Ryzyko to kalkulacja. Ryzyko to towar. Ryzyko to kapitał. Ryzyko to technika władzy. Ryzyko jest obiektywne i naukowo poznawalne. Ryzyko jest subiektywne i konstruowane społecznie. Ryzyko to problem, zagrożenie, źródło niepewności. Ryzyko to przyjemność, dreszcz emocji, źródło dochodów i wolności. Ryzyko to sposób na kolonizację i kontrolę przyszłości. (tłum. Anna Burduk)

David Garland „The rise of risk. Risk and morality” No. 1: pp. 48-86 (2003)

Projekt okładki i stron tytułowych: Piotr Fedorczyk

Fotografia na okładce: metamorworks/Adobe Stock

Wydawca: Adam Filutowski

Koordynator ds. redakcji: Adam Kowalski

Redaktor: Irena Puchalska

Produkcja: Mariola Grzywacka

Dział reklamy: Magdalena Lewocka (magdalena.lewocka@pwn.pl)
Urszula Obrycka (urszula.obrycka@pwn.pl)

Recenzenci: prof. dr hab. inż. Zbigniew Banaszak, Politechnika Koszalińska

prof. dr hab. inż. Jerzy Lewandowski, Politechnika Łódzka

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwo Naukowe PWN S.A.: Michał Latusek

Wydanie publikacji zostało częściowo sfinansowane przez Politechnikę Wrocławską

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w Internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo.

Więcej na www.legalnakultura.pl

Polska Izba Książki

Copyright © by Wydawnictwo Naukowe PWN SA
Warszawa 2022

ISBN 978-83-01-22276-5
https://doi.org/10.53271/2022.042

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2022r. (Wydanie I)

Warszawa 2022

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321, faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl; reklama@pwn.pl

www.pwn.pl

Bezpłatny fragment

Wykaz ważniejszych skrótów, oznaczeń i akronimów

Wstęp

Cel i zakres książki

Struktura pracy

1. Ogólna charakterystyka ryzyka i ryzyka produkcyjnego

1.1. Historia rozwoju koncepcji ryzyka w organizacjach gospodarczych

1.2. Przegląd definicji ryzyka

1.3. Charakterystyka ryzyka w systemach produkcyjnych

1.4. Charakterystyka strat spowodowanych występowaniem ryzyka

1.5. Podsumowanie

2. Zarządzanie ryzykiem i metody oceny ryzyka w systemach produkcyjnych

2.1. Zarządzanie ryzykiem według normy ISO 31000:2018

2.2. Rodzaje metod analizy i oceny ryzyka

2.3. Statystyczne miary ryzyka

2.4. Techniki i metody oceny ryzyka według normy PN-EN IEC 31010:2020-01

2.5. Podsumowanie

3. Charakterystyka i zastosowania metody FMEA w ocenie ryzyka systemów produkcyjnych

3.1. Charakterystyka metody FMEA

3.2. Wady metody FMEA

3.3. Kierunki rozwoju metody FMEA

3.3.1. Nowy standard FMEA według AIAG and VDA

3.3.2. Kierunki modyfikacji analizy FMEA dominujące w literaturze

3.4. Podsumowanie

4. Struktury systemów produkcyjnych

4.1. Niezawodność a ryzyko systemów produkcyjnych

4.2. Rodzaje struktur niezawodnościowych systemów produkcyjnych

4.2.1. Ryzyko w systemach produkcyjnych o strukturze szeregowej

4.2.2. Ryzyko w systemach produkcyjnych o strukturze równoległej

4.2.3. Ryzyko w systemach produkcyjnych o produkcyjnej strukturze równoległej

4.3. Założenia do dekompozycji i oceny ryzyka systemów produkcyjnych

4.4. Przykład zastosowania założeń do dekompozycji i oceny ryzyka

4.5. Podsumowanie

5. Metoda oceny ryzyka i strat w systemach produkcyjnych

5.1. Etapy metody MRLA

5.2. Podsumowanie i wnioski

6. Weryfikacja metody MRLA w systemie produkcji elementów ram wózków wagonów pasażerskich

6.1. Etapy

6.2. Podsumowanie i wnioski

7. Weryfikacja metody MRLA w systemie produkcji wiązek elektrycznych

7.1. Etapy

7.2. Podsumowanie i wnioski

Podsumowanie

Załącznik 1. Tabele pomocnicze ze skalą ocen czynników ryzyka przypisanych do czterech kategorii (maszyna, materiał, metoda, człowiek) dla trzech parametrów (S – dotkliwości skutku, O – występowalności, D – wykrywalności)

Słownik pojęć

Literatura

O autorce

Pozostałe rozdziały dostępne w pełnej wersji e-booka

Wykaz ważniejszych skrótów, oznaczeń i akronimów

AHP

(ang. Analytical Hierarchy Process), analityczny proces hierarchiczny, wielokryterialna metoda hierarchicznej analizy problemów decyzyjnych

AIAG

(ang. Automotive Industry Action Group), standard motoryzacyjny obowiązujący na rynku amerykańskim

ANP

(ang. Analytic Network Process), analityczny proces sieciowy, wielokryterialna metoda hierarchicznej analizy problemów decyzyjnych będąca rozszerzeniem metody AHP

D

(ang. Detection), wykrywalność, parametr wykorzystywany w metodzie FMEA do wyznaczania RPN; określa prawdopodobieństwo, że potencjalna wada i/lub jej przyczyna zostanie wykryta za pomocą metody kontroli

DEMATEL

(ang. Decision Making Trial and Evaluation Laboratory), metoda wspomagania podejmowania decyzji, która służy do identyfikacji związków przyczynowo-skutkowych związanych ze złożonymi zagadnieniami decyzyjnymi

DFMEA

(ang. Design FMEA, Design Failure Mode and Effects Analysis), FMEA projektu, metoda oceny ryzyka wykonywana w celu analizy ryzyka mającego źródło w konstrukcji wyrobu

DR

dotkliwość ryzyka, elementu (DRE) lub podsystemu (DRH) systemu (G), jest średnią arytmetyczną iloczynów dotkliwości skutku (S) oraz prawdopodobieństwa występowania (O) przydzielonych do kategorii 4M

DRE

dotkliwość ryzyka elementu E systemu produkcyjnego

DRH

dotkliwość ryzyka dla podsystemu H systemu produkcyjnego

ETA

(ang. Event Tree Analysis), analiza drzewa zdarzeń, ilościowa metoda oceny ryzyka pozwalająca na wyznaczenie prawdopodobieństwa wystąpienia poszczególnych skutków danego zdarzenia

FMEA

(ang. Failure Mode and Effects Analysis), analiza przyczyn, wad i skutków, metoda oceny ryzyka polegająca na analizie związków przyczynowo-skutkowych prowadzących do powstania wad wyrobu lub wad procesu produkcyjnego

FTA

(ang. Fault Tree Analysis), analiza drzewa błędów, jakościowa metoda analizy ryzyka wykorzystującą strukturę drzew logicznych pozwalającą na modelowanie przebiegu awarii i następnie jej analizę

G′

pochodna systemu G będąca matematyczną formalizacją dekompozycji systemu produkcyjnego na podsystemy i elementy składowe

GAND-R

system zastępczy systemu G o strukturze ryzyka AND-R, najliczniejszy system zastępczy systemu G mający strukturę szeregową

GOR-R

system zastępczy systemu G o strukturze ryzyka OR-R, w którym każdy równoległy element struktury produkcyjnej jest traktowany jako pojedynczy element systemu

G[Xi]

podsystem systemu G, którego elementy należą do zbioru Xi

HAZOP

(ang. Hazard and Operability Study), analiza zagrożeń i zdolności operacyjnych, strukturalna metoda identyfikacji potencjalnych zagrożeń występujących w procesach przemysłowych

MCDM

(ang. Multi-Criteria Decision Making), wielkokryterialne podejmowanie decyzji, nazwa grupy metod, do której należą m.in. metody FTA, AHP, ANP, DEMATEL, TOPSIS

MRLA

(ang. Method of Risk and Losses Assessment in Production Systems), proponowana w pracy dziewięcioetapowa metoda oceny ryzyka i strat w systemach produkcyjnych

N

niezawodność

NC

niezawodność całkowita

N(t)

funkcja niezawodności, prawdopodobieństwo nieuszkodzenia systemu do chwili t

niezawodność systemu o strukturze ryzyka AND-R

niezawodność systemu o strukturze ryzyka OR-R

O

(ang. Occurance), prawdopodobieństwo wystąpienia wady/błędu, parametr wykorzystywany w metodzie FMEA do wyznaczania RPN

OEE

(ang. Overall Equipment Effectiveness), całkowita efektywność wyposażenia, wskaźnik umożliwiający ocenę efektywności wykorzystania maszyn

P

prawdopodobieństwo

PFMEA

(ang. Process FMEA, Process Failure Mode and Effects Analysis), FMEA procesu, metoda oceny ryzyka wykonywana w celu analizy ryzyka procesu produkcyjnego i eliminacji zakłóceń w procesie

Poch(G)

zbiór wszystkich podsystemów systemu G oraz podsystemów wyznaczonych przez wszystkie pochodne systemu G

R

ryzyko

rankG(H)

miernik ważności (ranga) podsystemu H systemu G

RC

ryzyko całkowite

ri

oznaczenie i-tego czynnika ryzyka

RE

ryzyko elementu E

RG

ryzyko całkowite systemu G

ryzyko całkowite systemu o strukturze szeregowej (AND-R)

ryzyko całkowite systemu o strukturze równoległej (OR-R)

ryzyko całkowite systemu o produkcyjnej strukturze równoległej (POR)

RCA

(ang. Root Cause Analysis), analiza przyczyn źródłowych

RPN

(ang. Risk Priority Number), liczba priorytetu ryzyka, współczynnik poziomu ryzyka wystąpienia błędu liczony w metodzie FMEA

S

(ang. Severity), dotkliwość skutku lub stopień zagrożenia, parametr wykorzystywany w metodzie FMEA do wyznaczania RPN, określa wielkość skutków, jakie powstają w wyniku pojawienia się wady lub awarii systemu albo wyrobu

T

okres reprezentatywny przyjmowany do analizy częstości występowania czynników ryzyka

TOPSIS

(ang. Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), metoda używana do rankingowania wariantów (alternatyw, kryteriów) podczas procesu podejmowania decyzji

ZW

zawodność

ZWC

zawodność całkowita

VDA

(niem. Verband der Automobilindustrie), stowarzyszenie przemysłu motoryzacyjnego lub norma VDA 6 (niem. VDA Automotive) stosowana w europejskim, w tym niemieckim przemyśle motoryzacyjnym

VIKOR

(serb. VIsekrzterijumska Optimizacija i Kompromisno Resenje), metoda wielokryterialnej optymalizacji decyzji

wG(E)

waga elementu E w systemie G, miara informująca o wielkości wpływu ryzyka elementu E na ryzyko całego systemu G

wG(H)

waga podsystemu H w systemie G, miara informująca o wielkości wpływu ryzyka podsystemu H na ryzyko całego systemu G

WJRPNE.skl

jednostkowy współczynnik wielkości ryzyka określający wielkość zakłóceń powodowanych przez czynnik ryzyka w jednej z czterech kategorii (ri.masz, ri.mat, ri.met, ri.man)

WSRPNE

współczynnik ryzyka elementu E, odpowiednik współczynnika RPN w metodzie FMEA, jednak dodatkowo w swojej konstrukcji uwzględnia wagę (rolę) elementu lub podsystemu w systemie

WSRPNH

współczynnik ryzyka podsystemu H, odpowiednik współczynnika RPN w metodzie FMEA, jednak dodatkowo w swojej konstrukcji uwzględnia wagę (rolę) elementu lub podsystemu w systemie

przekrój zdarzeń Ai

ryzyko systemu AND-R

ryzyko systemu OR-R

prawdopodobieństwo sumy zdarzeń Ai

suma podsystemów wyznaczonych przez pochodne systemu G

\

różnica zbiorów (podsystemów)

Wstęp

Ryzyko występuje we wszystkich dziedzinach życia człowieka, towarzyszy jego działaniom i związane jest z podejmowaniem każdej decyzji. Ma więc fundamentalne znaczenie zarówno dla życia ludzi, społeczeństw, jak i dla funkcjonowania przedsiębiorstw czy gospodarek. To sprawia, że należy ono do zagadnień, które są przedmiotem zainteresowania wielu dziedzin nauki czy specjalistów, jak chociażby ekonomistów, socjologów, lekarzy, prawników, menedżerów i inżynierów. Jednak w każdej z tych dziedzin ryzyko jest definiowane i analizowane na jej użytek, czego skutkiem jest duża liczba definicji, klasyfikacji, metod oceny ryzyka oraz miar wyrażających jego wartość. Samo słowo „ryzyko”, podobnie jak w mowie potocznej, jest wieloznaczne i nieprecyzyjne.

Ryzyko oznacza prawdopodobieństwo pojawienia się w przyszłości zdarzenia lub zdarzeń, które nie są zgodne z założonym planem lub z przewidywaniami i które mogą powodować niepożądane konsekwencje (faktyczne konsekwencje mogą być jednak pozytywne). Ryzyka nie da się wyeliminować, gdyż każda decyzja jest oparta na prognozie i przewidywaniach przyszłych warunków działania, które zawsze są obarczone niepewnością. Niepewność i ryzyko rosną wraz z upływem czasu, stopniem złożoności systemu i jego otoczenia oraz liczbą rozpatrywanych zmiennych. W tym kontekście ocena ryzyka sprowadza się do wyznaczenia iloczynu prawdopodobieństwa wystąpienia ryzyka oraz wielkości straty. Taki sposób oceny ryzyka jest jednak bardzo ogólny, nie pozawala na szerszą analizę czynników ryzyka w kontekście źródeł i miejsc ich powstawania w przedsiębiorstwie. Dlatego, biorąc pod uwagę warunki funkcjonowania współczesnych przedsiębiorstw produkcyjnych, jest niewystarczający.

Globalna konkurencja sprawia, że o uzyskaniu przewagi konkurencyjnej decyduje efektywność systemu produkcyjnego i cena produktu, jak również jego innowacyjność, liczba funkcji użytkowych oraz różnorodność przejawiająca się występowaniem wielu wersji i wariantów tego samego wyrobu. Powoduje to pewien paradoks w zarządzaniu. Z jednej strony od zarządzających oczekuje się wprowadzania zmian organizacyjnych, innowacji produktowych i procesowych, a z drugiej – zapewnienia stabilnego i efektywnego funkcjonowania przedsiębiorstwa. Zmiany i innowacje niosą za sobą niepewność i przez to wzrost ryzyka, a w początkowej fazie wdrożenia zaburzają funkcjonowanie systemu produkcyjnego. Dodatkowo, biorąc pod uwagę złożoność współczesnych przedsiębiorstw, warunki konkurencji oraz liczne zagrożenia, to możliwość oceny ryzyka przy podejmowaniu decyzji jest dzisiaj zagadnieniem kluczowym i jednocześnie coraz trudniejszym.

Skuteczne zarządzanie ryzykiem staje się szczególnie ważne w krajach wysoko rozwiniętych o wysokich wynagrodzeniach, takich jak na przykład Niemcy. Według niemieckiego raportu na temat skutków globalizacyjnych dla przedsiębiorstw niemieckich największymi wyzwaniami są: duża dynamika cykli życia produktów, wdrażanie nowych technologii, małe zapasy, niedobory zasobów i zmiany demograficzne [4], [143]. Skalę tych problemów widać w wynikach badań przeprowadzonych w firmach niemieckich. Wynika z nich, że dwie trzecie tych firm uważa dostępne metody planowania i kontroli produkcji za niewystarczające w kontekście skutecznego zarządzania [143].

Również w literaturze przedmiotu zauważalny jest stały wzrost zainteresowania tematyką ryzyka oraz zarządzania ryzykiem. Rysunek 1 pokazuje, liczbowo, rezultat wyszukiwania publikacji naukowych zarejestrowanych w bazie Web of Science z podziałem na lata. Pierwsze wyszukiwanie przeprowadzono dla słowa kluczowego „production risk”, a drugie dla „risk management”.

Rysunek 1. Liczba publikacji na temat ryzyka w bazie Web of Science w latach 2010–2020 dla słów kluczowych „production risk” i „risk managemnt”

Aby zabezpieczyć przedsiębiorstwa przed wzrostem ryzyka, coraz częściej jest tworzone prawo nakazujące informowanie o przyjętej strategii zarzadzania ryzykiem. Zgodnie z powszechnie wdrażanymi standardami normalizacyjnymi wymagane jest również szacowanie ryzyka działalności. Przykładem jest norma serii ISO 9001, którą według najnowszego raportu ISO w 2019 roku wdrożyło 1 217 972 organizacji na całym świecie, czyniąc standard ISO 9001 znaczącym i globalnym. W Polsce w tym samym czasie certyfikat ten miało 15 128 organizacji [93]. W wersji ISO 9001:2015 zalecano wdrożenie do systemów zarządzania jakością podejścia opartego na ryzyku, przy czym odpowiedzialność za to wdrożenie spoczęła na najwyższym kierownictwu.

Niestety, powszechnie stosowane standardy normalizacyjne nie uwzględniają specyfiki przedsiębiorstw produkcyjnych, są bowiem uniwersalne, opracowane dla wszystkich typów organizacji gospodarczych. Przykładowo, norma zarządzania jakością ISO 9001:2015 nie definiuje formalnych metod ani sposobów dokumentowania procesów zarządzania ryzykiem. Nie podaje również szczegółowych zaleceń, w jaki sposób ma być realizowane podejście oparte na ryzyku, pozostawiając te kwestie w gestii najwyższego kierownictwa. W związku z tym należy przyjąć, że rekomendowanymi dokumentami wspomagającymi zarządzanie ryzykiem we wszystkich typach organizacji gospodarczych powinny być aż cztery kolejne normy i wytyczne:

1) ISO 31000:2018 Risk management – Guidelines,

2) ISO Guide 73:2009 Risk management – Vocabulary,

3) IEC/ISO 31010:2019 Risk management – Risk assessment techniques,

4) ISO/TR 31004:2013 Risk management – Guidance for the implementation of ISO 31000.

O ile ryzyko na poziomie rynkowym czy strategicznym może być szacowane w podobny sposób dla różnych typów organizacji gospodarczych, o tyle ryzyko w systemie produkcyjnym na poziomie najniższym (operacyjnym, wytwórczym) już nie. Ryzyko produkcyjne ma zupełnie inną specyfikę. Oczekiwane rezultaty produkcyjne nie mogą być większe niż pozwalają na to na przykład ograniczenia związane z posiadaną technologią lub organizacją procesu produkcyjnego. Ponadto systemy produkcyjne mają wiele uwarunkowań, których nie ma w przedsiębiorstwach usługowych, finansowych i innych. Powoduje to, że wiele metod analizy i oceny ryzyka już na poziomie definicji nie może być stosowane do planowania i oceny ryzyka w systemach produkcyjnych na poziomie operacyjnym.

Cel i zakres książki

Z uwagi na wyraźną i wieloletnią tendencję wzrostu zainteresowania zarządza-niem ryzykiem w organizacjach gospodarczych oraz brak w literaturze przedmiotu i w powszechnie stosowanych standardach normalizacyjnych metod pozwalających na kompleksową analizę i ocenę ryzyka systemu produkcyjnego na poziomie operacyjnym za cel niniejszej książki przyjęto opracowanie metody oceny ryzyka dostosowanej do specyfiki i potrzeb współczesnych przedsiębiorstw produkcyjnych. Zarządzanie ryzykiem na poziomie operacyjnym (procesów wytwórczych) może znacząco wpłynąć na poprawę efektywności całego systemu produkcyjnego. Jednak jego ocena musi dostarczać zarządzającym informacji na temat wartości strat powodowanych przez czynniki ryzyka oraz miejsc w systemie produkcyjnym o największym ryzyku. Znane z literatury i praktyki metody oceny ryzyka nie dostarczają takich informacji.

Najpopularniejszą metodą stosowaną przez przedsiębiorstwa produkcyjne do identyfikacji i oceny ryzyka w wyrobach lub procesach jest metoda FMEA (ang. Failure Mode and Effects Analysis). Metoda FMEA jest rekomendowana w najważniejszych standardach zarządzania jakością, m.in. w normach ISO 9001, QS-9000, ISO/TS 16949, AS/EN 9100. Mimo niewątpliwych zalet metoda FMEA ma również wiele ograniczeń. Potrzebę ich eliminacji widać zarówno w modyfikacjach metody FMEA opisywanych w literaturze, jak i w modyfikacjach standardów stosowanych w przemyśle. Przykładowo, wielkość ryzyka jest wyrażana wartością RPN (ang. Risk Priority Number) będącą wielkością abstrakcyjną, przypisaną jedynie do pojedynczych elementów procesu. Nie można natomiast wyznaczyć ryzyka dla całego systemu produkcyjnego oraz odnieść wartości ryzyka do wartości strat w systemie produkcyjnym spowodowanych ryzykiem.

Na potrzeby realizacji celu książki ryzyko systemu produkcyjnego zdefiniowano jako wielkość wpływu czynników zakłócających (tzw. czynników ryzyka) na stopień realizacji przez system produkcyjny celów wyznaczonych w planach produkcyjnych. Aby proponowana w niniejszej monografii metoda oceny ryzyka systemów produkcyjnych była użyteczna dla współczesnych przedsiębiorstw produkcyjnych, stopień nieosiągniętych przez system produkcyjny celów (ryzyko) zostanie wyrażony wartością strat (np. liczbą niewyprodukowanych elementów lub w wymiarze finansowym). Ponadto w ocenie zostanie uwzględniona struktura systemu produkcyjnego, dzięki czemu możliwa będzie identyfikacja miejsc w systemie o największym ryzyku.

Niniejsza monografia stanowi opracowanie i weryfikację praktyczną metody analizy oraz oceny ryzyka systemów produkcyjnych na poziomie operacyjnym (wytwórczym). Nazwano ją metodą oceny ryzyka i strat w systemach produkcyjnych (MRLA, ang. Method of Risk and Losses Assessment in Production Systems). Z punktu widzenia użyteczności dla przedsiębiorstw produkcyjnych proponowana metoda MRLA umożliwia:

1. Wyznaczenie wartości ryzyka zarówno dla całego systemu produkcyjnego, jak i dla poszczególnych jego podsystemów i elementów.

2. Uwzględnienie w szacowanej warności ryzyka struktury systemu produkcyjnego, czyli sposobu powiązań elementów, ich wzajemnych relacji i wagi poszczególnych elementów. Dzięki temu możliwe jest odwzorowanie logiki operacji technologicznych procesu i wydajności stanowisk pracy.

3. Wyrażenie wartości ryzyka wartością strat, na przykład liczbą niewyprodukowanych wyrobów wynikającą z występowania czynników ryzyka. Wartość strat w praktyczny sposób pozwoli zobrazować wielkość ryzyka w systemie, gdyż sama wartość ryzyka jest pojęciem abstrakcyjnym. Znając wartość strat, można łączyć ich wymiar ze stratami finansowymi lub z efektywnością systemu produkcyjnego.

4. Kategoryzację czynników ryzyka ze względu na jego główne źródła (przyczyny) w systemie produkcyjnym. Dzięki temu możliwe jest wyznaczanie obszarów funkcjonalnych w przedsiębiorstwie, dla których w pierwszej kolejności należałoby opracować programy naprawcze. W tym celu zaproponowano przyjęcie powszechnej w przemyśle kategoryzacji 4M (ang. machine, material, method, man).

5. Opracowanie wielostopniowej skali ocen do wartościowania czynników ryzyka pod względem występowalności, dotkliwości i prawdopodobieństwa wykrycia dla każdej z kategorii 4M (zał. 1).

Monografia obejmuje zarówno aspekty badawcze, jak i praktyczne. Na potrzeby realizacji celu monografii zebrano, uporządkowano i omówiono dostępną wiedzę na temat ryzyka, a w szczególności ryzyka systemów produkcyjnych. Przedstawiono standardy zarządzania ryzykiem oraz metody oceny ryzyka, które przeanalizowano i porównano pod kątem kryteriów użytecznych z punktu widzenia przedsiębiorstw produkcyjnych. Biorąc pod uwagę aspekty praktyczne książki, aktualność i ważność tematyki ryzyka w kontekście efektywności realizacji procesów produkcyjnych, może być ona polecana również menedżerom i inżynierom przedsiębiorstw produkcyjnych oraz studentom kierunków związanych z inżynierią produkcji, inżynierią mechaniczną oraz kierunków zarządzania. W książce można znaleźć m.in. odpowiedzi na następujące pytania:

• Czym jest ryzyko w systemach produkcyjnych i jak je oceniać?

• Które obszary funkcjonalne przedsiębiorstwa generują największe ryzyko?

• Jakie kategorie ryzyka występują w przedsiębiorstwie i jakie są ich źródła?

• Ilu sztuk wyrobów nie wyprodukuje system produkcyjny przy wyznaczonej wielkości ryzyka?

• Jakie struktury systemu produkcyjnego gwarantują zadaną wartość oceny ryzyka?

Struktura pracy

Książkę podzielono na siedem rozdziałów i podsumowanie zawierające wnioski z weryfikacji proponowanej metody oceny ryzyka w dwóch przedsiębiorstwach produkcyjnych. W załączniku zestawiono tabele pomocnicze z wielostopniową skalą ocen do wartościowania czynników ryzyka przypisanych do kategorii 4M pod względem występowalności, dotkliwości i prawdopodobieństwa wykrycia (zał. 1). Zamieszczono również słownik pojęć i terminów stosowanych w pracy.

Celem rozdziału pierwszego było zebranie i uporządkowanie wiedzy na temat ryzyka organizacji gospodarczych, w tym systemów produkcyjnych. Przedstawiono m.in. historię pojęcia ryzyka, grupy jego definicji i klasyfikacje. Na podstawie przeprowadzonego przeglądu literatury zdefiniowano ryzyko dla poszczególnych obszarów systemów produkcyjnych oraz przedstawiono koncepcję strat spowodowanych wytypowaniem czynników ryzyka.

W rozdziale drugim scharakteryzowano istotę zarządzania ryzykiem w świetle obowiązujących standardów i norm, a w szczególności w świetle normy ISO 31000: 2018 Risk management – Guidelines. Najwięcej miejsca poświęcono metodom analizy i oceny ryzyka dostępnym w literaturze przedmiotu i normach. Scharakteryzowano zarówno podstawowe grupy metod, jak i miary ryzyka. Wszystkie metody opisywane i zawarte w normie PN-EN IEC 31010:2020- 01 Zarządzanie ryzykiem – Techniki oceny ryzyka podzielono i przypisano do etapów procesu zarządzania ryzykiem zdefiniowanego w normie ISO 31000. Dodatkowo na końcu rozdziału metody i techniki zostały ocenione pod kątem kryteriów użytecznych dla przedsiębiorstw.

Rozdział trzeci zawiera charakterystykę metody FMEA jako najczęściej stosowanej w przemyśle do oceny ryzyka i obecnej w międzynarodowych standardach. Głównym celem rozdziału była analiza metody FMEA pod kątem jej użyteczności oraz wad wskazanych zarówno w literaturze przedmiotu, jak i przez praktyków zarządzania. Ostania część rozdziału jest poświęcona analizie modyfikacji i trendów rozwojowych metody. Wykazano, że trendy rozwoju i modyfikacji metody wynikają z próby eliminacji jej wad.

Głównym celem rozdziału czwartego było przedstawienie struktur systemów produkcyjnych oraz opracowanie założeń do dekompozycji i oceny ryzyka systemów produkcyjnych w postaci formalizacji matematycznej. Na podstawie tych założeń możliwe jest przeprowadzenie dekompozycji systemu produkcyjnego o dowolnym stopniu złożoności i dowolnym typie struktury oraz wyznaczenie wagi elementów systemu będących miarą wielkości wpływu ryzyka danego elementu na ryzyko całego systemu. Zdefiniowane założenia można następnie wykorzystać do opracowania metody oceny ryzyka i strat w systemach produkcyjnych.

W rozdziale piątym przedstawiono etapy metody oceny ryzyka i strat w systemach produkcyjnych MRLA. Rozdział poprzedzono podsumowaniem zagadnień problemowych najczęściej podejmowanych w literaturze przez ostatnie 20 lat na temat oceny ryzyka systemów produkcyjnych. Sfomułowano również założenia, jakie powinna spełniać metoda, aby była użyteczna z punktu widzenia przedsiębiorstw produkcyjnych. Zamieszczono ogólny schemat metody oraz opisano poszczególne etapy i sposób postępowania podczas oceny ryzyka w systemach produkcyjnych.

Rozdziały szósty i siódmy stanowią weryfikację opracowanej metody MRLA przez zastosowanie jej do analizy i oceny ryzyka w wybranych zakładach produkcyjnych. Metodę MRLA zastosowano do oceny ryzyka i strat w przedsiębiorstwie produkującym m.in. komponenty ramy wózka wagonów pasażerskich (rozdz. 6), a także w przedsiębiorstwie produkującym wiązki elektryczne (rozdz. 7).

Ostatni rozdział pracy to podsumowanie zawierające wnioski analizy literaturowej oraz weryfikacji opracowanej metodyki.

1. Ogólna charakterystyka ryzyka i ryzyka produkcyjnego

Słowo „ryzyko” (termin angielski risk, francuski risqué, włoski risico) pochodzi od starowłoskiego „risicare”, co oznacza odważyć się, przy czym pojęcie należy kojarzyć raczej z wolnym wyborem niż z nieuchronnym przeznaczeniem [145]. Według słownika języka angielskiego ryzyko oznacza „szansę na porażkę lub możliwość napotkania niebezpieczeństwa lub poniesienia szkody lub straty” [87]. W języku francuskim oznacza niebezpieczeństwo, w którym występuje element szansy. W języku włoskim określa zdarzenie, którego wynik jest niepewny albo nieznany [113]. Natomiast w języku polskim oznacza możliwość, że coś się nie uda, ale także określa przedsięwzięcie, którego rezultat jest niepewny, wątpliwy [177]. Warto zwrócić uwagę na konstrukcję słowa „ryzyko” w języku chińskim (rys. 1.1), które tworzą dwa symbole prezentujące dwoistość tego pojęcia. Pierwszy symbol oznacza niebezpieczeństwo, drugi natomiast szansę. Umieszczenie tych znaków obok siebie może być postrzegane jako kombinacja obu możliwości – niebezpieczeństwa i szansy określających dobrą i złą stronę ryzyka [3].

Rysunek 1.1. Symbol terminu ryzyko w języku chińskim [3]

Słowo „ryzyko” jest wieloznaczne i nieprecyzyjne nie tylko w mowie potocznej, w literaturze naukowej również brakuje jego jednoznacznej definicji. Wynika to z kilku przyczyn. Jedną z nich jest powszechność ryzyka jako zjawiska występującego we wszystkich dziedzinach i aspektach życia człowieka, przez co jest przedmiotem zainteresowania różnych dziedzin: ekonomii, prawa, socjologii, techniki, medycyny, polityki, ekologii itp. Każda z tych dziedzin interesuje się jednak ryzykiem na swój profesjonalny użytek – definiuje i opracowuje metody oceny ryzyka, dostosowując je do swoich potrzeb.

Kolejna przyczyna jest bardziej złożona i tkwi w dwóch różnych interpretacjach skutków ryzyka. W zależności od obszaru występowania lub przyjętego modelu skutki ryzyka mogą mieć charakter: jednobiegunowy (wówczas ryzyko jest interpretowane jedynie negatywnie – w kategorii straty) lub dwubiegunowy (interpretacja skutków występowania ryzyka może być zarówno negatywna, jak i pozytywna – wówczas ryzyko może oznaczać szansę). Te dwie odmienne interpretacje skutków ryzyka przekładają się na dwa różne podejścia do ryzyka, które literatura definiuje następująco [29], [44], [47], [84]:

1) negatywne (tzw. podejście niemieckie) – ryzyko jest traktowane jako zagrożenie, czyli jego wystąpienie spowoduje skutek w postaci nieosiągnięcia założonych celów czy efektów;

2) neutralne (tzw. podejście amerykańskie) – wystąpienie ryzyka może mieć skutek zarówno negatywny, jak i pozytywny; mówiąc inaczej – ryzyko może być zagrożeniem, ale może być również traktowane jako szansa; w tej koncepcji zakłada się, że skutkiem wystąpienia ryzyka może być wynik gorszy, ale także lepszy od tego, jaki został założony do osiągnięcia, co spowodowane jest występowaniem dwóch kategorii ryzyka:

–  ryzyko czyste, stałe (ang. pure risk, static risk) dotyczy potencjalnego wystąpienia straty; wyznaczają je czynniki zewnętrzne, na które decydent nie ma wpływu, przez co ryzyko to jest trudne do opanowania i kontroli, jednak należy się z nim liczyć i brać je pod uwagę; cechą charakterystyczną tej kategorii ryzyka jest to, że występuje zawsze, a zabezpieczeniem przed nim mogą być jedynie ubezpieczenia i stosowanie środków zapobiegawczych; przykładem jest ryzyko pożaru, wybuchu, choroby, wypadku, katastrofy budowlanej itd.;

–  ryzyko dynamiczne, spekulacyjne (ang. dynamic risk, speculative risk) może prowadzić zarówno do wyniku negatywnego, jak i pozytywnego; podejmowane jest świadomie, zazwyczaj w celu osiągnięcia określonego zysku; do wyznaczania tej kategorii ryzyka często stosuje się rachunek prawdopodobieństwa i statystykę matematyczną; przykładam jest ryzyko inwestycyjne, ryzyko związane z grami hazardowymi itd.

W obydwu podejściach wpływ na skutek ma niepewność co do wystąpienia określonego zdarzenia w warunkach istnienia dwóch lub więcej możliwości. Podobnie jak w przypadku definicji ryzyka, pojęcie niepewności jest równie nieprecyzyjne i różnie definiowane. W tabeli 1.1 zestawiono wybrane definicje niepewności.

Tabela 1.1. Wybrane definicje niepewności [95], [99], [108], [111], [138], [145]

Autor

Definicja niepewności

F. Knight

Możliwość odchyleń od stanu oczekiwanego, której nie daje się zmierzyć, ponieważ nie można zastosować rachunku prawdopodobieństwa

I. Pfeffer

Stan umysłu mierzony stopniem wiary

K. i T. Jajuga

Immanentna cecha rzeczywistości wynikająca z dużej liczby złożonych i zmieniających się podmiotów, istotnej zależności między nimi a otoczeniem oraz

ograniczonej możliwości kontrolowania czynników kształtujących rzeczywistość

E. Kulwicki

Stan lub sytuacja nacechowana brakiem pełnej znajomości parametrów

przedsięwzięcia oraz ich rozkładów w zespole alternatywnych zdarzeń

S. Nahotko

Początek wielu przemyśleń i rozważań ludzkich oraz nieodłączny element

procesów decyzyjnych

C. Nosal

Jej źródłem jest złożoność i dynamizm sytuacji oraz procesy umysłowe decydenta

Odnosząc pojęcie niepewności (tab. 1.1) do organizacji gospodarczych, zarządzanie ryzykiem można definiować jako system metod i działań zmierzających do ograniczenia niepewności i możliwości jej sprostania. Wpływ, jaki niepewność wywiera na cele organizacji, jest ryzykiem. Każdy zarządzający podejmując decyzje, działa w przestrzeni niepewności, nadmiaru informacji lub wręcz przeciwnie – ich niedoboru. Natomiast zwiększająca się złożoność problemów w zarządzaniu przedsiębiorstwem sprawia, że obszar pewności w zakresie podejmowanych decyzji się zmniejsza. Można nawet zaryzykować stwierdzenie, że zmierza do zera.