Magdalena Luty
Wydział: Metale Nieżelazne Kraków, dn. 24.04.05
Kierunek: Metalurgia
Rok: III
Grupa: II
TPM - Total Productivity Maintenance
TPM - (Total Productivity Maintenance określane również jako Total Productive Maintenance) - Kompleksowe Zarządzanie Sprawnością Urządzeń. Metoda TPM narodziła się w Japonii jako twórcze rozwinięcie systemu prewencyjnego utrzymania maszyn i urządzeń. Nadrzędnym celem była redukcja strat związanych z funkcjonowaniem maszyn i urządzeń.
Współczesne przedsiębiorstwo jest poddawane znacznym naciskom zewnętrznym i
wewnętrznym. Z jednej strony jest to nieustanny wzrost kosztów wytwarzania wynikający ze
zwiększonych kosztów energii, materiałów, siły roboczej; z drugiej strony nasilenie
konkurencji, wzrost wymagań klientów i rynku. Niepewność, jaką niosą ze sobą kurczące się
rynki oraz chwiejno kapitału sprawia, że współczesne przedsiębiorstwo musi szybko
zareagować na potrzeby rynku.
Metoda TPM może być stosowana w dowolnym przedsiębiorstwie produkcyjnym,
może ona działać na podstawie istniejącego systemu informatycznego, a ogólny koszt jej
poprawnego przeprowadzenia jest rekompensowany przez korzyści, jakie można uzyskać.
Komputeryzacja systemu zapewnienia jakości winna być tak realizowana, aby
wprowadzane konfiguracje sprzętowe stwarzały w przyszłości możliwość łatwego
wprzęgania do całego systemu informatycznego przedsiębiorstwa. Współczesną strategię
Komputeryzacji w inżynierii jakości można rozważać w odniesieniu do:
- działań rozwojowych,
- działań produkcyjnych,
- zarządzania,
- zintegrowanych systemów przyszłościowych.
Filozofia metody TPM
Postęp techniczny umożliwia zaprojektowanie systemów obniżających koszty obsługi
Eksploatacyjnej obiektów wraz z poprawieniem ich charakterystyki operacyjnej. Są to zwykle
współpracujące z komputerem urządzenia umożliwiające wykrywanie niezdatności obiektów,
Zanim dojdzie do poważnych następstw, a nawet zniszczeń. Zmiany pewnych czynników
wskazują często na zmiany stanu technicznego wyposażenia, mogą na czas ostrzec przed
nadchodzącym uszkodzeniem. Podejście to, nazywane prewencyjnym, można pożytecznie
stosować z profilaktyką naprawczą. W rzeczywistej działalności naprawczej komputery są
stosowane do:
- planowania obsługi eksploatacyjnej,
- kontroli finansowej obsługiwania,
- sterowania zapasami części wymiennych,
- zbierania i analizy danych niezawodnościowych i o charakterze uszkodzeń,
- zastosowania badań operacyjnych do modelowania zagadnień obsługi eksploatacyjnej.
Nowoczesne zarządzanie obsługiwaniem to o wiele więcej niż dokonywanie napraw i
konserwacji sprzętu. Perspektywa widzenia gospodarki naprawczej musi zostać rozszerzona
w kierunku długofalowych aspektów działania całkowitego systemu zapewnienia jakości oraz
obsługi klienta.
Zdolność przetrwania całej organizacji zależy od efektywnych strategii obsługiwania i
skutecznych sposobów wprowadzania ich w życie. Celami obsługi eksploatacyjnej są:
umożliwienie osiągnięcie pożądanej jakości wyrobów, maksymalizowanie ekonomicznego
okresu użytkowania wyposażenia produkcyjnego wraz z utrzymaniem warunków bezpiecznej
eksploatacji i maksymalizacji ich zdolności produkcyjnych oraz minimalizacja kosztów
produkcji przez zapewnienie nielicznych przerw w procesie produkcji. Osiągnięcie wyżej
wymienionych celów możliwe jest przez zastosowanie metody TPM.
Total Productive Maintentance (TPM) ma za zadanie zmienić sposób zarządzania
systemem technicznym. Aby to osiągnąć, należy:
- zmienić „maszyny”, aby były bardziej: niezawodne, konserwowane, łatwiejsze w dostępie,
bardziej zrozumiałe i „żywotne”;
- zmienić zachowanie osób wobec maszyn, realizuje to zasadę: „prewencja lepsza od
leczenia”;
- zmienić organizację - w przyszłości oznacza to nowe role dla utrzymania ruchu i jego
pracowników oraz większe pełnomocnictwa.
Cele TPM to:
- zredukowanie kosztów związanych z postojami nieprzewidzianymi z powodu usterek;
- zredukowanie globalnych kosztów inwestycji dzięki przedłużeniu życia roboczego
urządzeń;
- zredukowanie jednostkowych kosztów produktu dzięki lepszemu wykorzystaniu maszyn;
- poprawienie stabilności procesu produkcyjnego - proces pod kontrolą jest gwarancją jakości
produktu i jego mniejszych kosztów.
Do niewymiernych celów TPM należy: autonomiczne zarządzanie urządzeniem przez
pracownika obsługującego, większe zaangażowanie w cele firmy, wzrost zaufania
pracowników do samych siebie poprzez działania poprawy, przyjemne otoczenie miejsca
pracy oraz wzrost bezpieczeństwa pracowników.
Wprowadzenie metody TPM wymaga zaangażowania całej firmy oraz monitorowania
procesu zmiany i ewentualnej korekty. Styl utrzymania ruchu propagowany przez TPM to
działania planowane, podejmowane w razie awarii oraz działania prewencyjne. Operatywne
cele TPM to:
- zredukowanie istoty przyczyny awarii;
- zredukowanie częstotliwości pojawiania się przyczyny awarii;
- zredukowanie wzrostu stresu pracownika, wynikłego z awarii;
- nauczenie się rozpoznawania i eliminowania przyczyn przed pojawieniem się awarii;
- zredukowanie całkowitych kosztów zabiegu (łatwo utrzymania);
- zwiększenie wytrzymałości komponentu (Robust Design).
Wyżej wymienione cele i działania mają na celu poprawcze utrzymanie ruchu, a w
perspektywie poprawy wydajności. Ważnym efektem powyższych działań jest wpływ na
strukturę strat podczas operacji produkcji; w istotny sposób straty te są minimalizowane.
Metoda TPM, aby była skuteczna, musi zostać zrozumiana i zaakceptowana przez całą załogę
przedsiębiorstwa, zarówno kierowniczą jak i produkcyjną. Niezbędnym elementem wdrażania
TPM są szkolenia. Na wstępie przeprowadza się szkolenie mające na celu zapoznanie
pracowników z metodą, jej celami, sposobem realizacji. Główną rolę odgrywa tutaj lider
grupy, który koordynuje późniejsze działania grupy. Pierwsze szkolenie organizowane jest dla
dyrekcji firmy. Przedstawia się na min cele TPM, sposoby modernizacji organizacji w
zakładzie, podstawowe zasady TPM. Szkolenie to można rozdzielić na dwa; ogólny czas
poświęcony temu szkoleniu powinien wynosi 2,5 godziny. Następnie z metodą TPM należy
zapoznać resztę załogi.
Należy przedstawić główne działania TPM, etapy samodzielnej konserwacji,
przykłady z innych przedsiębiorstw (najlepiej w postaci filmu), zadania grupy TPM, sposób
prezentacji danych na tablicy TPM. Ogólny czas tego etapu szkolenia winien wynosi 6
godzin, powinien być on rozłożony na kilka szkoleń tematycznych.
Kolejne szkolenia przeprowadza się systematycznie na miejscu pracy. W czasie
odprawy na początku postoju linii należy zawsze przypominać zamierzone do osiągnięcia
cele, odczytywać wskaźniki na tabeli, omawiać bieżące problemy. Szkolenia te prowadzi lider
grupy lub referent zmiany roboczej.
Wszystkie działania w metodzie TPM prowadzone przez grupę, etap, na którym grupa
się znajduje z realizacji filozofii TPM, uzyskane wskaźniki oraz bieżące problemy grupy
prezentowane są na „Tablicy TPM”. Jest to narzędzie zarządzania wzrokowego. Ma za
zadanie komunikować w celu: przekazywania pewności, ukierunkowania zachowań,
przekazywania przekonań oraz ożywiania zaufania pracowników do zmian.
Sekwencja faz operacyjnych TPM
1. Przygotowanie.
Celem tej fazy jest umieszczenie TPM w ramach projektów ukierunkowanych na odzyskanie
wydajności produkcyjnej poprzez przyjęcie odpowiedzialności przez management zakładowy
w stosunku do:
- celów,
- sposobów,
- zaangażowania ekonomicznego,
- zaangażowania zasobów.
Zintegrowanie projektu TPM w powiązaniu ze strategią rozwojową systemu
produkcyjnego w optyce „fabryki zintegrowanej” następuje poprzez:
- połączone określenie celów i działań niezbędnych do uzyskania danych wyników (np.
obniżenie kosztów produkcji o 20%);
- powiązania z planami jakościowymi;
- analiza powodzenia lub porażki bieżących i minionych programów poprawy;
- działalność typu benchmarking ukierunkowana na doświadczenia, które odniosły sukces.
2. Plan operacyjny.
Celem fazy drugiej jest stworzenie ogólnego programu realizacji TPM. Aby ten cel osiągnąć
należy określić i powiązań miedzy sobą:
- zakładowe cele dotyczące poprawy (wymierne);
- role i mechanizmy działania;
- strukturę organizacyjną (komitet TPM);
- pierwszy, doświadczalny obszar wzorcowy dla TPM;
- cele dotyczące poprawy dla obszarów wzorcowych;
- system przyswajania wiedzy;
- system obliczania i rozpoznawania kosztów.
3. Wprowadzenie.
Celem jest komunikat informujący poszczególnych pracowników przedsiębiorstwa, tj.
dyrektorów, kierowników, robotników, związki zakładowe, przedstawiający:
- cele, które należy osiągnąć poprzez TPM;
- metody działania;
- system mierzenia wyników;
- zaangażowane osoby;
- pierwsze zaangażowane obszary;
- strukturę organizacyjną stanowiącą odniesienie.
4. Początek.
W fazie czwartej głównym celem jest operacyjne rozpoczęcie działań w pierwszych
obszarach wzorcowych. W celu rozpoczęcia działań należy:
- określić osoby, które powinny być zaangażowane;
- zdefiniować metody komunikacji;
- zorganizować udział wszystkich odniesień organizacyjnych w pracach TPM;
- poinformować i „poświadczyć” podając przykłady managementu zakładowego, że
przedsiębiorstwo jest zainteresowane projektem TPM;
- zdefiniować i poinformować o terminach „przystanków TPM”;
- zorganizować szkolenie osób (powinno być przeprowadzane w pobliżu maszyn);
- określić system zarządzania wzrokowego (tabele TPM);
- udostępnić niezbędny materiał podlegający zużyciu (ubrania robocze, rękawice) .
5. Kontrola operacyjna.
Na tym etapie należy skontrolować skuteczność uprzednio określonych metod
organizacyjnych. Po upływie około 1 - 2 miesięcy od rozpoczęcia pierwszych działań TPM,
skierowanych na obszary wzorcowe, należy sprawdzić:
- zorganizowanie działań TPM przez pracowników (np. przestoje linii);
- „reżyserię organizacyjną” wykonaną przez czynniki ułatwiające;
- zaangażowanie pomocy organizacyjnych;
- jasność, przejrzystość systemu zarządzania wzrokowego (tabele TPM);
- metody komunikacji.
6. Definicja modelu - zarządzania, czyli określenie modelu, za pomocą którego należy
zarządzać działaniami TPM w jego różnych obszarach.
Po wykonaniu weryfikacji operacyjnej działań TPM, określa się kolejność
powiązanych ze sobą czynności, których celem jest umożliwienie stopniowego rozszerzania
programu TPM na różne obszary wydziałów produkcyjnych. Wzorzec powinien być ciągle
weryfikowany i ewentualnie korygowany z wykorzystaniem codziennych doświadczeń. W
następnej kolejności przedstawia się przykład modelu zarządzania dla działań TPM na
wydziale.
7. Rozszerzanie - rozpowszechnienie projektu TPM w całej fabryce poprzez:
- zgodne z celami planu określenie programu rozszerzania TPM;
- sprawdzenie zgodności z planami produkcyjnymi;
- skoordynowanie działania TPM w taki sposób, aby umożliwić zaangażowanie
wyznaczonych pomocy organizacyjnych (metody, urządzenia);
- rozszerzenie systemu wskaźników, które mogą potwierdzić wydajność oraz ciągłą i
rozpowszechnioną poprawą;
- w świetle osiągniętych wyników określenie ponownie dla całego zakładu nowych celów
dotyczących poprawy.
Zakresy metody TPM
1. Autonomiczne utrzymanie ruchu.
Autonomiczne utrzymanie ruchu jest to część utrzymania ruchu wykonywana przez
pracowników produkcji. Przed rozpoczęciem działalności należy określić skład grupy TPM,
cele i wskaźniki monitorowania głównych strat technicznych i jakościowych. Jeśli nie są
znane, należy rozpocząć monitorowanie wyżej wymienionych strat, a następnie określić
Pareto strat.
2. Specjalistyczne utrzymanie ruchu.
Specjalistyczne utrzymanie ruchu to prewencja i utrzymanie ruchu należące do
specjalistów, np. mechaników, elektroników. Należą tutaj czynności, które wymagają
fachowej wiedzy lub są bardzo pracochłonne.
Specjalistyczne utrzymanie ruchu zajmuje się także tworzeniem i aktualizacją
informatycznych baz danych na temat utrzymania ruchu w całym przedsiębiorstwie. Do
podsystemów poprawy specjalistycznego utrzymania ruchu należą:
- system stylów utrzymania ruchu;
- standaryzacja metod utrzymania ruchu;
- system informatyczny dla utrzymania ruchu;
- system zarządzania materiałami utrzymania ruchu;
system kontroli kosztów utrzymania ruchu.
Techniki poprawy wydajności urządzeń w TPM
1. Metoda pojedynczej części.
2. Metoda SMED.
3. Techniki niezawodności:
- Diagram Ishikawy i FTA
- FMEA
4. POKA YOKA.
5. Analiza P - M.
Podejście do pojedynczego detalu to metoda, według której każda wada powstaje z winy
jakiegoś komponentu. Cechy charakterystyczne metody to:
- uwaga skoncentrowana na zapobieganiu wadom;
- podstawowa logika;
- praca zespołowa;
- zbieranie informacji;
- dotyczy wszystkich komponentów krytycznych;
- działania korygujące w stosunku do wszelkich wykonywanych czynności: produkcja
komponentu, jego odbiór kontrolny, utrzymanie ruchu urządzenia, inspekcja
urządzenia, itd.
Metoda SMED ( ang. Single Minute Exchange of Die), czyli przezbrojenie wykonane w
ciągu jednocyfrowej ilości minuty, czyli podejście technologiczne do jednej partii poprzez
skrócenie czasu przezbrajania. Rodzaje czynności:
- przezbrajanie wewnętrzne - powinno być wykonywane przy zatrzymanej
maszynie, (np. zakładanie tłoczników);
- przezbrajanie zewnętrzne - może być wykonywane podczas pracy maszyny, (np.
odbieranie i dostarczanie tłoczników do magazynu).
Koncepcyjne etapy poprawy według metody SMED:
Faza wstępna - nie ma żadnego zróżnicowania pomiędzy dwoma rodzajami przezbrajania.
Faza pierwsza - zastosowanie pierwszego prawa SMED: oddzielić czynności przezbrajania
wewnętrznego od zewnętrznego.
Faza druga - zastosowanie drugiego prawa SMED: przesunąć wszystkie możliwe czynności
z przezbrajania wewnętrznego na przezbrajanie zewnętrzne.
Faza trzecia - poprawiać ograniczając maksymalnie zarówno czynności przezbrajania
wewnętrznego jak i zewnętrznego.
Wykres przyczynowo skutkowy Ishikawy to diagram używany do ilustrowania związków
przyczynowo- skutkowych. Jest to technika, która pozwala wytypować i pogrupować
znaczące czynniki albo przyczyny wpływające na założony skutek. Technika ta polega na
wykorzystywaniu wiedzy ekspertów, operatorów i zatrudnionych pracowników dla
sporządzenia diagramu, który porządkuje wiedzę o specyficznym, ściśle sprecyzowanym
problemie i nadaje jej przejrzystą strukturę.
Diagram ten znany jest jako diagram Ishikawy lub „diagram rybiej ości”. Głowa rybiej
ości oznacza cel, jaki mamy osiągnąć, a przyczyny, które przeszkadzają bądź pomagają go
osiągnąć są pogrupowane w grupy wzajemnych powiązań.
Etapy konstruowania diagramu Ishikawy:
- wyraźne określenie skutku;
- określenie celu;
- zbudowanie diagramu strukturalnego.
FTA - (ang. Fault Tree Analiysis) analiza według drzewa usterek.
Jest to metoda analityczna służąca wyszukiwaniu przyczyn usterek danego produktu
gotowego poprzez wsteczne określenie przebiegu usterki, zgodnie z wykresem w kształcie
drzewa. Należy postawić sobie pytanie: „co jest przyczyną usterki”. W wyniku takiej analizy
określony zostanie ten element, który spowodował powstanie wady.
Metoda FMEA - (ang. Failure Mode and Effect Analysis) to analiza przyczyn i skutków
możliwych błędów, wykorzystywana do zapobiegania i niwelowania skutków wad, jakie
mogą wystąpić w procesach konstrukcyjnych i wytwórczych. FMEA jest metodą wykrywania
możliwych błędów i ich skutków wpływających na jakość. Metoda FMEA spełnia podobną
funkcję jak analiza Pareto. Metoda FMEA umożliwia wykorzystanie doświadczenia i wiedzy
pracowników z działu marketingu, projektowania, technologii produkcji w celu
zidentyfikowania obszarów występowania potencjalnych problemów i błędów oraz w celu
stymulowania działań redukujących te problemy. Metoda ta jest stosowana głównie w
gałęziach o specjalnych wymaganiach bezpieczeństwa, np. przemysł motoryzacyjny.
Cele metody FMEA są również zgodne z zasadą ciągłego doskonalenia (Kaizen), gdyż
pozwala poddawać zarówno wyrób jak i proces kolejnym analizom, a następnie na podstawie
uzyskanych wyników, wprowadzać poprawki i nowe rozwiązania, skutecznie eliminujące
źródło wad.
Linie operacyjne POKA YOKA to przeciwdziałanie wystąpieniu błędów podczas produkcji, a
w przypadku ich pojawienia się - szybkie przeciwdziałanie. Obecność usterek, zarówno, jeśli
mogłyby nastąpić (przewidywane) lub już nastąpiły (stwierdzone), powinna spowodować trzy
możliwe działania:
zatrzymanie procesu po stwierdzeniu usterki;
sygnalizacja usterki;
kontrola produkcji:
Wskaźniki TPM
•Wskaźnik gotowości(ang.Availability) jest udziałem procentowym czasu, w którym linia produkcyjna faktycznie pracuje do optymalnego czasu jej pracy. Wskaźnik ten prezentuje przede wszystkim straty związane z utratą czasu na linii produkcyjnej, nie uwzględnia on jednak krótkich przestojów oraz ograniczenia prędkości, dlatego stosuje się wskaźnik wydajności.
•Wskaźnik wydajności(ang.Performance) jest to stosunek ilości rzeczywiście wytwarzanych produktów do ilości, jaką można by było wyprodukować w idealnych warunkach, tj. przy osiągnięciu nominalnej prędkości i braku krótkich przestojów. Jest to wskaźnik liczony w sposób wynikowy. Chcąc uwzględnić również wpływ wybrakowanych produktów, stosuje się jeszcze jeden wskaźnik, jakości.
•Wskaźnik jakości(ang.Quality) jest to stosunek ilości produktów zgodnych z ich specyfikacją do faktycznie wytwarzanych. Odzwierciedla on, w jakim stopniu fabryka produkuje wyroby spełniające wymogi konsumenta, wytwarzając produkty pełnowartościowe.
•Wskaźnik całkowitej efektywności maszyn i urządzeń(ang. OEE -Overall Equipment Effectiveness) odzwierciedla straty w postaci iloczynu wskaźników gotowości, wydajności i jakości. Jest to wskaźnik syntetyczny, który powoduje, że każdy z czynników iloczynu jest istotny, przez co wpływa na całkowitą ocenę efektywności linii produkcyjnej.