Die totale produktive Instandhaltung (TPM) lässt sich am besten als eine Instandhaltungsstrategie zur Erreichung einer nahezu perfekten Produktion beschreiben. Das bedeutet, dass es keine Ausfälle, Defekte an Gegenständen, ungeplante Stopps, Verlangsamungen oder Sicherheitsvorfälle gibt.
Ein Programm zur produktiven Instandhaltung setzt sowohl Sachanlagen als auch Arbeitskräfte ein, um die Produktivität insgesamt zu verbessern, indem die Effektivität von Mitarbeitern, Anlagen und unterstützenden Mechanismen erhöht wird. Die Verantwortung wird dann auf die Arbeiter und Betreiber der Anlage verteilt, da sie mit der Minimierung von Defekten, der Erhöhung der Betriebszeit und der Bewertung der Lebenszyklen von Anlagen betraut werden.
Was ist TPM?
TPM, d. h. Total Productive Maintenance, ist ein umfassender Wartungsansatz, der darauf abzielt, die Effektivität der Produktionsanlagen zu maximieren. Anstatt zu warten, bis eine Anlage ausfällt, um Reparaturen durchzuführen, setzt TPM auf einen proaktiven Ansatz.
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.
Eine umfassende produktive Instandhaltung setzt die Bereitschaft der Teammitglieder voraus, erfordert aber auch die Einhaltung bestimmter Standards.
Die 5S-Grundlage der totalen produktiven Instandhaltung
TPM ist ein Bottom-up-Ansatz, der mit der 5S-Grundlage beginnt, in der fünf Ideale zusammengefasst sind:
- Sortieren bestimmt, was im Arbeitsbereich benötigt wird, und sortiert aus, was nicht benötigt wird. Dies reduziert die Unordnung und beseitigt Ablenkungen.
- Begradigen ordnet den Arbeitsbereich nach dem Sortieren. Dazu gehören die Anordnung der verbleibenden Werkzeuge und die Einführung von Farbkodierungen oder anderen Strategien, die das Auffinden von Gegenständen erleichtern und einen reibungslosen Arbeitsablauf ermöglichen.
- Glänzen reinigt und inspiziert die Arbeitsbereiche. Der Arbeitsbereich wird regelmäßig gereinigt, um Staub und Schutt zu entfernen.
- Standardisieren dokumentiert die drei vorangegangenen 5S-Prozesse und erstellt z. B. Standardarbeitsanweisungen, Checklisten und andere visuelle Hilfsmittel, um die vorherigen Schritte beizubehalten.
- Aufrechterhaltung ist die konsequente Anwendung der vorangegangenen Schritte. Sie ermutigt die Mitarbeiter, nicht nur die Standards beizubehalten, sondern auch kontinuierlich Verbesserungen der Prozesse vorzuschlagen.
Die 5S-Organisationsmethodik hilft den Teams, eine aufgeräumte, organisierte und effiziente Umgebung zu schaffen. Dadurch wird es einfacher, potenzielle Probleme mit der Ausrüstung zu erkennen und zu beheben, bevor sie zu größeren Problemen werden. Es wird auch einfacher, Werkzeuge und Teile zu finden, wenn sie benötigt werden, was Zeit spart.
Was sind die 8 Säulen der Total Productive Maintenance?
Es gibt acht Arten der Instandhaltung, die für eine vollständige und effektive TPM-Strategie von zentraler Bedeutung sind. Diese sind bekannt als die acht Säulen des 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.
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.
3. Geplante Wartung
Hier werden Ausfallzeiten und Fehlerquoten auf Wartungsaufgaben angewandt, die dann geplant werden, wenn die Anlagen am wenigsten ausgelastet sind. Die Produktion wird nicht so stark beeinträchtigt, wenn die Wartung in Zeiten durchgeführt werden kann, in denen die Anlagen bereits stillstehen.
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.
5. Frühzeitige Verwaltung der Ausrüstung
In dieser Säule werden Fertigungsverfahren mittels TPM eingesetzt, um neue Gerätekonstruktionen zu perfektionieren, so dass sie schneller das Leistungsniveau erreichen. Infolgedessen ist die Wartung einfacher zu handhaben und neue Maschinen können zu geringeren Kosten installiert werden.
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.
7. Sicherheit, Gesundheit und Umwelt
Diese Überlegungen zielen darauf ab, die Risiken von körperlichen Schäden zu beseitigen, was sich in einem unfallfreien Arbeitsplatz manifestiert, an dem die Geräte kalibriert und korrekt eingestellt sind, um den Sicherheitsstandards zu entsprechen.
8. TPM in der Verwaltung
Diese Säule zielt darauf ab, die administrative Verschwendung bei der Beschaffung, Terminplanung und Auftragsfreigabe zu verringern, indem TPM im Fertigungsprozess eingesetzt wird, um fehlende Teile aufzuspüren und Produktionsmaterialien abzugeben.
TPM kann berechnet werden aus materiellen Leistungsindikatoren (KPIs) für die Instandhaltung wie zum Beispiel Gesamtanlageneffektivität (OEE). Diese misst die Effizienz, Verfügbarkeit und Qualität der für die Massenproduktion erforderlichen Anlagen. Jede Anlage, die unter der Spitzenkapazität arbeitet oder mitten in der Produktion gestoppt wird, sowie jede Qualitätsminderung verringert den OEE-Wert.
Vorteile der Total Productive Maintenance
Das Ziel von TPM ist eine perfekte Produktion durch die Beseitigung von Maschinenausfällen, Defekten und Unfällen. Die Vorteile der totalen produktiven Instandhaltung beginnen in der Produktion und erstrecken sich bis hin zu den Verwaltungsbüros und den Endverbrauchern Ihres Produkts.
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.
Die Einbindung der Mitarbeiter in die Wartung und Verantwortung für ihre eigene Ausrüstung hat mehrere Vorteile. Ein Vorteil ist natürlich, dass die Anlagen selbst besser verfügbar sind und reibungsloser funktionieren. Darüber hinaus tragen TPM-Verfahren zu einem sichereren Arbeitsumfeld bei, indem sie die Mitarbeiter ermutigen, ihre Arbeitsplätze sauber und gut organisiert zu halten, so dass Probleme mit der Ausrüstung leicht zu erkennen sind, bevor sie sich zu größeren und gefährlicheren Problemen auswachsen.
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.
Weitere wichtige Vorteile sind eine verbesserte OEE-Bewertung, geringere Wartungskosten und eine längere Lebensdauer der Geräte.
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.
Ein CMMS in Kombination mit den Sensoren von zustandsüberwachung kann auch anzeigen, wo und wann Anlagen Anzeichen von Verschleiß zeigen, so dass das Team sie wieder in den Normalzustand versetzen kann, bevor sie ausfallen. Manager können ihren Mitarbeitern über ihre CMMS-Konten sogar Schulungsworkshops zuweisen, einschließlich der von Anbietern angebotenen Ressourcen. Darüber hinaus erstellt ein CMMS während des frühen Gerätemanagements Reparaturprotokolle, die für die Aufdeckung der Symptome eines Anlagenausfalls entscheidend sind.
Auch die Qualitätssicherung wird durch ein CMMS gestärkt, da es Energie- und Materialverschwendung durch manuelle Stichproben oder den Einbau von Sensoren zur Überwachung des Anlagenzustands aufdeckt. Es erinnert die Techniker daran, Aufgaben wie die Qualitätsprüfung des Endprodukts durchzuführen. Ein CMMS ist in der Lage, Sicherheitsinspektionen und Auditprotokolle zur weiteren Überprüfung auszudrucken, einschließlich der Identifizierung potenzieller Gefahren, wie z. B. 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 Anlagen nicht mehr funktionieren. Glücklicherweise kann ein Programm für die totale produktive Instandhaltung eingeführt werden, um die Situation durch proaktive und präventive Wartung zu verbessern und gleichzeitig die Qualität und Integrität dieser Systeme zu erhalten. Zu diesem Zweck zielt TPM darauf ab, Verluste durch ungeplante Ausfallzeiten zu mindern und Stillstandsereignisse zu quantifizieren, so dass die Anlagen wieder in ihren ursprünglichen Zustand versetzt werden.
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.
Dokumentieren Sie die Prüfpunkte von Verschleißteilen und verwenden Sie transparente Schutzvorrichtungen als visuelle Hilfe. Achten Sie darauf, die Einstellungen zu beschriften, damit die Prüfungen reibungsloser verlaufen. Notieren Sie sich alle Schmierstellen bei einer Umstellung. Dann sind Sie bereit, die Bediener angemessen zu schulen und ihnen eine Checkliste mit den erforderlichen Aufgaben an die Hand zu geben.
3. OEE-Daten messen, um die größten Verluste zu verstehen
Automatisieren Sie OEE-Berechnungen mit intelligenten Geräten, die automatisch wichtige Laufzeitmetriken verfolgen. Konzentrieren Sie sich darauf, die Gründe für ungeplante Stopps zu verstehen. Gehen Sie der Frage auf den Grund, wo produktive Zeit durch ungeplante Stopps am meisten verschwendet wird.
Erstellen Sie dann eine Rangfolge von der größten bis zur geringsten Bedeutung. Sammeln Sie mindestens zwei Wochen lang Daten, um die gesamte verlorene Zeit zu berechnen und festzustellen, ob Ihr TPM-Programm wie vorgesehen funktioniert.
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. Mit Hilfe des Ishikawa-Diagramms lassen sich die Ursachen und Auswirkungen des Problems ermitteln. Die vorgeschlagenen Abhilfemaßnahmen sollten durch das Einplanen von Ausfallzeiten in die Tat umgesetzt werden. Nach den Reparaturen sollte die Produktion wieder aufgenommen werden, um zu sehen, wie effektiv die Verfahren sind.
5. Proaktive Wartungstechniken integrieren
Zu den Kandidaten für eine proaktive Wartung gehören Komponenten, die verschleißen, und solche, die ausfallen. Welche Art von Ausrüstung ist anfällig für Ausfälle? Ziehen Sie eine Vibrations- oder Thermografieanalyse in Betracht, um die Belastungspunkte zu prüfen. Definieren Sie die Wartungsintervalle anhand des Verschleißgrads, des voraussichtlichen Ausfalls, der Zeit und des Arbeitsauftrags. Legen Sie für jedes Intervall ein Basisintervall fest und schaffen Sie dann eine Feedbackschleife, um Aufzeichnungen wie Protokollblätter und Bedingungen zu optimieren. Führen Sie monatliche Audits durch, um die Protokollblätter zu überprüfen und neue Einträge zu kontrollieren.
Wie TPM 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-Werkzeuge wie eMaint CMMS können den Prozess fördern, indem sie Daten und Metriken bereitstellen, die manuelle Datenerfassung reduzieren und neue Produktionsänderungen unterstützen. Die Kombination eines CMMS mit Tools wie Vibrations- und Temperaturmonitoren unterstützt den TPM-Wartungsprozess und gibt den Mitarbeitern noch mehr Möglichkeiten, Wartungsprobleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie ungeplante Ausfallzeiten verursachen.
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.