1
Komplexní produktivní údržba (TPM)
Servisní logistikaprof. Ing. Václav Legát, DrSc.
Technická fakulta ČZU v PrazeKatedra jakosti a spolehlivosti strojů
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
Přestavování (výměna nástroje a seřízení) tPS = 20 minut
Počet neshodných výrobků v důsledku chybného výrobního procesu zchyb = 5
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
(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
Teoretická (jmenovitá) produkce
Qjm = toper/ Tpl
Součinitel výkonnosti Smvv = Qsk/Qjm
Součinitel jakosti Sjp = (Qsk - zchyb - znab)/Qsk
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
Přestavování (výměna nástroje a seřízení) tPS = 20 minut
Počet neshodných výrobků v důsledku chybného výrobního procesu zchyb =5
Přestávka tosob = 30 minut
Údržba po poruše tUP = 10 minut
Počet vyrobených kusů za směnu (skutečná produkce) QSK = 383
Počet neshodných výrobků v důsledku náběhu výrobního procesu znab = 6
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
Teoretická (jmenovitá) produkce
Qjm = toper/ Tpl
Součinitel výkonnosti Smvv = Qsk/Qjm
Součinitel jakosti Sjp = (Qsk - zchyb - znab)/Qsk
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)