Total Productive Maintenance (TPM): Säulen und die ersten 90 Tage
Von Mirko Peters ·
Total Productive Maintenance bringt Bediener und Instandhaltung dazu, Anlagen gemeinsam zu pflegen. Lernen Sie die acht Säulen kennen und einen 90-Tage-Plan für eine Pilotmaschine.
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Total Productive Maintenance (TPM) ist eine Art, Anlagen zu betreiben, bei der Bediener und Instandhaltungsmitarbeiter Maschinen gemeinsam in gutem Zustand halten. Ziel sind keine Störungen, keine Fehler und keine Unfälle. Dieser Leitfaden richtet sich an Produktionsleiter, die eine Linie mit zu vielen Stillständen haben und einen Plan wollen, mit dem sie am Montag beginnen können. Sie erfahren, was die acht Säulen sind, wie autonome Instandhaltung aussieht und wie Sie die ersten 90 Tage an einer Pilotmaschine strukturieren.
Das Wichtigste in Kürze
- Total Productive Maintenance (TPM) sorgt dafür, dass Bediener und Instandhaltungsmitarbeiter Anlagen gemeinsam pflegen, mit dem Ziel keiner Störungen, keiner Fehler und keiner Unfälle.
- Das Wort „total“ steht für Beteiligung aller, Gesamtproduktivität der Anlagen und den gesamten Lebenszyklus. Es bezeichnet kein Instandhaltungsprogramm, das nur einer Abteilung gehört.
- Die acht Säulen variieren je nach Autor. Mit den beiden Säulen autonome Instandhaltung und gezielte Verbesserung der größten Verlustquelle sollten Sie beginnen.
- Die ersten 90 Tage funktionieren am besten an einer Pilotmaschine: instand setzen, ihre Verluste mindestens zwei Wochen lang messen und dann den größten Verlust beheben.
- Messen Sie die OEE und erfassen Sie jeden Stillstand mit Grund, auch kleine Stillstände. Sonst wissen Sie nicht, ob TPM wirkt.
Total Productive Maintenance: Was „total“ abdeckt
Das Lean Enterprise Institute (LEI) erklärt, dass TPM eine Reihe von Techniken ist, die zuerst bei Denso in der Toyota-Gruppe entwickelt wurden, um jede Maschine in die Lage zu versetzen, ihre vorgesehene Arbeit zu leisten. Das Wort „total“ wird dabei in drei Bedeutungen verwendet:
- Beteiligung aller: Instandhaltungsmitarbeiter, Linienverantwortliche, Ingenieure, Qualitätsverantwortliche und Bediener wirken alle mit.
- Gesamtproduktivität der Anlagen: Im Fokus stehen die sechs großen Verluste: Stillstandszeit, Rüstzeit, Kleinstillstände, Geschwindigkeitsverluste, Ausschuss und Nacharbeit.
- Gesamter Lebenszyklus: Die Instandhaltungspraxis verändert sich mit dem Alter und der Phase der Anlage.
Der Unterschied zur klassischen vorbeugenden Instandhaltung liegt darin, wer die Arbeit ausführt. In der klassischen vorbeugenden Instandhaltung erledigt die Instandhaltungsabteilung alles. Bei TPM beteiligen sich die Bediener an der laufenden Pflege, an Verbesserungsprojekten und an einfachen Reparaturen. Sie übernehmen echte Verantwortung für ihre Anlagen. Typische Beispiele sind tägliches Reinigen, Schmieren, Nachziehen und Prüfen.
TPM ist eng mit OEE verknüpft, der Kennzahl, die zeigt, welcher Anteil Ihrer geplanten Zeit gute Teile mit voller Geschwindigkeit produziert. Die sechs großen Verluste lassen sich direkt der OEE zuordnen: Anlagenausfall und Rüsten beeinflussen die Verfügbarkeit, Leerlauf, Kleinstillstände und reduzierte Geschwindigkeit die Leistung, und Fehler sowie Anlaufausschuss die Qualität. Siehe die sechs großen Verluste, erklärt von OEE.com.
Der Nutzen ist praktisch. TPM bewegt eine Anlage von der reaktiven Instandhaltung, bei der Mitarbeitende eine Maschine erst reparieren, wenn sie ausfällt, hin zu vorausschauender Arbeit, bei der sie Verschleiß erkennen, bevor die Produktion stillsteht. Das Ergebnis sind weniger ungeplante Stillstände, mehr Verfügbarkeit und eine gleichmäßigere Qualität. TPM macht die geplante und prädiktive Instandhaltung, etwa die Zustandsüberwachung, nicht überflüssig. Es schafft für diese Methoden eine stabile Grundlage: eine saubere Maschine mit bekannten Prüfpunkten.
TPM-Säulen: die acht Säulen und wo Sie anfangen
Die Übersicht von All About Lean weist darauf hin, dass das Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM) die ursprünglichen sieben Säulen auf acht erweitert hat und dass diese Fassung in englischsprachigen Texten am häufigsten vorkommt. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass es keinen festen Kanon gibt und sich Autoren in Namen, Anzahl und Inhalt unterscheiden. Hier ist die gängige Liste mit einer verständlichen Beschreibung.
- Autonome Instandhaltung (Jishu Hozen): Bediener kümmern sich selbst um ihre Anlagen.
- Fokussierte Verbesserung (Kobetsu Kaizen): Kleine Projektteams beseitigen die größten Verluste, einen nach dem anderen.
- Geplante Instandhaltung (Keikaku Hozen): Instandhaltungsarbeiten werden terminiert und geplant, statt reaktiv durchgeführt.
- Qualitätsorientierte Instandhaltung (Hinshitsu Hozen): Der Erhalt von Anlagenzuständen, die die Produktqualität schützen.
- Frühzeitiges Anlagenmanagement (Shoki Kanri): Erfahrungen aus heutigen Maschinen fließen in Planung und Anlauf neuer Anlagen ein.
- Training und Ausbildung: Aufbau der Fähigkeiten, die die anderen Säulen benötigen.
- Administrative und Büro-TPM: Dieselbe Denkweise wird auf unterstützende Bereiche angewendet.
- Sicherheit, Gesundheit und Umwelt: Das Ziel lautet null Unfälle.
Die Übersicht von All About Lean zu den acht Säulen von TPM führt diese mit ihren japanischen Bezeichnungen auf. Für ein erstes Projekt brauchen Sie nicht alle acht. Wählen Sie die autonome Instandhaltung, um tägliche Gewohnheiten zu verändern, und die fokussierte Verbesserung, um den größten gemessenen Verlust anzugehen. Ergänzen Sie die geplante Instandhaltung, sobald Sie wissen, welche Ausfälle sich wiederholen.
Autonome Instandhaltung in der Praxis
Die autonome Instandhaltung ist die Säule, die Menschen zuerst auffällt, weil sie verändert, was Bediener in jeder Schicht tun. Eine Übersicht von Reliable Plant nennt die typischen Schritte:
- Reinigen Sie die Maschine auf einen Basisstandard, den die Bediener anschließend halten.
- Schulen Sie die Bediener in routinemäßiger Inspektion auf Basis des Handbuchs der Maschine.
- Dokumentieren Sie Prüfpunkte und verschleißanfällige Teile und beschriften Sie Sollwerte.
- Identifizieren Sie Schmierstellen und planen Sie die Schmierung während Rüstvorgängen oder geplanter Stillstandszeiten.
- Standardisieren Sie Reinigung, Inspektion und Schmierung und erstellen Sie eine Checkliste für die Aufgaben der Bediener.
- Schulen Sie die Bediener, auftretende Probleme an ihre Vorgesetzten zu melden, und prüfen Sie die Checkliste in immer größeren Abständen.
Die erste Reinigung ist wichtiger, als sie scheint. Wenn ein Bediener eine Maschine abwischt, werden Leckagen, Risse, lose Schrauben und fehlende Schutzabdeckungen sichtbar. Erfassen Sie jeden Fund und verfolgen Sie ihn bis zum Abschluss. Dieselbe Quelle sagt, dass TPM auf dem 5S-System aufbaut: Ordnen, Aufräumen, Sauberkeit, Standardisieren und Erhalten. Mit anderen Worten: 5S ist das Fundament. Eine Maschine, die nicht sauber und geordnet ist, kann von ihrem Bediener nicht geprüft werden. Schmieren, Nachziehen und Prüfen werden dann zu kurzen, standardisierten Aufgaben innerhalb der Schicht.
TPM-Einführung: die ersten 90 Tage an einer Pilotmaschine
Reliable Plant beschreibt fünf Einführungsphasen: Pilotbereich auswählen, Anlage wiederherstellen, OEE messen, die größten Verluste angehen und geplante Instandhaltung einführen. Der folgende Plan übersetzt das in drei Blöcke von jeweils etwa 30 Tagen. Die Aufteilung in Tage ist unsere eigene Planungshilfe und kein Standard.
Tag 1 bis 30: auswählen und wiederherstellen.
- Wählen Sie eine Pilotmaschine aus. Einsteigern wird empfohlen, mit einer Anlage zu beginnen, die sich leicht verbessern lässt. Ein Engpass oder die problematischste Maschine ist ebenfalls eine Option, aber anspruchsvoller.
- Bilden Sie ein kleines Team aus einem Bediener jeder Schicht, einem Instandhaltungstechniker und einer Führungskraft.
- Reinigen und prüfen Sie die Maschine gründlich, beheben Sie die gefundenen Mängel und starten Sie die erste Bediener-Checkliste.
Tag 31 bis 60: messen.
- Erfassen Sie jeden Stillstand der Maschine über mindestens zwei Wochen. Vergeben Sie für jeden Stillstand einen Ursachencode und fügen Sie einen Code „unbekannt“ hinzu, damit nichts verloren geht.
- Berücksichtigen Sie auch Kleinstillstände. Kurze Stopps werden oft nicht erfasst, summieren sich aber zu großen Verlusten.
- OEE für die Pilotmaschine berechnen und die Verluste nach Größe sortieren.
Tag 61 bis 90: den größten Verlust beseitigen.
- Bearbeiten Sie den größten Verlust mit einem funktionsübergreifenden Team und einer Ursachenanalyse, zum Beispiel mit den 5 Whys und einem Fishbone-Diagramm. Prüfen Sie danach, ob er tatsächlich verschwunden ist.
- Legen Sie Wartungsintervalle nach Laufzeit statt nach Kalenderzeit fest, sofern die Daten das stützen.
- Ziehen Sie am Tag 90 Bilanz über die Pilotphase: Was hat sich bei der OEE getan, was sagen die Bediener, und was würden Sie vor der zweiten Maschine ändern?
Beispiel: Was die erste Messung zeigen kann
Dies ist eine illustrative Rechnung, kein gemessenes Ergebnis. Eine Pilotmaschine soll pro Schicht 480 Minuten laufen. In den ersten zwei Wochen der Erfassung ermittelt das Team im Schnitt 50 Minuten Störungszeit und 30 Minuten Rüstzeit pro Schicht. Damit bleiben 400 Minuten Laufzeit, und die Verfügbarkeit beträgt 400 geteilt durch 480, also 83 %.
Die Bediener berichten außerdem von vielen kurzen Stillständen durch Materialstaus. Das Team zählt 40 Staus pro Schicht, jeweils etwa 1 Minute. Damit gehen 40 Minuten verloren, ohne dass jemand einen Grund notiert. Während der übrigen Laufzeit läuft die Maschine zudem langsamer als ihre Nenngeschwindigkeit. Angenommen, das kostet weitere 20 Minuten Volllastzeit.
In diesem Beispiel ist der größte einzelne Verlust nicht die Störung. Es sind die 40 Minuten Staus plus die reduzierte Geschwindigkeit. Ohne Messung hätte das Team mit den Störungen begonnen. Mit der Messung geht die gezielte Verbesserung zuerst die Staus an. Die Zahlen sind erfunden, die Lehre ist aber real: Die Verlusterfassung verändert die Reihenfolge der Arbeit.
Häufige Fehler
- TPM als reines Instandhaltungsprogramm behandeln. Wenn allein die Instandhaltung dafür verantwortlich ist, bleiben die Bediener passiv, und das „Total“ geht verloren.
- Aufgaben ohne Schulung übergeben. Bediener brauchen klare Standards, Zeit innerhalb der Schicht und einen Weg, um Hilfe zu rufen.
- Überall gleichzeitig starten. Eine Pilotierung an einer Maschine lehrt Sie mehr als zehn halb begonnene Linien.
- Nur große Störungen erfassen. Langsame Zyklen und Kleinstillstände sind oft die größeren Zeitverluste. Erfassen Sie sie daher ebenfalls.
- Keine Zeit für Reinigung und Prüfungen. Wenn der Plan keine Minuten für die Checkliste vorsieht, stirbt die Checkliste innerhalb eines Monats.
- Am Tag 90 den Erfolg erklären. Die Pilotphase zeigt die Methode. Die Gewohnheit braucht länger, bis sie sich festigt.
Wie Software helfen kann
Für die erste Pilotphase reicht eine einfache Tabellenkalkulation. Danach kann Software helfen: Sie erfasst Stillstände automatisch aus dem Maschinensignal, lässt Bediener den Grund direkt an der Linie erfassen und stellt die Verluste in einem Diagramm nach Größe dar. Ein computergestütztes Instandhaltungsmanagementsystem (CMMS) bündelt Arbeitsaufträge, Ersatzteile und Intervalle an einem Ort und zeigt, welche Ausfälle sich wiederholen. Welches Werkzeug Sie auch nutzen, halten Sie die Liste der Gründe kurz und die Daten in der Produktion sichtbar.
Nächster Schritt
Wählen Sie diese Woche eine Pilotmaschine aus und vereinbaren Sie mit ihren Bedienern und einem Instandhaltungstechniker einen Termin für die erste gemeinsame Reinigung. So beginnt Total Productive Maintenance: eine Maschine, ein Team und eine gemessene Ausgangsbasis.