Industria 4.0 lleva el TPM a la era digital
Antes de hablar de TPM, hay que saber que la Industria 4.0 está revolucionando la fabricación en muchos frentes: desde el rendimiento de la producción, pasando por el mantenimiento predictivo y la calidad, hasta la cadena de suministro y la gestión de inventarios.
De hecho, aunque esta ola de innovación está siendo recibida con gran entusiasmo por una industria tradicionalmente conservadora, se requiere una estrategia clara de despliegue y gestión continua para adoptar con éxito las tecnologías de la Industria 4.0.
Así, el Mantenimiento Productivo Total (TPM) es un enfoque de fabricación ajustada -desarrollado en Japón en 1971 y ampliamente utilizado en la actualidad- que se propone como una estrategia muy adecuada para la fábrica inteligente y sus casos de uso de IoT.
En este artículo trataremos:
- -Los fundamentos del mantenimiento productivo total
- -Cómo las tecnologías de la Industria 4.0 mejoran el TPM
- -Elección de un piloto para la implantación del TPM en la fábrica inteligente
- -¿Qué es el mantenimiento productivo total?
- -Así pues, el Mantenimiento Productivo Total es un sistema para optimizar el mantenimiento y alcanzar un estado de perfecta eficiencia en la producción.
-De este modo, el TPM se centra en impulsar la eficiencia por medios orgánicos, es decir, utilizando los recursos existentes en la empresa.
Por último, los principales objetivos del Mantenimiento Productivo Total son:
- -Sin microparadas ni ritmos de producción subóptimos.
- -Sin defectos
- -Sin tiempos de inactividad inesperados
- -Sin accidentes
Los orígenes de la MPT
El enfoque TPM se atribuye a Nippondenso (ahora conocida como Denso Corp.), una empresa que creaba piezas para Toyota.
Descontentos con los métodos de mantenimiento preventivo transferidos de Estados Unidos en los años 60, Seiichi Nakajima, considerado el fundador del TPM, promovió la idea de que los trabajadores de las fábricas debían asumir un mayor número de responsabilidades en el mantenimiento de las máquinas.
En lugar de que cada máquina o línea de producción tenga empleados distintos para el funcionamiento y el mantenimiento, los empleados recibirían formación con las herramientas y los conocimientos necesarios para hacer ambas cosas, lo que les daría un enfoque más holístico para garantizar la salud de la máquina.
La metodología TPM crea una responsabilidad compartida entre los trabajadores de la planta y un aumento de la moral y el orgullo por la eficacia y el estado de las máquinas y la producción.
5S - La base del Lean TPM
El TPM se basa en otra metodología de gestión, también originaria de Japón, conocida como 5S.
Las 5S se centran en la organización del entorno de trabajo para mejorar la eficiencia y la eficacia a través de 5 actividades principales:
Actividad 1: Ordenar (Seiri)
- Acción - Ordenar los equipos y materiales en cada zona de trabajo, trasladando los artículos innecesarios a otra zona o eliminándolos.
- El resultado: el espacio reducido facilita la inspección, libera espacio y facilita la búsqueda.
Actividad 2: Poner orden (Seiton)
- Acción - Coloque las herramientas y el equipo de forma adecuada para el trabajo. Las herramientas de uso más frecuente son las más fáciles de alcanzar, y el almacenamiento está señalizado para facilitar el retorno de los artículos a sus ubicaciones designadas.
- Resultado: un flujo de trabajo más fluido.
3ª actividad: Brillar / barrer (Seiso)
- Acción - Limpieza e inspección periódicas de las zonas de trabajo, las herramientas y la maquinaria.
- Resultado: deterioro más lento de los equipos y las infraestructuras y mayor seguridad.
4ª actividad: Normalización (Seiketsu)
- Acción - Impartir formación detallada a los empleados sobre los distintos procedimientos y proporcionarles un calendario organizado, instrucciones claras y las ayudas visuales necesarias in situ en forma de marcas, fotografías e ilustraciones.
- Resultado - Los procedimientos que cubren las 3 primeras prácticas "S" se planifican, se ejecutan regularmente y se supervisan.
5ª actividad: Sostener / Autodisciplina (Shitsuke)
- Acción - Impartir sesiones de formación y realizar un seguimiento periódico para garantizar el cumplimiento.
- Resultado - La metodología 5S se sigue no porque se pida a los trabajadores que lo hagan, sino porque ellos quieren, iniciando nuevas mejoras a través de la experiencia.
Industria 4.0 y los 8 pilares del TPM
Con las 5S como base, el TPM ofrece un enfoque basado en 8 pilares que pretende cubrir todos los aspectos posibles del mantenimiento en la fabricación industrial.
En primer lugar, he aquí una visión general de estos 8 pilares y de cómo la Industria 4.0 puede llevar este enfoque aún más lejos:
Pilar 1: Mantenimiento autónomo
Probablemente la característica más singular del TPM; la idea aquí es hacer que las personas que trabajan con una máquina a diario sean las más "en sintonía" con su comportamiento y rendimiento.
De hecho, formar a los operarios para que reclamen la "propiedad" de sus máquinas; para que lleven a cabo las actividades rutinarias de mantenimiento, como la limpieza, la lubricación y la inspección; y para que sean los primeros en intentar resolver los problemas como parte de su formación; antes de llamar a técnicos expertos.
Así pues, con la Industria 4.0: a medida que las máquinas se automatizan más; a medida que la supervisión mejora y los cuadros de mando son más fáciles de leer; el funcionamiento se vuelve menos complejo; lo que hace que la "propiedad" sugerida por el TPM sea mucho más sencilla y, por tanto, más accesible para los trabajadores.
Pilar 2: Mantenimiento planificado
El mantenimiento evita averías, mientras que las intervenciones de técnicos de alto nivel se planifican cuidadosamente para minimizar el tiempo de inactividad por cualquier actualización de software o sustitución de piezas.
Por último, con Industria 4.0: Uso del mantenimiento predictivo mediante aprendizaje automático; las actividades de mantenimiento se realizan solo cuando son necesarias y pueden programarse para evitar por completo el tiempo de inactividad.
Pilar 3: Gestión de la calidad
Formar y animar a los trabajadores para que identifiquen los problemas de producción que acaban provocando defectos y problemas de calidad.
Así pues, con la Industria 4.0 entra en juego la "calidad predictiva": los datos de los sensores y el aprendizaje automático ayudan a identificar anomalías en el comportamiento de las máquinas, alertando a los operarios, que pueden realizar un análisis específico de la causa raíz. Los problemas pueden corregirse mucho antes de lo que antes era posible, lo que reduce los daños económicos derivados del deterioro de la calidad y los defectos.
Pilar 4: Mejoras específicas
Fomentar la creación de equipos interfuncionales y la participación proactiva.
Los trabajadores abordan los problemas que afectan a la producción empezando por los principales obstáculos/barreras y siguiendo por las ineficiencias de menor importancia.
Así, con la Industria 4.0: mediante la recopilación organizada de datos y la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial (por ejemplo, redes neuronales artificiales), pueden ponerse de manifiesto correlaciones menos obvias entre defectos y causas raíz. La información de inspección y las hipótesis pueden compartirse en toda la empresa, lo que permite una colaboración más sincronizada y fructífera.
Pilar 5: Gestión de material nuevo
Los procesos de diseño e instalación de nuevos equipos deben planificarse sobre la base de la experiencia previa para garantizar que se alcanzan rápidamente los objetivos de rendimiento con un mínimo de problemas de puesta en marcha y una mayor seguridad.
Así, con la Industria 4.0: los datos de producción en sistemas históricos pueden analizarse para identificar las mejores prácticas de instalaciones/diseños anteriores teniendo en cuenta al mismo tiempo las condiciones actuales de la planta/planta.
Pilar 6: Educación y formación
Véase el Pilar 1: se forma a los operarios en las habilidades necesarias para mantener las máquinas e identificar problemas. A su vez, los técnicos de mantenimiento aprenden enfoques de trabajo más proactivos, mientras que a los directivos se les anima a mejorar sus dotes de liderazgo.
Así pues, con la Industria 4.0: las soluciones de SYRAM ofrecen una excelente oportunidad para explorar las complejidades de la fabricación a todos los niveles; desde los componentes y las máquinas hasta las líneas de producción y la gestión general de las instalaciones.
Por último, los contenidos educativos pueden estar en línea y a disposición del personal 24 horas al día, 7 días a la semana. El personal principiante puede ser asignado a mentores experimentados que pueden acceder a sus actividades y estar disponibles para responder a sus preguntas.
Pilar 7: Seguridad, salud y medio ambiente
Un entorno de trabajo más seguro se crea identificando los posibles riesgos y peligros para la salud y trabajando para eliminarlos. Las condiciones incómodas afectan a la productividad y los empleados no deben ser productivos cuando corren riesgos.
Por último, con la Industria 4.0: los sensores pueden medir la calidad del aire; la radiación; la temperatura y otras condiciones ambientales que pueden afectar a la salud y al rendimiento; mientras que la detección precoz de gases nocivos; las sobretensiones eléctricas y los incendios pueden salvar vidas y evitar daños en los equipos.
Pilar 8: Administración
El enfoque TPM puede aplicarse a sistemas que no intervienen directamente en la fabricación, incluida la administración. El valor de incluir las funciones administrativas como uno de los ocho pilares radica en que este nivel de gestión -procesamiento de pedidos; planificación; gestión de personal; contabilidad- debe sincronizarse con otras facetas de la instalación mediante una comunicación eficaz, transparencia y protocolos probados.
Así, con la Industria 4.0: los algoritmos de Inteligencia Artificial se adaptan muy bien a los procesos de análisis y toma de decisiones; esto hace que la tecnología sea extremadamente ventajosa para la gestión.
Por último, según el enfoque TPM, alcanzar la excelencia en cada uno de los 8 pilares mencionados anteriormente es la verificación de que una planta de fabricación está produciendo resultados de "clase mundial".
OEE/TRS y TPM
El TPM ha dado lugar a uno de los indicadores clave de rendimiento más utilizados en el sector manufacturero: el OEE.
De hecho, la OEE es una importante métrica de TPM, utilizada para evaluar la eficiencia global de la instalación.
Así, si nos fijamos en los objetivos que hemos descrito anteriormente para el TPM, queda claro cómo se alinean para el cálculo de la OEE:
Por último, a la hora de implantar el TPM en la Industria 4.0, es aconsejable empezar con una prueba de concepto, analizar y, a continuación, pasar a retos mayores. Elegir el piloto adecuado es un primer paso importante en el proceso de implantación.
3 niveles de complejidad que debe tener en cuenta al elegir un controlador TPM para su proyecto
1er nivel: Mejoras simples
- Ventajas: Iniciar una pequeña mejora es una buena oportunidad para lograr una "victoria" en poco tiempo y no requiere un alto nivel de conocimientos de TPM. Es un buen tipo de piloto para reclutar a las partes interesadas y generar confianza en el proceso desde el principio.
- Desventajas: Realizar sólo una pequeña mejora supondrá un retorno de la inversión relativamente pequeño para el proyecto y no producirá tanta información sobre el proceso TPM.
2º nivel: Optimización
- Ventajas: Al resolver un cuello de botella en su línea de producción o aliviar una restricción, verá un aumento inmediato de la producción total.
- Desventajas: La optimización selectiva puede requerir cierto tiempo de inactividad planificado para la experimentación y el análisis, y existe el riesgo de que no se consiga una mejora medida de la tasa de producción original.
Nivel 3: Resolución de problemas
- Ventajas: La resolución de un problema de larga duración con una máquina/proceso contará con el apoyo de la aplicación del TPM y será bien recibida por los operarios.
- Desventajas: El rendimiento de la inversión puede ser relativamente bajo. Además, un problema complejo puede ser un punto de partida demasiado difícil, con lo que se pierde impulso.
El impacto de la Industria 4.0 en el mantenimiento total de la producción
A medida que avanza la Industria 4.0, alterando aún más la forma en que se fabrican los productos y materiales y el propio mercado, surgirán nuevos problemas de gestión de planta/planta.
Para hacer frente a estos retos, los directivos harían bien en utilizar metodologías como el TPM para facilitar la transición a la Industria 4.0 y garantizar un impacto en la cuenta de resultados a través de la mejora de las tasas de producción, la calidad y la satisfacción del cliente.
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