现在企业的效率越来越高,越来越依赖于设备和管理.例如罐装饮料生产线的速度是一秒钟一瓶,汽车发动机生产线的装配速度为 45 ~60s 一台.
如果一台机器出了故障,设备工装不能及时到位,一小时就有 3600 瓶饮料、60 ~90 台发动机在生产线上停留.因此设备"ZERO"故障,高的运转率,尽可能长的使用寿命,高的产品合格率,是一个企业对设备追求的目标,TPM 设备管理方式就要通过一系列的活动最终达到这样的目标.VM 发动机厂设备种类繁多,大部分为进口的高精度加工中心和专机,生产线为自动或手动流水生产线,有严格的节拍要求,要求具有良好的稳定性、高运转率、低故障率.在这种情况下,良好的设备管理方式和保养显得尤为重要.
一、TPM 管理方式介绍
TPM 起源日本,战后日本的设备管理大体经历以下四个阶段: 事后修理阶段; 预防维修阶段; 生产维修阶段和全员生产维修阶段.到了 20 世纪 60 年代,日本开始重视设备的可靠性、可维修性设计,从设计阶段就考虑到如何提高设备寿命,降低故障率,使设备少维修、易于维修,这也就是维修预防( MP)策略.维修预防的目的是使设备在设计时,就赋予其高可靠性和高维修性,最大可能地减少使用中的维修,其最高目标可达到无维修设计.
推行 TPM 的目的: 生产效率最高化; 综合的效率化; 零灾害、零不良、零故障; 提高作业人员水平.同时通过此项活动,也能改变员工考虑问题的方法及行为.
TPM 工作包括: 个别改善; 自主保养; 计划保养;教育培训; 产品、设备的开发管理; 品质保养; 间接管理部门的高效化; 安全卫生环境的管理等八项内容.
二、VM 发动机厂设备情况介绍
VM 发动机厂共有 5 条生产线,分别是: 曲轴加工线、缸体加工线、缸盖加工线、总装线、测试线,共计设备数量达到 100 多台.这些设备基本上都是比较先进的数控加工设备,既有国产的,也有来自欧洲( 德国、意大利) 和日本的; 既有加工中心,也有各种各样的加工专机; 采用的控制系统全部是西门子系统,部分设备的 PLC 控制还采用法拉克和三菱等,引进设备的厂家达 30 家之多.要保证所有的设备正常运行,日常管理工作显得格外复杂,维修保养工作量特别大,这对设备维修和管理部门是一个很大考验.以缸体加工线为例: 该生产线共有 20 台设备,其中设备厂家达到 8 家,设备种类有 9 种,有大连专机、宜昌清洗机、日本清洗机、商巨上料机械手、压装机等.各生产线自 2006 年 12 月份开始投产,已生产运行 6 年多,设备经历了投产前期的故障多发磨合期.
三、推行 TPM 的必要性
维修保养工作是设备管理使用过程中的重要环节,因受生产任务和人员等因素的限制,常常做不到位,致使设备非正常磨损,故障率提高.在设备出现故障的情况下,为了尽快恢复生产,常用的方法是"抢修",以缩短维修造成的停机时间.同时,由于VM 发动机厂的设备大部分都是进口的数控设备,自动化程度高,设备上所应用的系统种类也多样化,对设备进行不间断的保养维护是至关重要的,这对于年轻的维修队伍及操作人员来说都是个很大的挑战.
TPM 是以设备综合效率和完全有效生产率为目标,以全系统的预防维修体系为载体,以员工的行为全规范化为过程,以全体人员参与为基础的生产和设备系统的维护、保养和维修体制,成为当今企业自动化、精密化发展的要求,是品质、成本的要求; 安全的要求; 业绩与工作价值的要求.TPM 的重点项目有: 减少设备、刀模夹具的故障; 缩短待机、准备时间; 设备的有效利用; 设备、模具精密度管理; 省资源、省能源的推进; 教育训练和人才的培养.
设备的生命周期可以浴缸曲线形象地表示( 如图 1 所示) ,而我们对设备的维修保养和管理直接影响着设备的使用寿命.延长设备的使用寿命,意味着给企业带来直接的经济效益.防止设备劣化的最基础的工作是: 要有正确的操作,以防止人为错误造成的设备劣化; 基本条件( 清扫、加油、拧紧) 的准备;防止品质不良状况的调整; 防止再发生的保全数据记录.同时包括日常点检和保养.
四、TPM 的实施
TPM 的特色是最基本自主保全体制的完成,通过一个一个的项目训练和实施的方式来进行.VM发动机厂 TPM 的目标是通过工作小组的共同努力,消除与设备有关的六大损失,以提高设备、设施、工艺及工具的总效率.TPM 是最核心的过程,它在支持其它制造和质量目标的同时,改善工厂生产现场的设备安全与效率,使其最大化,并使生命周期成本最小化.其定义如下: 以公司整体目标为中心,自我指导,组成跨职能工作小组,一起协调工作,以提高他们工作区域内的设备和工艺的总体效率.与 TPM有关的工作小组是指: TPM 工作小组、综合制造小组、有针对性的工作小组,或是指经过适当培训、有职责的持续改进工作小组等.
1. 计划性维护
通过开展日常性、周期性与预防性维护活动,以确保所有被要求项目均已有效实施,恢复和改善设备、设施、工艺及工具的性能.
( 1) 由各个部门支持的维护组织: 工厂通过建立一个正式的维护组织,管理维护活动及资源,恢复和改善设备、设施、工艺及工具的性能.
( 2) 维护计划和检查: 开展必要的维护工作.在设备、设施、工艺及工具投入使用之前,着重制定维护工作进度表,编制工厂适用的全面维护计划.
( 3) 维护的安排与实施: 维护进度安排应当符合工厂维护计划的要求,以确保所有计划/非计划维护工作按时完成.
( 4) 维护的验证与工作优化: 通过定期的工作评估,确保所有维护有效执行( 即安全、及时、经济、符合法规及标准等) .
( 5) 数据收集、分析与文件管理: 有效的设备管理是建立在最新和准确数据基础之上的,而其有效性取决于维护数据的收集、分析并整理存档.如图 2所示,建立可视化维修卡片.
OEE( Overall Equipment Effectiveness) 即设备综合效率,其本质就是实际合格产量与负荷时间内理论产量的比值.从时间角度讲,OEE 计算的是合格品的净生产时间占总可用生产时间的比例,也就是说,不仅考察设备在时间上的利用情况,也考察由于操作和工艺造成的性能降低和合格品率的问题,更全面地体现了全员参与关注设备的思想.
2. 改进设备效率
VM 发动机厂全面生产性维护始于设备恢复到原先的设计水平和状态之后.在确认瓶颈工序后实行 TPM,包括自主性维护的七个步骤和以瓶颈工序为工作重点及 5S 标准的同时应用.5S 通常描述为:
整理( 去除所有不需要的物品) ,整顿( 任何东西都在它应在的位置上) ,清扫( 工作区域是干净的) ,标准化( 标准众所周知) 和保持( 可见到标准程序) .小组自主的维护保养活动的前三个步骤,是为了防止设备、设施及工具的性能恶化.工厂在开展 TPM 小组活动之前,就应强制培训这三个步骤: 清洁就是检查; 消除或控制污染源及难以接近的区域; 建立清洁、润滑与安全标准.
在VM发动机厂,TPM的实施是以5S活动为切入点,从设备和现场的整理、整顿和清扫开始,发展到清洁和素养.针对机加车间的实际情况,在五十铃公司的指导下,TPM 分为初期清扫、补充紧固、清扫简洁化的改善、制作设备点检书和加工点管理这 5个步骤,并在每台机床上都贴有作业表,实时监控每台设备的 TPM 实施进展情况.
五、结束语
TPM 给企业带来的效益体现在产品成本、质量、生产率、库存周转、安全与环境保护以及职工的劳动情绪方面.
VM 发 动 机 厂 推 进 TPM 三 年,生 产 率 增 长13. 9% ,机器故障减少 85. 8% ,局部停机减少 58% ,润滑油用量减少 19%,维修费用减少 10. 4%,工作环境大大改善,空气粉尘减少 90%.
VM 发动机厂实施的 TPM,是一种很好的设备管理方法,不仅提高了设备的利用率和操作者的生产积极性,同时把与生产相关的部门紧密的联系在一起,体现了集体的凝聚力.事实告诉我们,不要小看设备保养与管理,不要只重视保养,还要重视管理.TPM 在我们公司也是一个崭新的名词,需要每一位员工坚持不懈的执行下去,才能实现 TPM 的持续改进,使 TPM 系统日渐高效、优化并深入人心.
参考文献
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