Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM

Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM

670
2005
Akademii Ekonomicznej w Krakowie
Maciej Walczak
Katedra Metod Organizacji i Zarządzania
Program doskonalenia konserwacji
wyposażenia produkcyjnego TPM
1. Uwagi wstępne
Odbiorcy wymagają od producentów dostarczania im coraz lepszych i nowocześniejszych produktów po jak najniższych cenach. Ponadto otoczenie przedsiębiorstw ulega ciągłym zmianom, w związku z czym niezbędne stają się odpowiednie modyfikacje i rozwój w sferze zarządzania tak, aby nadążać za tymi zmianami.
Na przełomie XX i XXI w. można zaobserwować tendencję do zastępowania: produkcji masowej – indywidualizacją wyrobów, ekonomii skali – ekonomią pola, konkurowania ceną – konkurowaniem jakością, pracowników przeszkolonych specjalistycznie – pracownikami posiadającymi wszechstronne umiejętności [Douglas
2002, s. 723].
Aby sprostać tak sformułowanym, nowym wyzwaniom w sferze produkcji, przedsiębiorstwo musi dysponować odpowiednim wyposażeniem oraz utrzymywać je
w dobrym stanie technicznym. Ze względu na stosowanie coraz bardziej skomplikowanych metod planowania, „koszty awarii systemu mogą być bardzo wysokie,
nie tylko w sensie finansowym, lecz także wskutek pogorszenia się morale załogi
i złych stosunków z klientami” [Muhlemann, Oakland, Lockyer 1995, s. 207]. Ponadto stwierdzenie to wskazuje na silne powiązanie sfery materialnej przedsiębiorstwa ze sferą psychologiczną jego pracowników. Schludnie wyglądające stanowisko pracy, wyposażone w niezawodny sprzęt działa motywująco na pracowników. Natomiast sytuacja, gdy operator urządzenia pracuje w ciągłej niepewności,
czy nie ulegnie ono awarii, wpływa demotywująco i może kształtować postawę obojętności wobec poziomu jakości lub osiąganej wydajności.
2. Podejście do obsługi eksploatacyjnej wyposażenia
W przedsiębiorstwach podejmuje się działania określane mianem obsługi eksploatacyjnej wyposażenia. Podstawowym celem prowadzenia obsługi eksploata-
64
Maciej Walczak
cyjnej jest utrzymywanie wyposażenia przedsiębiorstwa w dobrym stanie technicznym. Osiągnięcie tak ogólnie sformułowanego celu umożliwia w rezultacie [Muhlemann, Oakland, Lockyer 1995, s. 207]:
– uzyskanie pożądanej jakości wyrobów lub usług oraz zadowolenia klientów
poprzez wykorzystywanie prawidłowo wyregulowanych, konserwowanych i obsługiwanych urządzeń produkcyjnych,
– maksymalizację ekonomicznego okresu użytkowania wyposażenia produkcyjnego,
– utrzymanie warunków bezpiecznej eksploatacji sprzętu i zapobieganie rozwojowi zagrożeń,
– minimalizację kosztów produkcji lub kosztów własnych bezpośrednio związanych z obsługą i naprawą urządzeń,
– minimalizację częstotliwości i rozległości następstw przerw w procesie produkcji,
– maksymalizację zdolności produkcyjnych obiektów i wyposażenia.
Obsługa eksploatacyjna może być prowadzona na kilka sposobów. Różnią się
one od siebie przede wszystkim stopniem skomplikowania i wielkością zaangażowanych środków. W literaturze często przeprowadzany jest następujący podział
możliwych podejść:
1. Brak obsługi eksploatacyjnej. Eksploatacja aż do wymiany zużytego urządzenia, jego remontu lub wystąpienia awarii i konieczności jej usunięcia.
2. Prowadzenie konserwacji profilaktycznej (preventive maintenance) w jednej
z następujących form [Muhlemann, Oakland, Lockyer 1995, s. 207]:
– okresowa – prowadzona w określonych stałych odstępach czasu,
– resursowa – realizowana po wykonaniu przez urządzenie określonej ilości pracy,
– według możliwości – wykonywana, gdy są spełnione określone warunki organizacyjno-ekonomiczne, np. jest zapewniony dostęp do urządzenia z uwagi na okresową przerwę w pracy,
– uwarunkowana stanem – moment obsługi określany jest na podstawie przeprowadzanych okresowo kontroli stanu urządzenia lub jego szczególnie narażonych na zużycie elementów.
3. Prowadzenie konserwacji prognozowanej (predictive maintenance). Obsługa
tego typu polega na przewidywaniu i zapobieganiu powstawaniu awarii na podstawie zestawień prowadzonych wcześniej napraw i statystycznej analizy prawdopodobieństwa ponownego wystąpienia usterek. Analiza ta określa możliwe momenty
wystąpienia awarii oraz dostarcza informacji niezbędnych dla prawidłowego gospodarowania częściami zamiennych.
Przedsiębiorstwo wybiera najbardziej korzystny sposób prowadzenia obsługi
eksploatacyjnej w zależności od swoich potrzeb lub możliwości techniczno-finansowych.
Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM
65
3. Charakterystyka programu TPM
Na bazie wyżej wymienionych sposobów prowadzenia konserwacji wyposażenia powstało TPM (Total Productive Maintenance). Jego bezpośrednich korzeni
należy dopatrywać się w systematycznym podejściu do konserwacji profilaktycznej
(preventive maintenance – PM) promowanej w przemyśle japońskim w latach sześćdziesiątych XX w. W literaturze anglojęzycznej TPM najczęściej określany jest
mianem programu, chociaż można znaleźć publikacje nazywające go metodą lub
nawet techniką. Definiuje się go jako „obsługę konserwacyjną prowadzoną przez
wszystkich pracowników w małych zespołach” [Douglas 2002, s. 727]. Inną definicję proponuje W.S. Chaneski: program zarządzania konserwacją skoncentrowany
na eliminacji czasu bezczynności wyposażenia [Chaneski 2002, s. 46]. Cel główny
TPM jest często określany skrótowo jako dążenie do osiągnięcia stanu: „zero przestojów” i „zero defektów” spowodowanych nieprawidłową pracą maszyn. Te dwa
cele są czasem uzupełniane określeniami: „zero wypadków” i „zero marnotrawstwa”. W założeniu implementacja programu w przedsiębiorstwie ma prowadzić
do powstawania oszczędności poprzez podniesienie produktywności wyposażenia
[Al-Hassan, Chan, Metcalfe 2000, s. 596].
W TPM jako źródło niskiego wykorzystania posiadanego wyposażenia wskazywanych jest sześć głównych przyczyn powstawania strat w trakcie eksploatacji
urządzeń. W literaturze grupowane są one w następujące trzy kategorie [Total Productive Maintenance… 2003, s. 2]:
1. Straty związane z wyłączeniem urządzeń. Powstają, gdy urządzenia są zatrzymane w czasie przewidzianym na pracę. Są to:
– awarie sprzętu – okresy napraw po nagłych i niespodziewanych defektach
i uszkodzeniach,
– przezbrojenia i regulacje – czas pomiędzy wykonaniem ostatniego detalu
z danej serii a wykonaniem pierwszego w pełni wartościowego z serii następnej.
2. Straty związane z obniżeniem prędkości pracy urządzeń. Występują, gdy
urządzenia są w ruchu, jednak nie pracują ze swoją maksymalną prędkością, na
jaką zostały zaprojektowane. Zalicza się do nich:
– straty związane z bezczynnością i krótkimi zatrzymaniami – gdy urządzenie
nie pracuje równomiernie. Do tej grupy zalicza się przestoje nie związane z awariami technicznymi, takie jak np. zablokowanie sensorów lub zablokowanie się
wyrobów gotowych na zsuwni (po stronie „wyjścia” urządzenia). Pomimo że operator może w łatwy sposób rozwiązać tego typu problemy, to częste ich pojawianie
się powoduje znaczący spadek wydajności stanowiska,
– praca przy obniżonej prędkości – odnosi się do różnicy pomiędzy aktualnie
stosowaną prędkością pracy a założoną w projekcie.
3. Straty związane z jakością. Powstają w wyniku wytwarzania produktów, które nie odpowiadają założonemu poziomowi jakości. Zaliczane są do nich:
– straty powstałe w wypadku, gdy wytworzony produkt nie odpowiada wymaganemu poziomowi jakości, nawet jeżeli poprzez dodatkową obróbkę może być do
takiego stanu doprowadzony,
66
Maciej Walczak
– straty wynikające z wytwarzania próbnych serii, np. po przezbrojeniu maszyny, kiedy proces jeszcze nie jest w pełni stabilny i powstające w jego wyniku produkty nie odpowiadają założonej specyfikacji.
Posiadanie świadomości istnienia wyżej wymienionych przyczyn powstawania
strat ułatwia późniejszą identyfikację ich źródeł oraz skuteczne ich eliminowanie.
Pełne wdrożenie TPM obejmuje siedem podstawowych obszarów działalności
przedsiębiorstwa:
1. Zarządzanie ludźmi i koncentracja na postępie. W trakcie prowadzenia projektów wymagane jest tworzenie interdyscyplinarnych zespołów pracowniczych,
zajmujących się rozwiązywaniem problemów obsługi wyposażenia. Eliminacja defektów i obniżanie kosztów wymaga niejednokrotnie współpracy pomiędzy wydziałami obsługi (utrzymania ruchu) i produkcji. Poprzez współdziałanie poprawiają
się wzajemne stosunki pomiędzy pracownikami. Dąży się do przeniesienia części
obowiązków z wydziału obsługi na operatorów maszyn, umożliwiając tym pierwszym zajęcie się bardziej skomplikowanymi i pracochłonnymi zajęciami związanymi np. z konserwacją prognozowaną.
2. Autonomiczna obsługa konserwacyjna (autonomous maintenance – AM).
Obsługą konserwacyjną można objąć wszystkie środki trwałe znajdujące się w przedsiębiorstwie, poczynając od prostych narzędzi ręcznych, na budynkach skończywszy.
W programie TPM obsługę konserwacyjną powierza się operatorom. Ich zadaniem jest od tego momentu śledzenie i dbanie o stan i efektywność wykorzystania
powierzonych im środków pracy. Przy wdrażaniu konserwacji autonomicznej można zaproponować następujący tok postępowania [Katila 2000, s. 22]:
a) czyszczenie inicjujące program – koncentracja na: usunięciu kurzu i zanieczyszczeń głównie z obudów urządzeń, smarowaniu mechanizmów i napinaniu luzów, wykrywaniu i usuwaniu drobnych problemów związanych z czyszczeniem wyposażenia,
b) rozwiązywanie przyczyn: nadmiernego kurzenia się, powstawania zabrudzeń
i zacieków, ulepszanie tych elementów wyposażenia, które są trudne do wyczyszczenia lub smarowania, praca nad zredukowaniem czasu niezbędnego do czyszczenia i smarowania,
c) ustanowienie standardowych procedur czyszczenia, smarowania i usuwania
brudu,
d) wprowadzenie ogólnej kontroli zgodnej z zaleceniami podanymi w instrukcji obsługi, powierzenie członkom kół jakości wykrywania i usuwania pomniejszych
defektów wyposażenia,
e) ustanowienie inspekcji autonomicznej na podstawie list kontrolnych,
f) dokonanie standaryzacji czynności kontrolnych na poszczególnych stanowiskach poprzez pogrupowanie ich w kategorie, np.:
– standaryzacja procedur kontroli czystości i smarowania,
– ustanowienie standardów czystości i smarowania na poszczególnych stanowiskach,
– standaryzacja gromadzonych danych,
– standaryzacja materiałów i narzędzi stosowanych przy konserwacji,
Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM
67
g) wprowadzenie w pełni autonomicznej konserwacji, rozwinięcie polityki konserwacji urządzeń i zapewnienie regularności w podejmowaniu działań usprawniających; rejestrowanie średniego czasu pomiędzy awariami (MTBF – mean time
between failures), analizowanie rezultatów programu, a w razie potrzeby podejmowanie kroków zaradczych.
3. Konserwacja planowana (planned maintenance – PM) – polega na okresowej obsłudze związanej z konserwacją profilaktyczną i prognozowaną. Ponadto
w ramach PM kontrolowany jest także średni czas pomiędzy awariami (MTBF),
na podstawie którego opracowuje się harmonogramy obsługi okresowej poszczególnych urządzeń. Prowadzenie konserwacji planowanej jest fundamentem do rozwoju TPM – będącego w istocie jej rozwinięciem.
4. Podnoszenie jakości produkcji i satysfakcji klienta. Jeden z celów TPM jest
określony jako „zero defektów”, konieczne jest zatem opracowanie zestawu działań
związanych z kontrolą stanu wyposażenia pod względem powstawania wszelkiego
rodzaju wad w produktach. Tok postępowania, w przypadku wykrycia odchyleń od
zadanej jakości, może zostać określony w następujących punktach [Productivity
Development Team 1997, s. 16]:
a) ocena stanu istniejącego,
b) zdefiniowanie problemu,
c) przeprowadzenie analizy warunków, w jakich powstają usterki,
d) rozpatrzenie czynników, w wyniku których następuje wadliwe działanie urządzenia,
e) rozważenie problemu w odniesieniu do możliwych przypadkowych czynników,
f) opracowanie wskazówek dotyczących kontroli urządzenia i przywrócenia go
do sprawności,
g) kontrola rezultatów,
h) doskonalenie obsługi.
5. Edukacja i szkolenia personelu. Wprowadzenie TPM w przedsiębiorstwie
jest związane z ciągłym podnoszeniem kwalifikacji personelu poprzez szkolenia
dotyczące obsługiwanego wyposażenia. Formą szkolenia może być obecność operatora urządzenia podczas konserwacji przeprowadzanej przez technika z działu
utrzymania ruchu. Edukacja prowadzona w tej formie powinna być połączona
z wymianą uwag na temat różnych problemów i ich rozwiązań w odniesieniu do
danego stanowiska. Warto podkreślić także wpływ programu TPM na wzrost satysfakcji pracowników z wykonywanej pracy ze względu na podniesienie: produktywności, jakości, poprawę stanu stanowisk pracy i eliminację marnotrawstwa.
6. Wczesny okres wprowadzania zmian. Obszar ten odnosi się do momentu
wprowadzania nowych wyrobów lub instalowania nowego wyposażenia. Podejmowanie działań w tym zakresie ma na celu sprawne wprowadzanie zmian w systemie
produkcyjnym oraz zabezpieczenie się przed wytwarzaniem gorszych jakościowo
wyrobów w okresie następującym bezpośrednio po zmianie asortymentu. Zadaniem TPM jest ponadto zwracanie uwagi na walory eksploatacyjne nowo projektowanego wyposażenia i łatwość jego konserwacji.
68
Maciej Walczak
7. Poprawa bezpieczeństwa i środowiska pracy. Poprzez podjęcie działań związanych z TPM, takich jak np. wprowadzenie techniki 5S, w istotnym stopniu podnosi się, w szczególności na stanowiskach produkcyjnych, bezpieczeństwo i higienę
pracy. Podjęcie wysiłków w tym obszarze współgra z dążeniem do osiągnięcia celu
określanego mianem „zero wypadków”.
Metodyka wdrażania programu TPM została sformułowana przez JIPM (Japanese Institute of Plant Maintenance). Jej opis można znaleźć w opracowaniu
opublikowanym w 1988 r. przez S. Nakajimę [Douglas 2002, s. 728]. Przedstawiony
w nim tok postępowania składa się z dwunastu etapów, z których pięć stanowi
przygotowanie czynnika ludzkiego wraz z aspektami organizacyjnymi, natomiast
kolejnych siedem opisuje wdrożenie programu. Etapy implementacji TPM w przedsiębiorstwie można przedstawić następująco [Katila 2000, s. 23]:
1. Ogłoszenie decyzji kierownictwa o wdrożeniu TPM:
– określenie ogólnych celów TPM w ulotkach zakładowych,
– umieszczenie artykułów na temat TPM w gazecie zakładowej.
2. Rozpoczęcie kampanii edukacyjnej:
– seminaria i szkolenia dla kadry kierowniczej,
– prezentacje dla szeregowych pracowników.
3. Stworzenie struktur promujących TPM:
– utworzenie specjalnych komisji na każdym poziomie zarządzania w celu promocji TPM,
– utworzenie centralnej jednostki ds. TPM.
4. Określenie zasadniczej polityki i celów TPM:
– analiza aktualnej sytuacji w zakładzie,
– ustanowienie celów,
– określenie satysfakcjonujących wyników.
5. Sformułowanie ogólnego planu dla rozwoju TPM:
– przygotowanie szczegółowych planów dla wszystkich obszarów objętych wdrożeniem TPM.
6. Rozpoczęcie wdrażania:
– zaproszenie klientów, dostawców i podwykonawców, zapoznanie ich z wprowadzanym w przedsiębiorstwie programem TPM.
7. Podnoszenie efektywności każdego elementu wyposażenia:
– wybór wzorcowego wyposażenia,
– utworzenie zespołów zadaniowych.
8. Rozwinięcie programu konserwacji autonomicznej:
– propagowanie siedmiu kroków w dochodzeniu do konserwacji autonomicznej,
– szkolenia w zakresie umiejętności diagnostycznych,
– opracowanie procedur certyfikacyjnych.
9. Rozwinięcie programu obsługi planowej dla działu utrzymania ruchu:
– uwzględnienie w całości programu obsługi okresowej (profilaktycznej) i prognozowanej,
– uwzględnienie gospodarki częściami zamiennymi, narzędziami, rozkładami
i planami działań.
Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM
69
10. Prowadzenie szkoleń mających na celu poprawę umiejętności obsługi i konserwacji urządzeń:
– organizowanie szkoleń dla kierowników grup,
– promowanie przekazywania zdobytej przez kierowników wiedzy swoim zespołom.
11. Rozwinięcie programu zarządzania wyposażeniem we wczesnym okresie
eksploatacji:
– stosowanie konserwacji prewencyjnej,
– stosowanie konserwacji wyposażenia, zalecanej przez producenta, przy rozruchu,
– stosowanie analizy kosztu całkowitego dla przyjętego systemu obsługi eksploatacyjnej.
12. Udoskonalanie poszczególnych obszarów wdrożenia TPM:
– przyznawanie nagród w zakresie obsługi konserwacyjnej,
– wyznaczenie kolejnych celów.
4. Wybrane metody i techniki pomocnicze TPM
Program TPM może być z powodzeniem wdrażany w powiązaniu z wieloma
metodami szeroko stosowanymi w nowocześnie zarządzanych przedsiębiorstwach.
Wśród nich najczęściej wymienia się: Just-in-Time, Kaizen, 5S, SMED itp. Często
wspominany jest także TQM jako bardzo dobra podstawa pod późniejsze wprowadzanie TPM. Związek taki tłumaczony jest zmianami kultury organizacyjnej zmierzającymi w wyniku wprowadzenia TQM w takim kierunku, że późniejsze wdrażanie
programu TPM przebiega sprawniej ze względu na odpowiednio ukształtowane
postawy pracowników. Bez takiej podstawy trzeba wiele więcej wysiłku włożyć najpierw w odpowiednią zmianę kultury organizacyjnej. Można także stwierdzić, że
TPM staje się uzupełnieniem TQM, w którym nie przywiązuje się zbyt dużej wagi
do rozwiniętej obsługi wyposażenia produkcyjnego.
W trakcie wdrażania oraz późniejszego stosowania TPM wykorzystuje się szereg metod i narzędzi pomocniczych. Część z nich, ze względu na swoją uniwersalność, jest szeroko znana i stosowana, np. w TQM lub SMED. Zalicza się do nich
między innymi [Jostes, Helms 1994, s. 19]:
1. Analiza Pareto – bardzo uniwersalna i szeroko stosowana technika. W TPM
znajduje zastosowanie np. do określania ważności problemów do rozwiązania lub
monitorowania postępów prowadzonych prac.
2. Statystyczna kontrola procesu.
3. Techniki rozwiązywania problemów. Ułatwiają rozwiązywanie wybranych,
np. na podstawie analizy Pareto, problemów. Należy do nich zaliczyć między innymi: burzę mózgów, analizę morfologiczną, diagramy przyczynowo-skutkowe, metodę pięciu pytań „dlaczego” itp.
4. System Poka-yoke. System ten redukuje liczbę braków, pozwala na przeprowadzenie pełnej kontroli produkcji, a w przypadku wykrycia odchyleń od zadanej
normy na podjęcie stosownych kroków zaradczych.
70
Maciej Walczak
5. Programy uznaniowe i nagrody. Celem tego typu programów jest zachęcenie pracowników do aktywnego udziału w TPM.
Odrębną grupę stanowią natomiast narzędzia charakterystyczne dla TPM. Są
to między innymi: wskaźnik OEE, arkusz rejestracji problemu, automatyczne monitorowanie pracy urządzeń.
1. Overall Equipment Effectiveness (OEE). Jest to wskaźnik służący do pomiaru skuteczności wdrożenia TPM. Obliczany jest jako iloczyn wskaźników: dostępności urządzenia, wykorzystania czasu pracy, wskaźnika efektywności i jakości produkcji (1):
OEE = dostępność · wydajność · efektywność · jakość
(1)
Sposób obliczania OEE można przedstawić na następującym przykładzie [Murphy, Saxena, Levinson 1996, s. 125]:
Dostępność urządzenia oblicza się jako procent czasu, w którym stanowisko jest
dostępne dla produkcji. Awarie, przezbrojenia, naprawy i konserwację profilaktyczną
zalicza się do czasu, w którym stanowisko jest niedostępne dla produkcji (2):
dostępność urządzenia =
fundusz czasu pracy – czas przestojów
fundusz czasu pracy
(2)
Czas przestojów liczony jest jako suma czasów planowanych i nieplanowanych
zatrzymań w pracy urządzenia.
Np.:
fundusz czasu pracy = 24 godz.
czas przestojów w pracy stanowiska = 2 godz.
dostępność urządzenia =
24 – 2
24
· 100% = 91,7%
Wykorzystanie czasu pracy można określić jako procentowy udział rzeczywistego czasu pracy urządzenia w czasie dostępnym dla produkcji (3). Na wykorzystanie czasu pracy wpływają czasy bezczynności urządzenia spowodowane: brakiem produktu, brakiem operatora, przerwą na posiłek, przerwami na zebrania
personelu produkcyjnego:
wykorzystanie czasu pracy =
rzeczywisty czas pracy urządzenia
fundusz czasu pracy – czas przestojów
Np.:
rzeczywisty czas pracy urządzenia w ciągu doby = 19 godz.
dostępny czas na pracę w ciągu doby = 22 godz.
wykorzystanie czasu pracy =
19
22
· 100% = 86,4%
(3)
Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM
71
Wskaźnik efektywności jest stosunkiem pomiędzy wydajnością aktualną a teoretyczną maksymalną wydajnością danego urządzenia (4):
wskaźnik efektywności =
aktualna wydajność
teoretyczna maksymalna wydajność
(4)
Np.: wytworzonych zostało 1615 sztuk określonych elementów w ciągu 19 godzin, teoretycznie można wytworzyć w tym czasie 1900 sztuk:
wskaźnik efektywności =
1615
1900
· 100% = 85%
Wskaźnik jakości informuje o procentowym udziale dobrych wyrobów w całkowitej produkcji wykonanej na danym urządzeniu (5). Jako wyroby wadliwe uznaje
się także te, które kwalifikują się do poprawy:
wskaźnik jakości =
wyroby dobre
całkowita produkcja na danym stanowisku
(5)
Np.: wykonano 1520 sztuk dobrych na 1615 wytworzonych:
wskaźnik jakości =
1520 sztuk
1615 sztuk
· 100% = 94,1%
W niniejszym przykładzie wskaźnik OEE dla prezentowanego stanowiska wyniósł:
OEE = 91,7% · 86,4% · 85,0% · 94,1% = 63,4%
Typowe wartości wskaźnika OEE przed wdrożeniem TPM mieszczą się w przedziale 50–60%. Natomiast pięcioletni okres wdrażania TPM powinien przynieść
poprawę tego wskaźnika do poziomu 85% [Jostes, Helms 1994, s. 19]. Szacuje się,
że przez kilka pierwszych lat prowadzenia programu TPM wskaźnik OEE powinien wzrastać średnio o pięć procent rocznie.
2. Arkusz rejestracji problemu. Służy do zapisu wszelkich usterek i ich przyczyn,
jakie miały miejsce w danej jednostce organizacyjnej. Na jego podstawie możliwe
jest określenie liczby awarii, ich najczęstszych przyczyn, stanowisk o najwyższej
awaryjności, czasu trwania przestojów niezbędnego do obliczania wskaźnika OEE.
Przeprowadzona analiza staje się podstawą do określenia zmian, które należy wprowadzić w wyposażeniu, ustalenia standardów konserwacji, przezbrajania urządzeń,
list kontrolnych dla konserwacji autonomicznej itp. Przykładowy arkusz rejestracji
problemu przedstawia tabela 1.
72
Maciej Walczak
Tabela 1. Arkusz rejestracji problemu
Lp. Data
1.
01.09.
Numer
linii
L2
Czas
Urząprzestoju
dzenie
(min)
Fr-3
30
Opis
problemu
Uszkodzona
część
wolne
zawór
przesuwanie hydrauliczstołu
ny
Przyczyna
uszkodzenia
części
zanieczyszczenie
drobinami
brudu z oleju
hydraulicznego
błąd ludzki
niezwracanie
uwagi na
czystość oleju
w instalacji
hydraulicznej
2.
3.
Źródło: [Productivity Development Team 1997, s. 23].
3. Elektroniczne monitorowanie parametrów pracy maszyn. „Są to zwykle współpracujące z komputerem urządzenia umożliwiające wykrywanie niezdatności obiektów, zanim dojdzie do poważnych następstw, a nawet zniszczeń. Na przykład, urządzenia sensorowe instaluje się w celu monitorowania takich parametrów, jak wibracje,
poziom temperatury, ciśnienia, zużycie środków smarujących, zmiany
w rezystancji, składzie substancji produkowanych przez fabryki chemiczne itp. Zmiany tych parametrów wskazują często na pogorszenie stanu technicznego wyposażenia i mogą na czas ostrzec przed nadchodzącym uszkodzeniem” [Muhlemann
1995, s. 226]. Działania tego typu są zgodne z podejściem stosowanym w konserwacji profilaktycznej, która odbywa się na podstawie badania stanu najbardziej
podatnych na zużycie elementów wyposażenia. Ponadto tego typu automatyzacja
odciąża personel od przeprowadzania okresowych kontroli, a także poprawia bezpieczeństwo podczas ich wykonywania.
5. Procedura i korzyści wdrożenia TPM w branży
motoryzacyjnej*
W drugiej połowie lat osiemdziesiątych XX w. właścicielem 99% akcji pewnego
przedsiębiorstwa wytwarzającego pojazdy samochodowe została spółka japońska.
Nowy właściciel przeprowadził istotne zmiany w systemie zarządzania. Japończycy
rozpoczęli wdrażanie znanych u siebie metod zarządzania, w tym także programu
TPM. Pierwszymi poczynionymi krokami było wprowadzenie metody 5S, zastosowanie wskaźnika OEE oraz motywowanie załogi. Postanowiono skupić się nad
poprawą jakości, eliminacją kosztów oraz opóźnień w realizacji zamówień.
W latach 1992–1994 wdrożono program TPM w administracji i rozszerzono go
* Opis przypadku za: [Ireland, Dale 2001, s. 189].
Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM
73
o autonomiczną i planowaną konserwację urządzeń. W 1994 r. przedsiębiorstwo
otrzymało nagrodę pierwszego stopnia z Japan Institute of Plant Maintenance wyróżniającą przeprowadzone wdrożenie TPM.
Wprowadzenie TPM rozpoczęto od wyznaczenia zespołu składającego się z 12
koordynatorów składających swoje raporty bezpośrednio do dyrektora zakładu.
Ich głównym zadaniem było skoncentrowanie się na podniesieniu produktywności
i redukcji przestrzeni produkcyjnej, mających w efekcie doprowadzić do podniesienia liczby wytwarzanych produktów w ich działach. Przykładowo: w 1989 r. na
wytworzenie jednego motocykla potrzeba było 35 dni, po wprowadzeniu zmian
okres ten uległ skróceniu do 7 dni. Obecnie w przedsiębiorstwie dąży się do osiągnięcia optymalnego zrównoważenia linii produkcyjnych oraz umożliwienia produkcji jednostkowej.
Kolejnym ważnym działaniem było wdrożenie konserwacji autonomicznej zgodnie z siedmioetapową metodyką podaną przez S. Nakajimę. Po każdym zakończonym etapie wprowadzania konserwacji autonomicznej na danym urządzeniu był
przeprowadzany audyt. W przypadku pozytywnego wyniku audytu zespół otrzymywał od swojego kierownika nagrodę, po czym przechodzono do kolejnego etapu.
Efekty wdrożenia programu TPM zobrazować można następującym przykładem: w 1999 r. na 1123 urządzeniach wystąpiło jedynie 877 awarii trwających dłużej niż pięć minut, średni czas pomiędzy awariami na urządzeniach wyniósł zatem
1,3 roku. Przez ten okres pomiar rezultatów był przeprowadzany przy zastosowaniu zmodyfikowanego wskaźnika OEE. Urządzenia do konserwacji oraz usprawnień wyznaczano przy zastosowaniu metody ABC. W tym celu opracowano specjalną klasyfikację posiadanych urządzeń. Na przykład, maszyna „klasy A” jest taką,
która stanowi wąskie gardło ważnej linii produkcyjnej, dla tego urządzenia nie ma
w razie awarii innego, mogącego je zastąpić. Dlatego też maszyny zaliczone do
klasy A mają zawsze priorytet przy naprawach i planowanej konserwacji, są ponadto monitorowane w sposób ciągły. Wskaźnik OEE jest obliczany dla wszystkich
urządzeń zaliczonych do klasy A i dla 30% urządzeń klasy C.
W opisywanym przedsiębiorstwie przywiązuje się dużą wagę do ludzi i ich szkolenia. Na ten cel wydawane jest około 2,5% przychodów ze sprzedaży. Przejawem
zaangażowania w rozwój personelu jest fakt wysłania przez nowego właściciela 300
operatorów do pracy z ich odpowiednikami w Japonii. Wzrost umiejętności operatorów oznacza brak konieczności zatrudniania dyspozytorów i inspektorów. Zredukowana została także liczba osób z obsługi technicznej (konserwacyjnej) – np.
zatrudnione są cztery osoby, zajmujące się jedynie konserwacją na wydziale wyposażonym w 350 maszyn. Położono także duży nacisk na pracę zespołową, każdy
z powołanych zespołów ds. TPM układa swój własny trzyletni plan działania,
a następnie przedstawia postęp w jego realizacji na przeznaczonej w tym celu tablicy tak, aby ułatwić komunikację pomiędzy członkami swojego zespołu oraz resztą
wydziału. W zespołach oprócz szeregowych pracowników znajdują się także inżynierowie, którzy jako specjaliści w zakresie obsługi technicznej oceniają poczynione postępy i pomagają w realizacji przyjętych celów.
74
Maciej Walczak
W omawianym przedsiębiorstwie, oprócz powyższych zmian, przeprowadzono
spłaszczenie struktury organizacyjnej w sferze produkcji. Obecnie istnieją cztery
poziomy w hierarchii: operatorzy, inżynierzy ds. usprawnień, liderzy zespołów
i dyrektor zakładu.
Program TPM został wprowadzony nie tylko w produkcji, ale także w biurach
przedsiębiorstwa, gdzie w jego ramach miedzy innymi zlikwidowano 30% różnego
rodzaju podejmowanych czynności administracyjnych.
6. Uwagi końcowe
TPM jest kompleksowym programem służącym doskonaleniu procesów w organizacji, powstałym w wyniku rozwijania wcześniejszych podejść do problemu
konserwacji wyposażenia produkcyjnego. Funkcjonuje w dwóch płaszczyznach:
materialnej – kładąc nacisk na techniczną stronę konserwacji urządzeń, oraz ludzkiej, gdzie służy rozwijaniu umiejętności personelu i kształtowaniu kultury w zakresie obsługi i konserwacji urządzeń. Właśnie ten drugi aspekt wdrożenia TPM
jest bardzo istotny. Operator danego stanowiska musi być świadomy, że zmienia
się jego rola i oprócz realizacji dotychczasowych czynności jego zadaniem jest także czyszczenie powierzonego mu urządzenia, smarowanie go i wykonywanie drobnych regulacji i napraw.
Rozpatrując go od strony metodologicznej, TPM wydaje się stosunkowo łatwy
do wdrożenia w przedsiębiorstwie. Zasadniczą przeszkodą w osiągnięciu sukcesu
może okazać się wytworzenie odpowiednich postaw wśród załogi. Kolejnym godnym podkreślenia aspektem, nie akcentowanym należycie w literaturze, jest konieczność wykształcenia mechanizmów podtrzymujących stosowanie TPM w przedsiębiorstwie. Wdrażanie TPM trwa co najmniej 2–3 lata, średnio jest to 5 lat [Ireland, Dale 2001, s. 190]. Nie wystarczy jednak jedynie wdrożyć opisywany program. W wyniku zaniechania może dojść do sytuacji, w której po pewnym czasie
wszystko funkcjonuje „tak jak dawniej” i pracownicy samorzutnie zaprzestają wykonywania dodatkowych obowiązków, „ponieważ wszystkie urządzenia działają
poprawnie”.
Ciekawym aspektem zastosowania TPM może być wykorzystanie go w obszarach pozaprodukcyjnych, np. w biurze. Ciągły postęp i idące w parze z nim zapotrzebowanie na przetwarzanie informacji wprowadza do biur coraz to nowsze urządzenia, nasycając nimi działy administracyjne przedsiębiorstw. Objęcie wspomnianego
wyposażenia programem konserwacji powinno wpłynąć na obniżenie awaryjności
i wydłużenie jego żywotności. Ponadto poprzez zmniejszenie liczby przestojów spowodowanych różnego rodzaju awariami wyposażenia powinna się podnieść wydajność pracowników biurowych.
Program doskonalenia konserwacji wyposażenia produkcyjnego TPM
75
Literatura
Al-Hassan K., Chan J., Metcalfe A. [2000] The Role of Total Productive Maintenance in Business Excellence, „Total Quality Management”, vol. 11, nr 4/5, 6.
Chaneski W.S. [2002], Total Productive Maintenance – An Effective Technique, „Modern Machine
Shop”, July.
Douglas A. [2002], Improving Manufacturing Performance, Quality Congress.
Ireland F., Dale B.G. [2001], A Study of Total Productive Maintenance Implementation, „Journal of
Quality in Maintenance Engineering”, vol. 7, nr 3.
Jostes R.S., Helms M.M. [1994], Total Productive Maintenance and Its Link to Total Quality Management, „Work Study”, vol. 43, nr 7.
Katila P. [2000], Applying Total Productive Maintenance – TPM Principles in the Flexible Manufacturing
Systems, „Teknisk Rapport”, Lulea Tekniska Universitet.
Moore R. [2001], Comparing Major Manufacturing Improvement Methods – Part 3, „Plant Engineering”, November.
More than a Maintenance Technique [1999], „Works Management”, September.
Muhlemann A., Oakland J., Lockyer K. [1995], Zarządzanie. Produkcja i usługi, PWN, Warszawa.
Murphy R., Saxena P., Levinson W. [1996], Use OEE; Don’t Let OEE Use You, „Semiconductor International”, September.
Paris J.W. [1995], There’s Value Added in TPM, „Industrial Distribution”, April.
Productivity Development Team [1997], Focused Equipment Improvement for TPM Teams, Productivity Inc., Portland, Oregon.
Tonkin L. [1988], Taking a New Look at Machine Maintenance, „Manufacturing Systems”, February.
Total Productive Maintenance, The Six Big Losses, and Overall Equipment Effectiveness and the TPM
Vision, publikacja elektroniczna opracowana w Worldwide Business Solutions, Londyn, http://
www.wwbsgroup.com/ article11.htm [12 listopada 2003].
The Total Productive Maintenance (TPM) Programme for Improved
Maintenance of Production Equipment
This article presents the TPM (Total Productive Maintenance) programme used to improve
the level of use and to prolong the life of production equipment at enterprises and to increase the
involvement of production employees in equipment maintenance. It discusses the chief areas
covered under the TPM programme, its implementation stages and supporting techniques,
including inter alia: defining Overall Equipment Effectiveness (OEE), the problem registration
spreadsheet, and methods for the electronic monitoring of machine operating parameters. It also
presents an example of TPM implementation at a company in the automotive sector.