Einführung in Total Productive Maintenance (TPM)
Was ist Total Productive Maintenance (TPM)?
Total Productive Maintenance (TPM) ist eine proaktive Managementphilosophie, die alle Mitarbeiter in die Wartung und Verbesserung der Anlagenleistung einbezieht. Ziel ist es, Defekte, Ausfälle und Unfälle zu vermeiden, indem man sich auf vorbeugende Wartung und
kontinuierliche Verbesserung.
Defining Total Productive Maintenance
Total productive maintenance (TPM) is a maintenance strategy for achieving near-perfect production without breakdowns, item defects, unplanned stops, slowdowns, or safety incidents.
A total productive maintenance program improves productivity by focusing on equipment and the people who use it. Rather than leaving maintenance to a specialized team, TPM distributes the responsibility of routine tasks like inspections, cleaning, and basic upkeep to plant workers and machine operators. This shared responsibility helps minimize defects, boost uptime, and extend asset lifecycles.TPM is a comprehensive approach to maintenance that aims to maximize the effectiveness of production equipment. Instead of waiting until equipment breaks down to perform repairs, TPM emphasizes a proactive maintenance approach.
TPM Maintenance Definition and Your Teams
In a TPM program, every employee is responsible for and deeply familiar with the machines and equipment they work with. Maintenance is no longer the responsibility of a few people in the department; rather, the entire team performs preventive maintenance tasks.
Each plant worker or operator is responsible for effectively managing their equipment, and they receive the necessary training to complete maintenance tasks. Team members perform regular maintenance like lubrication, inspection, and minor repairs, ensuring the equipment is well-maintained. This frees up skilled maintenance staff to perform more in-depth repairs where needed.
With a TPM program, every team member becomes thoroughly familiar with their machine and how it works. If a machine has a problem, the people who work with it daily are empowered to notice and take action. Either they will fix the problem themselves or notify the proper person so the issue can be addressed as quickly as possible.
Eine umfassende produktive Instandhaltung ist dann erfolgreich, wenn alle Beteiligten involviert sind und sich engagieren, aber sie hängt auch von klaren Prozessen und gemeinsamen Standards im gesamten Unternehmen ab.
How Does Total Productive Maintenance (TPM) Work?
Total Productive Maintenance works by reframing the way everyone in your organization thinks about maintenance.
The secret to total productive maintenance is right there in the TPM definition: everyone in your organization needs to be involved in the maintenance process. In other words, every member of your operation plays a part in keeping your production equipment at peak performance levels.
In a TPM program, every plant employee receives enough training to perform simple repairs and handle basic machine upkeep. Machine operators, for example, can also clean and lubricate equipment. Everyone can carry out simple inspections.
This frees up skilled maintenance technicians, letting them focus on more pressing tasks instead of constantly addressing minor issues. It also means that everybody on the plant floor is looking out for potential asset faults, so you’re more likely to spot issues early on while they’re easily corrected.
Who Should Participate in Total Productive Maintenance?
Every team member should participate in total productive maintenance. TPM means breaking down the silos between maintenance and operations, so everyone on the plant floor is responsible for asset upkeep.
That doesn’t mean that everyone has to do exactly the same jobs. TPM maintenance gives each person a unique role. Upper management is responsible for driving and organizing the TPM program. Machine operators are responsible for cleaning and lubricating equipment. Maintenance technicians handle the more complex repair jobs and support operators as needed.
It’s also a good idea to use digital tools, like a computerized maintenance management system (CMMS). TPM has a large preventive maintenance component, which requires planning and tracking; a CMMS can shine here. Your CMMS can help you create a solid preventive maintenance plan, assign PMs to the right employees, and track PM completion rates. CMMS software can also track asset metrics like Mean Time to Failure (MTTF) and Mean Time Between Failures (MTBF) and help you pinpoint areas that need improvement.
Was sind die 8 Säulen des TPM? Definitionen und Beispiele
Eight types of maintenance are central to a complete and effective TPM strategy. These are known as the eight pillars of TPM.
TPM can be calculated from tangible maintenance key performance indicators (KPIs) such as Overall Equipment Effectiveness (OEE). This measures the efficiency, availability, and quality of assets required for mass production. Any equipment performing under peak capacity, stopped in the middle of production, or producing lower-quality output will reduce the OEE score.
Was ist 5S in der Total Productive Maintenance?
5S ist eine systematische Methode, die im Rahmen der Total Productive Maintenance (TPM) zur Organisation und Verwaltung des Arbeitsplatzes eingesetzt wird. Sie zielt darauf ab, eine saubere, effiziente und sichere Umgebung zu schaffen, indem sie sich auf fünf Schlüsselprinzipien konzentriert: Sortieren, Ordnen, Glänzen, Standardisieren und Erhalten. Diese Grundsätze tragen dazu bei, die Produktivität zu verbessern, Verschwendung zu reduzieren und die allgemeine betriebliche Effizienz zu steigern.
Die Einbindung von 5S in die Total Productive Maintenance trägt zur Schaffung eines gut organisierten, effizienten und sicheren Arbeitsplatzes bei. Durch die systematische Umsetzung dieser Grundsätze können Unternehmen ihre Produktivität steigern, Verschwendung reduzieren und eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung fördern.
What Are the Six Major Losses in Total Productive Maintenance (TPM)?
The TPM definition of loss refers to any factor that interferes with your plant’s productivity and efficiency. That includes wasted resources, slowdowns in the production line, and asset failures.
Achieving TPM means ensuring that all of your assets are operating at peak performance. As such, your team needs to prevent all possible losses to support your TPM program. The six “major,” or “big” losses are:
- Breakdowns
- Einrichtung und Einstellung
- Idling and stoppages
- Slowdowns
- Quality defects
- Startup and yield losses
It’s helpful to think about these losses as corresponding to the Overall Equipment Efficiency (OEE) components: Availability, Performance, and Quality.
Breakdowns and Setup and Adjustment both correspond to availability. Frequent asset breakdowns, or lengthy adjustment and setup periods, will reduce availability and throw off your production schedule.
Idling, stoppages, and slowdowns all correspond to performance. Even if your assets remain operational, they are not producing as much as they could, so you likely won’t meet your production goals.
Quality defects and startup and yield losses correspond to quality: you may be successfully producing goods, but of a lower quality than your customers expect, potentially hurting your organization’s reputation.
Analyzing your losses in terms of these categories can help you target the areas that need improvement and prioritize the problems that matter most to you.
Was ist der Unterschied zwischen Lean Manufacturing und TPM?
Lean manufacturing and TPM are both powerful methodologies, but they are different in focus and scope. While TPM programs focus on maintenance strategy, lean manufacturing centers on maximizing value for the customer or end user.
Lean manufacturing targets waste elimination across the entire value stream by looking at the supply chain, reducing overproduction, optimizing inventory, and reducing defects through strategies like just-in-time (JIT) and value stream mapping (VSM). It uses a method called kaizen, which drives continuous improvement through small, incremental changes with employee involvement at all levels.
TPM hingegen konzentriert sich auf die Zuverlässigkeit der Anlagen und nutzt seine acht Säulen, um Anlagenausfälle zu minimieren und die OEE zu optimieren.
Während Lean Manufacturing eine umfassende Philosophie zur Prozessoptimierung ist, ist TPM ein gezieltes Programm, das sicherstellt, dass die Maschinen die reibungslosen Arbeitsabläufe der schlanken Produktion unterstützen. Beide ergänzen sich: Zuverlässige TPM-Anlagen ermöglichen den abfallfreien Ablauf der schlanken Produktion.
TPM wird häufig als Teil einer Strategie der schlanken Produktion eingeführt. Sowohl bei Lean Manufacturing als auch bei TPM geht es um die Verbesserung von Prozessen mit Mitarbeitern aus verschiedenen Abteilungen im Rahmen einer Strategie, die letztlich die Prozesse des gesamten Unternehmens verbessert. Die Kombination der Effizienz von Lean Manufacturing mit der Anlagenorientierung von TPM kann Unternehmen helfen, nachhaltige Qualitäts- und Kostensteigerungen zu erzielen.
Vorteile der Total Productive Maintenance
The TPM definition sets out clear goals: eliminating downtime and accidents. Even if you can’t meet those high standards, a good TPM maintenance program will definitely deliver benefits, starting at the production floor and moving all the way to the administrative offices and the end users of your product.
1. Reduzierte Ausfallzeiten
TPM reduces or even eliminates downtime by ensuring every company asset is operating at maximum capacity, producing the highest quality results. This ensures optimal production levels and top-quality products, ultimately improving the bottom line along with customer satisfaction.
2. Verbesserte Verfügbarkeit der Ausrüstung
Die Einbeziehung der Mitarbeiter in die Wartung und Verantwortung für ihre eigene Ausrüstung bedeutet, dass Ausfälle früher erkannt werden, was die Verfügbarkeit der Anlagen erhöht und einen reibungsloseren Betrieb gewährleistet.
3. Sichereres Arbeitsumfeld
TPM practices help ensure a safer working environment by encouraging employees to keep their stations clean and well-organized, making equipment issues easier to spot before they escalate into bigger, more dangerous problems.
4. Mitarbeiterwachstum
TPM maintenance practices grant employees more ownership and autonomy and help them become more well-rounded and better trained as they gain more knowledge about equipment. It also encourages problem solving and creativity, as well as knowledge sharing and teamwork across departments.
5. Reduzierte Wartungskosten
TPM fördert eine proaktive, bedienergeführte Wartung, die kleine Probleme erkennt, bevor sie zu teuren Ausfällen führen. Durch die Verringerung ungeplanter Ausfallzeiten und die Verlängerung der Zeitspanne zwischen größeren Reparaturen sinken die Wartungskosten mit der Zeit erheblich.
6. Längere Lebensdauer der Ausrüstung
Durch regelmäßige Inspektionen, Reinigung und frühzeitige Problemerkennung trägt TPM dazu bei, dass sich die Anlagen stets in optimalem Zustand befinden. Dadurch wird nicht nur die Leistung verbessert, sondern auch die Nutzungsdauer der Maschinen verlängert, da Verschleiß und Abnutzung nicht unbemerkt bleiben.
7. Verbesserter OEE-Wert
TPM steigert die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE), indem es Ausfallzeiten minimiert, Umrüstungen beschleunigt und Fehler reduziert. Wenn Bediener und Wartungsteams zusammenarbeiten, laufen die Anlagen zuverlässiger und produzieren mehr hochwertige Produkte in kürzerer Zeit.
Wie ein CMMS eine Strategie der totalen produktiven Wartung ermöglicht
TPM is accompanied by performance metrics that help manufacturers address different types of productivity loss. To better visualize OEE and its loss categories, maintenance teams can employ computerized maintenance management system (CMMS) software to assist with the core functions of every TPM step. For instance, a CMMS provides automated work order creation and tracking, making it easier to visualize performance and make adjustments while saving significant manual effort.
A CMMS combined with condition monitoring sensors can also show where and when assets are demonstrating signs of wear, so the team can restore them to normal conditions before they fail, allowing companies to enable predictive maintenance. Managers can even assign training workshops to employees through their CMMS accounts, including resources offered by vendors. Additionally, a CMMS generates repair logs during early equipment management, which are critical for uncovering the symptoms of asset failure.
Ein CMMS kann die Qualitätssicherung verbessern, indem es manuelle Stichprobenkontrollen unterstützt, mit Sensoren zur Zustandsüberwachung integriert wird und hilft, Muster der Energie- oder Materialverschwendung zu erkennen, die auf Qualitätsprobleme hindeuten können.
Es erinnert die Techniker daran, Aufgaben wie die Qualitätsprüfung des Endprodukts durchzuführen. Ein CMMS kann Sicherheitsinspektionen und Auditprotokolle zur weiteren Überprüfung ausdrucken, einschließlich der Identifizierung potenzieller Gefahren, z. B. von Komponenten, die in entflammbaren Bereichen gelagert werden. Benutzer können schnell Standardbetriebsverfahren, Zertifizierungen und andere Checklisten für externe Stellen abrufen.
Unternehmen, die auf Maschinen angewiesen sind, um industrielle Prozesse in Gang zu halten, sehen sich mit höheren Ausfallkosten konfrontiert, wenn die Ausrüstung nicht richtig funktioniert. Glücklicherweise hilft ein Total Productive Maintenance (TPM)-Programm dabei, dieses Problem zu lösen, indem es sich auf die proaktive und präventive Wartung konzentriert, damit die Systeme reibungslos laufen und Verluste minimiert werden.
Erfahren Sie mehr darüber, wie ein CMMS TPM ermöglicht.
5 Schritte für den Einstieg in eine TPM-Strategie
Once you have a good grasp of the 5S system, you are ready to implement a TPM program. Implementing TPM involves carefully structuring your maintenance program to meet the goals set forth in the TPM definition. This section will show you how in five steps:
1. Identifizierung und Auswahl der Ausrüstung für den Pilotbereich
In diesem Schritt werden Sie auf Geräte aus drei verschiedenen Kategorien abzielen:
- Am leichtesten zu verbessern
- Einschränkung/Engpass
- Höchst problematisch
Es gibt Vor- und Nachteile, die bei der Auswahl eines Anfangsprojekts zu beachten sind. Unternehmen, die noch keine Erfahrung mit der totalen produktiven Instandhaltung haben, sollten ein Projekt aus der Kategorie "am einfachsten zu verbessern" wählen, um den schnellsten Erfolg zu erzielen. Diese Projekte haben vielleicht nicht die größten Auswirkungen auf Ihr Unternehmen, aber sie helfen Ihnen, Erfahrungen mit der Entwicklung und Umsetzung einer TPM-Strategie zu sammeln. Diese Projekte werden auch eine hohe Erfolgswahrscheinlichkeit haben.
The next tier is the constraint/bottleneck projects, which increase total output and provide ample payback. These issues are usually more difficult to solve but will also provide greater benefits than those from the easiest to improve category.
Die problematischsten Projekte schließlich betreffen bekannte Probleme, um eine TPM-Strategie zu stärken. Auch wenn diese Projekte bei Erfolg sehr wirkungsvoll sein können, kann es schwierig sein, sie überhaupt zu lösen.
2. Wiederherstellung des optimalen Betriebszustands der Anlagen
Säubern Sie die Umgebung und machen Sie Fotos von der Anlage, um ihren Ausgangszustand zu dokumentieren. Dies ist der erste Schritt zur Einführung eines autonomen Wartungsprogramms, um Bediener und Techniker in Bezug auf routinemäßige Reinigungs- und Reparaturverfahren auf eine Linie zu bringen.
Next, identify and document wear points and critical inspection areas. Use transparent guarding where possible to make visual checks easier and label settings to streamline future audits. Take note of all lubrication points during a changeover to ensure nothing is missed. Once everything is clearly documented, train operators on the required tasks and provide a checklist to guide their daily, weekly, and monthly responsibilities.
3. OEE-Daten messen, um die größten Verluste zu verstehen
Verwenden Sie intelligente Sensoren oder verbundene Geräte, um automatisch die Daten zu erfassen, die zur Berechnung der Gesamtanlageneffektivität (OEE) erforderlich sind. Dazu gehören Verfügbarkeit, Leistung und Qualitätsmetriken. Durch die Automatisierung dieser Berechnungen reduzieren Sie manuelle Fehler und erhalten einen Echtzeit-Einblick in die Anlagenleistung.
Achten Sie genau auf ungeplante Unterbrechungen. Diese unerwarteten Unterbrechungen tragen oft am meisten zu Produktivitätsverlusten bei. Ermitteln Sie die häufigsten oder zeitaufwändigsten Unterbrechungen und ordnen Sie sie in der Reihenfolge der größten Auswirkungen.
Verfolgen Sie diese Daten mindestens zwei Wochen lang, um ein klares Bild davon zu erhalten, wo die größten Verluste auftreten. Auf diese Weise können Sie die Effektivität Ihrer TPM-Maßnahmen messen und die Probleme priorisieren, deren Behebung den größten Nutzen bringt.
4. Reagieren Sie auf Verschiebungen bei den sechs Hauptverlusten
Durch die Einführung eines gezielten Verbesserungskonzepts kann die Quelle der verlorenen produktiven Zeit ausfindig gemacht werden. Die sechs wichtigsten Verluste lassen sich in diese Kategorien einteilen:
- Ausfall der Ausrüstung
- Einrichtung und Einstellung
- Leerlauf oder andere kleinere Stopps
- Reduzierte Geschwindigkeit
- Prozessfehler
- Geringerer Ertrag
Beheben Sie den größten Verlust durch eine Ursachenanalyse und ernennen Sie ein funktionsübergreifendes Team, das die verbleibenden Probleme beobachtet. Sammeln Sie physische Beweise für die Symptome und halten Sie sie in einem Ishikawa-Diagramm fest. Das Ishikawa-Diagramm, das auch als Fischgräten-Diagramm oder Ursache-Wirkungs-Diagramm bekannt ist, hilft bei der Ermittlung der Ursachen und Auswirkungen des Problems. Die vorgeschlagenen Abhilfemaßnahmen sollten durch das Einplanen von Ausfallzeiten umgesetzt werden. Nach der Reparatur sollte die Produktion wieder aufgenommen werden, um zu sehen, wie effektiv die Verfahren sind.
5. Proaktive Wartungstechniken integrieren
Focus your proactive maintenance efforts on components prone to wear or failure. These may include bearings, belts, motors, or any parts subject to friction, heat, or repetitive motion. To identify potential failure points, consider running diagnostics like vibration analysis or thermal imaging to detect early signs of stress.
Sobald Sie die kritischen Komponenten identifiziert haben, definieren Sie Wartungsintervalle auf der Grundlage von Verschleißwerten, voraussichtlichen Ausfallpunkten, Betriebsstunden oder historischen Arbeitsauftragsdaten. Legen Sie für jedes Intervall eine anfängliche Basislinie fest und erstellen Sie dann eine Feedback-Schleife mit Hilfe von Protokollblättern, zustandsüberwachung und Technikernotizen, um Ihren Zeitplan im Laufe der Zeit zu optimieren.
Um den Prozess effektiv zu halten, führen Sie monatliche Audits durch, um die Richtigkeit der Wartungsaufzeichnungen zu überprüfen und sicherzustellen, dass alle neuen Probleme oder Beobachtungen ordnungsgemäß protokolliert und überprüft werden.
Total Productive Maintenance (TPM) in Manufacturing: Case Study
AAK is a global leader in the food and beverage industry. Based in Malmo, Sweden, the company has facilities worldwide. The AAK maintenance team uses eMaint CMMS to achieve Total Productive Maintenance, reducing losses and slashing its corrective maintenance time.
Before implementing eMaint, AAK’s maintenance team was stuck in reactive mode, constantly putting out fires. More than three-quarters of the team’s time was spent on corrective maintenance, which left little time for optimizing asset performance. That’s why they decided to switch to a Total Productive Maintenance (TPM) strategy.
The organization now uses eMaint CMMS to monitor asset performance and plan ahead for necessary maintenance work. eMaint enables easy preventive maintenance planning and tracking, helping organizations can stay ahead of equipment failure. Instead of putting out fires, AAK’s team can focus on eliminating slowdowns and preventing production defects.
The results have been dramatic. Thanks to TPM and CMMS, AAK has reduced the proportion of unplanned maintenance tasks from 78% to 9%. They’ve also sped up their response times, so that repairs happen quickly and don’t impact productivity. AAK is now on a clear path to continuous improvement and success, according to the TPM definition.
Wie TPM mit einem CMMS erreicht werden kann
Perfektes TPM ist ein hochgestecktes Ziel, das vielleicht nie ganz erreicht werden kann. Die Einhaltung der 5S-Prinzipien und die Umsetzung der acht Säulen der totalen produktiven Instandhaltung bringen Unternehmen jedoch auf den Weg, TPM ein gutes Stück näher zu kommen.
TPM tools like eMaint CMMS can support the process by providing data and metrics and reducing manual data gathering while promoting maintenance improvements. Combining a CMMS with tools such as vibration and temperature monitors supports the TPM maintenance process and empowers employees with even more ways to identify and correct maintenance issues before they cause unplanned downtime.
Im Folgenden wird erläutert, wie ein CMMS bei jeder der 8 Säulen helfen kann:
- Autonomous Maintenance
A CMMS allows each task or work order to be categorized in many ways, including who it needs to be assigned to. Depending on the skill required to complete the job, it can be assigned accordingly in a CMMS, with less complex tasks assigned to operators, while more complex tasks can be assigned to technicians with the correct training and experience levels. - Wartung der Qualität
Ein Wartungsplan ist zwar erforderlich, um die Qualität durch routinemäßige manuelle Inspektionen zu gewährleisten, doch reicht er möglicherweise nicht aus, da immer noch Raum für menschliches Versagen vorhanden ist. Sie muss durch eine vorausschauende Wartungsstrategie im Rahmen des CMMS verstärkt werden. Echtzeit-Überwachungssensoren können potenzielle Probleme erkennen, bevor sie auftreten, und den Einsatz eines Wartungstechnikers auslösen, bevor es zu einem Defekt oder Ausfall kommt. - Planned Maintenance
By tracking trends, analyzing real-time asset data, and following manufacturer recommendations, organizations can prevent production waste, shorter equipment life cycles, increased equipment replacement and labor costs, and unplanned downtime. A CMMS enables users to plan, set up, and track these jobs - Gezielte Verbesserung
Ein CMMS liefert die historischen Daten, die für die Analyse von Anlagenausfällen erforderlich sind, um die Grundursache zu finden. Auf diese Weise können die Techniker Erkenntnisse darüber gewinnen, wie die einzelnen Maschinen zu Ausfällen neigen. Diese Informationen ermöglichen es den Wartungsteams auch, Änderungen an den Anlagen oder Prozessen vorzunehmen, um letztlich die Zuverlässigkeit zu verbessern. - Frühzeitiges Anlagenmanagement
Vollständige historische Daten einer Anlage, die in einem CMMS gespeichert und verfügbar sind, erleichtern diese Säule von TPM. Das Unternehmen kann Ausfallursachen und Reparaturen überprüfen. Konsistente Probleme werden hervorgehoben, und es können dauerhaftere Abhilfemaßnahmen ergriffen werden, z. B. die Verwendung einer neu gestalteten Anlage oder eine Änderung im Ablauf des Wartungsplans. - Ausbildung und Schulung
Ein CMMS kann Schulungen oder Zertifizierungen verfolgen, die für die Ausführung einer Aufgabe erforderlich sind. Es können Warnungen und Benachrichtigungen eingerichtet werden, um zu sehen, wann eine Schulung abläuft oder ob sie eine Voraussetzung für die Ausführung einer Aufgabe ist. - Sicherheit, Gesundheit und Umwelt
Ein CMMS ermöglicht es Unternehmen, Informationen wie Sicherheitsdatenblätter, Standardbetriebsverfahren und Sicherheitschecklisten zu speichern. Falls von Prüfern gefordert, kann die Berichtsfunktion in einem CMMS nachweisen, dass die Sicherheitsanforderungen eingehalten wurden. - TPM in der Verwaltung
Ein CMMS kann dazu beitragen, die Kluft zwischen Wartungs- und Verwaltungspersonal zu überbrücken. Beide sind für einen erfolgreichen Produktionsbetrieb erforderlich, arbeiten aber selten Seite an Seite. Ein CMMS kann für beide Gruppen als eine einzige Quelle der Wahrheit dienen. Es bietet einen einfachen Zugang zu Dokumenten wie Fotos und Betriebshandbüchern, wodurch sich die Zeit für die Suche nach diesen Dokumenten verringert. Verwaltungsmitarbeiter können auch die Bestands- und Ersatzteilverfolgung in einem CMMS nutzen, um sicherzustellen, dass Teile für die Wartungsteams verfügbar sind.
Durch die Festlegung klarer Ziele und die Förderung einer Kultur der kontinuierlichen Verbesserung kann Ihr Unternehmen mit der Zeit wichtige TPM-Meilensteine erreichen. Wenn Sie kontinuierlich an Ihrer TPM-Strategie arbeiten, kommen Sie dem Endziel näher: keine Pannen, Produktfehler, ungeplanten Stopps, Verlangsamungen oder Sicherheitsvorfälle.