Artykuły i Case Studies

Na której maszynie rozpocząć wdrażanie TPM?

by Dr inż. Bartosz Misiurek on 02/05/2016

Przemysł to najszybciej rozwijająca i najważniejsza gałąź gospodarki. Przedsiębiorstwa produkcyjne muszą nieustannie usprawniać swoje procesy wytówrcze między innymi poprzez efektywne wykorzystywanie swojego parku maszynowego. TPM staje naprzeciw tym wyzwaniom. Jego głównym zadaniem jest maksymalizacja efektywności pracy maszyn poprzez stałe zwiększanie ich dostępności, wykorzystania oraz jakości produkowanych na nich wyrobów. Wdrażanie TPM jednorazowo na wszystkich maszynach wymagałoby zaangażowania wielu osób w fabryce, co może być kłopotliwe i nie praktyczne. Dlatego kluczowe jest wybranie obszaru pilotażowego. Doświadczenia w przemyśle pokazują, że przedsiębiorstwa wybierając taki obszar kierują się różnymi kryteriami. W Tabeli 1 zestawiono najczęściej wybierane obszary pilotażowe na wdrażanie TPM w firmach wraz z uzasadnieniem dokonanego wyboru.

Tab. 1. Najczęściej przyjmowane kryteria wyboru obszaru pilotażowego na wdrażanie TPM w firmach produkcyjnych

Wybrany obszar   pilotażowyUzasadnienie wyboru obszaru
Najnowsza maszyna albo grupa maszynW takim obszarze przede wszystkim wdrożenie jest stosunkowo łatwe ze względu na brak usterek na maszynach. Ponadto system TPM może uchronić wykorzystywane tam maszyny przed awariami i ułatwia utrzymywanie ich w możliwie najlepszym stanie technicznym.
Najstarsza maszyna albo grupa maszynW tym obszarze system TPM może poprawić radykalnie efektywność występujących tam maszyn.
Najbardziej awaryjna maszynaImplementacja systemu TPM na najbardziej awaryjnej maszynie daje możliwość osiągnięcia szybkich i widocznych korzyści szczególnie w pierwszych fazach wdrożenia.
Najmniej obciążona maszynaWdrożenie systemu TPM na najmniej obciążonej maszynie umożliwia przetestowanie pewnych rozwiązań bez wpływu na proces produkcyjny.
Maszyna, które ze względu na swoją zdolność produkcyjną wykazują duże wykorzystanie względem innych zasobów (tzw. „wąskie gardła”)Wdrożenie systemu TPM na maszynie uznawanej za „wąskie gardło” daje możliwość poprawy jej dostępności, co jest kluczowe w kontekście poprawy wydajności całego procesu produkcyjnego.

Wszystkie przedstawione strategie wyboru obszaru pilotażowego mają swoje logiczne uzasadnienia. Niestety żadna z nich nie uwzględnia kompleksowo takich kryteriów jak: rola maszyny w systemie produkcyjnym, jej wpływu na opóźnienie dostaw do klientów, czy jej pozycji w strumieniu wartości. W artykule przedstawiono w jaki sposób dokonać wyboru pilotażowej maszyny albo obszaru maszyn do wdrażania systemu TPM.

Kryteria wyboru obszaru pilotażowego na wdrażanie TPM

W wielu fabrykach, w przypadku awarii kilku maszyn, trudno jest zdefiniować do której jako pierwszej powinien udać się pracownik UR. Jednym słowem brak jest wyznaczonej priorytetowości maszyn. Pracownicy intuicyjnie czują, która maszyna jest najbardziej kluczowa. Dla operatorów kluczową maszyną może być ta, która stanowi „wąskie gardło” i decyduje o efektywności np. linii produkcyjnej. Dla pracowników UR kluczową maszyną jest ta, która najczęściej ulega awariom. Natomiast dla działu finansowego najistotniejszą maszyną może być ta, na której odbywa się produkcja wyrobów dla kluczowego klienta. Każda z tych grup patrzy zupełnie z innej perspektywy na występujące w procesie produkcyjnym maszyny. Istotne jest zatem zunifikowanie podejścia i określenie priorytetu każdej z maszyn. Jest to pomocne przy reagowaniu na awarię, ale również w przypadku wyboru maszyny albo obszaru maszyn do wdrażania systemu TPM. W celu wyznaczenia maszyn kluczowych należy wziąć pod uwagę trzy najważniejsze kryteria:

  • wpływ na system produkcyjny (X),
  • pozycję w strumieniu wartości (Y),
  • wpływ na klientów (Z).

Wdrażanie TPM powinno rozpoczynać się się na maszynach o najwyższym priorytecie. Jednak to nie wszystko. W zależności od kategorii priorytetu maszyn powinna zostać przyjęta odpowiednia strategia funkcjonowania systemu TPM np. w zakresie zarządzania częściami zamiennymi, czy szybkości reagowania na zidentyfikowane usterki.

Wpływ maszyny na system produkcyjny (X)

Analizując wpływ maszyn na proces produkcyjny należy zastanowić się, czy ich przestój spowodowany np. awarią może wstrzymać produkcję. Kluczem w tej analizie powinno być określenie wykorzystania zdolności produkcyjnych maszyn. Oblicza się ją jako iloraz średniej liczby zamówień na maszynie względem jej maksymalnej wydajności w określonym czasie. Ponadto kluczowe jest określenie, czy dana maszyna w procesie posiada ewentualne rezerwy wyposażenia, wydajności i zasobów. Informacje te służą określeniu oceny wpływu maszyny na system produkcyjny (Tab. 2).

Tab. 2. Klucz oceny wpływu maszyn na system produkcyjny (X)

Wykorzystanie zdolności produkcyjnychIstnieją rezerwy?OpisWpływOcena
<= 75%TAKPrzerwy w działaniu są nie odczuwalne dla produkcjibez zakłóceń1
>75%<=95%TAKPrzerwy w działaniu są minimalizowane własnymi rezerwami w wydajnościbardzo drobne zakłócenia2-3
>95%TAKPrzerwy w działaniu są minimalizowane własnymi urządzeniami rezerwowymidrobne zakłócenia4-5
<=75%NIEPrzerwy w działaniu będą miały niewielki wpływ na system produkcyjnymałe zakłócenia6-7
>75%<=95%NIEDłuższe przerwy w działaniu urządzeń spowodują spore zakłócenia
w systemie produkcyjnym
umiarkowane zakłócenie8-9
>95%NIEKrótkie przerwy w działaniu urządzeń spowodują spore zakłócenia
w systemie produkcyjnym
poważne zakłócenia10

Im maszyna otrzyma większą ocenę w obszarze wpływu na system produkcyjny, tym jej przestój generuje większe zakłócenia i problemy dla produkcji.

Pozycja maszyny w strumieniu wartości (Y)

Nie tylko wpływ na system produkcyjny powinien mieć znaczenie przy określaniu priorytetów maszyn. Równie istotna jest pozycja maszyny w strumieniu wartości, a co za tym podąża, czas na usunięcie jej ewentualnej awarii. Im maszyna ulokowana jest w procesie bliżej klienta (tzw. dołu strumienia wartości), tym czas na usunięcie awarii jest mniejszy. W praktyce oznacza to, że im więcej zapasów w toku produkcji, tym czas na usunięcie potencjalnej awarii jest dłuższy. Niemniej należy pamiętać, że zapasy to marnotrawstwo. Określając pozycję maszyny w strumieniu wartości należy zestawić jej czas na usunięcie awarii z najdłuższym dostępnym czasem usunięcia awarii w systemie produkcyjnym (Tab. 3).

Tab. 3. Klucz oceny pozycji maszyn w strumieniu wartości (Y)

Udział w najdłuższym czasie na usunięcie awarii w systemie produkcyjnymPrzykład / WyjaśnienieWpływOcena
>=80%Brak strat ilościowych lub czasowychniekrytyczny1
<80%   >= 70%Przerwy nie mają żadnego dalszego wpływu na datę dostawy lub wydajnośćmało krytyczny2-3
<70%   >= 50%W rzadkich wypadkach, daty dostaw mogą być lekko przekroczoneśrednio krytyczny4-5
<50% >= 30%Dłuższe przerwy mogą powodować przekroczenie istotnych terminówumiarkowanie krytyczny6-7
<30% >= 10%Należy liczyć się ze stratami ilościowymi lub przekroczeniem ważnych terminówkrytyczny8-9
<10%Przerwy mają istotny wpływ na wydajność ilościową lub datę dostawybardzo krytyczny10

Im bliżej dołu strumienia wartości, tym procentowy udział czasu usunięcia awarii maszyny wobec najdłuższego czasu usunięcia awarii w procesie produkcyjnym będzie mniejszy. Tym samym pozycja w strumieniu wartości będzie bardziej krytyczna.

Wpływ przestoju maszyny na klienta (Z)

Ostatnim aspektem przy określaniu priorytetów maszyny jest ustalenie, w jaki sposób produkty wytwarzane przy ich udziale wpływają na klientów końcowych. Jeżeli klient jest w stanie poczekać na opóźniony wyrób produkowany na maszynie wówczas ocena wpływu na klienta jest niska. Taką informację w przedsiębiorstwie można pozyskać w dwojaki sposób: bezpośrednio od klienta albo z działu sprzedaży. Na podstawie zebranych danych szacuje się wpływ awarii maszyny na klienta (Tab. 4).

Tab. 4. Klucz oceny wpływu wyrobów na klientów (Z)

Wpływ awarii maszyny na klientaPrzykład / WyjaśnienieWpływOcena
<= 2Krótkie opóźnienia nie mają wpływu na klientówŻaden1
< 2 < = 3Opóźnienia nie mają poważnego wpływu na klientówbardzo niewielki2-3
> 3 < = 5Opóźnienia powodują drobne przerwy u klientówNiewielki4-5
> 5 < = 7Opóźnienia powodują problemu u klientówŚredni6-7
> 7 < = 9Opóźnienia powodują poważne problemu
u klientów
Poważny8-9
> 9Opóźnienia powodują zatrzymanie produkcji
u klientów
bardzo poważny10

 

USTALENIE STRATEGII NA WDRAŻANIE TPM

Oceny uzyskane na podstawie tabel 2,3 oraz 4 powinny posłużyć do określenia kategorii priorytetu maszyny wg schematu przedstawionego na rysunku 1.

kategoria-priorytetow

Rys. 1. Określenie kategorii priorytetów maszyn

Wdrażanie systemu TPM powinno odbywać się przede wszystkim na maszynach kluczowych (o największej kategorii priorytetowej). Są to maszyny oznaczone na Rysunku 1 kategoriami: „F” i „H”. Kolejne maszyny w systemie produkcyjnym, które powinny być skierowane na wdrażanie TPM, oznaczone zostały kategoriami: „E” i „G”. Najmniej krytyczne maszyny w systemie produkcyjne oznaczone kategoriami: „D”, „B”, „C” i „A” mogą zostać skierowane na wdrażanie TPM w ostatniej kolejności.

W zależności od kategorii priorytetowej maszyn należy przyjąć odpowiednią strategię na wdrażanie TPM (Tab. 5).

Tab. 5. Strategia na wdrażanie TPM w zależności od kategorii priorytetu maszyny

Kategoria priorytetowaAutonomiczna konserwacja – strategia wdrażaniaPlanowa konserwacja – strategia wdrażania
Maszyny kluczowe w procesie produkcyjnym
Kategoria: „H” i „F”
  • Codzienne przeglądy i konserwacje maszyn
  • Często sprawdzany (kilka razy na zmianę) i audytowany system zgłaszania usterek
  • Sprawdzanie krytycznych układów lub ich wymiana, aby unikać awarii.
  • Szczegółowa analiza awarii.
  • Szczegółowy plan usuwania usterek dla wszystkich elementów maszyn.
  • Krytyczne części zamienne powinny znajdować się przy maszynach.
  • Zasoby do usuwania usterek (24/7).
  • Urządzenia rezerwowe.
Maszyny średnio kluczowe w procesie produkcyjnym

Kategoria: „G” i „E”

  • Codzienne przeglądy i konserwacje maszyn
  • System zgłaszania usterek przeglądany raz na dobę
  • Szczegółowy plan usuwania każdej usterki dla krytycznych układów.
  • Części zamienne przy urządzeniach lub w magazynie centralnym.
  • Utrzymywanie zasobów do usuwania usterek.
Maszyny mało kluczowe w procesie produkcyjnym Kategoria: „D”, „C”, „C” i „A”
  • Codzienne i tygodniowe przeglądy maszyn
  • Należy minimalizować wydatki na konserwację tych urządzeń.
  • Termin konserwacji można przeciągnąć do najpóźniejszej możliwej daty.
  • Możliwe oszczędności w kosztach części zamiennych.
  • Usterki usuwane podczas przeglądów.

Im maszyna ma większa kategorię priorytetową, tym lepiej i dokładniej powinna być przygotowania dla niej strategia planowej i autonomicznej konserwacji. Części do wymiany podczas przeglądów powinny znajdować się możliwie blisko maszyny. Każda awaria maszyny powinna być szczegółowo przeanalizowana w celu zdefiniowania środków zaradczych, aby w przyszłości jej zapobiec. Dodatkowo służby UR powinny być dostępne przy takich maszynach podczas całego jej czasu pracy. Maszyny te powinny stanowić obszar pilotażowy wdrażania systemu TPM w każdej firmie produkcyjnej. Również do takich maszyn jako pierwszych powinni podążać pracownicy UR w przypadku wystąpienia awarii.

Informacja o artykule:
Artykuł opublikowano w magazynie Służby Utrzymania Ruchu (maj – czerwiec 2015)

Autor:
Dr inż. Bartosz Misiurek

Dr inż. Bartosz MisiurekNa której maszynie rozpocząć wdrażanie TPM?