Einführung in Total Productive Maintenance (TPM)
Total productive maintenance (TPM) is a maintenance strategy for achieving near-perfect production with no breakdowns, item defects, unplanned stops, slowdowns, or safety incidents.
A total productive maintenance program improves productivity by focusing on both 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, boosts uptime, and extends asset life cycles.
Was ist Total Productive Maintenance (TPM)?
Total Productive Maintenance (TPM) is a proactive management philosophy that involves all employees in maintaining and improving equipment performance. Its goal is to eliminate defects, breakdowns, and accidents by focusing on preventive maintenance and continuous improvement.
TPM, which means total productive maintenance, 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.
Bei TPM ist jeder Mitarbeiter für die Maschinen und Anlagen, mit denen er arbeitet, verantwortlich und mit ihnen bestens vertraut. Die Instandhaltung ist nicht mehr die Aufgabe einiger weniger Personen in der Abteilung, sondern das gesamte Team arbeitet an der Durchführung vorbeugender Instandhaltungsaufgaben.
Jeder Anlagenarbeiter oder Bediener erhält die Ausbildung und die Verantwortung, um die von ihm benutzten Geräte effektiv zu bedienen. Die Teammitglieder führen regelmäßige Wartungsarbeiten wie Schmierung, Inspektion und kleinere Reparaturen durch und sorgen dafür, dass die Anlagen gut gewartet werden. Dadurch wird qualifiziertes Wartungspersonal freigesetzt, das bei Bedarf tiefgreifendere Reparaturen durchführen kann.
Mit einer TPM-Strategie wird jedes Teammitglied gründlich mit seiner Maschine und deren Funktionsweise vertraut. Wenn eine Maschine ein Problem hat, sind die Mitarbeiter, die täglich mit ihr arbeiten, in der Lage, es zu bemerken und Maßnahmen zu ergreifen. Entweder beheben sie das Problem selbst oder benachrichtigen die zuständige Person, damit das Problem so schnell wie möglich behoben werden kann.
Total productive maintenance succeeds when everyone is involved and committed, but it also depends on clear processes and shared standards across the organization.
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.
1. Sortieren (Seiri):
- Bei diesem Schritt geht es darum, unnötige Gegenstände am Arbeitsplatz zu identifizieren und zu entfernen. Durch das Sortieren von Werkzeugen, Geräten und Materialien können die Mitarbeiter Unordnung beseitigen und Platz schaffen.
- Benefits: Reduces the risk of accidents, improves efficiency, and creates a more organized work area.
2. In Ordnung bringen (Seiton):
- Ordnen Sie die benötigten Gegenstände in einer logischen Reihenfolge an, so dass sie leicht zugänglich und verwendbar sind. Dazu gehört die Kennzeichnung und Organisation von Werkzeugen und Materialien in einer Weise, die Bewegungsaufwand und Zeitverluste minimiert.
- Benefits: Enhances workflow efficiency, reduces time spent searching for items, and creates a more orderly environment.
3. Glänzen (Seiso):
- Reinigen Sie den Arbeitsplatz und die Geräte regelmäßig, um eine saubere und hygienische Umgebung zu erhalten. Dieser Schritt beinhaltet eine routinemäßige Reinigung und Inspektion, um sicherzustellen, dass alles in gutem Zustand ist.
- Benefits: Prevents equipment deterioration, identifies potential issues early, and promotes a sense of pride and ownership among workers.
4. Standardisieren (Seiketsu):
- Führen Sie standardisierte Verfahren und Praktiken für die Durchführung der ersten drei Schritte ein. Dies beinhaltet die Erstellung von Zeitplänen, Checklisten und Richtlinien, um Konsistenz und Nachhaltigkeit zu gewährleisten.
- Benefits: Ensures uniformity in workplace organization, reduces variability, and makes it easier to train new employees.
5. Durchhalten (Shitsuke):
- Beibehaltung und kontinuierliche Verbesserung der 5S-Praktiken durch Förderung einer Kultur der Disziplin und der kontinuierlichen Verbesserung. Dieser Schritt beinhaltet regelmäßige Audits, Feedback und die Verstärkung der 5S-Grundsätze.
- Benefits: Encourages ongoing adherence to best practices, promotes continuous improvement, and helps sustain the gains achieved through the 5S process.
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.
Was sind die 8 Säulen der Total Productive Maintenance?
There are eight types of maintenance central to a complete and effective TPM strategy. These are known as the the eight pillars of TPM.
Hier finden Sie eine Beschreibung der einzelnen Themen:
1. Autonome Wartung
Die Bediener werden in Routineverfahren von der Inspektion bis zur Schmierung der Maschinen geschult, um sicherzustellen, dass sie über alle technischen Kenntnisse verfügen, die für die Arbeit mit den Geräten und die Behebung auftretender Probleme erforderlich sind.
Example: Machine operators at a manufacturing plant are trained to perform daily cleaning, lubrication, and visual inspections on their machines. By doing so, they can quickly identify and report any unusual conditions, such as leaks or abnormal noises, to the maintenance team for further investigation and repair.
2. Wartung der Qualität
Zu Zwecken der Qualitätssicherung wird eine Ursachenanalyse durchgeführt, um die Ursachen für Qualitätsmängel zu ermitteln. In dieser Phase werden Konstruktionsfehler erkannt und Maßnahmen ergriffen, um zu verhindern, dass sich Fehler nach unten verlagern und die Kosten in die Höhe treiben.
Example: A food processing company implements a stringent quality maintenance program where equipment is regularly inspected for cleanliness and proper functioning. This prevents contamination and ensures that all products meet the required health and safety standards, thereby reducing customer complaints and product recalls.
3. Geplante Wartung
Unlike other maintenance strategies, like Run to Failure (RTF) maintenance, a TPM strategy encourages preventive and proactive maintenance. These maintenance tasks can be scheduled when assets are idle, so rpoduction won’t be impacted as much.
Example: An automotive factory uses historical data to schedule regular maintenance activities for its assembly line robots. These activities include replacing worn-out parts and performing system diagnostics, which helps prevent unexpected breakdowns and keeps production running smoothly.
4. Gezielte Verbesserung
Kleinere Teams werden gebeten, einen bestimmten Prozess zu beobachten und Möglichkeiten zu dessen Verbesserung zu planen. Diese funktionsübergreifende Tätigkeit ermöglicht es ihnen, anhaltende Probleme mit der Montage- oder Produktionslinie zu erkennen und gleichzeitig die Risiken der einzelnen Maßnahmen zu analysieren.
Example: A packaging facility forms a cross-functional team to address frequent bottlenecks in their production line. Through root cause analysis and brainstorming sessions, they implement process changes that increase throughput by 15% and reduce downtime.
5. Frühzeitige Verwaltung der Ausrüstung
This pillar employs manufacturing practices via TPM to perfect new equipment designs, allowing them to meet ideal performance levels faster. As a result, maintenance is easier to manage and new machines can be installed at a lower cost.
Example: During the design phase of a new bottling line, the engineering team collaborates with maintenance technicians to ensure easy access to critical components. This collaboration results in a layout that simplifies maintenance tasks and reduces the time needed for equipment servicing.
6. Ausbildung und Erziehung
Die Schulung von Bedienern und Managern vermittelt dem Personal neue Kenntnisse über TPM und seine Techniken zur vorbeugenden Instandhaltung. Die Mitarbeiter lernen, wie sie Probleme erkennen und lösen können, sobald sie entstehen. Die Mitarbeiter können nebenbei auch Coaching und Karriereentwicklung erhalten.
Example: A chemical plant invests in a comprehensive training program for its employees, covering safe handling of materials, equipment operation, and emergency procedures. Regular refresher courses ensure that staff remain knowledgeable and capable of maintaining high safety and operational standards.
7. Sicherheit, Gesundheit und Umwelt
These considerations are meant to eliminate the risks of physical harm, ensuring an accident-free workplace where equipment is calibrated and correctly set up to align with safety standards.
Example: A mining company implements rigorous safety checks and regular maintenance on its heavy machinery. By doing so, they prevent hazardous equipment failures, protect their workers from accidents, and minimize environmental impacts from potential spills or emissions.
8. TPM in der Verwaltung
This pillar seeks to reduce administrative waste in areas such as procurement, scheduling, and order approval by applying TPM principles to streamline tasks such as locating spare parts and delivering production materials.
Example: A manufacturing plant realized that delays in maintenance were often caused by a lack of readily available spare parts. Technicians spent too much time chasing down part numbers, waiting on procurement, or discovering that the wrong items had been ordered. To address this, the administrative and maintenance teams collaborated to create a standardized digital parts catalog linked to each machine and implement a reorder alert system for critical spares based on usage rates. This streamlined the parts reordering and ensured critical spares were always available and easy to locate.
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.
Vorteile der Total Productive Maintenance
The benefits of total productive maintenance start at the production floor and move all the way to the administrative offices and the end users of your product.
1. Reduced Downtime
TPM reduziert oder eliminiert sogar Ausfallzeiten, indem es sicherstellt, dass alle Anlagen mit maximaler Kapazität und höchster Qualität arbeiten. Dies gewährleistet ein optimales Produktionsniveau und qualitativ hochwertige Produkte, was letztlich zu einer Verbesserung des Endergebnisses und der Kundenzufriedenheit führt.
2. Improved Equipment Availability
The practice of getting employees involved in maintaining and taking responsibility for their own equipment means failures are caught sooner, ensuring assets will be more available and function more smoothly.
3. Safer Working Environment
TPM practices help ensure a safer working environment by encouraging employees to keep their stations clean and well-organized, so that equipment issues are easy to spot before they escalate into bigger, more dangerous problems.
4. Employee Growth
TPM-Instandhaltungspraktiken ermöglichen es den Mitarbeitern, mehr Eigenverantwortung und Autonomie zu übernehmen, und sie werden vielseitiger und besser ausgebildet, da sie mehr Wissen über die Anlagen, mit denen sie arbeiten, erwerben. Außerdem werden Problemlösung und Kreativität sowie der Wissensaustausch und die abteilungsübergreifende Teamarbeit gefördert.
5. Reduced Maintenance Costs
TPM encourages proactive, operator-led maintenance that catches small issues before they become expensive breakdowns. By reducing unplanned downtime and extending the time between major repairs, maintenance costs drop significantly over time.
6. Longer Equipment Lifespan
Through regular inspections, cleaning, and early problem detection, TPM helps keep equipment in optimal condition. This not only improves performance but also extends the useful life of machines by preventing wear and tear from going unnoticed.
7. Improved OEE Score
TPM boosts Overall Equipment Effectiveness by minimizing downtime, speeding up changeovers, and reducing defects. With operators and maintenance teams working together, equipment runs more reliably, producing more high-quality output in less time.
Wie ein CMMS eine Strategie der totalen produktiven Wartung ermöglicht
TPM wird von Leistungskennzahlen begleitet, die den Herstellern helfen, die verschiedenen Arten von Produktivitätsverlusten anzugehen. Um die OEE und ihre Verlustkategorien besser zu visualisieren, können Instandhaltungsteams Software für computergestützte Instandhaltungsmanagementsysteme (CMMS) einsetzen, die sie bei den Kernfunktionen aller TPM-Schritte unterstützen. Ein CMMS ermöglicht beispielsweise die automatische Erstellung und Verfolgung von Arbeitsaufträgen, was die Visualisierung der Leistung und die Durchführung von Anpassungen erleichtert und gleichzeitig erheblichen manuellen Aufwand erspart.
A CMMS combined with condition monitoring sensors can also show where and when assets are demonstrating signs of wear so that 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.
A CMMS can strengthen quality assurance by supporting manual spot checks, integrating with condition-monitoring sensors, and helping identify patterns of energy or material waste that may indicate quality issues.
It reminds technicians to complete tasks like quality testing the final product. A CMMS can print safety inspections and audit records for further review, including identifying potential hazards such as components stored in flammable areas. Users can quickly retrieve standard operating procedures, certifications, and other checklists for external agencies.
Businesses that depend on machines to keep industrial processes moving face higher downtime costs when equipment isn’t working correctly. Fortunately, a Total Productive Maintenance (TPM) program helps address this by focusing on proactive and preventive maintenance to keep systems running smoothly and minimize losses.
Erfahren Sie mehr darüber, wie ein CMMS TPM ermöglicht.
5 Schritte für den Einstieg in eine TPM-Strategie
Sobald Sie das 5S-System gut kennen, können Sie ein TPM-Programm einführen. Dieser Abschnitt zeigt Ihnen in fünf Schritten, wie das geht:
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.
Die nächste Stufe sind die Projekte mit Engpässen, die die Gesamtleistung erhöhen und eine hohe Amortisation ermöglichen. Diese Probleme sind in der Regel schwieriger zu lösen, bieten aber auch einen größeren Nutzen als die Projekte der Kategorie, die am einfachsten zu verbessern sind.
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 gets 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
Use smart sensors or connected devices to automatically capture the data needed for calculating Overall Equipment Effectiveness (OEE). This includes availability, performance, and quality metrics. By automating these calculations, you reduce manual errors and get real-time visibility into equipment performance.
Pay close attention to unplanned stop time. These unexpected interruptions often contribute the most to lost productivity. Identify the most frequent or time-consuming stop events and rank them from greatest to least impact.
Track this data consistently for at least two weeks to get a clear picture of where your biggest losses are happening. This will help you measure the effectiveness of your TPM efforts and prioritize the issues that will deliver the most value when resolved.
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
Address the biggest loss through root cause analysis and appoint a cross-functional team to observe the remaining issues. Collect physical evidence of the symptoms, then record them on an Ishikawa diagram . The Ishikawa diagram, also known as a fishbone diagram or cause-and-effect diagram, will help identify root causes and effects of the problem. The proposed fixes should be put into motion by scheduling planned downtime. After repairs, reset production to see how effective the procedures are.
5. Proaktive Wartungstechniken integrieren
Focus your proactive maintenance efforts on components that are 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.
Once you’ve identified critical components, define maintenance intervals based on wear levels, predicted failure points, operating hours, or historical work order data. Set an initial baseline for each interval, then create a feedback loop using log sheets, condition monitoring data, and technician notes to fine-tune your schedule over time.
To keep the process effective, conduct monthly audits to verify the accuracy of maintenance records and ensure any new issues or observations are being properly logged and reviewed.
How to Achieve TPM with a CMMS
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 encourage the process by providing data and metrics and reducing manual data gathering while supporting 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.
Here’s how a CMMS can help with each of the 8 pillars:
- 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. - Qualilty Maintenance
While a PM schedule is required to ensure that quality is maintained through routine manual inspections, it may not be enough as there is still room for human error. It must then be reinforced by a predictive maintenance strategy deployed within the CMMS. Real-time monitoring sensors can detect potential problems before they occur and trigger the intervention of a maintenance technician before a defect or breakdown occurs. - 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. - Focused Improvement
A CMMS provides the historical data required to analyze failures on assets to find root cause of the failure. This will enable the technicians to gather knowledge on how each machine tends to break down. This information also allows maintenance teams to make modifications to assets or processes to ultimately improve reliability. - Early Equipment Management
Having complete historical data of an asset stored and available in a CMMS facilitates this pillar of TPM. The company can review breakdown causes and repairs. Consistent problems will be highlighted, and more permanent fixes can be made, from using a redesigned asset or making a change in the process of the maintenance schedule. - Education and Training
A CMMS can track training or certifications that may be required to complete a job. Alerts and notifications can be set up to see when training may be expired or if it is a requirement to complete a task. - Safety, Health, and Environment
A CMMS allows companies to store information such as safety data sheets, standard operating procedures, and safety checklists. If required by auditors, the reporting feature in a CMMS will demonstrate that safety requirements have been followed. - TPM in Administration
A CMMS can help bridge the gap between maintenance and administration personnel. Both are required to run a successful manufacturing operation, but rarely work side-by-side. A CMMS can act as a single source of truth for both groups. It provides easy access to documentation such as photos and operating manuals, reducing time searching for these documents. Admin staff can also leverage inventory and spare parts tracking in a CMMS to ensure parts are available for maintenance teams.
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.