Komplexní produktivní údržba (TPM)

1

Komplexní produktivní údržba (TPM)

Servisní logistikaprof. Ing. Václav Legát, DrSc.

Technická fakulta ČZU v PrazeKatedra jakosti a spolehlivosti strojů

[email protected]

2

Nástin metod komplexní produktivní údržby (TPM)

• TPM (Total Productive Maintenance) - komplexní produktivní údržba spojuje:

> japonské koncepce komplexního managementu jakosti (TQM)

> s komplexním zapojením všech zaměstnanců do údržby

> s praktikováním preventivní údržby

3

Porovnání komplexního řízení/managementu jakosti (TQC/TQM) a komplexní produktivní údržby (TPM)

Kategorie TQM/TQC TPM

Cíle změna podnikové kultury dosažení vysoké jakosti

změna podnikové kultury vyloučení ztrát v provozu výrobního zařízení

Objekt zájmu jakost (výstupy z výrobních procesů)

provozuschopnost a způsobilost výrobního zařízení (vstupy do výrobních procesů)

Prostředky pro dosažení cílů

zavádění systémů řízení jakosti (systemizace, standardizace) organizačně a procesně orientovaných

organizace údržby výrobního zařízení orientovaná na propojení pracovníků údržby, obsluh a konstruktérů

Vzdělání pracovníků

zaměřeno na plánování, řízení a zlepšování jakosti (klasické i manažerské nástroje, metodika trvalého zlepšování)

zaměřeno na řízení, plánování a zlepšování údržby strojů (výcvik údržbářů a obsluh v zabezpečování spolehlivosti)

Aktivity malých skupin pracovníků a týmová práce

kroužky jakosti, zlepšování procesů speciálními nebo výrobními týmy

integrace různých aktivit prováděných na pracovišti výrobními týmy s aktivitami prováděnými i týmy údržbářů

4

Charakteristika TPM• zapojením obsluhy

do výkonu preventivní údržby

• aktivity malých skupin

• zlepšování udržovatelnosti, přestavitelnosti a seřizování strojů

• výcvik obsluh

5

AB

ŽR

DÚ

Komplexníproduktivní

údržba

KON TS ET CHR NU IK CT IÉŘI

OB

SL

UH

A

?

6

Konkurence Opatření Zákazník

Redukce nákladůprostřednictvím

zlepšování v TPM

Obtíže při hledáníúdržbářů

Požadavky na zkrácenívýrobních cyklů

Trvale stoupajícínároky na jakost

Redukce nákladůpro přežití

Tvořivé přístupyk redukci poruch

Minimalizacepřípravných časů

Obohacení práceobsluhy

Žádnéprostoje

Žádnézávady

Žádné nehody

Cíle

Hlavní cíle TPM jsou určeny konkurenčním prostředím

7

Cíle preventivní údržby

• zabezpečení normálních provozních a udržovacích podmínek

• včasné zjištění nenormálních provozních a udržovacích podmínek

• okamžitá reakce na nenormální provozní a udržovací podmínky provedením údržby

8

Produktivní údržba

Preventivní medicína

denníúdržba

inspekce(diagnostika)

preventivníopravy a výměny

denníprevence

zdravotníkontroly

včasnáléčba

Preventivní údržba

9

Nástroje realizace TPM

změna postojů všech pracovníků k údržbě v podniku

zvyšování kvalifikace a dovedností údržbářů i obsluh v oblasti údržby výrobního zařízení

měření a zvyšování efektivity (možnosti využití) každého výrobního zařízení v podniku (v pořadí kategorií důležitosti tohoto zařízení)

zavádění a důsledné uplatňování plánovitého přístupu k údržbě v údržbářských útvarech

údržbářské a zlepšovatelské aktivity malých skupin pracovníků (výrobně údržbářských týmů)

10

Výchovaa trénink

TPM

Údržba vykonávanáobsluhou

(autonomně)

Plánovanáúdržba

Zlepšováníprocesův údržbě

Komplexní produktivní údržba

4 blokyTPM

Celkově zlepšit pracoviště, vytvořit optimální podmínky vevztahu „člověk - stroj“

v klasické TPMnavíc blok zlepšování konstrukce strojů

11

mojemojevazby?

??

Člověk a stroj

12

Postup realizace TPM

1. Oznámení rozhodnutí vrcholového managementu o zavádění TPM (přednášky o TPM v podniku, propagace ve firemním časopise).

2. Začátek školení a kampaně pro zavádění TPM (informační systém pro měření efektivity výrobního zařízení, školení středního managementu).

3. Vývoj organizace pro podporu TPM (ustanovení podnikového zmocněnce a tvorba organizační struktury pro zavádění TPM).

4. Stanovení hlavních cílů a zásad TPM (analýza stávajících podmínek, stanovení cílů a odhad přínosů a výsledků).

13

Postup realizace TPM - pokračování

5. Zhotovení rámcového plánu pro zavedení TPM (vylepšení efektivity zařízení, program údržby, zabezpečování jakosti, plánovaná údržba, školení a výcvik).

6. Spuštění (odstartování) TPM (shromáždění zaměstnanců, seznámení s vypracovanými plány, postupem realizace, získání podpory zaměstnanců k vyhlášenému programu TPM).

7. Zvyšování efektivity výrobního zařízení (měření efektivity, analýza příčin ztrát, návrhy na jejich odstranění a zlepšení efektivity zařízení).

14

Postup realizace TPM - pokračování

8. Sestavení autonomního programu údržby pro obsluhu výrobního zařízení.

9. Vypracování programu preventivní údržby a řízení údržby po poruše pro údržbářský útvar podniku.

10. Provádění školení obsluh a údržbářů.

11. Program pro uvádění nových zařízení do provozu.

12. Úplné provádění TPM a stanovení vyšších cílů (ucházení se o cenu produktivní údržby).

15

Harmonogram zavedení TPM

přípravné práce (bod 1 až 5) v trvání 3 až 6 měsíců bezvýhradná podpora vrcholového vedení

podniku zpracování dokumentace vytvoření speciálních malých týmů pro každý

úkol (skupinu úkolů) TPM zavádění TPM (bod 6 až 12) v trvání v průměru 3

roky vzdělávání a výcvik výrobně údržbářských týmů převzetí odpovědnosti výrobně údržbářských

týmů za vyčleněné údržbářské operace

16

Měření výsledků TPM

• produktivita údržby (vnitřní, vnější a celková)

• počet poruch za čas• efektivita (využití) a• způsobilost

výrobního zařízení• náklady na údržbu

17

Produktivita TPM

• Vnitřní produktivita údržby vyjadřuje výkon údržbáře za jednotku času a přímo ovlivňuje náklady na údržbu.

• Vnější produktivita údržby představuje dopad údržby na provozuschopnost a způsobilost výrobního zařízení.

• Celkovou produktivitu údržby lze vyjádřit změnou efektivity výrobního zařízení, tj. přírůstkem čisté produkce za jednotku času.

18

Produktivní údržba je zaměřena na zvyšovánípohotovosti výrobního zařízení a výkonnostiúdržbářských útvarů pomocí lepšího využíváníčasu, zlepšování používaných technologickýchpostupů a výkonu jednotlivých údržbářů.

Produktivita údržby je dána:

Využitím časusměny

Úrovní metod avyužitím

standardníchtechnologických

postupů

Výkonem(intenzitou

práce) údržbáře

19

PRODUKTIVITAÚDRŽBY

60%

100 %

30% REALITA

CÍL PRODUKTIVNÍ ÚDRŽBY

NEPRODUKTIVNÍ ČAS

PRODUKTIVNÍ ČAS

ČAS t

Reálná a cílová úroveň produktivity údržby

20

Časový fond údržbářeNeproduktivní

časProduktivní čas

Organizační čas:pohotovostčekánícestováníchyba okolípříprava pracovištěostatníOsobní čas:osobní a sociálnípotřebyvzdělávání a školenínávštěvy lékaře,úřadů, pojišťovny,účtárny a p.

Čas aktivnípreventivní

údržbyČas aktivní údržby po poruše

Logistický čas:čekání na NDdoprava

technickézpoždění

dobalokalizace

porouchanéčásti

časaktivníopravy

časkontrolya úklidu

čas opravy

21

TPM a využití výrobního zařízení

Provozní čas během směny

Provozní čas Organizačníprostoje

Produktivní čas

Čas na:Odpočinek,

osobnípotřebu

Operativní čas

Čas na: přípravu a ukončení

práce stroje nastavení a seřízení preventivní údržbu

Hlavníčas

Pomocný čas(upínání,

manipulace sobrobkem aj.)

údržbu po poruše odstranění technologic-

kých závad

TVORBAHODNOT TVORBA ZTRÁT

22

Faktory ovlivňující využití výrobního zařízení

1. Prostoje strojů a zařízení způsobené organizačními (výrobními) příčinami

2. Prostoje strojů a zařízení způsobené čerpáním času na odpočinek a osobní potřebu

3. Prostoje strojů a zařízení v důsledku preventivní údržby, kterou nelze provádět za chodu a v mimosměnovém období

23

Faktory ovlivňující využití výrobního zařízení (pokračování)

4. Prostoje strojů a zařízení v důsledku poruch a vyvolání dalších závislých ztrát

5. Prostoje strojů a zařízení v důsledku nutného přestavování a seřizování

6. Prostoje strojů a zařízení v důsledku technologických poruch

24

Faktory ovlivňující využití výrobního zařízení

(pokračování)

7. Nižší výkonnost strojů a zařízení v důsledku horšího technického stavu - skutečná výkonnost

8. Počet neshodných výrobků (zmetků) vzniklých v důsledku chybného výrobního procesu, který je způsoben špatným monitorováním, špatně provedenou údržbou (opravou) a nastavováním parametrů ovlivňujících způsobilost strojů a zařízení

9. Počet neshodných výrobků (ztráta materiálu) vzniklých v důsledku náběhu zpravidla procesní výroby do stabilního stavu

25

Sníženývýkon

při rozběhu

Zmetky avícepráce

Ztráty rychlosti(nevyužitý

výkon)Chod

naprázdno

Krátkodobéporuchy

Firma Zákazník

Šest velkých ztrát v průmyslové výrobě

Poruchy

Neplánovanéprostoje

Dlouhéseřizovánía změny

26

Celková efektivita zařízení (CEZ) – ukazatel účinnostiTPM

CEZCelkováefektivitazařízení

= Pohotovost x Výkonnost x Jakost

Prostoje v důsledkupreventivní údržby

Prostoje v důsledkuporuch(nad 5 minut)

Prostoje v důsledkunutného přestavování aseřizování

Prostoje v důsledkutechnologických poruch(do 5 minut)

Nižší výkonnostv důsledku horšíhotechnického stavu

Chod naprázdno

Ztráty neshodnýmivýrobky v důsledkuchybnéhovýrobního procesu

Ztráty neshodnýmivýrobky v důsledkunáběhu výrobníhoprocesu

Podíl počtu skutečněvyrobených dílů k počtuteoreticky vyrobitelnýchdílů

27

Výpočet celkové efektivity a využití zařízení (CEZ) pro daný stroj a zjištěné údaje (výsledky):

Denní časový fond tdcf = 1440 minut

Preventivní údržba (čištění + prohlídka) tPU = 20 minut

Přestavování (výměna nástroje a seřízení) tPS = 20 minut

Počet neshodných výrobků v důsledku chybného výrobního procesu zchyb = 5

Nepožadovaný čas výroby tnep = 960 minut (2 směny) Přestávka tosob = 30 minut

Údržba po poruše tUP = 40 minut

Počet vyrobených kusů za směnu (skutečná produkce) QSK = 330

Počet neshodných výrobků v důsledku náběhu výrobního procesu znab = 10

Logistický prostoj torg = 15 minut

Odstraňování technologických poruch tTP = 5 minut

Plánovaná pracnost výroby jednoho kusu Tpl = 0,95 minut

Naměřil a zaznamenal: František Novák

(TEEP) TCEZ (CEVZ)

=

Součinitel využití

(1440-960-30-15)/1440=435/1440

=0,3021

x

Součinitel pohotovosti

(435-20-40-5-20)/435=350/435=

=0,8046

x

Součinitel výkonnosti 330/(350/0,95)= =330/368,4211=

=0,8957

x

Součinitel jakosti

(330-5-10)/330= =0,9545

=

0,2078

Operativní čas směny

toper = tprcf - tPU - tUP - tTP - tPS

Součinitel pohotovosti Svrcs = toper/tprcf

Teoretická (jmenovitá) produkce

Qjm = toper/ Tpl

Součinitel výkonnosti Smvv = Qsk/Qjm

Součinitel jakosti Sjp = (Qsk - zchyb - znab)/Qsk

Denní produktivní (dispoziční) časový

fond tprcf = tdcf- tnev - tosob-

torg

Součinitel využití

Svyu = tprcf/tdcf

28

Výpočet celkové efektivity zařízení (CEZ) pro daný stroj a zjištěné údaje (výsledky):

Doba směny tpcs = 480 minut

Preventivní údržba (čištění + prohlídka) tPU = 20 minut


Počet neshodných výrobků v důsledku chybného výrobního procesu zchyb = 5

Přestávka tosob = 30 minut Údržba po poruše tUP = 40 minut



Logistický prostoj torg = 15 minut

Odstraňování technologických poruch tTP = 5 minut

Plánovaná pracnost výroby jednoho kusu Tpl = 0,95 minut

Naměřil a zaznamenal: František Novák

(OEE) CEZ

(EVZU)

=

Součinitel pohotovosti

(480-30-15-20-40-5-20)/(480-30-

15)=350/435=0,8046

x

Součinitel výkonnosti

330/(350/0,95)=

=0,8957

x

Součinitel jakosti

(330-5-10)/330=

=0,9545

=

0,6879

Produktivní (dispoziční) čas

směny tprc = tpcs- tosob- torg

Operativní čas směny toper = tprc - tPU - tUP - tTP - tPS Součinitel pohotovosti

Svrcs = toper/tprc


Qjm = toper/ Tpl



29

Záznam vstupních dat pro výpočet CEZ Strana z Název stroje/zařízení:

Den/směna: Týden: Středisko:

Číslo stroje/zařízení:

Výrobek: Plánovaná pracnost (cyklus): Tpl = 0,98 minut

Nepožadovaný čas výroby tnep: 960 min

Data zaznamenal:

Čas Operativní čas

Prostoje nezávislé na údržbě

(minuty)

Preventivní údržba tPU

(minuty)

Údržba po poruše

(minuty)

Přestavo-vání a

seřizování (minuty)

Počet výrobků

Počet neshodných

výrobků

Poz

nám

ka

Organizační prostoj torg

Prostoje ovlivňující pohotovost výkonnost jakost

od do

toper (minuty)

Přestávka tosob

logistický školení Čištění Mazání Prohlídky Opravy tUP5 tTP5 tPS QSK zchyb znab

6.00 7.15 75 70 7.15 7.30 15 7.30 9.30 120 115 9.30 10.00 30 10.00 10.20 20 20 10.20 10.35 15 3 3 10.35 12.05 90 88 5 12.05 12.15 10 2 2 12.15 12.20 5 1 1 12.20 13.45 85 84 13.45 13.50 5 13.50 13.55 5 13.55 14.00 5 Celkem

30

Výpočet celkové efektivity zařízení (CEZ) pro daný stroj a zjištěné údaje:

Doba směny tpcs = 480 minut

Preventivní údržba (čištění, mazání, prohlídka) tPU = 15 minut


Počet neshodných výrobků v důsledku chybného výrobního procesu zchyb =5

Přestávka tosob = 30 minut

Údržba po poruše tUP = 10 minut



Logistický a org. prostoj torg = 15 minut

Odstraňování technologických poruch tTP = minut

Plánovaná pracnost výroby jednoho kusu Tpl = 0,98 minuta

Naměřil a zaznamenal:

CEZ

=

Součinitel pohotovosti 390/(480-30-15) =

0,896

x

Součinitel výkonnosti 383/(390/0,98) =

0,962

x

Součinitel jakosti

(383-5-6)/383 =

0,971

=

0,837

Produktivní (dispoziční) čas

směny tprc = tpcs- tosob- torg

Operativní čas směny toper = tprc - tPU - tUP - tTP - tPS

Součinitel pohotovosti Svrcs = toper/tprc


Qjm = toper/ Tpl



31

Cesta ke zlepšování údržby a využití výrobníhozařízení

jasně definovat požadavky na údržbářské práce

zlepšovat plánování údržby:

personální

preventivní údržby na základě znalostí bezporuchovosti audržovatelnosti

pracností

materiálu a náhradních dílů

nástrojů, nářadí a za řízení

technické dokumentace

dopravy

32

zlepšovat uspořádání výrobního zařízení

rekonstrukce pro zlepšení udržovatelnosti

snižovat vícepráce z důvodu nejasných požadavků na jakost

zlepšovat úroveň bezpečnosti práce

odstraňovat nefunkční metody řízení a uplatňovat výkonný management

vyloučit nesprávné technologické postupy

odstranit neplánovité vzdělávání a zlepšit výcvik údržbářů

5S úklid pořádek čistota standardizace disciplína

33

zlepšit vybavenost údržbářů a údržby

zlepšit informační systémy

dokumentovat opakované údržbářské činnosti a jejich pracnosti(skutečné, normované a plánované)

normovat spotřebu práce

normy času pohybové studie měření spotřeby času typové normy kombinace metod

zlepšovat systém odměňování

vizualizovat výsledky práce údržbářů

změna využití výrobního zařízení snížení počtu poruch aj.

34

Tab. 8 Faktory ovlivňující produktivitu údržby a efektivitu výrobního zařízení

Kvalitativní faktory ovlivňující produktivitu údržby vnější produktivita údržby vnitřní produktivita údržby

nákup a používání spolehlivého výrobního zařízení s vysokou bezporuchovostí, dobrou udržovatelností a s bezvadnou zajištěností údržby standardizace, unifikace a dědičnost výrobního zařízení

optimální systém údržby výrobního zařízení založený na optimálních termínech, rozsahu a technologických postupech: plánované

údržby diagnostické

údržby včetně přípustné údržby po poruše měření produktivity údržby informační systém

organizace a řízení (management) údržby: plánování preventivní

údržby a oprav řízení oprav po poruše jasné definování

požadavků na práce údržbářů

využívání času směny údržbářů

standardizace postupů zlepšování

udržovatelnosti zařízení

normování spotřeby práce údržbářů

systém odměňování vizualizace výsledků

práce údržbářů zapojování obsluh do

údržby

logistické zajištění údržby: údržbáři, jejich

kvalifikace, vzdělávání a výcvik

vybavenost nářadím a diagnostickými přístroji

technické informace (výkresy, technologické postupy údržby a oprav, seřizovací postupy a parametry aj.)

náhradní díly a materiál

objekty pro vykonávání údržby a jejich vybavení

podíl interní a externí údržby

optimální finanční zdroje

35

TPM

Údržba vykonávaná

obsluhou(autonomnì)

Výchovaa trénink

Plánovanáúdržba

Zlepšováníprocesùv údržbě

Konstruovánípro údržbu

Početporuch

5 000

4 000

3 000

2 000

1 000

2 roky

Statistika poruch u firmy, která zavedla TPM

36

Příklady efektů TPM u japonských laureátů ceny za produktivní údržbu

Produktivita

růst objemu výroby firma T + 17 % růst produktivity firma M + 40 %, firma F + 50 % snížení prostojovosti u firmy TK - 98 % z 1000 prostojů na 20 za měsíc

Jakost

snížení zmetkovitosti firma MS - 90 % (z 1,0 % na 0,1 %) firma T - 70 % (z 0,23 na 0,O8 %) snížení reklamací od zákazníků firma MS - 50 % firma F - 50 % firma NZ - 25 %

Náklady

snížení počtu pracovníků firma TS - 30 % firma C - 30 % redukce nákladů na údržbu firma TK - 15 % firma F - 30 % firma NZ - 30 % úspory energií firma C - 30 %

Zásoby snížení doby obratu zásob firma T z 11 na 5 dní

Bezpečnost

a ekologie

nulový počet úrazů u firmy M odstranění ekologického znečišťování (všechny firmy)

Motivace

nárůst počtu zlepšovacích návrhů u firmy N + 230 % růst počtu týmových schůzek u firmy C + 200 % (ze 2 na 4)

Documents

Komplexní produktivní údržba (TPM)