Planned Maintenance

W poprzednich artykułach publikowanych na łamach magazynu I&UR przedstawiliśmy ogólne zarysy Total Productive Maintenance – filozofii zarządzania, czyniącej wszystkich pracowników przedsiębiorstwa odpowiedzialnymi za utrzymanie maszyn w ciągłej dostępności. Omówione zostały również dwa filary programu – Focused Improvement, który jest zestawem narzędzi umożliwiającym redukcję strat związanych z eksploatacją maszyn, oraz Autonomous Maintenance, program systematycznie integrujący dział produkcji w utrzymanie ruchu.

W tym artykule skoncentrujemy się na kolejnym filarze – Planned Maintenance, czyli roli działu utrzymania ruchu w programie TPM.

Rysunek 1. Świątynia TPM – bloki składowe programu

Kategorie działań przy utrzymaniu ruchu

Czynności utrzymania ruchu można ogólnie podzielić na działania planowane oraz nieplanowane, potocznie często nazywane gaszeniem pożarów (rys. 2). W ramach działań planowanych może jednak również występować naprawa skutków awarii, kiedy bardziej opłaca się pozwolić maszynie się zepsuć, niż otaczać ja stałą opieką (Breakdown Maintenance).

Rysunek 2. Kategorie działań przy utrzymaniu ruchu ¹

W zakres typowych działań planowanych wchodzi przede wszystkim Preventive Maintenance (prewencja), polegające na wykrywaniu i usuwaniu problemów, zanim spowodują one niezaplanowany postój maszyny. Wśród tych czynności można wyróżnić prace określone w czasie (Time Based Maintenance) oraz prace, które zostają wykonane dopiero wtedy, gdy stwierdzone są warunki wskazujące na potrzebę ich wykonania (Condition Based Maintenance). To ostatnie umożliwia ciągle rozwijająca się technologia – analiza składu chemicznego oleju, wibracji, termografii – Predictive Maintenance. Prawidłowo funkcjonujący dział utrzymania ruchu powinien zajmować się również Corrective Maintenance, czyli ciągłym doskonaleniem konstrukcji maszyn, wynikającym z ich niedoskonałego projektu lub używania ich w innych warunkach niż te, które przewidział producent. Wreszcie działania w kategorii Maintenance Prevention analizują obecny sprzęt i umorzliwiają wyciąganie wniosków, które umożliwiają bardziej efektywne projektowanie lub zakup nowych maszyn. Oznacza to specyfikowanie sprzętu, który nie psuje się oraz jest łatwy w użyciu, obsłudze i prewencji. Definicje angielskich określeń streszczone są na rysunku 3.

Rysunek 3. Definicje angielskich określeń związanych z TPM

Należy zdać sobie sprawę, że zorganizowane działania działu utrzymania ruchu będzie ciężko wprowadzić, jeżeli w zakładzie maszyny naprawiane są dopiero po wystąpieniu problemu lub jeżeli plan produkcji ma priorytet nad planem konserwacji. Wtedy najbardziej misternie ułożone plany konserwacji nie będą przynosiły efektu, gdyż będzie brakowało czasu, aby je wykonać.

Zależność tę ilustruje rysunek 4. Po uruchomieniu nowej maszyny w związku z tym, że wygląda ona ładnie i „pachnie świeżością”, pracownicy na ogół dbają o nią, czyszczą i zachowują odpowiednie warunki jej pracy. Przestrzegany jest również zazwyczaj harmonogram konserwacji określony przez producenta. Z czasem jednak, gdy priorytetem w zakładzie jest plan produkcji, czasu na konserwację pozostaje coraz mniej. W związku z tym liczba awarii zwiększa się stopniowo. I mimo że pozornie wydaje się, że nie wykonując konserwacji, jest więcej czasu na produkcję, łącznego czasu przestoju maszyn jest coraz więcej w związku z narastającą liczbą i czasem trwania awarii.

Rysunek 4. Porównanie strat czasu przed i po wprowadzeniu TPM

Aby wybrnąć z błędnego koła, należy wprowadzić bezwzględny priorytet dla konserwacji. Wymaga to zmiany sposobu myślenia w firmie, co jest bardzo trudne. Dopiero jednak, gdy przeglądy maszyn i konserwacje wracają do normy, „magicznie” spada liczba i czas awarii, czasu na produkcję jest więcej, mimo że pozornie straciliśmy go, wykonując konserwacje.

Współpraca działów utrzymania ruchu i produkcji

Kwestia współpracy działu produkcji i utrzymania ruchu została szerzej omówiona w artykule w listopadowym wydaniu magazynu I&UR. Rysunek 5 ilustruje zazębiające się działania tych działów we wspólnym celu osiągnięcia kompletnej bezawaryjności maszyn oraz eliminowania strat związanych z ich eksploatacją.

Rysunek 5. Zazębiające się role działu utrzymania ruchu i produkcji w programie TPM ² 

Wspomagającą rolę działu utrzymania ruchu w TPM można podzielić na dwa obszary. Pierwszy to nabywanie nowej wiedzy i umiejętności przez pracowników działu, które pomogą lepiej diagnozować kondycję maszyn, analizować obecne warunki i systematycznie usuwać źródła problemów. Z drugiej strony dział utrzymania ruchu powinien aktywnie prowadzić działania mające na celu ciągłe usprawnianie sprzętu. W tych ramach mieści się między innymi przekazywanie swojej wiedzy operatorom, identyfikacja słabych punktów maszyn, zapobieganie problemom poprzez wykonywanie przeglądów i konserwacji oraz użycie technologii do wykrywania przyszłych problemów.

Analiza obecnej sytuacji

Pierwszym krokiem przy wdrożeniu Planned Maintenance powinno być zbadanie obecnych warunków. Należy przede wszystkim przeanalizować sytuację pod względem ilości awarii, czasu ich trwania, częstotliwości występowania, a także kosztów związanych z działaniami przy utrzymaniu ruchu. Na tym etapie należy również wykonać ocenę istniejącego sprzętu, aby podzielić maszyny według ich przydatności dla zakładu. Przykład opracowania takiego podziału jest zilustrowany za pomocą tabeli na rysunku 6. Przykładowy formularz pozwala ocenić sprzęt w 4 kategoriach: wpływu potencjalnej awarii na produkcję, jakości produktu, kosztów utrzymania ruchu oraz bezpieczeństwa pracy. Maszyny z największą sumą ocen będą najbardziej priorytetowymi, te z najmniejszą sumą, maszynami, które nie wymagają detalicznej opieki i można je pozostawić np. w reżimie Breakdown Maintenance.  

Rysunek 6. Ankieta do klasyfikacji maszyn oraz przykład podziału na kategorie maszyn ³ 

Każda maszyna powinna również mieć pełną dokumentację z danymi jej producenta, projektem technicznym, opisem prawidłowego funkcjonowania mechanizmów, szczegółową historią modyfikacji, historią problemów itp. 

Usuwanie źródeł awarii

Ten obszar jest prawdopodobnie najbardziej krytycznym dla powodzenia TPM, ponieważ uczy, jak przejść z typowego usuwania skutków awarii do żmudnego, ale koniecznego procesu analizowania ich przyczyn źródłowych. Aby tak się stało, pracownicy działu utrzymania ruchu, często w zespołach z pracownikami produkcji, powinni w każdym przypadku wystąpienia nieplanowanej awarii rozważyć kwestie, które pozwolą na dotarcie do źródła problemu. Można zrobić to, przykładowo, odpowiadając na pytania:

• Dlaczego akurat ta część maszyny się zepsuła?
• Jaki jest schemat działania maszyny w tym miejscu?
• Dlaczego i jakie siły działały na ten komponent?
• Czy były jakieś symptomy przed wystąpieniem awarii?
• Co zrobić, aby uniemożliwić powstanie awarii na nowo?
• Jakiego rodzaju doświadczenie i umiejętności powinien mieć operator, aby wykryć symptomy?

Każda analiza źródeł awarii powinna zostać udokumentowana np. przy użyciu formularza przedstawionego na rysunku 7. W podanym przykładzie wystąpiła awaria grzałki w aparacie klejowym. Po wymianie grzałki stwierdzono natomiast, że przyczyną problemu był niedostateczny poziom kleju w zbiorniku. Jako działania zapobiegawcze określono stworzenie jednopunktowej lekcji opisującej ten przypadek, przeprowadzenie krótkich szkoleń dla zespołu, aby uczulić operatorów na sprawdzanie poziomu kleju oraz dopisanie tego punktu do czynności operatora w ramach checklisty Autonomous Maintenance.

ROZWIĄZANIE

PROBLEMU Grzałka została wymieniona

Rysunek 7. Formularz analizy awarii 

Baza danych

Na rynku dostępnych jest wiele komercyjnych programów wspomagających działy UR. Niektóre firmy tworzą własne bazy danych ze sprzętem, np. w Microsoft Access. Zakup lub tworzenie bazy danych często błędnie wykonywane jest na samym początku przekształcania systemu organizacji działu UR. Jednym z celów wprowadzenia takiego systemu jest ułatwienie wykonywania przeglądów i konserwacji. Jeżeli jednak baza została zakupiona, zanim zostanie usunięta większość źródeł awarii, pracownicy działu utrzymania ruchu będą dalej zaabsorbowani gaszeniem pożarów i nie będą mieli czasu na wykonywanie czynności planowanych.

Rezultaty

Sprawnie zorganizowany dział utrzymania ruchu pozwala fi rmie osiągnąć wymierne korzyści finansowe. Rysunek 8 pokazuje wzrost poziomu OEE (Overall Equipment Effectiveness) z 70% na prawie 80% w ciągu 3 lat działań usprawniających między innymi również pracę działu UR. W tym samym czasie spadł również czas przeznaczony na wykonanie konserwacji – usprawniono organizację pracy i wykonywano ten sam zakres prac w krótszym czasie.

Rysunek 8. Wykres pokazuje osiągnięcia w ciągu 3 lat       wdrażania TPM ⁴

Również rozkład pracy pracowników działu UR działającego w systemie TPM ulega zmianie (patrz rysunek 9). Przed zorganizowaniem działu większość czynności koncentrowała się na „gaszeniu pożarów”. Wdrożenie TPM przyniosło znaczne zmniejszenie tych ostatnich, najwięcej czasu przeznaczono na prewencję, wprowadzenie systemu ciągłego doskonalenia własnej pracy oraz rozpoczęcie stosowania Predictive Maintenance.

Rysunek 9. Rozkład czynności w dziale utrzymania ruchu w czasie wdrażania TPM ⁵

W następnym i ostatnim artykule z serii TPM opiszemy 12 etapów wdrażania systemu w przedsiębiorstwie.

Jacek Brzeski prowadzi firmę doradczą Lean Vision, która specjalizuje się we wdrażaniu systemów World Class Manufacturing.

Magdalena Figas jest konsultantem w Lean Vision.

^{1 Opracowano na podstawie TPM in Process Industries, Tokutaro Suzuki, Productivity Press 1994}

^{2 TPM Development Program, edited by Seiichi Nakajima, Productivity Press 1989}

^{3 Materiały autorstwa dr. Hajime Yamashina, Kyoto University, Japonia}

^{4 Informacja własna autorów}

^{5 Materiały autorstwa dr. Hajime Yamashina, Kyoto University, Japonia}

Autor:

Jacek Brzeski, Magdalena Figas