RBM-Fuzzy, a kockázatalapú fenntartástervezés döntéstámogató eszköze közművek számára

Vagyongazdálkodás
A jelentős fizikai eszközállománnyal rendelkező közművállalatok, közszolgáltatók életét alapvetően meghatározzák az elmúlt évtized változásai, a privatizáció és a liberalizáció, illetve közvetlenül a szabályozási és fogyasztói, felhasználói környezet alakulása. A külső tényezők mellett jelentős belső szempont is szerepet játszik: a hosszú távú fenntarthatóság érdekében az eszközvagyon öregedésének megállítása, a nyújtott szolgáltatás szinten tartása is kritikus feladat.
A környezet változása alapvetően megváltoztatta a vállalatok üzleti stratégiáját és az eszközvagyonhoz való viszonyát: az eszközök gazdaságilag hatékony kezelése és működtetése a szolgáltatók esetén maga az üzlet fő tevékenysége. Ehhez pedig olyan vagyongazdálkodási rendszert kell működtetni, amelyben csak a valóban szükséges ráfordítások kerülnek meghatározásra, illetve amelyben kimutathatók a források hasznosulásának a mértéke.

Kockázatkezelés
A vagyongazdálkodásról kiadott nemzetközi szabvány, az ISO 55000:2014 szerint a vagyongazdálkodás egyik alapelve a kockázatkezelés. Ez a kockázat megjelenhet a vagyongazdálkodás különböző működési területein (stratégia, tervezés, végrehajtás, oktatás, IT támogatás, stb.), illetve maguknak a fizikai eszközöknek a szintjén.
A kockázatalapú fenntartástervezés szorosan illeszkedik a vállalati kockázatkezeléshez, alapvetően az eszközök által képviselt kockázatot értékeli és kezeli a különböző beavatkozási lehetőségeken keresztül. A szakirodalom más eljárások mellett (PM, RCM, CBM, stb.) önálló módszertanként kezeli a kockázatalapú fenntartást.

A fizikai eszközök kockázata az elem egyedi műszaki állapotán túl annak a teljes rendszerben betöltött fontosságát is reprezentálja. Gyakorlati szempontból a kockázat értékelése annál pontosabb, minél több adat áll rendelkezésre, a kockázatalapú tervezésre való áttérés azonban egy elvi, módszertani kérdés. A vállalatok aktuális tervezési eljárásaiban használt adatok felhasználásával a kockázatalapú tervezés általában bevezethető. A kockázatértékelésre való áttéréssel a vállalatoknál kialakult kvalitatív és heterogén tervezést felválthatja egy homogén, átlátható és kvantitatív eljárás

Fenntartástervezés
A vagyongazdálkodási tervezés a vagyongazdálkodás egyik fő eleme. A tervezés célja a vállalat stratégiai céljainak a teljesítése a tényleges és tervezett szolgáltatási szintek közötti eltérés figyelembevételével.
A tervezés alapegysége a minden hálózattípusnál egyedi, ún. szignifikáns fenntartási egység, illetve az ezeken elvégezhető különböző költség és beruházás jellegű beavatkozások, amelyek meghatározott mértékben csökkentik a hálózat üzembiztonsági kockázatát, illetve meghatározott valószínűséggel növelik a teljesítményét. A tervezés összetett műszaki és gazdasági feladatot jelent, amely során az alapegységek és lehetséges beavatkozásaik optimális kombinációja kerül meghatározásra.

Fuzzy alapú kockázatértékelési modell
A fenntartástervezés támogatására Geometria létrehozott egy kockázatértékelési modellt, amelynek a matematikai alapját a tudományosan kifejlesztett eljárásmód, a fuzzy-logika adja. A fuzzy-logika nagy előnye, hogy kifejezetten hatékonyan alkalmazható hiányos adatkörnyezetben. Emellett analitikus módon nem vagy csak nehezen, vagy csak implicit módon kifejezhető, nemlineáris összefüggések jól átlátható nyelvi szabályrendszerrel képezhetők le a modellel.
A konkrét modell megalkotásakor a szakértők tapasztalatát, tudását kell nyelvi szabályokkal strukturált módon leképezni. A leképzett szabályok módosítása, hangolása új szabályok bevezetésével, a meglévő súlyának módosításával a felhasználók számára is egyszerű feladatot jelent, szemben a bonyolult függvényleírások megváltoztatásával.
A kockázatértékelési modell sémáját az alábbi ábra szemlélteti.

Modell-kísérlet, hitelesítés, gazdasági értékelés
A modell egy valós, közel 100 km hosszúságú középfeszültségű kábelhálózaton került tesztelésre. A hálózat állapotát jellemző érték a hálózat egy visszafiatalított, 10 évvel ezelőtti állapotában került kiszámításra a modellel. Az így kiszámított értékek, illetve egyéb (egy pontozásos, egy életkor szerinti, egy véletlenszerűen választott) modellek összevetésre kerültek a később bekövetkező üzemzavarokkal. A fuzzy logika alkalmazásával az üzemzavarok előre becslésében szignifikánsan jobb eredmények születtek a többi modellnél. A modell alkalmazásával adott mértékű kockázatcsökkentéshez átlagosan kb. 15-20%-kal kevesebb kábelrekonstrukció szükséges, mint a vizsgált többi modell esetén.

IT támogatás – döntéstámogató rendszer
A fenntartástervezés támogatására a kockázatértékelési modell alapján fejlesztésre került egy döntéstámogató alkalmazás, amely a hálózatelemek kockázatértékelése alapján ad javaslatot a szükséges beavatkozásokra.

A rendszernek négy modulja van:

  1. Adattárház-generáló modul: a tranzakciós adatbázisokból (hálózat-, esemény-, fogyasztói, állapotfelmérési nyilvántartások) adott struktúrájú adattár létrehozását végző komponens;
  2. Kockázatértékelési modul: a modul fuzzy logika alkalmazásával az eszközökről az adattárban rendelkezésre álló műszaki, állapot-, környezeti (pl. vegetáció) és üzemzavari adatok alapján becsüli a hálózatelem kiesésének valószínűségét, a hálózat fontossága, funkciója, ellátott fogyasztói, hálózati tartalékoltság alapján pedig a kiesés hatását;
  3. Fenntartás-tervező modul: ez egyrészt a szignifikáns fenntartási egységek optimális kombinációit automatikusan kiválasztja (pl. kábelek párhuzamosságának értékelése révén), másrészt különböző mutatók alkalmazásával automatikusan létrehozza az egységekből álló beavatkozási programot, illetve lehetővé teszi azon manuális szerkesztését;
  4. Térképalapú megvalósítás-tervező modul: az értékelési és tervezési modul által nem automatizálható szempontok érvényesítési lehetőségét adja a meg a térképalapú hálózat-nyilvántartási rendszerben való megjelenítéssel, a program manuális szerkesztésének biztosításával és a kiválasztott elemek pontos lehatárolásával.

A fejlesztés jelenlegi állapota és a jövőbeli irányok
A fentiekben leírt modulok 2014-ben minden kis- és középfeszültségű hálózatrészre elkészültek és üzembe kerültek, beleértve a transzformátorállomásokat is.
A későbbiekben a kockázatalapú felújítás tervezés kibővítésre kerülhet a ciklusidő- és állapotalapú üzemeltetési és karbantartási feladatok tervezésével, az állapot- vagy kockázatalapú állapotfelmérés tervezésével. A tervezés alapjául szolgáló adatok köre ki fog egészülni az életciklus költségekkel.
Funkcionális bővítésként a térképi tervező modulban lehetőség lesz a hálózat többféle változatban való megvalósításának a megtervezésére. A különböző változatok aztán különböző módszerek segítségével, pl. jelenérték számítással lesznek összevethetők.

TÁJÉKOZTATÓ FÜZET LETÖLTÉSE

Képernyőképek a fenntartás-tervező és térképi modulról: