智能制造基础- TPM（全面生产维护）

前言

在讨论TPM之前，我们先要讨论的议题是精益生产，精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。
而影响生产综合利用率的损失，一般可以总结为6大损失

• 机器或设备故障
• 换线，设置，调整，试运行和校准所需的时间
• 启动的困难(预热时间，试运行等)
• 工作速度降低(周期时间延长)
• 非生产性操作和短暂停机
• 工艺错误和质量损失(返工，报废)

一、TPM

TPM（全面生产维护）描述了 MAE（维护、修理和大修）的预防性和整体维护的任务和活动，旨在避免非计划停机和减少计划停机。
某公司定义的TPM包含四大支柱：

1. 自主维护：操作员负责日常的设备维护任务，如清洁、检查和润滑，通过早期发现和解决小问题，减少设备故障，提高设备的可靠性。
2. 消除主要问题：通过系统的方法，识别和解决导致设备停机和生产效率低下的主要问题，确保设备的高效运行，减少停机时间。
3. 计划维护：制定和执行详细的维护计划，包括定期检查、预防性维护和大修，通过系统的维护计划，减少计划内的停机时间，确保设备的高效运行。
4. TPM 适用的 设备设计：在设计和采购新设备时，考虑 TPM 的原则和要求，确保设备易于维护和操作，提高设备的可靠性和生产效率。
   

二、TPM实施步骤

TPM的四大支柱涵盖了TPM实施的全部内容，其每个支柱实施步骤。
消除主要问题
消除主要问题的步骤如下：

1. 执行成功的控制和文档记录
   2.指导和定义标准
   3.dinginess和实施措施
   4.分析原因
   5.定义损失原因并识别主要问题
   自主维护
   自主维护的步骤如下：
   1.持续该井设备和工艺质量
   2.独立进行维护服务并改进标准
   3.独立进行服务并改进标准
   4.定义服务标准，包括清洁和检查
   5.设备和机器的基本检查
   预防维护
   预防维护的步骤如下:
   1.持续改进维护系统
   2.应用诊断系统
   3.进行和使用保护信息，规划和控制系统
   4.设别设备、机器和工艺中的薄弱环节并消除原因
   5.开发、定义和实施进一步的维护活动
   TPM适用的设备设计
   TPM使用的设备设计实施步骤如下：
   1.持续改进设备规划和采购过程
   2.安装和调试设备
   3.根据要求规划设计和制造设备
   4.创建包括维护规划的设计概念，并与制造商协商
   5.在产品和工艺开发中考虑设备概念

三、 消除主要问题

**定义：**消除主要问题是指通过系统的方法分析和解决生产过程中频繁出现的主要问题，从而避免浪费并推动持续改进。

3.1 实施指南

在消除“焦点问题”时需要注意什么？

• 第一步，分析主要焦点问题
• 借助 精益生产系统方法结构化处理焦点问题
• 所有活动的目的是消除主要问题的原因

3.2 如何进行“主要问题”的消除？

1. 确定损失原因并识别主要问题

• 故障记录：通过小时计数等方式记录故障。
• OEE 分析：进行 OEE（Overall Equipment Effectiveness，设备综合效率）分析，确定损失的来源。
• 优先排序：通过 ABC 分析或帕累托分析（Pareto Analysis）对损失来源进行优先排序，确定主要问题。

2. 分析原因

• 系统分析原因：使用问题解决方法系统地分析原因。适合的方法包括问题解决表、因果分析（鱼骨图）、5 Why 分析等。
• 优先排序潜在原因：对潜在原因进行优先排序。

3. 定义和实施措施

• 使用创意方法评估改进潜力：使用头脑风暴、思维导图等创意方法评估改进潜力。
• 描述措施并检查可行性：描述改进措施（行动表），并检查其可行性。
• 定义职责和截止日期：明确各项措施的负责人和完成时间。
• 协调并实施措施：与责任人协调并实施改进措施。

4. 推导和定义标准

• 确定标准：与参与者一起确定工作指导书、质量计划、换模计划、工作计划和维护计划等标准。

5. 执行成功控制和文档记录

• 检查措施的有效性：使用点 CIP（Continuous Improvement Process，持续改进过程）检查措施的有效性。
• 趋势可视化和结果改进：通过 OEE 分析等方法，可视化趋势并改进结果。
• 将积极结果转移到其他领域：将成功的改进措施和结果推广到其他领域。

四、自主维护

定义：所有设备的常规维护活动由经过适当资格认证的操作人员自行负责执行。

4.1 实施指南

在“自主维护”时需要注意什么？

• 第一步是进行基本的设备检查
• TPM 团队得到维护团队的支持
• 共同的任务不仅是让设备“干净”，而是要了解设备
• 开发维护和清洁标准，修复小缺陷，永久消除污染源

4.2 主要工作内容

维护任务

• 清洁，改善，加油，润滑，检查，测试，调整，标记，紧固，可视化，标准化。
  维修任务
• 更换磨损部件：定期更换磨损的部件
• 进行修理：对设备进行修理，如更换滤网、修复输送带、更换轴承、更换灯泡、更换保险丝、修复电缆、更换盖板、修复阀门等。

4.3 如何进行“自主维护“

1. 基本检查设备

• 员工接受 TPM 基础培训：包括气动、液压和润滑等知识。
• 基本检查由 设备（维护、修理和大修）负责人执行。
• 确定组件/装配是否受到污染、缺陷、损坏或松动。
• 检查是否已正确执行必要的清洁、润滑、加油、标记和检查。
• 如果存在偏差，根据 PDCA 系统进行改进工作。
• 为了实际用途，与相关人员一起修订或在初次检查时创建清洁/维护/检查计划。

2. 定义服务标准（包括清洁和检查）

• 员工已完成问题解决标准的培训。
• 设备技术部 和 生产部门 共同描述和引入维护和维修工作的标准。
• 确定 TPM 维护和清洁活动的责任。

3. 独立执行服务并改进标准

• 执行维护任务。
• 审查并优化标准。
• 执行成功控制。

4. 独立执行维修服务并改进标准

• 执行维修任务。
• 审查并优化标准。
• 执行成功控制。

5. 持续改进设备和过程质量

• 定期评估关键绩效指标并设定新目标。
• 应用 PDCA 系统改进系统和过程质量。
• 进一步培训员工。

五、计划维护

**定义：**通过进一步的维护措施，确保机器和设备不会发生非计划停机，并显著增加系统的使用寿命。

5.1 实施指南

在”计划维护“需要注意什么

• 自主维护的常规工作：TPM 团队在日常的自主维护中的常规工作对此做出了重要贡献
• 预防性维护活动：由于自主维护的常规工作往往不足以完全避免设备故障，因此在计划维护窗口期间，技术工程职能的维护团队会进行预防性的维护活动。

5.2 如何实施计划维护

1. 开发、定义和实施进一步的维护活动

• 定义维护活动的标准，包含执行人员、所需辅助工具、工具、备件、计划时间等信息。将标准分为：
  i. 维护和维修计划
  ii. 维护和维修指导
• 将计划、指导和工作顺序可视化，并在系统中存储。
• 在价值流中标记瓶颈 MAE，并与维护区域沟通。
• 维护负责人定期参与每日领导例会。

2. 识别设备和过程中的薄弱点并消除原因

• TEF 维护团队定期参与每日领导例会。
• 确定评估 MAE（维护、修理和大修）的标准。
• 实际分析 MAE 以确定最易出故障的组件、装配和过程。
• 根据 PDCA 系统消除主要原因

3. 建立和使用维护信息、规划和控制系统

• 开发维护系统的概念和需求规格。
• 安装维护系统。
• 培训员工。
• 启动维护系统。
• 执行成功控制。
• 优化和持续改进维护系统。

4. 应用诊断系统

• 评估现有维护数据。
• 开发高效的诊断系统概念。
• 开发设备（维护、修理和大修）特定的概念。
• 安装诊断系统。
• 培训员工。
• 启动诊断系统。
• 执行成功控制。
• 优化和持续改进诊断系统。
• 确定每个系统的早期故障检测指标。

5. 维护系统的持续改进

• 定期评估关键绩效指标。
• 定期审查标准。
• 评估目标实现情况。
• 设定新目标并使用 PDCA 系统实施。
• 使用 BPS 系统方法识别改进潜力。
• 持续培训员工。
• 全面引入状态导向维护。

六、TPM 适当的 设备 设计

**定义：**在设备和设施的规划和采购阶段，就已经考虑了其可维护性、可访问性和用户友好性。

5.1 实施指南

在“TPM 适当的 设备设计”时需要考虑什么？

• 考虑前三支柱的成果：在购买新设备时，考虑自主维护、专业维护和初期管理的成果，确保新设备能够减少未来的维护问题和故障。

• 涉及类似设备的操作员：在购买新设备时，涉及来自拥有类似设备的部门的操作员，确保他们的经验和意见被充分考虑。

• 从源头避免错误和问题：通过上述措施，从源头上避免新设备的错误和问题。

5.2 如何进行 TPM 适当的 MAE 设计

1. 在产品和工艺开发阶段就考虑 设备 概念。

• 在早期阶段将 TPM 专家整合到设备设计团队中。
• 利用现有 MAE 和生产概念的经验并将其纳入规划。
• 将 TPM 元素整合到过程、机器和设计 FMEA 中。
• 使用流程图、任务矩阵和检查表。
• 执行成功控制。

2. 创建 MAE 概念，包括维护规范并与制造商协商

• 维护规范文档的内容示例
• 开发维护和维修计划。
• 确保简单操作和长寿命。
• 可视化维护和维修点。
• 标准化维护和维修中心。
• 内置诊断系统。
• 低生命周期成本。
• 简单且准确的质量和过程监控。
• 短设置时间。
• 标准化设置。
• 无磨损部件。
  3.按照需求规范设计和制造设备
• 确保需求规范的内容得以实施。
• 与制造、规划、服务和质量保证的 TPM 专家进行设计讨论。
• 进行备件需求分析并开发备件管理。
• 规划工具管理。
• 开发资格认证概念并计划实施。
• 规划设置管理。
• 进行持续生产控制。
• 实施操作人员和服务人员的资格认证概念。
• 在供应商处进行初步检验。

4. 安装和调试 设备

• 生产、服务规划和质量保证的员工共同参与安装和调试。
• 根据 TPM 需求规范进行目标-实际对比。
• 执行机器能力测试。
• 附件和培训文档在现场。
• 按需对员工进行 TPM 过程的进一步资格认证。
• 准确的数据采集以检测最后的薄弱环节。
• 根据 PDCA 系统消除检测到的薄弱环节。

5. MAE 规划和采购过程的持续改进

• 评估并必要时优化 SE 团队的效率。
• 定期审查标准。
• 利用现有和过去项目的经验。
• 在 PDCA 循环后评估过程目标的实现情况。
• 将 MAE 制造商整合到改进过程中。
• 使用 CIP 工作坊识别改进潜力。
• 进一步培训员工。

六、 职责划分

TPM的各个环节的职责划分如下图所示：

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