TPM｜淺談全員生產維護(TPM)

01-24

TPM，英文Total Productive Maintenance的縮略語，中文譯名叫全員生產維護，又譯為全員生產保全。

TPM的定義

TPM就是：

追求生產系統效率化之極限，以改善企業體質；
追求零災害、零不良、零故障；
各個部門共同推行；
上自經營層，下至第一線的員工全體都參與；
經由小組活動來推進，達成零損失的目標。

TPM的五大要素

1.小組活動

小組活動是結合了其它四個要素，同時能夠提供其他要素改善的信息。

工廠內推行工作小組活動須：

衡量並消除惡化；
確保設備維持使用的水準；
消除影響安全、品質、生產力和成本之問題點；
努力改善安全、品質、生產力、整體生產成本的績效。

工作小組通過目視管理增加認知，使用五個感知（視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺）來維護設備和製程。

2.先期設備管理

先期設備管理是指從設備需求提出直至設備採購、安裝調試、驗收投入使用的管理。它包含設備需求策劃、設備採購評審、設備招標、簽訂技術協議和合同、設備到廠檢驗、設備安裝、設備調試、設備終驗收、設備移交等過程。

可靠度與維修能力(R&M)，是先期設備管理重要的一項。新設備的可靠度及保養能力均視其基本設計之優劣程度而定，同時需要不斷地收集數據以確定其使用壽限周期之成本和MTBF/MTTR(平均故障間隔時間/平均修復時間)，並要適時將結果回饋給設備供應者，使其可藉以改善新設備的可靠度及保養能力。

MTBF——平均故障間隔時間，英文全稱是「Mean Time Between Failure」。是衡量一個產品（尤其是電器產品）的可靠性指標。它反映了產品的時間質量，是體現產品在規定時間內保持功能的一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，也稱為平均故障間隔。它僅適用於可維修產品。
MTTR——全稱是Mean Time To Repair，即平均修復時間。是指可修復產品的平均修復時間，就是從出現故障到修復中間的這段時間。MTTR越短表示易恢復性越好。
MTTF——全稱是Mean Time To Failure，即平均失效前時間。系統平均能夠正常運行多長時間，才發生一次故障。平均失效前時間可以理解為設備在規定的環境下，正常生產到發生下一次故障的平均時間。

3.實施計劃性維護

以往的維護工作通常是在緊急時由專業技術人員去修理。TPM要求專業技術人員專註於高一級水平的技術工作，例如預測性的保養維護。

計劃性維護的目的就是，以最小的維護成本，使設備在運轉時能夠維持在任何時間下均充分發揮機能的狀態，並進一步使設備機能擴展至最大的能量。

專業技術人員同時能夠教導工作設定者和操作者更深入了解設備不正常癥狀，以便找出設備故障。專業技術人員同時扮演著技術支持者的角色，來改善設備可靠度與維修能力及其它維護技術的提升。

4.在作業與維護中訓練

TPM訓練是基礎工作。訓練主要的包括如下：

小組活動七步驟；
目視化檢查技術；
數據收集；
潤滑系統了解；
油壓及氣壓系統了解；
鎖緊了解；
電氣及電子了解；
機械轉動/動力傳輸組成系統了解。

額外之技術訓練包括如下：

預防保養技術；
振動分析；
紅外線；
金屬金相分析與摩擦學；
可靠度與維修能力(R&M)；
超聲波。

5.改善設備效率

一般，每一個生產設備都有自己的最大理論產能，要實現這一產能必須保證沒有任何干擾和質量損耗。當然，實際生產中是不可能達到這一要求，由於許許多多的因素，車間設備存在著大量的失效：例如，除去設備的故障、調整，以及設備的完全更換之外，當設備的表現非常低時，可能會影響生產率，產生次品，返工等。

整體（全局）設備效率--Overall Equipment Effectiveness (OEE)：

OEE是一個獨立的測量工具，它用來表現實際的生產能力相對於理論產能的比率。它由可用率、表現性以及質量指數三個關鍵要素組成，即：OEE=可用率X 表現性 X質量指數。

可用率=操作時間/計劃工作時間。它是用來考慮停工所帶來的損失，包括引起計劃生產發生停工的任何事件，例如設備故障，原料短缺以及生產方法的改變等。
表現性=理想周期時間 / （操作時間 / 總產量）=總產量 / （操作時間X理論生產速率）。表現性考慮生產速度上的損失。包括任何導致生產不能以最大速度運行的因素，例如設備的磨損，材料的不合格以及操作人員的失誤等。
質量指數=良品/總產量。質量指數考慮質量的損失，它用來反映沒有滿足質量要求的產品（包括返工的產品）。

利用OEE的一個最重要目的就是減少一般製造業所存在的六大損失：停機損失、換裝調試損失、暫停機損失、減速損失、啟動過程次品損失和生產正常運行時產生的次品損失。

TPM小組活動的七個步驟：

1.清掃即檢查

清掃即檢查步驟主要是來發現設備隱藏的問題。能夠讓設備恢復到其原來理想的狀況。

當實施清掃即檢查流程時，我們能發現以下問題：

安全問題；
一般設備的問題；
環境整理的問題。

要認清的是，它不是一般的清潔工作，而是要徹底地檢查設備，使其保持理想使用狀況。

2.消除污染源

有許多的原因必須消除污染源：

潛伏性的污染可能造成機件的故障或質量問題；
污染可能造成安全上的傷害；
如果你不消除污染源，終將使清潔作業繁瑣耗時。

有些時候操作者能夠利用簡單的處理，來消除或控制污染源。如：閥門的調整，軟管的轉向。

3.清掃、潤滑及安全程序

清掃能發現設備隱藏的問題點且能恢復設備的理想狀況。

潤滑能夠消除磨耗。設備有百分之七十的故障是因為缺少或不妥的潤滑。

安全檢查能發現設備任何不安全的地方。

小組應該展開整理一份設備初級的清掃、檢查、潤滑程序和標準。

4.一般檢查訓練

一般檢查訓練提供操作者及工作小組基礎的認知：

油壓、氣壓裝置之基礎知識；
鎖緊之基礎知識；
了解防止泄漏的方法，如油封；
傳動/齒輪/動力機構傳輸裝置認知；
軸承與轉動軸之基礎知識；
電力結構之基礎知識；
設備系統和設備零組件損壞之辨識方法。

5.自主性小組活動之檢查和程序

必須使用五個感知（視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺）的四個檢查你的設備：

眼視來檢查；
耳聽得知不正常噪音；
手觸摸得知震動及過熱；
鼻聞得知異常味道。

利用目視管理能增強你獲知不正常的狀況。一旦發現設備有問題，必須知道修復的程序。每一工廠都有不同的程序。如，《維護需求表》等等。

6.工作區規劃及環境整理

不要讓過多零件或垃圾留在線上。必須規化你的工作區域並清潔。

為何要規劃你的工作區域？

過多或閑置零件會擋路並且會增加清潔工作量；
有規劃的工作區會更安全，有更高的士氣；
一旦此區域有規劃且清潔，可以用更低的成本進行維護。

可以利用適當的工具，例如，防錯、快速換模、目視化工廠、品質製程系統( QPS)，來幫助工作區域規劃的標準化和穩定化。

7.小組活動的設備管理

工作小組成員支持持續改善活動，參與「清掃即檢查」的活動、數據收集和問題分析以達成部門目標。工作小組利用持續改善活動來管理製程和持續改善他們的設備。

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