品保人的部落格

(資料來源:財團法人中衛發展中心 原著:鈴木德太郎)

    壹.TPM的誕生
        設備維護在設備密集工業的重要性
            設備密集工業的生產主體就是設備,影響工廠生產力,品質,安全性,公害及製造成本
            設備維護的目的:
                延長設備壽命
                使設備在最佳狀態下運轉,確保最高的投資效果
                隨時保持能處理緊急事故的狀態
                確保安全
        設備維護在設備密集工業的課題
            設備維護專責單位的組織化
                設備維護部門(ME)必須獨立於製造部門,累積維護的經驗與技術,建立有效率的體制
                因企業的不同,這種專責單位的活動不僅只是設備維護,舉凡設備投資計畫,設備基本設計,建廠工作的現場監工也包括在內
            建立設備維護體系
                設備投資體系,計畫保養體系,點檢,工事,資材,設備履歷,技術,資料,訓練,保養實績
                使用計畫評核術(PERT)和最短要徑法(CPM)來控制停機修理的進度,以及維護業務的負荷管理和預算管理等
                保養作業的工作管理包括訂定標準工時,設備規格書,圖面,工事報告,型錄資料等與設備有關的文件管理
            設備技術的提昇
                維護工程師的教育訓練是非常重要的一個課題
                在設備方面,包括整個生命週期的所有活動都很重要,從設備的規劃,設計,製作,維護,再生到診斷等設備技術的提昇,都在加速進行中
            提高維護業務的生產性
                把維護工作當作是生產來看,提昇其生產性就是維護管理的一個重要課題
                維護管理對設備密集工業的生產有很大的影響,所以應該要先建立PM(預防保養)為核心的維護管理體系
        加工,組立工業的設備維護
            豐田生產方式與設備維護
                JUST IN TIME
                    徹底排除工廠生產上浪費的想法
                    加工或組立的零組件能適量,適時,適所的供給
                    要達成JIT,其前提為設備零故障與品質零缺陷
                設備的自動化
                    設備的保養不僅僅是維護部門的工作,必需由包含設備操作者在內的全員活動來參與
            TPM的誕生
                最先實施這種想法的是日本電裝

    貳.TPM活動是什麼?
        TPM的理念(日本式的經營管理)
            人員的體質改善
                自己的設備自己照顧
                把設備看成是自己身體的一部分
                確實點檢設備與觀察設備
                充分瞭解自己設備的功能和構造,並學習如何預防故障和觀察那些項目可以預知故障的發生,都和減少設備故障有直接的關係
                學習與設備有關的知識和技能,再進一步跨入技術領域,是操作員的最愛
                人員的體質改善,光靠學習技能與技術是不夠的,還有一項重要的特性就是具有改良設備的興趣及能力
            設備的體質改善
                完全消除六大損失:
                    故障
                    短時間停機
                    製程轉換
                    重工
                    不良
                    開始生產前的損失
                設備密集工業應從回收率,能源損失方面著手
            企業的體質改善
                藉由實施自主保養,個別改善,計畫保養制度,設備技術等對策來建立一個明朗化的工作場所,使工作更順利
                有助於減少設備故障,提高設備稼動率,減少品質不良與客訴,提高生產力,降低成本,減少WIP(在製品)
        TPM(Total Productive Maintenance;全面生產保養)的定義
            一.達到設備的最高效率為目標
                設備的總合效率是=時間稼動率*性能稼動率*良率
                性能稼動率是相對於設備原來的性能,現在是以多少百分比在運轉
                (圖1.3 損失的構造分析)
            二.建立以設備一生為對象的全面保養制度
                1.設計階段的重要性
                2.設備的生命週期(圖 1.4 設備生涯當中相關的概念圖)
                3.廠務工程階段與維護保養階段
                    MTBF(mean time between failure):平均故障間隔;表示設備的信賴性
                    MTTR(mean time to repair):平均修理時間;表示設備的保養性
                    設備規格項目是以後的設備設計,製作的依據項目,每次設備發包時,為了決定規格項目需要經過很長的討論.
                    如果把MP(Maintenance Prevention)規格也加進來,對於縮短暖機時間和運轉保養的效率運用會有所幫助
                    構想設計完成後要進行設計審查(design review),設計審查主要是在檢討是否滿足設備規格的需求以及是否滿足製作成本或維護成本.
                    通過設計審查後隨即進行細部設計,在這階段必需注意的是設備製作的容易性
                    設備初運轉的時期與暖機期間,可能會有很多潛在的問題浮現,需要花些時間處理
                    在設備安定運轉階段,實施以計畫保養為主的各種維護,直到設備更新,這就是設備的生命週期
                4.生涯成本(life cycle cost)的經濟性
                    設備在生命週期中所用的成本稱為生涯成本
                    成本與技術恰成反比關係,生命週期內所有的技術活動會影響設備的製作成本與維護成本
                5.Tero-Technology與後勤學(p25)
            三.跨越設備計畫部門,使用部門與保養部門的活動
                新產品的設計到達某種程度時(如:完成基本設計),要檢討目前所訂的製程和設備,必須在維持產品機能的前提下,實施從設備面的對應和產品設計的變更
                設備規劃部門要運用經濟性工學原理來檢討設備投資的經濟性
            四.從公司最高階層到第一線作業人員全員參加
                最高管理階層如果不能理解,則TPM很難有效的推動
                TPM的推動,一開始不一定會很順利,讓負責推展的人感到灰心,這時需要高階主管的理解與支持
            五.有動機的管理,也就是藉由小集團自主活動來推展PM
                小集團/品管圈的活動是必要的
                1.使企業目標與小集團目標一致
                    TPM的目標是在降低設備故障,提昇品質及良品率,提高生產力,降低成本,人材的教育訓練等多方面
                    目標由上而下展開
                    小集團的自主性必須受到尊重
                2.小集團的編成是從第一線到幹部
                    高階管理,經理,廠長,幹部與第一線從業人員都是小集團成員(全員皆是)
                    需要擴大到全公司
        TPM的推展方法
            一.TPM的需求
                瞭解因應市場的變化,主要客戶的傾向和競爭公司的動向,自己的公司要有怎麼樣的行動,要徹底檢討TPM活動是否真的有效
                降低製造成本,提高品質,縮短交期的要求以及信賴性,保養性的期待對製品的要求條件愈來愈嚴格
                自己的公司,事業部,工廠對TPM需求的熱誠程度,直接影響了TPM的成果
            二.TPM的教育
                1.教育要從引進之前開始
                2.參觀PM獎得獎企業
            三.TPM方針
                表1.3 TPM的基本方針之例子
                企業方針必需是經營方針的一環
            四.基準點與目標設定
                1.TPM具有提昇具體效果的魅力,因此企業需要詳加觀察效果究竟提高了多少,然後再評估還有多少改善空間
                2.目標設定的方法
                    a.瞭解基準點現況
                        量化的:
                            故障件數
                            短暫停機數
                            故障頻度
                            品質不良件數
                            客訴件數(含改善成功的案例與重複再發的情況)
                            失敗成本
                            總稼動率
                                性能稼動率
                                時間稼動率
                                不良率
                            產率
                            暖機時間
                        定性的:
                            用定性的方法表現,如使用相片或影片做比較
                    b.明確訂定目標
                        目標是指實施TPM後,應該達到的水準,訂定的目標要明確.
                        目標必須取一個適當的水準值,不可過低(無挑戰性)或太高(無法達成)
                        目標訂定需要有一個合理的根據來源計算
                        Top down:為了達成高階目標,各部門(事業部)要有各自的目標,但不要相互抵觸(要參考BSC)
            五.TPM的主題(TPM戰略)
                1.如何達成從基準點的水準到目標的差異與該走的道路便是TPM戰略
                2.戰略的主題,以加工和組裝的模式來討論, 共通的項目有:
                    自主保養
                    個別改善
                    PM制度
                    MP設計與初期流動管理
                    品質保證
                    教育訓練
                    TPM的推動組織
                        (1)重複小集團組織
                            TPM推動組織負責訂定方針,基準點,TPM目標值,實施期間和預算規劃
                            TPM推展是否順利,取決於推動成員的規劃能力,經驗與執行力,
                        (2)活用委員會
                            如:自主保養委員會.PM分析委員會,設備診斷委員會...等
                        (3)盡量減少委員會以免流於形式而無作為

    參.TPM的新展開
        從生產部門的活動推廣到全公司
        含有產品設計與設備設計的TPM活動
        為使物流順暢而把TPM推展到其他部門
        從設備使用企業到設備製造企業


    肆.TPM在設備密集工業的推展
        TPM設備密集工業的背景
            產品在國際競爭的激烈化
            高品質化與商品多樣化
            設備的老朽化(拉高保養費用與再生修補費用)
            設備的高度自動化與電腦化
            高齡化的對應:將企業長期培養的人員經驗與Know-how保存與表現出來(需搭配KM)

        TPM的需求
            TPM不僅是軟體的革新,也把焦點放在硬體上(保持最佳狀態)
            對設備密集的工業來說,整合全體從業人員形成巨大的力量來實現企業體質革新正是TPM的魅力

        TPM在設備密集工業的成果
            1.設備密集工業的損失
                a.突發故障損失
                b.短暫停機損失
                c.製程轉換,調整損失
                d.能力損失
                e.暖機損失(熱機)
                f.操作損失:因操作錯誤或過多的手動操作所發生的損失
                g.回收率損失
                h.單位產品所使用的原料量損失
                i.品質不良損失
                j.重工

            2.消除損失的想法與推展方法
                a.實施TPM前,必需就損失的種類予以定量出基準值(baseline)
                b.檢討設備的損失之前,要先檢討製程,而損失的檢討不應該是針對個別的設備,而是針對單位製程及其目的(討論是否有value added(VA) 與 Non-Value added(NVA)
                c.設備應具備的機能,廠區佈置,原料量投入量,半成品量及產出量的現況,確認損失的種類與數量, 再決定要先處理那些損失(bottle neck, VA,NVA,Process flow)
                d.針對損失可以獲得怎麼樣的具體成果,就可以設定目標
                e.TPM的目標是追求最高極限,過去實績可以當作參考,但重要的是規劃將來能獲得怎麼樣的成果
                f.依事實管理(MBF:Management by Fact),這是改善工作的第一步
                現況分析項目:
                    環境
                        災害及勞動災害的問題
                    機台
                        故障情形
                        故障內容
                        定修問題(補修,改良,作業..等問題)
                        點檢困難部位
                        不用的機器,配管和儀表的情形
                    人員
                        操作問題
                        人員組織
                    工法
                        外表可以看到的情形及其表示方式
                        再循環的問題
                        製程上的問題
                        製程中發生不良
                    材料
                        原料
                    其他
                        客訴

        改善主題
            改善項目
            部門不同,改善的重點也不會一樣

        自主保養的推展方法(排除人員漠視不管的弊端)
            製作現場是靠設備,人員及管理才能維持作業的連續,所以自主保養也是要求設備,人員與管理的結合
            1.階段式進行
                是落實自主保養的具體化行動,確實的實施每一個步驟,評估成果與基準比較,確認是否有進步以決定是否可以通過這個階段
                經過幾個階段後,設備逐漸恢復到原有的狀態,並產生對設備的[愛護心]
            2.示範設備的選定
                自主保養並不是一開始就全面展開,而是選定示範設備實行,然後再橫向展開
                要選擇一個有明顯效果的設備,最好是一個問題較多的設備以突顯成果
                示範設備必需要做到某種程度的示範範例,因為要從示範設備來檢討自主保養的方法,更要能從示範設備估算自主保養所需花費的工時(p035)
            3.從示範職務來推展
                所謂示範職務,是指以實際行動來告訴別人,各步驟應該做到什麼程度,這就是在自己的職位上率先做出示範,如此在橫向展開時才會有很高的說服力
            4.橫向展開的方法
                橫向展開一定要在示範設備施行後並吸取其教訓才可以實施
                橫向展開是以類似的設備群為對象,或把製程分成幾部份來實施.有時候,由不同的設備構成的生產線也是實施的對象
                橫向展開通常是在示範設備的第二步驟完成後實施.
            5.自主保養的展開步驟
                a.發掘缺陷的步驟
                    發掘缺陷要從缺陷的套特徵(缺點模式)與缺陷的對象來進行
                    缺點的特徵(p61):如生銹,灰塵,粉末,液體,異音,過熱,困難的部位,振動..等
                    對象設備:軸,閥,軟管, 空壓機, 操作盤,配線,地板, 牆壁,天花板..等
                    5S的查檢要點(表2.2)
                b.發生源和困難部位的對策
                    a.掌握發生源並予以定量化(發生量與圖示)
                    b.掌握發生源的處理工時
                    c.Know-why分析
                        方法
                            要因分析
                            5Why
                            FTA
                            PM分析法
                            5W1H
                        分析要點
                            準備階段:標示不正常的部位,將不知原因的項目標示出來
                            異常位置的描述:部位,零件名稱,正常與不正常時的狀態說明
                            為什麼會不正常:將原因明確下來
                            不做處理會如何?:影響程度有多大
                            改善構想:改善4原則(排除, 結合,更換,簡化),從原因和結果兩方面提出構想
                            實施或不實施的評估:從實施的容易性與效果兩方面來探討
                            (根據經驗,經過多次的研究才決定對策的方式要比祇討論一次的原因即實施對策的方式要有經濟性)
                c. 制定各種基準
                    落實三現主義
                    制定點檢基準,加油基準,清掃基準...等
                    制定基準(標準化)的目的是使作業,點檢都有依據可循,以防止設備發生故障
                    此階段的基準是暫行基準,到第4步驟時,再依據製造程序,設備的知識將此階段制定的基準加以修正後施行
                    基準的制定不只是靠製造部門,還要和保養部門,生技部門共同合作
                    負責人必須依據第1,2步驟的經驗才能制定出有效的基準
                d. 總點檢
                    總點檢是從學會正確實施的技能開始
                    操作員必須瞭解整個製程的內容,參照系統流程圖來瞭解製造程序以及認識設備的要求機能
                    總點檢必須先決定對象設備,和操作員必須具備的知識和技能,並設定其水準
                    規劃教育訓練內容與日期,教材必需準備(由設備部門,生技部門負責);教材的一部份採用十分鐘教育方式(one-point lesson 重點教育)
                    以筆試及實際操作技能等方式,和日後保養的成果來確認教育訓練的效果
                    經過上述的準備工作, 再決定總點檢的項目並製作總點檢表
                    若製造程序(條件)改變,當然各種基準也必需跟著改變
            6.自主保養的落實
                自主保養的落實就是為了維持設備的狀態,必需確實的反覆實施設備的定期點檢,發掘異常和修理等工作

        簡單化
            簡單化的步驟
                瞭解製造程序和設備機能
                排除變得複雜的原因
                簡單化方法的檢討:
                    (表2.7 簡單化的查檢點索引)
                    製造程序的簡單化
                    作業的簡單化
                    管理的簡單化
                制定改善具體方案
                實施
                追蹤
            簡單化的效果
                作業場所變得清爽與整潔
                減少操作失誤的機會;容易做目視管理
                有助於節能
                提昇產率

        目視管理
            為了達到正確而且容易的點檢,並很簡單的判定異常與否,在機械,配管及附屬品上使用各種標示方式,讓作業者看了以後可以很容易判斷,就是所謂的目視管理
            實施目視管理時,有必要把對象,適用範圍,目的及標示方法做成基準,以便有所遵循
           
        個別改善的推展方法
            損失的明確化
                六大損失
                手動操作和操作錯誤的人為損失
                回收和再循環的原料損失
                定修和能源等管理損失
                稼動率損失
            個別改善的實施方法(PSM)
                現況分析
                訂定改善主題
                優先順序
                活用分析方法:
                    故障損失:使用PM分析
                    製程轉換準備和調整損失:作業研究或網路分析
                    調整的協調化(消除Bottle neck,平準化)和原料損失:使用製程改善
                    改良和定修損失:採用保養作業檢討
                    保養作業的網路分析與平行作業,分析細微作業的動作使用攝影機
                    使用SSBB,Detail Process......
                制定改善案與實施

        品質保養的推展方法
            通過Process的管控以求得高品質的產出
            品質特性的明確化
                VOC
                將品質特性水準數值化(量化)
            品質與4M的關係
                4M:人,工,料,機(需再加上Measure與環境)
            設備與品質的關係
                從過去的品質問題實施PM分析後,再依此決定管理條件
                影響品質特性的設備部份稱為品質要素(CTQ),由維持品質要素所設定的條件來防止不良的發生,保證要求品質的活動就是品質保養(PFMEA)

        設備管理體系
            設備規劃與建廠管理
                從產品的製造程序整理出設備必需具備的條件,並作成具體的規格,以定量的方法表示出設備的品質要求
                考慮設備的全生涯,需將設備的信賴性,保養性相關的能力加入設備規格或作為在設備設計階段時之考慮項目
                需借重實際從事設備保養的保養部門與生產部門的經驗.
                Maintenance Prevention(MP)保養預防:是把設備在使用,保養階段的經驗作成資料,再反映給設備設計者參考
            保養管理
                保養管理是從前述保養的計畫性,保養的型態之觀點,研究如何因應對象設備技術領域的課題
                1.保養的計畫性
                    計畫實施(Scheduled Maintenance):事先訂好日期的修護方式,自主保養的日常點檢和專責單位依照保養行事曆來實施
                    因應突發狀況(Breakdown Maintenance):事後保養,是非預期的.針對突發故障的事後保養
                    機會保養(Chance Maintenance):在適當的時機很快的予以修護
                2.保養的形態
                    a.以時間性來區分
                        計畫保養
                        非計畫保養
                    b.以保養的形態來區分
                        預防保養(PM):是計畫保養的中心,而其內容也是停機修理
                        改良保養:改善設備性能,延長設備壽命,提昇設備的信賴性,保養性,操作性,安全性,以消除各種損失為目的
                        預知保養
                    c.以負責部門來區分
                        自主保養:由製造部門來負責,以所有的設備在日常的保養點檢為中心的活動
                        專業保養:由保養單位,如設備部來負責,以重點設備為主體所進行的保養活動
                    d.重點設備的選定
                        依據設備的安全,環保,品質,生產,故障頻率,保養性等項目加以評估,再給予等級
                        (表2.13設備重點度評估基準)
                        根據企業的方針來決定
                        對於重點設備的管理,有由保養部門所做的日常重點點檢,設備狀態的診斷和定修等項目.
                3.設備在技術領域上的區分
                    設備保養技術因對象設備不同而有不同的技術領域

           設備診斷技術的活用

            定修(shut down maintenance)
                定修是一種計畫(通常每年1次或2次),其合理的活動除了必需在下次定修前的期間不能有故障外,還要達到縮短定修的時間及降低定修工事的成本之目的
                1.定修工事規畫(專案管理)
                    a.訂定WBS:對象設備,點檢項目,必要的機器材料,人員,時間...等
                    b.以PERT,CPM的方法作成網路圖
                    c.工期的估計
                    d.工期的縮短(crashing, fast tracking)
                    e.編列工事預算
                2.定修工事的實施管理
                3.定修工事的資料整理(包含工事的規畫,工事推展組織與人員,工事網路圖與工期計畫,工事預算結構,完成進度...斗實績)
                4.定修工事的資料庫(p055)

        設備管理資訊系統
            設備管理資訊系統與總合經營資訊系統
                (圖2.10 設備管理的概念圖)
                設備管理是由設備規畫與安裝管理以及保養管理構成,其資訊管理系統也是運用這兩項的統合
                設備管理資訊系統成為企業總合經營資訊管理系統的一環
            設備管理資訊系統的目標
                主要目標有:
                    減少設備故障
                    建立設備劣化對策
                    降低設備維護費用
                    提高設備的信賴度
                    省人化

                為了達成目標,必定有大量的資訊與資料待處理成知識與know how,所以電腦作業是不可缺少的
            保養管理電腦系統

            保養管理電腦輸出的概要
                1.保養計畫設施系統
                2.點檢管理系統
                3.工事管理系統
                4.預算管理系統
                5.資材管理系統
                6.實績評估系統
                7.設備履歷管理系統
                8.技術管理系統
                9.教育訓練管理系統
                10.圖面管理系統