu výstavby jsou všechny dokumenty stavebně technologického projektu velmi snadno aktualizovatelné podle skutečně dosažené úrovně dokončení částí stavebního díla. Při zpoždění je možné automatizovaně vypočítat opatření, které je třeba zavést, aby původní termín ukončení realizace stavby byl dodržen. Dle aktualizace termínů procesů ze síťového grafu se současně automaticky aktualizují termíny příslušných kontrol kvality v kontrolním a zkušebním plánu.

Obr. 4: Příklad části tiskové sestavy kontrolního a zkušebního plánu

4. Operativní evidence a harmonogram zkoušek

V programu pro tvorbu kontrolních a zkušebních plánů je možno provádět evidenci zkoušek kontroly kvality. Ta se zadává v editačním formuláři kontroly kvality, viz obr. 1, na záložce Evidence zkoušek. V hlavním poli této záložky je uveden přehled již evidovaných zkoušek, které byly k příslušnému předmětu kontroly již provedeny. Je vypsáno číslo zkoušky, její termín, zkrácený popis, výsledek a pracovník, který výsledek zkoušky převzal. Na bílém pozadí jsou zobrazeny zkoušky, které vyhověly, na žlutém jsou ty, které vyhověly částečně, na červeném jsou zkoušky s nevyhovujícím výsledkem. Vlastní evidence zkoušky se zadává ve formuláři na obr. 5, který automatizovaně nabízí expertním způsobem vytvořené znění údajů o provedené zkoušce, přičemž uživatel může provádět jakékoli úpravy. Číslo dokladu je implicitně odvozeno z indexu činnosti, čísla pořadí kontroly kvality u činnosti a čísla zkoušky u příslušné kontroly. Popis zkoušky je odvozen z předmětu kontroly a norem, podle kterých se kontrola má provádět. Automatizovaně vytvořené vyjádření investora je Bez připomínek, výsledek zkoušky Vyhovuje. Pokud jsou tyto údaje v pořádku, uživatel pouze vyplní jméno pracovníka, který zkoušku provedl, prověřil a převzal (zástupce investora). Stisknutím tlačítka OK a tisk dokladu se zadaná evidence zkoušky zkontroluje, řádně se uloží a vytiskne se doklad o provedené zkoušce. Po vytištění tohoto dokladu k podpisům se automaticky zablokuje vytištěná evidence zkoušky, takže ji potom již nelze upravovat nebo vypouštět. Zablokování evidence zkoušky je možno odblokovat pouze po zadání zvláštního hesla.

Obr. 5: Zadání evidence provedené zkoušky

Při tvorbě kontrolního a zkušebního plánu se automaticky vypočítávají podle modelu postupu výstavby i plánované termíny kontrol kvality. Systém registruje i evidované zkoušky v čase. Lze tak vykreslovat časový plán a průběh evidovaných kontrol, které jsou barevně odlišeny. Plánovaný popř. aktualizovaný průběh činnosti je podkreslen obdélníkovými úsečkami. Plánované kontroly kvality kritických činností jsou vyznačeny silnějšími svislými čárkami červeně, zeleně jsou zobrazeny plánované kontroly činností s časovou rezervou. Evidované zkoušky kvality, které vyhovují, jsou zobrazeny zeleně, nevyhovující kontroly jsou zobrazeny červeně. Pokud proběhly již všechny požadované zkoušky a poslední zkouška je vyhovující, jsou veškeré evidované zkoušky zobrazeny světle modře. Časový plán kontrol je možno nejen prohlížet na obrazovce, viz obr. 6, ale i tisknout na tiskárně či kreslit na plotteru.

Obr. 6: Část harmonogramu kontrol na obrazovce počítače

5. Závěry

V předloženém příspěvku jsou naznačeny principy automatizovaného zpracování dokumentů pro nabídky, plánování a řízení postupu výstavby s důrazem na kontrolu kvality při postupu realizace stavby. Automatizované současné zpracování kontrolních a zkušebních plánů jakožto součásti předvýrobní i výrobní přípravy staveb dává zásadní podklady uplatnění systému řízení kvality při přejímání stavebních prací i celých objektů. Časový plán kontrol poskytuje dodavateli i investorovi úplný přehled o termínech provádění zkoušek kvality produkce jednotlivých dílčích stavebních procesů. Evidence kontrol slouží k přehledu o tom, co je vyhovující, popř. které kontroly je nutno opakovat, protože zkouška kvality nedopadla v prvním případě příznivě. I evidované kontroly jsou zobrazeny v ¨harmonogramu zkoušek kvality.

V současné době se zmíněný systém využívá u cca 370 stavebních i investorských firem v ČR i SR. Z nejvýznamnějších je možné jmenovat a. s. Metrostav Praha a. s. Skanska, Subterra a. s., UNISTAV Brno, Geosan Group, Energie Kladno, AHI Group Praha, ICKM Praha, IMOS Brno a další. Z nejvýznamnějších staveb, na které byly zpracovány základní dokumenty přípravy stavby pomocí počítačového systému je možno zmínit rekonstrukci Obecního domu v Praze, rekonstrukci a dostavbu budov centrály České spořitelny a. s. v Praze, budovu Nationale Nederlanden (tančící dům) v Praze, rekonstrukci Toskánského paláce v Praze, viz obr. 7, dostavbu Masarykovy nemocnice v Ústí n. L, výstavbu Státní knihovny Liberec, rekonstrukci paláce U Hybernů, výstavby tiskárny MAFRA v Olomouci, asanaci skládky Chabařovice, rekonstrukci zvláštní „Modré“ školy v Praze, rekonstrukci Promstrojbanky v Petrohradě, Obr. 7 Toskánký palác v Praze – východní fasádaregenerace průmyslového areálu Škoda Plzeň, řady nových sídlištních investičních celků a další. Systém byl užit i pro modelování a řízení postupu výstavby na řadě inženýrských staveb (silnice, železnice, mosty, tunely apod.).

Obr. 7: Toskánký palác v Praze – východní fasáda

Systém se využívá též při výchově nových odborníků na stavebních fakultách technických univerzit v Praze, Brně, Ostravě, Bratislavě a Košicích, s metodikou popsanou např. v [2].

Systém lze v provozovat na mikropočítačích kompatibilních s IBM PC pod operačním systémem MS Windows 95/98/NT/2000/2003/XP. K provozu je zapotřebí hard disku s volným prostorem min. 25 MB a tiskárny, popř. plotteru. Další informace i o dalších programech systému jsou k dispozici na internetové stránce www.sitovegrafy.cz, včetně možnosti stažení demo-verze.

Citovaná literatura

[1] Gašparík J.: Manažérstvo kvality v stavebníctve, Vydavateľstvo Jaga group, v. o. s., Bratislava 1999, ISBN 80-88905-13-3

[2] Jarský Č.: On Teaching Computer Modelling of the Realisation of Structures, Civil Engineering Learning Technology, Cardiff University, Thomas Telford Ltd., London 1999, ISBN 0-7277-2839-3

[3] Jarský Č.: Automatizovaná příprava a řízení realizace staveb, CONTEC Kralupy n. Vlt. 2000, ISBN 80-238-5384-8[4] Jarský Č., Musil F. a kol.: Příprava a realizace staveb, Akademické nakladatelství CERM s. r. o. Brno 2003, ISBN 80-7204-282-3

[5] Jarský Č.: Počítačové modelování realizace výstavby, Střechy, fasády, izolace č. XII/2006, Nakladatelství MISE s. r. o. Ostrava, ISSN 1212-0111

[6] Svoboda P., Popenková M.: Efektivnost kontrolního systému jakosti výrobního procesu, Sborník přednášek 9. mezinárodní konference Jakost 2000, Dům techniky Ostrava 2000, ISBN 80-02-01350-6