Total Productive Maintenance – der Weg zu einer nahezu störungsfreien Produktion – Teil Eins

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Herkunft und Entstehung von TPM

Nach der Wiederherstellung der durch den Krieg zerstörten Wirtschaft Japans rückte die Frage der Maschineninstandhaltung in den Vordergrund. Produktionsstätten arbeiteten mit Methoden der präventiven und produktiven Instandhaltung, die aus den USA importiert wurden. Ihr Ziel war es, einem Ausfall vorzubeugen, bevor er eintritt, und dadurch die Ressourcen zu sparen, die zur Wiederherstellung des Betriebs der Anlagen erforderlich sind. Darüber hinaus wurde der Eingriff in die Anlagen geplant durchgeführt, was effektiver war als bei ungeplanten Ausfällen.

Sowohl präventive als auch produktive Instandhaltung erforderten den Einsatz qualifizierter Instandhaltungsspezialisten, die sich um die Maschinen kümmerten. Die Bediener wurden als Teil des Prozesses betrachtet und sollten nicht an der Instandhaltung beteiligt sein. Die Situation war jedoch anders in Unternehmen, die als montagewürdig angesehen wurden. Der Produktionsprozess basierte auf einfachen Operationen, die an teuren Anlagen durchgeführt wurden. Das Unternehmen konnte sich daher nicht leisten, die Anlagen aufgrund vernachlässigter regelmäßiger täglicher Kontrollen und kleiner Instandhaltungsarbeiten zu beschädigen.

In den 1950er Jahren begann der Berater des Japanischen Instituts für Anlageninstandhaltung, Seiichi Nakajima, ein neues Instandhaltungsprogramm in der Fabrik des Unternehmens Nippon Denso umzusetzen. Der sichtbare Einfluss auf die Verbesserung der Betriebsleistung des Unternehmens nach der Einführung von TPM war so inspirierend, dass sich nicht nur Kunden wie Toyota, sondern auch Wettbewerber und Unternehmen für das Programm interessierten, für das TPM ursprünglich nicht vorgesehen war. Dazu gehörten beispielsweise Chemiewerke, Stahlwerke und Lebensmittelbetriebe. Interessanterweise wurden gerade diese Unternehmen zu Vorreitern und vorbildlichen Beispielen für die richtige Anwendung von TPM.

TPM-Philosophie

TPM brachte neue Ansätze zur Instandhaltung, ist jedoch keine Ablehnung des präventiven Instandhaltungsansatzes. Vielmehr entwickelt es ihn auf eine qualitativ höhere Ebene weiter.

Die erste Innovation besteht in der Änderung der Rolle der Bediener. TPM fordert, dass der Bediener aktiv in die Instandhaltung eingebunden ist. Es wird nicht verlangt, dass er alle Instandhaltungsarbeiten selbst durchführt, da dies ineffizient wäre. Er sollte jedoch versuchen, die Maschine durch regelmäßige Überprüfung, Reinigung und Schmierung am Laufen zu halten. Die Aufgabe des Bedieners besteht darin, die Maschine in einem grundlegenden Zustand zu erhalten. Dies ist der Zustand, in dem der Verschleiß der Geräte nur durch natürliche Abnutzung ihrer Teile verursacht wird, nicht durch übermäßige Verschmutzung, falsche Einstellungen, Leckagen von Schmiermitteln oder anderen Medien.

Der Ansatz des Bedieners kann sehr vereinfacht mit dem Ansatz eines Fahrzeugeigentümers verglichen werden. Auch dieser reinigt und pflegt sein Auto regelmäßig, überprüft beispielsweise die Funktion der Glühlampen, den Ölstand, die Bremsflüssigkeit, den Zustand der Scheibenwischer und den Reifendruck. Der Fahrzeugeigentümer, der Besitzer, behandelt sein Fahrzeug verantwortungsbewusst, um sicherzustellen, dass es zuverlässig funktioniert. Genauso sollte sich der Bediener um seine Ausrüstung kümmern. Das Ergebnis ist ein deutlicher Rückgang von Ausfällen aufgrund vernachlässigter Grundwartung.

Die zweite TPM-Innovation ist die Einführung von Indikatoren, die den Zustand der Anlage und ihre Hauptprobleme objektiv bewerten können. Am wichtigsten wurde die OEE (Overall Equipment Effectiveness). Die OEE basiert auf der Theorie der Nullverluste. Das bedeutet, dass eine Anlage maximal effizient ist, wenn sie kontinuierlich arbeitet, mit maximaler Geschwindigkeit und ohne Produktionsfehler. Dieser ideale Zustand kann nicht erreicht werden, aber es ist erforderlich, ihm so nahe wie möglich zu kommen.

Die OEE umfasst drei Arten von Verlusten. Verluste durch Anlagenverfügbarkeit (Availability loss), Leistungsverluste (Performance loss) und Qualitätsverluste (Quality loss).
Verluste durch Anlagenverfügbarkeit sind alle Verluste, die durch Ausfallzeiten verursacht werden. Dazu gehören geplante Verluste (Reihenfolge, Maschinenumbau, Reinigung, präventive Instandhaltung) sowie ungeplante Verluste (Ausfälle, Stopps aufgrund von Verstopfungen).
Leistungsverluste der Anlage erfassen Situationen, in denen die Anlage nicht mit maximaler Leistung arbeitet. Dazu gehören beispielsweise kleine, sekundenlange Unterbrechungen oder Verlangsamungen. Ihre Ursache kann unterschiedlich sein, aber meist handelt es sich um ungeplante Verluste.

Qualitätsverluste sind Zeiten, die für die Herstellung von fehlerhaften Produkten verwendet werden. Ein fehlerhaftes Produkt ist ein Teil, der weggeworfen oder nachgearbeitet werden muss. Die Anlage sollte idealerweise sofort ein einwandfreies Teil produzieren.
Die OEE ist dann das Produkt aller drei Arten von Verlusten. Der ideale Zustand, der auftreten kann, ist eine OEE von 100%. Die Realität ist natürlich anders. Spitzenunternehmen erreichen eine OEE von 85%, Durchschnittswerte liegen bei etwa 60%. Bevor TPM eingeführt wird, ist eine OEE von weniger als 40% keine Ausnahme.

Die MTBF (Mean Time Between Failures), die mittlere Zeit zwischen Ausfällen, ist ein weiterer Indikator. Die MTBF charakterisiert den technischen Zustand der Anlage. Je kürzer die Zeit zwischen zwei Ausfällen ist, desto schlechter ist der Zustand. Die Aufgabe von TPM besteht darin, die Zeit zu verlängern, und im Erfolgsfall steigt die MTBF oft um das 15-fache.

Der Indikator, der die Qualität des Instandhaltungseingriffs beschreibt, wird als MTTR (Mean Time To Repair) bezeichnet, die mittlere Reparaturzeit. Es ist die Zeit, die die Instandhaltung benötigt, um die Anlage wieder in Betrieb zu nehmen. Sie wird beeinflusst durch die Fähigkeiten des Instandhaltungspersonals sowie die Verfügbarkeit von Ersatzteilen, Werkzeugen, die Art der Fehlerkommunikation, die Verfügbarkeit des Instandhaltungspersonals sowie die Konstruktion der Anlage.

Die acht Säulen von TPM

Das TPM-Programm ist ein umfassender Ansatz, der das Engagement aller Mitarbeiter des Unternehmens erfordert, vom Bediener bis zur Unternehmensleitung.

Die Einführung von Ordnung am Arbeitsplatz ist die Grundlage von TPM. In Chaos und Unordnung kann nicht effizient gearbeitet werden. Daher muss eine Organisation als Teil ihrer eigenen Kultur 5S einführen, bevor TPM eingeführt wird. Es gilt, dass das Management den Wandel vorantreiben muss, indem es mit gutem Beispiel vorangeht, und deshalb wird 5S nicht nur auf den Produktionslinien, sondern auch in Lagern, Nebenanlagen und in der Verwaltung eingeführt. Durch die erfolgreiche Einführung von 5S ändert sich die Einstellung der Mitarbeiter, da sie den Arbeitsplatz als ihren eigenen betrachten und sich selbst um dessen Verbesserung bemühen. Wenn es nicht gelingt, 5S einzuführen, ist die Einführung von TPM von vornherein zum Scheitern verurteilt.

Da TPM eine Änderung des Instandhaltungsansatzes erfordert, müssen Teams von Mitarbeitern gebildet werden, die verschiedene Teile von TPM betreuen. Diese Teams, Säulen genannt, müssen zusammenarbeiten, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen: die Steigerung der Zuverlässigkeit, Sicherheit und Qualität der Produktion. TPM führt acht Säulen ein, deren Aktivitäten den gesamten Betrieb abdecken.

Mit der Einführung der Säulen ist TPM jedoch nicht abgeschlossen, im Gegenteil. TPM ist eine nie endende Arbeit aller Mitarbeiter, die auf eine höhere Qualität, Zuverlässigkeit und Kundenzufriedenheit abzielt. Es ändert die Einstellung der Mitarbeiter von einer routinemäßigen, unpersönlichen und nicht verbesserten Durchführung von Tätigkeiten zu einem engagierten, eigentümergeführten Ansatz, um das Beste für den Erfolg des eigenen Unternehmens zu erreichen. Wie die Schritte zur Einführung von TPM aussehen und unter welchen Umständen TPM scheitern kann, erfahren Sie im zweiten Teil des Blogs, der im Oktober hinzugefügt wird. In der Zwischenzeit laden wir Sie zu unserem TPM-Schulungsseminar ein - Total Productive Maintenance.