Industrie 4.0 bringt TPM ins digitale Zeitalter
Bevor Sie über TPM sprechen, sollten Sie wissen, dass Industrie 4.0 die Fertigung an mehreren Fronten revolutioniert - vom Produktionsdurchsatz, der vorausschauenden Wartung und der Qualität bis hin zum Lieferketten- und Bestandsmanagement.
Denn obwohl diese Innovationswelle von einer traditionell konservativen Branche mit großer Begeisterung aufgenommen wird, bedarf es einer klaren Strategie für die Einführung und das kontinuierliche Management, um die Technologien der Industrie 4.0 erfolgreich zu übernehmen.
Also, Total Productive Maintenance (TPM) ist ein Ansatz zur schlanken Fertigung - 1971 in Japan entwickelt und heute weit verbreitet - sie wird als eine Strategie vorgeschlagen, die gut zur intelligenten Fabrik und ihren IoT-Anwendungsfällen passt.
In diesem Artikel werden wir abdecken:
- -Die Grundprinzipien der Total Productive Maintenance
- Wie TPM durch Industrie 4.0-Technologien verbessert wird
- -Auswahl eines Treibers für die Implementierung von TPM in der intelligenten Fabrik
- -Was ist Total Productive Maintenance?
- -So ist die Total Productive Maintenance ein System, mit dem die Wartung optimiert und ein Zustand vollkommener Effizienz in der Produktion erreicht werden kann.
-Also konzentriert sich TPM darauf, die Effizienz mit organischen Mitteln zu steuern, d. h. durch die Nutzung der vorhandenen Ressourcen des Unternehmens
Die Hauptziele von Total Productive Maintenance sind:
- -Keine Mikro-Ausfälle oder suboptimale Produktionsraten
- -Keine Fehler
- -Keine ungeplanten Ausfallzeiten
- -Keine Unfälle
Die Ursprünge von TPM
Der TPM-Ansatz wird Nippondenso (heute bekannt als Denso Corp.) zugeschrieben, einem Unternehmen, das Teile für Toyota herstellte.
Seiichi Nakajima, der als Gründer von TPM gilt, propagierte die Idee, dass Fabrikarbeiter mehr Verantwortung für die Wartung der Maschinen übernehmen sollten.
Anstatt dass jede Maschine bzw. Produktionslinie separate Mitarbeiter für Betrieb und Wartung hat, werden die Mitarbeiter mit den Werkzeugen und dem Wissen ausgebildet, die sie für beides benötigen, was ihnen einen ganzheitlicheren Ansatz zur Gewährleistung der Gesundheit der Maschine ermöglicht.
Die TPM-Methodik schafft eine gemeinsame Verantwortung der Fabrikarbeiter und eine Steigerung der Moral und des Stolzes auf die Effizienz und den Zustand der Maschinen und der Produktion.
5S - Die Grundlage von Lean TPM
TPM basiert auf einer anderen, ebenfalls aus Japan stammenden Managementmethode, die unter dem Namen 5S bekannt ist.
5S konzentriert sich auf die Organisation der Arbeitsumgebung, um die Effizienz und Effektivität durch fünf Hauptaktivitäten zu verbessern:
1. Aktivität: Sortieren (Seiri)
- Maßnahme - Sortieren Sie die Ausrüstung und das Material in jedem Arbeitsbereich, wobei nicht benötigte Artikel in einen anderen Bereich gebracht oder entsorgt werden.
- Ergebnis - weniger Platzbedarf erleichtert die Inspektion, setzt verfügbaren Platz frei und erleichtert die Suche.
2. Aktivität: Ordnung schaffen (Seiton)
- Maßnahme - Platzieren Sie Werkzeuge und Ausrüstung in einer für die Arbeit geeigneten Weise. Die am häufigsten verwendeten Werkzeuge sind am leichtesten zu erreichen, und die Lagerung ist markiert, um die Rückgabe der Gegenstände an ihre ausgewiesenen Plätze zu erleichtern.
- Ergebnis - Ein reibungsloserer Arbeitsablauf.
3. Aktivität: Glanz / Wischen (Seiso)
- Maßnahme - Regelmäßige Reinigung und Inspektion von Arbeitsbereichen, Werkzeugen und Maschinen.
- Ergebnis - Langsamerer Verfall von Ausrüstung und Infrastruktur und Verbesserung der Sicherheit.
4. Aktivität: Standardisieren (Seiketsu)
- Maßnahme - Ausführliche Schulung der Mitarbeiter in den verschiedenen Verfahren und Bereitstellung eines geordneten Zeitplans, klarer Anweisungen und der notwendigen visuellen Hilfen vor Ort in Form von Markierungen, Fotografien und Illustrationen.
- Ergebnis - Die Verfahren, die die ersten drei "S"-Praktiken abdecken, werden geplant, regelmäßig durchgeführt und überwacht.
5. Aktivität: Sustain / Selbstdisziplin (Shitsuke)
- Maßnahme - Einführung von Schulungssitzungen und regelmäßiger Überwachung, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten.
- Ergebnis - Die 5S-Methode wird nicht befolgt, weil die Arbeiter dazu aufgefordert werden, sondern weil sie es wollen, indem sie durch Erfahrung weitere Verbesserungen initiieren.
Industrie 4.0 und die 8 Säulen von TPM
Mit 5S als Grundlage bietet TPM einen Acht-Säulen-Ansatz, der alle möglichen Aspekte der Instandhaltung im Rahmen der industriellen Fertigung abdecken soll.
Zunächst folgt ein Überblick über diese acht Säulen sowie darüber, wie Industrie 4.0 diesen Ansatz noch weiter vorantreiben kann:
Säule 1: Eigenständige Instandhaltung
Die Idee dahinter ist, dass die Menschen, die täglich mit einer Maschine arbeiten, am besten mit ihrem Verhalten und ihrer Leistung vertraut sind.
Sie sollten die ersten sein, die versuchen, Probleme im Rahmen ihrer Ausbildung zu lösen, bevor sie sich an erfahrene Techniker wenden.
Industrie 4.0: Da die Maschinen immer stärker automatisiert werden, die Überwachung verbessert wird und die Armaturenbretter leichter zu lesen sind, wird der Betrieb weniger komplex, wodurch das von TPM vorgeschlagene "Eigentum" viel einfacher und für die Arbeiter zugänglicher wird.
Säule 2:Geplante Instandhaltung
Die Wartung beugt Fehlfunktionen vor, während die Eingriffe durch hochqualifizierte Techniker sorgfältig geplant werden, um die Ausfallzeiten für Software-Updates oder den Austausch von Teilen zu minimieren.
Schließlich, mit Industrie 4.0: Durch den Einsatz von vorausschauender Wartung mithilfe von maschinellem Lernen werden Wartungsarbeiten nur bei Bedarf durchgeführt und können zeitlich gesteuert werden, um Ausfallzeiten vollständig zu vermeiden.
Säule 3:Qualitätsmanagement
Schulung und Ermutigung der Beschäftigten, Produktionsprobleme zu erkennen, die letztlich zu Fehlern und Qualitätsproblemen führen.
Mit Industrie 4.0: "Predictive Quality" - Sensordaten und maschinelles Lernen helfen dabei, Anomalien im Verhalten der Maschine zu erkennen, indem sie die Bediener alarmieren, die dann eine gezielte Analyse der Ursachen durchführen können. Probleme können viel früher als bisher möglich behoben werden, was den finanziellen Schaden durch Qualitätsverschlechterung und Fehler verringert.
Säule 4:Gezielte Verbesserung
Ermutigung zur Bildung funktionsübergreifender Teams und proaktive Einbindung.
Probleme, die sich auf die Produktion auswirken, werden von den Arbeitnehmern angesprochen, indem sie mit den größten Hindernissen / Hürden beginnen und sich dann zu kleineren Ineffizienzen vorarbeiten.
Industrie 4.0: Durch eine organisierte Datenerfassung und die Anwendung von Algorithmen der künstlichen Intelligenz (z. B. künstliche neuronale Netze) können weniger offensichtliche Korrelationen zwischen Fehlern und den eigentlichen Ursachen aufgedeckt werden. Inspektionsinformationen und Hypothesen können unternehmensweit ausgetauscht werden, was zu einer besser synchronisierten und erfolgreicheren Zusammenarbeit führt.
Säule 5: Umgang mit neuer Ausrüstung
Die Design- und Installationsprozesse für neue Geräte sollten auf der Grundlage früherer Erfahrungen geplant werden, um sicherzustellen, dass die Leistungsziele schnell, mit minimalen Anlaufproblemen und bei verbesserter Sicherheit erreicht werden.
Mit Industrie 4.0: Produktionsdaten in historischen Systemen können analysiert werden, um Best Practices aus früheren Anlagen/Designs zu identifizieren und dabei die aktuellen Bedingungen in der Fabrik/Fabrik zu berücksichtigen.
Säule 6: Allgemeine und berufliche Bildung
Siehe Säule 1 - Bediener erhalten eine Ausbildung, die ihnen die notwendigen Fähigkeiten vermittelt, um Maschinen zu warten und Probleme zu erkennen. Wartungstechniker lernen Ansätze für eine proaktivere Arbeit kennen, während Manager ermutigt werden, ihre Führungsqualitäten zu verbessern.
Die SYRAM-Lösungen bieten eine hervorragende Gelegenheit, die Komplexität der Fertigung auf allen Ebenen zu entdecken: von den Komponenten und Maschinen bis hin zu den Produktionslinien und dem gesamten Anlagenmanagement.
Schließlich können die Bildungsinhalte online sein und den Mitarbeitern 24/7 zur Verfügung stehen. Neuen Mitarbeitern können erfahrene Mentoren zugewiesen werden, die Zugang zu ihren Aktivitäten haben und für Fragen zur Verfügung stehen.
Säule 7: Sicherheit, Gesundheit und Umwelt
Eine sicherere Arbeitsumgebung wird geschaffen, indem man potenzielle Gesundheitsrisiken und Gefahren erkennt und versucht, sie zu beseitigen. Unbequeme Bedingungen beeinträchtigen die Produktivität, und Mitarbeiter sollten nicht produktiv sein, wenn sie gefährdet sind.
Die Früherkennung von schädlichen Gasen, Stromstößen und Bränden kann Leben retten und Schäden an der Ausrüstung verhindern.
Säule 8: Verwaltung
Der TPM-Ansatz kann auch auf Systeme angewendet werden, die nicht direkt mit der Fertigung zu tun haben, einschließlich der Verwaltung. Der Vorteil der Einbeziehung der Verwaltung als eine der acht Säulen besteht darin, dass diese Verwaltungsebene - Auftragsbearbeitung, Planung, Personalverwaltung und Buchhaltung - durch effektive Kommunikation, Transparenz und bewährte Protokolle mit den anderen Facetten der Anlage synchronisiert werden muss.
Industrie 4.0: Die Algorithmen der Künstlichen Intelligenz sind sehr gut für die Analyse und Entscheidungsfindung geeignet, was diese Technologie für das Management äußerst vorteilhaft macht.
Schließlich ist nach dem TPM-Ansatz das Erreichen von Spitzenleistungen in jeder der acht oben genannten Säulen die Überprüfung, ob eine Produktionsstätte "Weltklasse" produziert.
OEE/TRS und TPM
TPM hat zu einem der am häufigsten verwendeten Leistungsindikatoren in der Fertigungsindustrie geführt: dem Gesamtwirkungsgrad (OEE).
Tatsächlich ist der OEE eine wichtige Metrik des TPM, die zur Bewertung der Gesamteffizienz einer Anlage herangezogen wird.
Wenn wir uns also die Ziele anschauen, die wir zuvor für TPM beschrieben haben, wird deutlich, wie sie sich für die Berechnung der OEE angleichen:
Schließlich ist es bei der Einführung von TPM in Industrie 4.0 sinnvoll, mit einem Proof of Concept zu beginnen, zu analysieren und sich dann größeren Herausforderungen zu stellen. Die Auswahl des richtigen Treibers ist ein wichtiger erster Schritt im Implementierungsprozess.
3 Komplexitätsstufen, die bei der Auswahl eines TPM-Treibers für Ihr Projekt zu berücksichtigen sind
1. Stufe: Einfache Verbesserungen
- Vorteile : Eine kleine Verbesserung zu initiieren ist eine gute Gelegenheit, in kurzer Zeit einen "Sieg" zu erringen, und erfordert keine tiefgreifenden TPM-Kenntnisse. Es ist eine gute Art von Pilot, um Beteiligte anzuwerben und das Vertrauen in den Prozess von Anfang an zu stärken.
- Nachteile: Wenn Sie nur eine kleine Verbesserung vornehmen, führt dies zu einer relativ geringen Investitionsrendite für das Projekt und bringt nicht so viele Informationen über den TPM-Prozess hervor.
2. Ebene: Optimierung
- Vorteile : Wenn Sie einen Engpass in Ihrer Produktionslinie beheben oder eine Beschränkung lockern, werden Sie eine sofortige Steigerung der Gesamtproduktion feststellen.
- Nachteile: Eine gezielte Optimierung kann eine gewisse geplante Ausfallzeit für Experimente und Analysen erfordern, und es besteht die Gefahr, dass Sie keine gemessene Verbesserung der ursprünglichen Abgangsrate erzielen.
3. Stufe: Lösen eines Problems
- Vorteile : Die Lösung eines langjährigen Problems mit einer Maschine/einem Prozess wird von der Unterstützung bei der Umsetzung von TPM profitieren und von den Betreibern begrüßt werden.
- Nachteile: Die Investitionsrendite kann relativ gering sein. Außerdem kann ein komplexes Problem als Ausgangspunkt zu schwierig sein, wodurch das Projekt an Schwung verliert.
Die Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die produktive Instandhaltung insgesamt
Da die Industrie 4.0 voranschreitet und die Art und Weise, wie Produkte und Materialien hergestellt werden, sowie den Markt selbst weiter stört, werden sich neue Probleme für das Management von Fabriken/Fabriken ergeben.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, sollten Manager Methoden wie TPM einsetzen, um den Übergang zu Industrie 4.0 zu erleichtern und die Ergebnisse durch verbesserte Produktionsraten, Qualität und Kundenzufriedenheit zu verbessern.
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