浅析大型复杂设备TPM实践

June 8, 2022 | 未分类

作者:李字峰

在残酷的现代商业环境中,随着人工成本、原材料成本、设备维护成本、能源成本的快速增长,企业全体员工全员参与到工厂经营活动中就显得更加必要,更加急迫。

典型TPM(Total Productive Maintenance)是指一系列的维护活动,这些维护活动主要是预防性工作,目的是通过规划来防止生产过程中不可预期的设备中断。TPM使设备在工作过程中变得更加稳定,更加有效,从而最大限度地提高设备效率。评价TPM活动有效性的量化指标是设备综合效率(OEE, Overall Equipment Effectiveness)。有的书籍提到其它两个指标MTBF(Mean Time Between Failures, 平均故障间隔时间)和MTTR(Mean Time To Repair,平均故障修复时间),但笔者认为这是评价维修管理部门的指标,单纯用来衡量TPM显得不全面。设备综合效率是去除设备七大时间损失后(七大时间损失:故障停机时间、换模时间、设置启动时间、空载等待时间、速度丢失损失时间、返工损失时间、废品缺陷时间),可用于生产的有效时间衡量。

李字峰|精益专家

在工厂活动中,人们或多或少的对上述时间损失有相应措施,如维修部门定期检查设备和更换润滑油,生产现场人员每日的例行设备检查等等。时间久了,TPM就变成维修人员和生产人员的任务,遇到难以解决的问题又得不到有效支持之后,相关人员也就变得不那么认真了。在实践活动中,TPM需要公司相关职能部门共同参与,共同合作,共同发力,将设备保持在良好的状态。笔者在TPM项目实践中发现,除生产和维修部门外,其它职能部门很少参与其中,这就造成了几种时间损失的隐匿和不易处置优化的问题。这是因为企业相关行政部门人员并不认为设备利用率和他们有什么关系。这种认知是不合理的,下面我们将设备中的一些时间损失详细解说一下。

换模损失

这里主要针对换模次数。很多时候我们过度专注单次换模时间时,却忽视了换模次数的合理性。可能的原因是,单次换模时间主要由现场人员负责,涉及跨职能较少,较为直接;而换模次数更多是由各种合理/不合理因素造成的,如果不做分析,很容易默认到流程中。如紧急插单、委外工作的收尾、返工、工序加工遗漏等都会增加换模次数。减少设备换模次数需要综合考虑各类因素,逐一分析,从根本上加以杜绝。通常需要从计划、工艺流程、现场管理等职能进行分析,优化其流程、职责及规则,以减少设备换模次数。

空载等待损失

大型设备的空载等待无疑是巨大损失。在现场实践中,往往这部分时间损失也不会被记录(实施设备时间自动采集的工厂会有记录),除非过长的等待时间。造成设备空载等待的因素是多样化的,比较典型的如:各种寻找(找工具、工装、清洁剂等)、行车冲突、刀具冲突、等人等物料等等。这些等待造成的设备空载往往是短暂高频的,不容易处置,但造成的损失是惊人的。如果不加以认真对待,不仅浪费了设备产能,也会对后续设备时间损失分析造成误解。

深入分析设备空载等待浪费需要从这些流程或职能入手:

a. 生产计划 – 合理的计划安排可以规避行车、关键刀具使用的冲突;

b. 现场组织安排 – 清晰有效的现场管理可减少各种寻找时间;

c. 内部物流 – 合理的内部物料规划与应对可以减少物料不及时和不合理。

造成设备空载等待的其它因素需要结合现场实际情况进行分析,因地制宜,关键在于寻找背后的潜在原因。

返工和质量缺陷损失

这是最直接的时间损失。大型设备加工周期时间通常较长,几个小时甚至几天的加工时间很容易造成加工误差和漏工序,如果不能及时识别,就会造成返工甚至是废品。在定制化生产模式的工厂里尤其容易产生误加工,这类时间损失在生产现场也是不容易被记录的,而成为现场生产过程所谓的“正常现象”。解决这类问题,需要审视整个加工工艺过程,引入控制点的概念,对识别的每一个控制点进行管理,流程确认等,从管理的角度杜绝质量缺陷和返工。

设置损失

这是在现实活动中最容易被忽略的一个损失。何谓设置损失?可以理解为生产过程中,设备启动、设备参数调整(如编程)、刀具及量具更换等时间损失,这类损失区别于换模时间。很多工厂将这类活动默认为正常的时间消耗,其实不然。通过现场管理以及深度分析完全可以消除或降低这些活动的时间损耗。降低设置损失最为有效的手段是现场管理中的可视化和标准化。

工件的可制造性

有的工厂(多指定制化生产模式工厂)研发部门在设计工件时,未充分考虑工件的可加工性,从而在加工过程中产生多次调整、更改或者取消。这部分工作通常是可以避免的,但因为在工件设计时没有进行充分论证,从而对生产制造造成了麻烦,产生了大量额外工作,降低了人员、设备效率。

上述提到的这些时间损失,从另一个角度来看,可以分为效率损失和资源消耗损失两大类。效率损失包括:管理损失、动作损失、计划组织损失、内部物流损失、尝试和调整损失。资源消耗损失包括:不合格品损失、能源消耗损失、消耗品损失。我们同样用一张图来表示,如下图。

这几类设备时间损失仅仅通过预维护和自主维护是不能够从根本上解决的。企业需要从整个组织、价值流程链的角度重新审视TPM实践活动,深挖设备时间损失的根本原因,结合职能领导力的方式来解决现场存在的问题。当要解决一个问题时,眼睛只盯着问题本身往往是不够的,需要上升到问题的另一个层面才能从根本上杜绝问题。我们用思维导图的方式整合TPM全员参与维护实践活动。从组织、领导力和方法、流程的角度纵向思考,使TPM实践成为一个立体结构,真正体现全员参与的必要性。

以设备为导向的工厂,想要提高设备有效性,实现真正的全员参与维护,如果只盯着生产和维修部门是不够的。企业职能部门员工需要充分理解“全员”的真正含义,不仅依托TPM理论方法的导入,更要结合产品加工制造工艺和企业文化充分发挥组织的作用,从管理的角度减少浪费和冗余、优化流程,从而创造更高的收益。精益永无止境,期望本文能够为您带来更多的思考。

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