بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بهبود مستمر در تولید و نگهداری و تعمیرات توسط فعالیتهای TPM و نقش آن در بهبود ضریب اثربخشی تجهیزات
چکیده :
دردنیای امروز رقابت بطور چشم گیری افزایش یافته است. مشتری ها بر کیفیت محصول, زمان تحویل و قیمت آن تاکید دارند. به همین علت تولید کننده باید یک سیستم بهبود مستمر کیفیت و بهره وری ارائه دهد. TPM روشی است که هدف آن افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات و کاهش سرمایه گذاری ثابت است. سرمایه گزاری در منابع انسانی نتایج بیشتری را در استفاده بهتر از سخت افزارها , کیفیت بالاتر تولید و کاهش هزینه ها را بدنبال دارد. بیشتر تولید کننده ها جهت تعمیرات و نگهداری استراتژی های واکنشی و مبتنی بر شکست را با استراتژی های بازدارنده همانند TPM جایگذین می کنند. اجرای TPM مستلزم بکارگیری مداوم روش های بهبود برای کاهش ضایعات می باشد. زیرا فرایند عملی افزودن ارزش به محصولات معمولا بسته به نوع ماشین و محصولات است. TPM فعالیتهای بهبود بخشی خود را بر روی ضایعات مربوط به تجهیزات متمرکز می کند. TPM ابزاری است برای اپراتورها تا ضایعات را شناسایی کنند و بهبود بخشی را انجام دهند.
هدف این مقاله مطالعه اجرا و اثربخشی TPM و چگونگی اثر آن بر تولید و تعمیرات و نگهداری می باشد همچنین با ارائه مثالی عملی چگونگی نقش TPM در بهبود ضریب اثربخشی تجهیزات بررسی می شود.
کلمات کلیدی:
نگهداری و تعمیرات بهرور جامع(:(TPM ضریب اثربخشی تجهیزات(:(OEE بهبود مستمر
.1 مقدمه:
برای رسیدن به عملکرد در سطح جهانی , اکثر شرکتهای تولیدی در حال جایگزین کردن استراتژیهای مبتنی بر شکست و واکنشی برای تعمیرات و نگهداری , با استراتژیهای بازدارنده مثل (( نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و پیش بینانه )) و استراتژیهای تهاجمی همانند (( (( TPM هستند. TPM روشی است که هدف آن افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات و کاهش سرمایه گذاری ثابت است. سرمایه گزاری در منابع انسانی نتایج بیشتری را در استفاده بهتر از سخت افزارها , کیفیت بالاتر تولید و کاهش هزینه ها بدنبال دارد.
واحدهای تولیدی زیادی بطور سنتی یک استراتژی واکنشی را جهت نگهداری و تعمیرات ماشین آلات , فقط هنگامی بکار می برند که تجهیزات از کار افتاده باشند. اما اخیرا اکثرشرکتها به سوی تکنولوژی توسعه یافته و افزایش مهارت کارکنان نگهداری و تعمیرات سوق داده شده اند. برای جایگزین کردن این نوع نگرش واکنشی , یک استراتژی بازدارنده که از وقوع خرابی ها جلوگیری می کند , فعالیتهای نگهداری و تعمیرات پیش گیرانه و پیش بینانه را مورد استفاده قرار میدهد. یک استراتژی تهاجمی مثل TPM درحقیقت بر بهبود عملکرد و طراحی تجهیزات تولید تاکید می کند. در حالیکه این استراتژیهای جدید نیازمند تعهدات بیشتر نسبت به آموزش , بهبود استفاده از منابع و یکپارچگی فعالیتهای نگهداری هستند که انتظار می رود با انجام فعالیتهای مربوطه سطح عملکرد تجهیزات افزایش می یابد. در ادامه به صورت کلی تعریفی از انواع استراتژی های تعمیرات و نگهداری ارائه می شود.
.1,1 نگهداری و تعمیرات واکنشی:
نگهداری و تعمیرات واکنشی به عنوان یک نگرش مبتنی بر شکست تعریف شده است. تجهیزات تا زمان خرابی اجازه کار دارند و سپس تجهیزات خراب تعمیر یا جایگزین می شوند. .[ 3 ] تحت نگهداری واکنشی , تعمیرات آنی و موقتی به منظور بازگشت تجهیزات به عملیات صورت میگیرد و درعوض تعمیرات پایدار به زمان دیگری موکول می شود .(4) نگهداری و تعمیرات واکنشی به واحدهای تولیدی این امکان را می دهد تا تعداد نیروی انسانی نگهداری و تعمیرات و میزان پولی را که بواسطه ی خرابی تجهیزات صرف می شود را کاهش دهد .[ 5 ] اما مضرات این نگرش , غیر قابل پیش بینی بودن و نوسانات ظرفیت تولید , سطح بالای خارج بودن خطاها از حد تلرانس معین شده , ضایعات و افزایش هزینه های کل تعمیرات و نگهداری برای تعمیر خرابی های اساسی می باشد.
-2,1 نگهداری و تعمیرات بازدارنده :
نگهداری و تعمیرات بازدارنده , یک استراتژی برای نگهداری و تعمیر می باشد که به وسیله آن از خرابی ها , بواسطه فعالیتهایی که شرایط بد تجهیزات را گزارش داده و عهده دار تعمیرات کوچک جهت بازگرداندن تجهیزات به شرایط مناسب است , جلوگیری می شود. این فعالیتها شامل , نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و پیش بینانه , و کاهش خرابی های پیش بینی نشده می باشد. نگهداری و تعمیرات پیش گیرانه بر احتمال خرابی تجهیزات در یک فاصله زمانی معین تکیه دارد. وظایفی که بر عهده این نوع تعمیرات و نگهداری است می تواند شامل , روغن کاری , تعویض تجهیزات , تمیزکاری و تنظیم آنها باشد. همچنین تجهیزات تولید در طول کار نگهداری و تعمیرات , برای یافتن علائم خرابی مورد بازرسی قرار گیرند. کاهش احتمال از کار افتادن دستگاهها و افزایش عمر تجهیزات از مزایای نگهداری و تعمیرات بازدارنده می باشد. از نگهداری و تعمیرات بازدارنده معمولا به عنوان نگهداری و تعمیرات مبتنی بر شرایط یاد می شود. خصوصا اینکه تعمیرات و نگهداری برای پاسخ گویی به وضعیت ویژه ی تجهیزات پایه گذاری شده است. .( 5,6) تحت نگهداری و تعمیرات پیش بینانه , وسایل خطایاب برای اندازه گیری شرایط فیزیکی تجهیزات از قبیل دما , ارتعاش , سر و صدا , روغنکاری و خوردگی استفاده می شود. .(8) هرگاه یکی از این شاخصها به یک اندازه خاصی برسند باید با استفاده از یک سری از فعالیتها تجهیزات را به شرایط مناسب بازگرداند. این بدین معنی است که تجهیزات فقط هنگامی از کار می ایستند که دلیل روشنی مبنی بر وقوع خرابی وجود داشته باشد.
نگهداری پیش بینانه بر همان اصلی فرض شده که نگهداری پیشگیرانه شده است , اگر چه نگهداری پیشگیرانه یک ملاک و ضابطه متفاوتی را برای تعیین فعالیت های نگهداری وتعمیرات خاص مورد نیاز بکار می گیرد. علاوه بر این نگهداری پیش بینانه احتمال از کار افتادن تجهیزات را کاهش می دهد. اگر وقتی که نیاز به تعمیر قریب الوقوع است این عمل انجام شود منفعت بیشتری حاصل می گردد تا اینکه بعد از سپری شدن یک دوره زمانی مشخص عمل تعمیر صورت گیرد .[7,9]
.3,1 نگهداری تهاجمی :
یک استراتژی نگهداری وتعمیر تهاجمی ازیک کوشش و تلاش جهت اجتناب از خرابی های تجهیزات فراتر می رود . یک استراتژی نگهداری وتعمیر تهاجمی مثل TPM برای بهبود کل عملکردهای تجهیزات تلاش می کند . نگهداری وتعمیرات می تواند با تلاش در جهت بهبود طراحی تجهیزات موجود و جدید در بهبود عملکردهای تجهیزات سهیم باشد.
TPM یک فلسفه مدیریت نگهداری وتعمیرات توسعه یافته در کارخانجات تولیدی ژاپن به منظور تقویت و حمایت از اجرای تولید به موقع ( , ( JIT تکنولوژی های پیشرفته تولید و حمایت از تلاشها در جهت بهبود کیفیت محصول می باشد . فعالیتهای TPM بر حذف 6 ضایعه عمده تاکید دارد . این ضایعات شامل خرابی تجهیزات , زمان آماده سازی و تنظیم , توقف یا توقفات جزیی و کوتاه مدت, کاهش سرعت و نقصها در فرآیند و بازده کم می باشند .[ 10 ]
TPM به عنوان نگرشی مشارکتی برای نگهداری تعریف شده است .[ 11 ] تحت TPM تیمها و گروههای کوچک یک ارتباط مفید بین نگهداری وتعمیرات و تولید ایجاد می کنند که به اجرای نگهداری و تعمیرات کمک می کند. همچنین کارگران تولید که درگیر اجرای کار نگهداری شده اند اجازه ایفای نقش در مانیتور کردن و نگهداری و تعمیر را دارند. این اجازه مهارت کارکنان تولید را افزایش می دهد تا در نگهداری تجهیزات در شرایط خوب موثرتر باشند.
فعالیتهای گروهی نقش مهمی را در TPM بازی می کنند . فعالیتهای تیمی, گروههایی را ازبخشهای نگهداری وتعمیرات , تولید و مهندسی درگیر می کند. مهارت فنی مهندسان و تجربه کارکنان نگهداری وتعمیرات و اپراتور های تجهیزات دراین تیم با هم مرتبط شده اند(.( 9 هدف این فعالیتهای گروهی بهبود عملکرد تجهیزات است . بهبود نگهداشت پذیری و نگهداری پیشگیرانه دو هدف فعالیتهای TPM مبتنی بر کاری گروهی می باشد .
تیمهای نگهداری پیشگیرانه برای بهبود عملکرد تجهیزات به واسطه طرح های بهبود یافته تجهیزات عمل می کنند . فعالیتهای نگهداری و تعمیرات از ابتدایی ترین طراحی تجهیزات با دپارتمان مهندسی همکاری می کند و این به تیم اجازه طراحی و نصب تجهیزات را که برای نگهداری و کارکردن آسان می باشند را می دهد. .[ 12 . 14 ]
کارکنان نگهداری وتعمیرات , تولید , کارکنان حمل و نقل و مهندسان برای تشخیص و اصلاح کردن شرایطی که نگهداری را مشکل می سازند با یکدیگر کار می کنند .[ 15 .16 ] این همکاری اجازه می دهد که انواع راه حل ها مورد بررسی قرار گیرند.
درگیر بودن نگهداری در فعالیتهای تیمی مزایای متعددی دارد . تلاشهای تیم های بهبود نگهداری باید منجر به قابل استفاده بودن تجهیزات اصلاح شده و کاهش هزینه های نگهداری شود.
ژاپنی ها ابتدا در سال 1971 در پاسخ به نگهداری و حمایت از محیط های تولیدی که با مشکلات مواجه شده بودند مفهوم " نگهداری موثر جامع " TPM را معرفی و توسعه دادند.
TPM یک سیستم نگهداری می باشد که توسط " ناکاجیما [ 15 ]1988 در ژاپن تعریف شد که در برگیرنده کل عمر تجهیزات در هر بخش شامل برنامه ریزی , تولید و نگهداری می باشد . TPM یک ارتباط مبتنی بر همکاری در میان وظایف سازمانی را توصیف می کند مخصوصا بین بخش تولید و نگهداری , برای بهبود مستمر کیفیت محصول , اثربخشی عملیاتی . بر طبق تعریف ( ناکاجیما ( 1988 کلمه ( ( TOTAL در TPM سه معنی دارد :
-1 اثربخشی جامع نمایانگر این می باشد که TPM به دنبال اثربخشی اقتصادی و سود دهی می باشد.
-2 سیستم نگهداری وتعمیرات جامع شامل نگهداری پیش گیرانه ( ( MP و بهبود قابلیت نگهداری ( ( MI و همچنین PM می باشد. -3 مشارکت جامع کارکنان شامل نگهداری وتعمیرات مستقل ( ( AM توسط اپراتورها بواسطه فعالیتهای گروههای کوچک می باشد. نگهداری وتعمیرات ضرورتا توسط تلاش تیمی و با مسئولیت پذیری اپراتور برای حفظ هر چه بهتر تجهیزات خود به انجام می رسد.
علاوه بر این مفهوم TPM شامل عناصر زیرنیز می باشد :
· TPM برای رسیدن به حداکثر اثربخشی تجهیزات تلاش می کند ( اثربخشی کل ).
· TPM یک سیستم کامل PM را برای کل مدت عمر تجهیزات برقرار می کند.
· TPM همه افراد را از مدیریت ارشد تا کارکنان سطح پایین را درگیر می کند.
· TPM بر مبنای ترقی PM توسط " مدیریت انگیزش " می باشد که این کار توسط فعالیتهای گروههای کوچک صورت می گیرد.
2. تفاوت های بین TPM و : PM
تفاوت های بین PM سنتی در شیوه ی آمریکایی و TPM توسعه یافته در ژاپن می تواند با ذکر ویژگیهای TPM چنانکه در زیر آمده است واضح شود :
هدفTPM بهبود اثربخشی تولید تا حد ماکزیمم آن می باشد.
بیشتر سیستم های تولید سیستم های انسان – ماشین هستند. واضح است که وابستگی سیستم های تولید به تجهیزات به همان اندازه که اتوماسیون پیشرفت می کند افزایش می یابد. بطور مشابه , اثربخشی تولید توسط میزان مهارت و تخصص در روشهای ساخت , شیوه ی استفاده و نگهداری وتعمیرات تجهیزات کنترل می شود. TPM برای پیشگیری از وقوع ضایعات ناشی از توقف که به دلیل خرابی ها و تنظیمات دستگاهها به وجود می آید و ضایعات کاهش سرعت که از توقفات جزئی و کاهش سرعت ناشی می شوند و ضایعات کیفیت که از نقصهای فرآیند ناشی می شوند و همچنین ضایعات ناشی از شروع مجدد که به واسطه ارتقا روشهای تولیدی به وجود می آید طراحی شده است. هدف TPM حداکثر کردن اثر بخشی سیستم های تولید در همه روشها و حالات است .
در مقابل نگرش PM بر اساس شیوه سنتی امریکایی بر تجهیزات تخصصی تمرکز یافته است .
یکی از ویژگی های AM , TPM می باشد که به این معنی است که اپراتورها باید تجهیزات را خود بطور مستقل محافظت کنند . خرابی ها و نقص ها بیماریهای تجهیزات هستند .برای مراقبت از این چنین بیماری هایی , نگهداری روزمره ( تمیزکاری , روغن کاری , سفت کاری و بازرسی ) بدون هیچ قصوری باید انجام شود. علاوه بر این پرسنل نگهداری " متخصص حرفه ای معالجه تجهیزات " هدایت کننده بازرسی های دوره ای و مجری تعمیر فوری هستند .
در آمریکا تخصص کاری پیشرفت کرده است بطوریکه اپراتور مشغول تولید است در حالیکه نگهداری تحت مسئولیت کارکنان نگهداری وتعمیرات است تا آنجا که نگهداری وتعمیرات روزانه وظیفه کارکنان نگهداری است و به عنوان وظیفه اپراتور ها مطرح نیست.
TPM مرکب از فعالیتهای گروههای کوچک است که همه اعضا در این فعالیتها شرکت دارند. فعالیتهای گروههای کوچک در TPM توسط کارکنان اداره می شود که مبتنی بر اجرای وظیفه بطور مشترک با عملکرد رسمی هستند.اپراتورها خودشان AM را بوسیله تمیزکاری , روغن کاری , سفت کاری , بازرسی و دیگر کارهای روتین نگهداری وتعمیرات اجرا می کنند. اینگونه AM بخشی از کار عادی اپراتور است و کاملا متفاوت از یک کار اختیاری می باشد . فعالیتهای گروههای کوچک TPM یه این علت که مشترکا توسط سازمان رسمی اجرا می گردند , فعالیتهای اشتراکی گروههای کوچک نامیده می شوند.
این چنین همپوشانی گروههای کوچک که توسط سازمان رسمی اداره می شود یک ویژگی اصلی TPM است . در مقابل, این قبیل فعالیتها در PM سنتی آمریکایی اجرا نمی شود.
.3 نقش تولید و نگهداری و تعمیرات در فعالیتهای : TPM
TPM یک ارتباط مبتنی بر همکاری در سرتاسر وظایف و اعمال سازمان، به ویژه بین تولید و نگهداری و تعمیرات می باشد. این ارتباط برای بهبود مستمر کیفیت محصول و همچنین افزایش اثربخشی عملیات تلاش می کند. یک TPM موثر هم به فعالیتهای تولیدی و هم نگهداری و تعمیرات بستگی دارد . عناصر کلیدی که از TPM پشتیبانی می کنند در شکل 1 نشان داده شده اند.همچنین یاماشینا[ 16 ] (1995 ) 1 گفته است که : مهم نیست که کارخانجات چگونه به تکنیکهای پیشرفته تولید مجهز شوند , این اپراتورها هستند که بر چگونگی عملکرد ( کارخانه ) اثر می گذارند و نه سیستم ها یا مدیران. در این ارتباط اپراتور ها باید با مسئول شناخته شدن برای پیشگیری از خرابی در اجرای نگهداری و تعمیرات شرکت کنند . (شکل .(1
نقش مرکزی اپراتورها در عملکرد , وضعیت و نگهداری و تعمیرات تجهیزات باید اعلام شود . تلاشهای مبتنی بر همکاری به پرسنل نگهداری و تعمیرات این اجازه می دهد تا انرژی خود را به وظایفی که نیازمند تخصص فنی آنها و یادگیری و استفاده از تکنیکهای پیچیده برای ساخت پیشرفته متمرکز کنند. اپراتورها و پرسنل نگهداری و تعمیرات باید به تفاهم متقابل برسند و مسئولیت تجهیزات را بین خود تقسیم کنند .
اپراتورها باید کارهای زیر را انجام دهند :
· حفظ و نکهداری شرایط اساسی تجهیزات ( تمیز کاری , روغن کاری و چفت کاری )
· حفظ شرایط عملیاتی ( عملکرد صحیح و درست و بازرسی بصری )
· کشف خرابی اساسا به واسطه بازرسی بصری و شناسایی نشانه های وضعیت غیر عادی در طول عملیات
· بالابردن مهارتها از قبیل عملکرد تجهیزات , آماده سازی و تنظیم . همچنین بازرسی بصری
· این فعالیتها مسئولیتها اپراتورهای AM هستند از طرف دیگر پرسنل نگهداری و تعمیرات باید موارد زیر را انجام دهند :
· فراهم کردن پشتیبانی تکنیکی برای فعالیتهای AM
· تعمیر خرابی به طور کامل و دقیق , بکارگیری بازرسی ها , بازبینی و بررسی دوباره شرایط
· واضح کردن استانداردهای عملیات با معرفی ضعف ها و ایجاد اصلاحات مناسب
· افزایش مهارتهای نگهداری و تعمیرات جهت کنترل , بازبینی شرایط , بازرسی ها و تعمیر شکل 2 نقش اپراتورها و نگهداری و تعمیرات را در TPM نشان می دهد.
.4 اندازه گیری اثربخشی : TPM
اندازه گیری یک نیاز مهم برای فرآیندهای بهبود مستمر می باشد .لازم است که معیارهای مناسبی برای اهداف اندازه گیری تعیین شود . از یک دید کلی , TPM می تواند فراتر از اثربخشی تجهیزات تعریف شود ( ( OEE که می تواند به عنوان ترکیبی از نگهداری و تعمیرات عملیات , مدیریت تجهیزات و منابع در دسترس مطرح شود . هدف TPM حداکثر کردن اثربخشی تجهیزات است و OEE به عنوان معیار اندازه گیری استفاده می گردد. [ 21 ] بر طبق نظر (ناکاجیما[ 15 ] (1988 1 معیار OEE یک راه موثر برای آنالیز اثربخشی یک ماشین یا یک سیستم تولید یکپارچه است . OEE تابعی از قابلیت دسترسی پذیری , بازده اجرایی , میزان کیفیت محصولات می باشد . این سه پارامتر اندازه های ضایعات تجهیزات می باشند.
اجرای TPM مستلزم بکارگیری مداوم روش های بهبود برای کاهش ضایعات می باشد. زیرا فرایند عملی افزودن ارزش به محصولات معمولا بسته به نوع ماشین و محصولات است. TPM فعالیتهای بهبود بخشی خود را بر روی ضایعات مربوط به تجهیزات متمرکز می کند.
TPM ابزاری است برای اپراتورها تا ضایعات را شناسایی کنند و بهبود بخشی را انجام دهند. یک استراتژی کلیدی در TPM شناسایی و کاهش آن ضایعات بزرگ ششگانه می باشد.
شش ضایعه بزرگ که باعث محدودیت اثربخشی تجهیزات می شود ( ناکاجیما [ 15 ] (1988 اثربخشی تجهیزات در اثر وجود شش نوع ضایعات به شرح زیر محدود می شود:
1. ضایعات خرابی های اضطراری ( از کار افتادگی های اضطراری(2
2. ضایعات آماده سازی و تنظیم3
3. ضایعات ناشی از توقف یا توقفات جزیی و کوتاه مدت4
4. ضایعات کاهش سرعت5
5. ضایعات کیفیت و دوباره کاری1
5. ضایعات آغاز تولید2
ضایعات دسته اول و دوم به عنوان ضایعات زمان رکود معرفی می شوند و به زمانی اشاره دارد که ماشین باید کار کند اما متوقف است. برای محاسبه میزان در دسترس بودن تجهیزات استفاده می شوند. ضایعات دسته سوم و چهارم ضایعات ناشی از، از دست دادن سرعت هستند. این ضایعه زمانی است که تجهیزات کار می کنند اما در بالاترین سرعت طراحی شده خود قرار ندارند. با استفاده از این ضایعات میزان کارایی تجهیزات را اندازه گیری می کنند. دو دسته آخر تجهیزات وابسته به ضایعات کیفی هستند و زمانی رخ می دهند که محصولات تولید شده توسط تجهیزات به معیارهای کیفی مشخص شده نمی رسند. این نوع ضایعات مستقیما بر نرخ کیفیت تجهیزات تاثیر می گذارند.
بر پایه نکاتی که در بالا به آن اشاره شد، مقدار ضایعات به سه گروه زیر تقسیم می شوند. -1قابلیت در دسترس پذیری3 -2بازده اجرایی4 -3میزان کیفیت محصولات5
برای شروع محاپسبه باید ابتدا پارامترهای بالا را محاسبه کرد
.4,1 قابلیت دسترس پذیری:
برای محاسبه قابلیت دسترس پذیری باید زمان کارکرد واقعی دستگاه در روز را جمع آوری کنیم.
مقدار loading time زمان در دسترس برنامه ریزی شده در هر روز ( یا ماه) برای عملیاتهای تولیدی است. زمان توقف6 زمانی است که سیستم در آن زمان عملیاتی انجام نمی دهد این عدم انجام عملیات می تواند به خاطر خرابی تجهیزات، نیاز به راه اندازی و یا تعمیرات تجهیزات، تعویض بعضی از وسایل و ... باشد. قابلیت در دسترس پذیری می تواند به عنوان نسبت زمان واقعی عملیات به زمان برنامه ریزی شده بیان شود.
.2,4 بازده اجرایی7 این عامل با حذف ضایعات کاهش سرعت و ضایعات حرکت بدون تولید و توقف های جزیی و کوتاه مدت افزایش می یابد.
بطوریکه مقدار فراورده ها8 به تعداد اقلام آماده شده در هر روز (یا هر ماه) اشاره دارد، سیکل زمانی تولید9 به زمان تولید یک قطعه در حالت استاندارد اشاره دارد و زمان عملیات1 به تفاوت بین loading time و down time اشاره دارد.
.3,4 میزان کیفیت محصولات2 این عامل با حذف اشکالات کیفیت در فرآیند و در زمان راه اندازی تولید بهبود می یابد.
