Total Productive Maintenance (TPM): Complete Gids voor Betrouwbaardere Apparatuur

In de huidige industriële wereld zijn er implementaties die organisaties moeten nastreven om in goede werking te blijven, zoals Total Productive Maintenance (TPM) en Overall Equipment Effectiveness (OEE). TPM is een strategie die uitgaat van het idee dat iedereen in een faciliteit deelneemt aan onderhoud, niet alleen het onderhoudsteam. Deze methode gebruikt de vaardigheden van alle werknemers en integreert onderhoud in de dagelijkse prestaties van een faciliteit.

In dit artikel leert u de definitie, belang, implementatie, voor- en nadelen van TPM kennen. Ook de 5S en de acht pijlers van TPM komen aan bod.

Wat is Total Productive Maintenance?

Total Productive Maintenance (TPM) is het proces van het gebruiken van machines, apparatuur, werknemers en ondersteunende processen om de integriteit van de productie en de kwaliteit van systemen te handhaven en te verbeteren. Het is een holistische benadering van apparatuuronderhoud die streeft naar perfecte productie: geen storingen, geen kleine stops of langzame draai, geen defecten, en geen ongevallen.

Het industriële proces benadrukt proactief en preventief onderhoud om de operationele efficiëntie van de apparatuur te maximaliseren. TPM introduceert rollen van productie en onderhoud, met sterke nadruk op het makes operators verantwoordelijk voor het onderhouden van hun apparatuur. De implementatie van het TPM-programma creëert gedeelde verantwoordelijkheid voor apparatuur, wat meer betrokkenheid van werknemers aanmoedigt. Goed uitgevoerd, kan het productiviteit aanzienlijk verbeteren door uptime te verhogen, defecten te elimineren en cyclus tijden te verminderen.

Met het bovenstaande doel kan TPM de Overall Equipment Effectiveness (OEE) van de organisatie over tijd sterk beïnvloeden. Hiervoor moet iedereen preventief onderhoud in gedachten houden: de mentaliteit "we repareren het als het kapot gaat" omzetten in het plaatsen van machines in de kern van de operatie en de beschikbaarheid maximaliseren. Dit is een van de kernpunten van TPM-implementatie.

TPM verbetert OEE door kleine, multidiscipinaire teams te vormen die cruciale gebieden aanpakken zoals preventief en autonoom onderhoud, training van machinebedieners, en beveiliging en standaardisatie van werkprocessen. De definitie van TPM richt zich op effectief en efficiënt gebruik van productiemiddelen: alle afdelingen moeten betrokken zijn. Door kleine teamwerk neemt productiviteit toe en downtime af door betere betrouwbaarheid.

De 5S van Total Productive Maintenance TPM

De 5S van de TPM-strategie staan voor: sorteren, systematiseren, schoonmaken, standaardiseren, en sustaineren (standvastig houden).

Sorteren:

Sorteren wordt gedaan om de meest frequent gebruikte items en de niet-gebruikte te identificeren. Meest gebruikte items dichtbij houden, anderen elders opslaan. Alle assets op één plek organiseren met een asset-organisatiesjabloon.

Systematiseren:

Elk item moet één vaste opslagplaats hebben.

Schoonmaken (Shine):

Schoonmaken houdt in: de werkplek schoon houden; zonder dit zijn problemen moeilijker te identificeren en onderhoud moeilijker voor werknemers.

Standaardiseren:

De werkplek moet gestandaardiseerd en gelabeld zijn, in de zin van: processen creëren waar er nog geen bestonden.

Sustaineren (Standvastig houden):

Al het bovenstaande moet continu geïmplementeerd worden. Eenmaal de basis gelegd, kan de organisatie de acht pijlers van TPM opbouwen.

Let op: Het TPM-programma werd ontwikkeld door Seiichi Nakajima in Japan in de late jaren '60 en '70. Het proces is opgebouwd op acht pijlers gebaseerd op het 5S-systeem. Dit 5S-systeem is een organisatiemethode gebaseerd op vijf Japanse woorden en hun betekenis:

• Seiri (organiseren): ongedierte uit de werkruimte halen
• Seiton (ordelijkheid): orde garanderen door "een plek voor alles en alles op zijn plek" te volgen
• Seiso (schoonmaak): de werkruimte schoonmaken en zo houden
• Seiketsu (standaardiseren): alle werkprocessen standaardiseren, ze consistent maken
• Shitsuke (sustaineren): de eerste vier stappen constant versterken

De 8 pijlers van Total Productive Maintenance (TPM)

De pijlers van TPM gaan over proactieve en preventieve technieken om apparatuurbetrouwbaarheid te verbeteren. De acht pijlers zijn:

Autonoom onderhoud:

Autonoom onderhoud zorgt dat alle operators volledig getraind zijn in routinematig onderhoud zoals schoonmaken, smeren, inspecteren. Hierdoor voelen operators eigenaarschap van hun apparatuur en vergroten ze hun kennis. Autonoom onderhoud garandeert ook dat machines altijd schoon en gesmeerd zijn. Het helpt operators problemen te zien voordat ze storingen worden.

Het onderhoudsproces omvat het schoonmaken van de machine tot een "basislijn"-standaard die de operator moet handhaven. Operators worden getraind in technische vaardigheden voor routinematige inspectie gebaseerd op de handleiding. De operator stelt zijn eigen inspectieschema op na training. Er is wel een standaard die iedereen dezelfde procedures laat volgen.

Gerichte verbetering (Focused Improvement):

Gerichte verbetering is gebaseerd op de Japanse term "kaizen", wat "verbetering" betekent. Dit proces vereist continu verbeteren van functies en processen. Het kijkt naar het proces als geheel en bedenkt ideeën voor verbetering. Kleine teams hebben de mindset om proactief samen te werken om regelmatige, incrementele verbeteringen te implementeren in processen rond apparatuurbedrijf. Dit is de sleutel voor TPM. Verschillende teamleden maken identificatie van terugkerende problemen mogelijk via cross-functioneel brainstormen. Dit combineert ook input uit het hele bedrijf zodat teams zien hoe processen verschillende afdelingen beïnvloeden.

Verder verhoogt gerichte verbetering de efficiëntie door productdefecten en het aantal processen te verminderen terwijl veiligheid verbetert. Dit wordt bereikt door risico's van elke actie te analyseren. Ook zorgt gerichte verbetering dat verbeteringen gestandaardiseerd worden, wat ze duurzaam en herhaalbaar maakt.

Gepland onderhoud:

Onderhoud omvat de bestudering van metrieken zoals falingspercentages en historische downtime en het plannen van onderhoudstaken op basis van gemeten falings- en downtimeperiodes. Omdat er specifieke tijden zijn voor onderhoud, kan dit gepland worden rond momenten dat apparatuur stilstaat of lage capaciteit produceert, zelden de productie onderbrekend.

Verder stelt gepland onderhoud voorraadopbouw in voor wanneer gepland onderhoud plaatsvindt. Omdat u weet wanneer elk stuk apparatuur gepland is, zorgt voorraadaanleg ervoor dat productiedaling door onderhoud gemitigeerd wordt.

Deze proactieve methode kan ongeplande downtime aanzienlijk verminderen door de meeste onderhoud te plannen wanneer machines niet voor productie gepland zijn. Hierdoor is voorraad nauwkeurig te plannen door betere controle over onderdelen die vatbaar zijn voor slijtage en storing. Andere voordelen: geleidelijke afname in storingen (meer uptime) en vermindering in kapitaalinvesteringen in apparatuur omdat ze maximaal benut worden.

Kwaliteitsonderhoud:

De kwaliteit van het uitgevoerde onderhoud moet adequaat zijn, anders is het doel van onderhoud niet gediend. Deze pijler richt zich op het ontwerpen van foutdetectie en -preventie in het productieproces. Dit kan bereikt worden door root cause analyse (specifiek de 5S-technieken) om terugkerende bronnen van defecten te identificeren en te verwijderen. Processen worden betrouwbaarder wanneer de bron van fouten of defecten proactief gedetecteerd wordt.

Een van de grootste voordelen is het voorkomen dat defecte producten de lijn aflopen wat leidt tot veel herwerk. Kwaliteitsproblemen worden aangepakt en permanente tegenmaatregelen gesteld met gericht kwaliteitsonderhoud. Ook minimaliseren of elimineren van defecten en downtime gerelateerd aan defecte producten.

Vroegtijdig apparatuurbeheer:

Deze pijler neemt de praktische kennis en het algemene begrip van productieapparatuur verkregen via TPM. Deze kennis wordt gebruikt om het ontwerp van nieuwe apparatuur te verbeteren. Apparatuur ontworpen met input van gebruikers laat leveranciers de onderhoudbaarheid en de werking van machines in toekomstige ontwerpen verbeteren.

In het ontwerp van apparatuur: gemak van schoonmaken en smeren, toegankelijkheid van onderdelen, ergonomische plaatsing van bedieningselementen voor comfort van de operator. Ook hoe wissels plaatsvinden en veiligheidsfuncties. Deze benadering verhoogt de efficiëntie nog meer omdat nieuwe apparatuur al aan de gewenste specificaties voldoet en minder opstartproblemen heeft. Hierdoor zijn geplande prestatieniveaus sneller en makkelijker bereikbaar.

Training en educatie:

Operators, managers en onderhoudspersoneel moeten getraind en opgeleid zijn in het vak. Kennisontbreken over apparatuur kan een TPM-programma ondermijnen. Ze moeten iedereen betrekken bij het TPM-proces en kennisgaten dichten. Operators moeten vaardigheden leren om proactief apparatuur te onderhouden en opkomende problemen te signaleren. Het onderhoudsteam moet leren hoe een proactief en preventief onderhoudsschema te implementeren, en managers moeten welsprekend zijn in TPM-principes, werknemersontwikkeling en coaching.

Veiligheid, gezondheid en milieu:

Wanneer een veilige werkomgeving gehandhaafd wordt, kunnen werknemers taken uitvoeren zonder gezondheidsrisico's. Management moet zorgen dat de omgeving productie efficiënter maakt en geen risico vormt voor veiligheid en gezondheid. Hiervoor moeten oplossingen in het TPM-proces altijd veiligheid, gezondheid en milieu in ogenschouw nemen.

Een groot voordeel: wanneer werknemers dagelijks in een veilige omgeving komen, is hun houding beter omdat geen zorgen over dit belangrijke aspect. Productiviteit stijgt zichtbaar.

TPM in administratie:

Total preventive maintenance moet verder kijken dan de vloer van de fabriek door verspillingsgebieden in administratieve functies aan te pakken en te elimineren. Dit betekent productie ondersteunen door zaken als orderverwerking, inkoop en planning te verbeteren. Administratieve functies zijn vaak de eerste stap in het gehele productieproces, daarom moeten ze gestroomlijnd en vrij van verspilling zijn. Bijv. voor gestroomlijnde procedures: materialen zo snel mogelijk beschikbaar met minder fouten. Ook potentiële downtime elimineren terwijl ontbrekende onderdelen opgespoord worden.

Implementatie van Total Productive Maintenance (TPM)

TPM implementeren is goed te begrijpen na de 5S en pijlers. De implementatie kan in vijf stappen: pilotgebied identificeren, apparatuur herstellen tot optimale staat, OEE meten, grote verliezen aanpakken en verminderen, en gepland onderhoud implementeren.

Identificeer een pilotgebied:

Bij het kiezen van apparatuur voor een pilotgebied zijn vragen relevant: Wat is het makkelijkst te verbeteren? (Kies apparatuur die makkelijk te verbeteren is voor snelle, positieve resultaten). Ten tweede: Waar is de knelpunt? (Kies op basis van waar productie duidelijk wordt tegengehouden, direct toename in totale output en snelle terugverdiening). Nadeel: u gebruikt een kritisch activum als voorbeeld en risk dat het langer offline is. Derde: Wat is het meest problematisch? (Oplossen van apparatuur die operators de meeste problemen geeft, versterkt steun voor TPM). Nadeel: minder directe terugverdiening en uitdagend om snelle resultaten te krijgen uit een onopgelost probleem, wat interesse kan doen afnemen.

De beste keuze bij eerste implementatie is de eerste aanpak: makkelijkst te verbeteren apparatuur. Men kan de knelpunt kiezen als men ervaring heeft met TPM, want men kan tijdelijke voorraad bouwen zodat downtime te tolereren is, wat risico vermindert. Iedereen in het bedrijf moet deelnemen aan de pilotselectie.

Herstel apparatuur tot optimale werkingstoestand:

De aanpak draait om 5S en autonoom onderhoud. Eerst moeten TPM-deelnemers leren apparatuur continu in oorspronkelijke staat te houden via 5S: organiseren, schoonmaak, ordelijkheid, standaardiseren, sustaineren. Dit bereikt men door:

• Fotograferen van de omgeving en huidige toestand van de apparatuur en plaatsen op het projectbord.
• Opkuisen door ongebruikte gereedschappen, puin en afval te verwijderen.
• Organiseren van regelmatig gebruikte gereedschappen en componenten.
• Grondig schoonmaken van apparatuur en omgeving.
• Verbeteringen vastleggen en op het projectbord plaatsen.
• Het 5S-systeem standaardiseren en continuïteit bewaken.
• Het proces auditeren met afnemende frequentie (eerst dagelijks, dan wekelijks, enz.) om te verzekeren dat 5S effectief is en gevolgd wordt.

Na het vormen van een basislijnstaat van de apparatuur, moeten operators nu getraind worden om apparatuur schoon te maken tijdens inspectie op slijtage en afwijkingen. Dit bereikt men door het autonoom onderhoudsprogramma te implementeren. Een gestandaardiseerde manier creëren om apparatuur correct te reinigen, inspecteren en smeren. Hieronder items om tijdens de planning van het autonoom onderhoudsprogramma aan te pakken:

• Identificeren en vastleggen van inspectiepunten
• Zichtbaarheid vergroten waar mogelijk om inspectie tijdens draaiende machine te helpen
• Identificeren en duidelijk labelen van instelpunten met hun instellingen (sommigen plakken labels met instellingen direct op de apparatuur)
• Alle smeringspunten identificeren en onderhoud plannen tijdens wissels of geplande downtime (moeilijk bereikbare smeringspunten die machine buiten bedrijf stellen mogen niet overgeslagen worden)
• Operators trainen om opkomende of potentiële problemen te herkennen en te melden aan de lijnsupervisor
• Een autonoom onderhoudschecklijst aanmaken voor alle operator-gecontroleerde taken
• Het proces auditeren met afnemende frequentie om te verzekeren dat de checklijst wordt gevolgd

Meet de Overall Equipment Effectiveness (OEE)

De OEE van de doelapparatuur moet handmatig of met geautomatiseerde software getrackt worden. Regelmatig OEE meten geeft datagestuurde bevestiging of het TPM-programma werkt en laat vooruitgang zien over tijd. Elk ongepland stopgebeurtenis moet gecategoriseerd worden, omdat de grootste verliezen het resultaat zijn van ongeplande downtime. Hierdoor weet men waar stopplaatsen optreden en kan toewijzen. Ook een categorie "onbekende" stoptijd opnemen voor onbekende oorzaken.

Minimaal twee weken data wordt aanbevolen voor een accurate weergave van ongeplande stoptijd. Het geeft ook een helder beeld van hoe kleine stops en trage cycli productie beïnvloeden.

Aanpakken/verminderen van grote verliezen:

Na een datagestuurde snapshot van de topverliezen, is het tijd om ze aan te pakken. Deze stap wordt bereikt met de eerder besproken pijler gerichte verbetering (kaizen) door een cross-functioneel team van operators, onderhoudspersoneel en supervisors samen te stellen die OEE-data met root cause analyse ontleden en de hoofdoorzaak(s) van de verliezen identificeren. Het teamproces ziet er zo uit:

De verlies op basis van OEE en stoptijdata moet geselecteerd worden, want dit is de grootste bron van ongeplande stoptijd.

Onderzoek de symptomen van de problemen, door gedetailleerde informatie te verzamelen over waarnemingen, fysieke bewijzen en fotografische bewijzen. Informatie vastleggen terwijl u bij de apparatuur bent wordt sterk aanbevolen; een ishikawa-diagram (visgraatdiagram) voor symptoomtracking is essentieel.

Potentiële oorzaken identificeren en bespreken met het team. Mogelijke oorzaken toetsen aan de verzamelde bewijzen, en brainstormen over de meest effectieve oplossingen.

Geplande downtime inplannen voor de geaccepteerde oplossingen.

Productie hervatten en observeren hoe effectief de fix is na implementatie. Als het het probleem oplost, noteer de wijziging en ga door naar de volgende oorzaak van stoptijd. Anders, verzamel meer informatie en houd een nieuwe brainstormsessie. Tenslotte,

Implementeer gepland onderhoud

Dit is de laatste stap van TPM-implementatie, bereikt door proactieve onderhoudstechnieken in het programma te integreren. Het werkt vanaf de derde pijler gepland onderhoud. Apparatuur die proactief onderhoud vereist, geselecteerd op basis van drie factoren: slijtagecomponenten, componenten die falen, en stresspunten. Stresspunten identificeren gebeurt meestal via infraroodthermografie en trillinganalyse.

Tweedens, proactieve onderhoudsintervallen gebruiken. Deze intervallen kunnen geüpdatet worden, flexibel zijn en verandering accommoderen. Voor slijtage- en voorspelde falingscomponenten: huidige slijtage vaststellen en een basisvervangingsinterval bepalen. Vervolgens een proactief vervangingsschema aanmaken voor alle slijtage- en falingsgevoelige componenten zodra intervallen bepaald zijn. Gebruik "draaitijd" in plaats van "kalendertijd". Tenslotte een gestandaardiseerd proces creëren voor werkaanvragen op basis van het geplande onderhoudsschema.

Voor- en nadelen van Total Productive Maintenance (TPM)

Voordelen:

Hieronder de voordelen van TPM in hun toepassingen.

• Minder storingen omdat grote problemen eerder gespot worden en machineoperators veranderingen in hun apparatuur gemakkelijker opmerken.
• Veiligere werkplek omdat iedereen onderhoud in gedachten houdt. Problemen worden vroegtijdig gespot en aangepakt voordat ze gevaarlijk worden.
• Betere algehele prestaties omdat iedereen in de faciliteit oog houdt op onderhoud, kleine reparaties gaan niet onopgemerkt.

De toepassingen van het TPM-programma kunnen de faciliteit direct en indirect beïnvloeden. Hieronder de voordelen in tabelvorm.

Voordelen van Total Productive Maintenance
Directe voordelen	Indirecte voordelen
Minder ongeplande downtime, hogere OEE	Toename in zelfvertrouwen van werknemers
Vermindering klachten klanten	Proper, geordende werkplek
Vermindering werkplek ongevallen	Toename positieve houdingen door eigenaarschapsgevoel
Vermindering productiekosten	Milieumaatregelen worden gevolgd
Toename productkwaliteit	Kruisafdeling kennis- en ervaringsdeling

Nadelen:

Het enige nadeel van TPM is dat het grondige planning, focus en discipline vereist. Het resultaat is het echter waard.

Conclusie

Total Productive Maintenance (TPM) is het proces van het gebruiken van machines, apparatuur, werknemers en ondersteunende processen om de integriteit van de productie en de kwaliteit van systemen te handhaven en te verbeteren. Het richt zich op effectief en efficiënt gebruik van productiemiddelen: alle afdelingen betrokken. Door klein teamwerk neemt productiviteit toe en downtime af door apparatuurbetrouwbaarheid. Dit was het voor dit artikel over definitie, belang, implementatie, voor- en nadelen van TPM. U leerde ook de 5S en de acht pijlers van TPM.

Ik hoop dat u er veel aan heeft gehad; deel het graag met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!