Metodyka TPM

1.) Historia i definicja TPM:

Total Productive Maintenance (TPM) – Kompleksowa efektyw­na konserwacja – Seria metod, których pionierem była firma Nip­pondenso (członek grupy Toyoty), zapewniających, że każda ma­szyna w procesie produkcyjnym jest zawsze zdolna do wykony­wania wymaganych zadań, dzięki czemu nigdy nie występują za­kłócenia produkcji. Pierwsze systemowe działania usprawniające funkcjonowanie parku maszynowego zostały zastosowane w USA na początku XX wieku. Ponieważ maszyny stawały się coraz bardziej skomplikowane, Amerykanie wydzielili odrębny dział w przedsiębiorstwie, odpowiedzialny za usuwanie awarii oraz wykonywanie konserwacji i prewencji (ang. Preventive Maintenance –  zapobiegawcze utrzymanie ruchu). Po II wojnie światowej metodyka ta została przekazana Japonii w ramach pomocy w odbudowie zniszczonego przemysłu. Japończycy udoskonalili koncepcję istnienia odrębnego działu utrzymania ruchu: (jeden produkuje, drugi naprawia) i włączyli wszystkich pracowników w opiekę na maszynami (Productive Maintenance). Nazwa TPM została zdefiniowana i użyta po raz pierwszy przez Japan Institute of Plant Engineers w 1971 roku. W ramach TPM zawarto również Corrective Maintenance, czyli ciągłą poprawę konstrukcji maszyn, wynikającą z ich niedoskonałego projektu. W latach 80. coraz nowsze technologie, umożliwiające badanie funkcjonowania maszyn za pomocą np. analizy składu chemicznego oleju, wibracji, termografii itp., przyczyniły się do stworzenia koncepcji Predictive Maintenance (prognozowane utrzymanie ruchu), tj. wykrywania i usuwania problemów, zanim przekształcą się one w niezaplanowany postój maszyny.

2.) Korzyści wynikające z zastosowania metodyki TPM:
1. Wydajność:

  • wzrost wydajności pracy,
  • redukcja występowania awarii.
  1. Jakość:
  • zmniejszenie ilości odpadów wewnętrznych o 90%,
  • redukcja w ilości reklamacji o 75%.
  1. Koszty:
  • redukcja kosztów produkcji o 30%.
  1. Dostawa:
  • zmniejszenie zapasów w toku o 50%.
  1. Bezpieczeństwo:
  • eliminacja wypadków przy pracy,
  • eliminacja zdarzeń wypadkowych.
  1. Morale:

zwiększenie ilości zgłoszonych pomysłów 5 do 10 razy.

3.) Preventive Maintenance – konserwacja profilaktyczna:

Naprawy okresowe, oznacza realizację wszystkich zalecanych przez producenta czynności konserwacyjnych w określonych przez niego odstępach czasu. Konserwacja profilaktyczna opiera się także na wcześniejszych doświadczeniach firmy z zakresu obsługi danego urządzenia. Operatorzy urządzeń są przeszkoleni i odpowiedzialni za właściwe użytkowanie, drobne naprawy i konserwację, codzienną inspekcję.

4.) Predictive Maintenance – konserwacja prognozowana:

Konserwacja polegająca na przewidywaniu i wczesnym zapobieganiu powstawania usterek czy awarii; polega na stworzeniu bazy danych wszystkich napraw dokonywanych na urządzeniu (do 5 lat wstecz) i statystycznej analizie prawdopodobieństwa ponownego wystąpienia danego typu usterki. Analiza ta dostarcza: – informacji o możliwym terminie wystąpienia awarii i zapobieżeniu jej -danych o potrzebach związanych z częściami zamiennymi do urządzeń. Jeśli krzywa rozkładu prawdopodobieństwa jest zbyt szeroka by móc niezawodnie wskazywać ogniska zapalne dokonuje się analizy zmian okresowych i na jej podstawie określa terminy o największym ryzyku wystąpienia awarii.
Konserwacja prognozowana umożliwia określenie dwóch, istotnych z ekonomicznego punktu widzenia wartości:

1) limitu części zamiennych do maszyn utrzymywanych w magazynie narzędzi,

2) liczby osób odpowiedzialnych za obsługę konserwacyjną i terminy przeglądów.

5.) 6 głównych strat w TPM:
Strata 1. Awarie

Awaria, czyli uszkodzenie maszyny, które wymaga naprawy, jest na ogół najbardziej widoczną stratą. Awarie można podzielić na sporadyczne i chroniczne. Sporadyczne awarie zdarzają się nagle i bez uprzedzenia. Natomiast chroniczne awarie powtarzają się w jednej maszynie lub w analogiczny sposób na podobnych maszynach i często brakuje sił lub czasu, aby wyeliminować ich przyczyny źródłowe, a usuwane są tylko skutki, polegające np. na wymianie zepsutej części. Kosztami związanymi z awariami są straty czasu, części zamiennych, niezrealizowanych zamówień z powodu nie funkcjonującej maszyny itd. Stratami są często również wadliwe produkty wyprodukowane przez maszynę, na której wystąpiła awaria. Przykładem może być awaria czujnika temperatury w piecu, co uniemożliwia utrzymanie odpowiednich warunków lutowania.

Strata 2. Przezbrojenia i regulacja
Przezbrojenie maszyny wiąże się z czasem poświęconym na zmianę formatu, produktu lub warunków produkcji. Stratami mogą być również surowce i produkty wyprodukowane po zmianie formatu zanim maszyna zostanie wyregulowana. Często czas poświęcony na przezbrojenie zakładany jest jako stały dla danego rodzaju sprzętu lub wymiany. Natomiast dzięki Japończykowi Shigeo Shingo doskonale znana jest technika dramatycznej redukcji tego czasu nazywana SMED (Single Minute Exchange of Die – Jednominutowa Wymiana Formy). Metodologii SMED jest poświęcona osobna część szkoleń.

Strata 3. Krótkie przestoje i bieg jałowy
Strata ta obejmuje zatrzymania maszyny w czasie produkcji, które nie są spowodowane awariami. Mogą to być blokady, zacięcia, zapchania, problemy z czujnikami, brak surowca, samoczynne wyłączanie się maszyny, wymiana narzędzia tnącego itd. Często nie można zmierzyć tych zatrzymań bez specjalnych instrumentów. Czasami procedura zmusza operatora do klasyfikacji każdego przestoju maszyny ponad określony czas, np. 15 minut, jako awarię, mimo że maszyna nie została uszkodzona. Na liniach zautomatyzowanych, np. pakujących, często Strata 3 jest największą procentowo stratą powodującą zmniejszoną wydajność sprzętu.

Strata 4. Zmniejszona prędkość operacji
Jest to strata związana z obniżoną szybkością operacji sprzętu. Maszyna nie może być nastawiona na optymalną szybkość, ponieważ często występują awarie, przestoje, problemy z jakością. Optymalna szybkość nie jest zwykle znana lub występuje przed nią strach. Stratą jest również operowanie maszyną z większą niż optymalna prędkością, aby osiągnąć rekord produkcji w krótkim czasie, np. na jednej zmianie. Powoduje to oczywiście kłopoty w późniejszym użytkowaniu sprzętu.

Strata 5. Wady jakościowe
Wady jakościowe to produkcja wyrobów, których parametry nie spełniają wymogów klienta. Produkty muszą zostać naprawione lub wyrzucone. Straty wyrażają się jako praca nad naprawą wyrobów oraz koszt utraconych materiałów.

Strata 6. Rozruch produkcji
Straty związane z przygotowaniem do rozpoczęcia produkcji mierzone są jako czas przed rozpoczęciem normalnej produkcji oraz koszt materiałów do produkcji wykonanej w tym czasie, a nie spełniającej wymogów klienta. Jeżeli zmiana rozpoczyna pracę o godzinie 6:00, maszyna również powinna produkować od godziny 6:00. Wszelkie późniejsze rozpoczęcie produkcji jest stratą.

 

6.) Wdrożenie TPM.
Wdrożenie TPM często wiąże się z łamaniem stereotypów dotyczących podziału pracy w fabryce na osoby/działy odpowiedzialne za produkowanie, za naprawę maszyn. TPM zakłada odpowiedzialność wszystkich za utrzymanie parku maszynowego w idealnym stanie. Kluczowym elementem jest spowodowanie zainteresowania i udziału operatorów w programie usprawnień, bowiem przede wszystkim oni posiadają informacje umożliwiające skuteczne przeciwdziałanie awariom. Bez ich zaangażowania i współpracy nie może zaistnieć efektywne utrzymanie ruchu. Udział operatorów to nie tylko uczynienie ich odpowiedzialnymi za wykonywanie pewnych funkcji przy maszynach, ale również przekazanie im decyzyjności, która będzie wspomagała wykonywanie tych czynności. Drugą kluczową różnicą jest nadanie priorytetu przeglądom i konserwacjom maszyn nad planem produkcji. Czas, który często w opinii osób odpowiedzialnych za wykonanie planu jest stracony na konserwację, która mogła być przesunięta bez negatywnych skutków, procentuje wielokrotnie w późniejszym okresie, kiedy maszyna ciągle pozostaje w gotowości do produkcji.

 

7.) 7 kroków wdrożenia autonomicznej konserwacji:

  1. Wykonać wstępne czyszczenie i inspekcję,
  2. Wyeliminować przyczyny zanieczyszczeń i niedostępne obszary,
  3. Opracować standardy czyszczenia, smarowania i przeglądów,
  4. Przeprowadzić podstawowe szkolenie w zakresie funkcjonowania maszyny i jej systemów sterowania, aby umożliwić skuteczne przeprowadzanie ogólnego przeglądu,
  5. Poprawiać i wprowadzać standardy oraz harmonogramy przeglądów autonomicznych (samo-inspekcji),
  6. Wprowadzać organizację i porządek w miejscu pracy, stosując 5S oraz kontrolę wizualną,
  7. Usprawniać – ciągle udoskonalać.