全面生产维护 讲座

《全面生产维护》（TPM)案例1、小改造创出大效益张海是鞍钢大孤山矿作业区电产机械点检员，是鞍钢革新能手。近年来，由他实施的小改革项目已多达30多项。其中“WK—10B电产履带支架连接器修复方法”等3项成果被评委鞍钢专有技术。作业区的10立电铲卷扬减速机对轮胶块是易损件，一旦发生故障，既影响设备效率又造成成本浪费，为此，班中作业前需要经常检查和更换10立电铲卷扬机对轮胶块。发现问题后，张海反复研究，对胶块内胀圈在安装结构上进行简单改进。不仅实现了0故障，减少了岗位和检修人员的劳动强度，每年为企业节约成本6万多元。案例2：一粒石子提高翻车效率“在排风口垫个小石子，既能缩短排风时间，又能将风排的彻底。这样，一挂20节同品种的火车皮来煤翻卸所需时间由原来的2.4小时缩短为1.6小时，大大提高了翻车效率；同时，也有效降低了局域车在线停留时间和延占费用支出”。这是攀钢翻车司机樊长军发明的‘垫石排风法“攀钢钒煤化工厂，火车来煤进入翻卸系统前需人工对每节车皮进行排风，俗称”排风刹车“，按老办法，不仅费时有时风还排不彻底。若风不排完，就表示刹车未完全松动，将大大增加牵车重牛阻力；阻力增大，直接影响重牛钢丝绳的使用寿命，换一根钢绳10万元，不利于降低成本。另外，排风时间长，就延长了翻卸煤车时间增加了成本费和延占费用。

‘垫石排风法“就是用一块小石子垫在拉出的风塞和排风口处，然后在第二节、第三节......当排到最后一节车皮时，再返回来检查排风情况，依次取下小石子。就杜绝了排风不彻底现象，大大提高了翻车效率。全面生产维护（TPM）1、全面生产维护概述2、全面生产维护的内容3、开展全面生产维护的主要工具和方法一、概述1、全面生产维护的概念（1）狭义的全面生产维护指全员参加的生产设备维修和保全机制。目的是实现设备的最高效益，它以职务形小组的活动为基础，设计设备管理的整个系统。（2）1989年后，全面生产维护的含义扩展为以不断追求系统的效率为目标，从生产系统的整体出发，构筑能避免所有损失发生的体制，在生产、开发、设计、销售及管理等所有部门的参与下，最终实现企业的零损失。（3）TPM的五个要素致力于设备综合效率最大化的目标在整个设备一生建立彻底的预防维修体制由部门共同推行（工程、生产、维修）涉及每个员工，从最高管理者到现场员工通过动机管理，既自主的小组活动推动TPM（4）TPM的5S活动整理——取舍分开，取留舍弃整顿——条理摆放、取用快捷清扫——清扫现场，不留污物清洁——清除污染，美化环境素养——形成制度，养成习惯7、培训与教育

6、合理化建议和现场改善

5、整理、整顿和清洁

4、建立和检查评估体系和自我诊断

3、形成规范化和文件化

2、对根源进行攻关研究、解决1、初期清扫8、自主维修与管理TPM自主维修的阶梯式跨越（5）TPM自主维修的渐进过程（6）TPM小组活动的四个阶段第一阶段：自我发展和启蒙阶段第二阶段：改善活动和参与阶段第三阶段：难题攻关和自主学习阶段第四阶段：自主维修和自主管理阶段2、实施全面生产维护的宗旨和目标企业实施全面生产维护的宗旨和目标是：提高人的保全能力和设备的有效率，力求达到零灾害、零不良、零事故的目标。

保全能力：操作人员的保全能力；保全人员要有高度专业保全能力生产技术及管理人员要有提高设备管理和设计能力全面生产维护的六方面的指标NO类别内容1质量由于材料质量问题造成的停机率；产品一次合格率；在线遗漏缺陷数；投诉件数；2成本制造成本；维修成本占制造成本的比率；质量成本全面生产维护投入和节约比；能源消耗；原材料的浪费；3交货期按时交货率，计划完成率；材料和成品的库存率，在线生产量4安全损失工时的事故数；事故率；事故隐患和未遂事故数；废水排放量；固体废弃物/废水化学含氧量；环境事故数5士气员工参与率；单元课程的制作数量；合理化建议的提出数量，小组活动的次数；问题的改进；培训时间；技师证书的获得数；6生产力劳动生产率；设备综合效率；设备时间利用率；设备性能利用率；产品合格率；小事故停机率；设备平均故障时间，设备平均维修时间；3、实施全面生产维护的效果（1）有形效果：日本获PTM奖的企业总体有形效果类别项目效果生产力生产效率设备综合利用率突发故障件数提升至1.5-2倍提升至1.5-2倍减少至1/10-1/250质量不合格品数市场投诉件数减少至1/10减少至1/4成本交货期安全士气制造成本拖期安全事故合理化建议减少至30%减少50%减少至0提升5-10倍表:日本PTM奖的企业总体有形效果（2）无形效果

增强员工的改进意识提高员工技能水平培养积极进取的企业文化案例3：鞍钢设备检修协力中心热轧工区第一作业区动力QC小组自制可调抓具，解决抢修难题鞍钢热轧生产线高压水除磷系统是关系到钢板轧制质量的重要部位。受高压水水质影响，控制高压水开关的喷射阀的阀套及阀座经常磨损，影响钢板质量，轧线有时会被迫停产抢修。为缩短高压水喷射阀抢修时间，鞍钢为设备检修协力热轧第一检修作业区专门成立了QC攻关小组，自行设计制作了专用工具——简易可调节式抓具，解决了这一难题。在去年的辽宁省优秀质量管理小组评比中，该QC小组荣获了三等奖。

由于喷射阀位于轧制线地下管廊，检修作业空间狭窄，环境温度高，阀套重20公斤，起重设备利用不上，只能利用链式起重机进行作业，而且因水质不好造成阀芯、阀座很难取出。为了解决这一检修困难，QC小组成员反复多次实地试验，设计制作了专门用于更换高压水喷射阀阀芯和阀座的简易可调式抓具。该抓具主要有上下两层挡板及丝杠、螺母、两台液压千斤顶构成。操作中先把螺丝纹的下档板竖直放入阀门套内，在摆成水平状卡在阀套流道孔或阀座下端边缘，将两台千斤顶坐在阀体上端，最后将上挡板装进丝杠后搭在千斤顶上，将螺母旋进丝杠把紧，同时压升两台千斤顶，将阀套或阀座抓出阀体。

该工具使用后，按抢修一次提前6小时，每小时轧钢400吨计算，使用该工具每次检修可节省20余万元，节省人工费用2000多元。同时减少了电焊环节，避免了阀体受伤，提高了阀体的使用寿命，节省备件费用5万余元，合计每年创收160余万元。二、全面生产维护的主要内容行业内的一流企业：优良好效益，有持续发展动力的企业评价指标：质量、成本、交期、安全、士气、生产力自主保全计划保全

逐项改善质量保全初期管理八大支柱教育培训安全环境业务改善两个基础不间断的职务性小组改进活动彻底的5S活动目视管理活动TPM活动内容图:TPM基本框架示意图1、全面生产维护的两大基础管理系统（1）5S管理系统（2）目视管理目视管理的概念目视管理的内容和要求2、全面生产维护的八大支柱（1）自主保全（2）计划保全（3）质量保全（4）逐项改善（5）业务改善（6）初期管理（7）教育训练（8）安全环境（1）自主保全①自主保全的含义企业全体员工对企业实施全面的管理、维护和保全。自主保全关键在于真正使员工做到“自主”，是现场设备的保全、维护成为操作人员的自觉行为，使之成为员工的一种良好的工作习惯和内在素质。②自主保全的内容和步骤(i)内容：自主保全是以生产操作人员为主，运用（听、触、嗅、视）对设备进行检查，并通过不断培训，使现场操作人员逐步熟悉设备构造和性能，不但会正确操作、保全和诊断事故，而且会处理小故障。(ii)自主保全的三个阶段A：防止劣化阶段；B：发现和监测劣化阶段；C：改善劣化阶段；防止劣化阶段是做设备基本条件的准备工作，设备的基本条件是指要对设备进行清洁、润滑、紧固、实施维持等这个阶段的主要任务定期进行检查，特别是对设备的重要部位进行检查，并记录检查结果，把潜在的错误和缺陷迅速地进行解决和处理掉这个阶段主要是用改进工具、方法来处理异常情况。（iii)自主保全的七个步骤7、自主管理的彻底化

6、整理、整顿

5、自主管理

4、培训与总点检

3、临时标准制定

2、困难部位和污染源实施对策1、初期清扫图：自主保全展开的七个步骤案例4:研制新胎具节约备件费鞍钢齐大山选矿厂检修作业区一选检修段钳工班长苏润忠研究发明一种新型勾轮拆卸胎具，节省备件费用12万元，为企业降低成本做出了贡献。过去每次检修，作业区的浮选机、电机及泵的勾轮都采用大锤击打的方式进行拆卸，经常造成勾轮损坏不能使用；运到外单位拆卸，费用昂贵。所以问题非常棘手。为了降低成本，保证生产顺利进行，钳工班长苏润忠根据长期经验，反复酝酿，研制了一种新型勾轮拆卸胎具。可以拆卸直径不同的勾轮。应用灵活，操作便捷，可在不同环境和场地使用，仅需2人，有效提高了工作效率。（2）计划保全①计划保全的含义依据预先做成的保全时间表，有计划地进行动。②活动内容对应现场自主保全的活动每日的对策活动异常的早期发现活动技术文件库的建立步骤重点零部件的计划保全设备模式的计划保全1重点零部件的选择分析现状与设备基本条件的差异2改进现有保全方法针对上述差异制定对策3制定保全标准基本条件标准的制定4延长寿命的对策延长寿命的对策5点检、诊断的效率化点检、诊断的效率化6设备综合诊断设备综合诊断7设备的极限使用设备的极限使用表：计划保全的推进模式（3）质量保全①含义：基于“好的产品质量，需要好的设备做保证”的思想而开展的下列各项活动：i)以不生产不合格品为设备的管理目标，进而设定零不良的条件，并按时进行点检和测量该条件。ii)确认该测定值在标准规定的限度内，预防不合格品的产生。iii)观察测定值的变化，预测不合格的发生，采取防患对策。②质量保全的活动内容步骤质量保全的实施步骤和内容步骤内容保全质量准备1把握现状确认质量参数；质量特性；不合格状况与现象的层次分析调查分析2不良现像调查对发生的不良项目进行调查33M条件的调查分析3M条件的调查；寻找现场过程的不完备点研讨改进4制定问题点的对策编制问题点一览表；研讨问题对策确认设备状态与研讨复原改进5生产合格品中的不稳定因素不稳定因素分析；实验确定不稳定制造条件的应有状态表：质量保全的步骤和内容实施改进6改进3M条件的缺陷明确3M条件的缺陷；实施改进；评估改进效果7确定3M条件制定能制造合格品的3M条件标准化8改善点检方法实施点检集中化；制度化9确定点检标准确定点检标准；制作质量保全矩阵图；点检水平提升；简单化10修订标准修订原料标准；点检标准及作业标准；发展趋势与结果的确认保全质量

质量保全的步骤和内容续表案例5：降低钢包小修次数

（鞍钢股份炼钢总厂钢包整备作业区）鞍钢股份炼钢总厂钢包整备作业区职工针对炼钢四工区钢包小修次数较多影响钢包热度周转及成本等问题，从提高钢包渣线使用寿命入手，开展降低钢包小修次数课题研究。他们成立了以主管工程师为负责人的课题研究小组，先后在5套钢包罐衬上做试验，均取得成功。原来，炼钢4工区的钢包渣线寿命为45次，现在提高到52次，钢包小修次数由原来的3次降到2次，并使钢包的热周转率显著提高，有效地节省了能源和耐材成本。提高了钢包使用寿命。（4）逐项改善

i)含义是指为进一步提高生产系统的效率而对造成效率低下的原因进行分析，然后针对具体的问题进行的逐项改善的活动。ii)内容和步骤:选择样板工厂/线/生产工序组织项目团队了解和确认目前的损失确定改进改善的课题和目标制定解决方案与工作计划评价分析改善方案或合理化建议实施改善方案确认实施效果标准化设备损失的综合性指标：设备综合效率（OEE）设备综合效率：时间利用率；功能开动；产品合格率设备综合效率=时间利用率×功能开动×合格品率其中：a:时间利用率=（负荷时间-停机损失时间）×100%=（有效）利用时间/负荷时间b:设备功能开动=速度开动率×静开动率速度开动率=设计速度/实际速度静开动率=（生产产品数×实际速度）/利用时间设备功能开动=（生产产品数×实际速度）/利用时间×100%C:合格品率=合格品数/总产量×100%合格品率衡量的是质量的损失，他用来说明没有满足质量要求的那些产品所造成的损失例6：设某设备1天工作时间为8小时，班前计划停机20分，故障停机20分，更换产品型号设备调整40分，产品的理论加工周期为0.5分钟/件，实际加工周期0.8分/件，一天工加工产品400件，有8件废品，求这台设备的OEE解：负荷时间=480-20=460分；开动时间=460-20-40=400分时间利用率=400/460=87%速度开动率=0.5/0.8=62.5%净开动率=400×0.8/400=80%功能开动率=62.5%×80%=50%合格品率=（400-8）/400=98%OEE=87%×50%×98%=42.6例7：设备负荷时间a=100小时，非计划停机时间10小时，则实际开动时间b=90小时，在开动时间内，计划生产c=1000个单元产品，但实际生产了d=900个单元再生产的d=900个单元中，仅有f=800个一次合格的单元，计算OEE。解：将OEE简化为：OEE=（b/a)×(d/c)×(f/d)=(90/100)×(900/1000)×(800/900)=72%日历工作时间/分计划停机时间/分计划利用时间/分非计划停机时间/分更换调整时间/分开动时间/分完成节拍数返修件数一次合格品数14405309101151278320351152注：标准节拍时间为3分钟解：OEE计算：停机时间=115+12=127分，开动时间=910-127=783分时间开动率=783/910=86%；计划节拍数=开动时间/标准节拍时间=783/3=261性能开动率=完成的节拍数/计划节拍数=203/261=77.7%合格品率=一次合格品数/完成产品数=152/203=74.9%于是得到：OEE=86%×77.7%×74.9=50%例8：企业一个工作日生产资料如表所示，使计算OEE。

阻碍人的效率化的5大损失等待指示的损失等待材料的损失设备停止的损失设备性能的损失方法、步骤损失技术的损失布局的损失自动化更换的损失人的效率化工时人、设备时间设备效率化管理损失动作损失布局损失物流损失测量、调整损失工作时间工作时间负荷时间负荷时间援助工时计划停止利用时间停止损失作业工时作业损失有效工时净用时间性能损失布局损失创造价值时间不良损失不良损失工时价值工时计划停止损失不合格损失故障损失换摸损失刀具交换损失其它停止损失暖机损失短暂停机，空转损失速度降低损失清扫点检等待指示等待材料等待人员安排等待检验阻碍设备效率化的8大损失图（a)企业的16大损失之前13大损失暖机损失超负荷损失热量损失磨具、工位器损失投入能源投入材料有效能源合格品数合格品重量阻碍原料效率化的3大损失不及合格损失能源损失暖机损失料头损失重量损失剩余太多的损失成品率损失图（b)企业的16大损失之后3种损失（5）业务改善①含义：当全面生产维护被应用到没有生产制造设备的业务部门时，应将这些简介生产制造部门视为收集、加工、提供信息的业务工厂。②活动内容在业务部门实施全面生产维护过程中，首先应将业务部门看作生产部门，按照全面生产维护在生产现场的要求，对工作现场的各种物品试行简单化与分类。

改善的基本概念改善与创新改善的扩展（涵盖任何先进管理方式，如QC管理，零缺陷管理、精益管理等）改善与管理（管理就是维持规范和改进规范）过程与结果PDCA与NDCA循环改善中的提案建议制度小组活动现场与管理从现场改善出发的6S管理31改善是循序渐进的，冲破固有管理模式；创新；借助科技上的突破、最新管理思想或新技术对企业4过程与改善：改善建立在”以过程为导向“的思考模式上，因为要改进结果，必须先改进过程.5开始进行PDCA循环时，必须先将现有流程稳定下来。此稳定过程可称之为NDCA循环。既规范化——执行——检查——处理。6S整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养（6）初期管理

内容：调查和分析目前的设备状态建立初步的过程控制体系和故障管理体系培训和提高分析、诊断技术建立预防维修的设计和检查体系

办公业务处理的标准化、效率化办公费用减少人工费用减少降低管理成本工作质量提升实现良好工作环境改进工作环境赢得顾客及相关方的信赖改进企业形象帮助生产制造部门提升生产效率提升工作效率为便于高层决策提供资料信息依据提升决策能力工作及质量改进活动损耗浪费的降低活动组织和人员的合理配置工作效率的改进提高工作效率信息收集、处理能力的提高、业务能力的提升多技能员工的养人力资源改进人才培养业务部门改进活动业务部门体制改革体系表:业务部门效率改进活动（7）教育训练内容：建立技能评价制度；培训重点实施的对策；建立提高运转、保全技能的训练体制，创造自学的环境。（8）安全环境内容：调查目前的安全状态；进行危险因素检查；列出危险因素清单；通过改善，消除不安全因素；建立健全消除危险事故的条件；加强检查、指导和培训；建立安全环境体系经常分析诊断。

三、开展全面生产维护的主要工具和方法

1、三大工具：活动看板、单元课程、职务性小组活动；2、六种方法：PDCAFA法、QC老七种工具、WHY-WHY分析、快速换模技术、8字展开法、现象-机理分析；（1）活动看板是员工现场行动的指南，是信息公开的场所，既是对过去活动的总结，也是对现在共过的监督，同时也是对未来工作的指导。（2）单元课题是由小组成员自己编写，用于交流经验和自我学习，帮助小组交流和分享有关工作、生产和设备方面的知识，包括基础知识、问题案例和改进案例，内容可以来自个个方面的基本原理，内部结构，工作方法和局部改进等，时间一般在5至10分钟。1、三大工具：（3）职务性小组活动是全面生产维护推进的重要工具之一，体现全员参与的思想。小组成员全员参与，囊括各部门的人员，寻找团队共同面对的问题。从管理层到一线员工，每一层均可展开全面生产维护小组活动。小组通过层叠结构实现有效沟通。活动穿插于各部门的日常工作中，成为日常工作的一部分。在组织结构上，小组从上而下，层层展开。下一级小组组长是上一级小组的成员。即这里的小组是职务性重叠小组，小组组织结构见图经营层A厂长B厂长E科长C科长M班长N班长操作者图:

职务性重叠小组活动组织结构图其中：经营者与厂部的各分厂厂长是一个小组，各分厂厂长与所属科长是一个小组各科科长与所属班长是一个小组各班班长与所属操作者是一个小组运用上述重叠小组的运作方式，是上情下达、下情上达，推动全员参与。（4）WHY-WHY分析(为什么—为什么）这是将发现的不良现象运用系统化的思考模式。对比应有状态或分析4M（人、机械、材料、方法）因素从而找出引发不良现象的种种原因，进一步在通过仔细观调查现场、现物、现实，确定出真正原因。简单地讲，就是对发现的现象连续进行多次思考“为甚麽”，并验证要因是否成立，然后对真正的原因进行有效对策的方法称为“WHY-WHY”分析。案例9：如果你看见员工把锯末洒在机器的旁边，你可能提出疑问？你问：“为什么把锯末洒在机器旁边”？回答：“因为地面太滑”？你问：”为什么地面会滑“？回答:”因为地面有油”。你问：“为什么会有油”？回答：“因为机器在滴油”.你问：“哪里滴油”？回答：“从连接器泄露出来的”。你问：“为什么会泄漏”？回答：“可能是里面的橡胶垫油封损坏”。于是员工把连接器拆开发现的确是橡胶油封损坏，改用金属油封代替橡胶油封，马上就阻止了漏油。案例10：看到焊上的毛细管发生泄漏，连续提出问题：问：为神魔会漏？答：焊接密封不好问：为什么焊接密封不好？答：毛细管内部不干净。问：为什么毛细管内部不干净？答：清洗管子时污物没有洗掉。问：清晰管子时污物没有清洗掉？答：使用的洗涤剂清洗效果不好问：为什么使用的洗涤剂清洗效果不好？答：洗涤剂的化学配方对毛细管内污物无效。解决途径：试验用新的洗涤剂，指导这种洗涤剂对毛细管内污物有效为止。另一思路：问：为什么会漏？答：焊接密封不好问：为什么焊接密封不好？答：毛细管内部不干净。问：为什么毛细管内部不干净？答：毛细管加工时沾上灰尘和碎屑。问：为什么沾上灰尘和碎?答：设备没有除尘防屑系统。解决途径：在毛细管加工设备上安装吸尘器和防屑挡板，避免毛细管污染。（5）SMED技术（快速换摸）此技术是一种能有效缩短产品切换时间的理论和方法。在20世纪50年代初期起源于日本丰田汽车公司，通过一系列的改进达到快速的模具切换。它帮助丰田公司企业产品切换时间平均由4个小时缩短为3分钟。SMED实现步骤见表序号阶段内容1准备（1）选择一个有代表性的切换作业（2）建立并准备SMED研究2现状调查（1）观察并记录目前切换的详细过程（2）以图表的形式显示出目前的状况（3）用简短的语言描述目前的状况3目标设定改进目标4实施（1）区分内外部操作（2）将内部操作转换外部操作（3）优化操作5标准化（1）检查所得到的结果（2）切换操作标准化并培训操作人员表：SMED实施步骤（6）现象——机理分析此分析手法是全面生产维护活动中较为特殊的方法，其特色是站在设备的源头进行分析的一种手法。是将问题发生的现象进行物理分析，并从机理上进行说明，最适合于改进慢性不良损失1234567步骤如下：明确现象现象的物理解析找出现象成立的条件相关要因分析调查方法的探讨指出不适应问题提出改进方案现象物理分析成立的条件后续展开说明脚踏车后轮的刹车效果不好刹车片与刹车毂（古）间摩擦力太小（1)刹车与刹车毂间接触面积太小（2）施与刹车的力量太小（3）刹车片和刹车鼓之间有异物（4）…依据成立的条件，检查设备、工装、材料、方法与人的关联性，审核相关基准值，把不正常的部分列出来，并实施复原与修复表：现象—机理分析案例11：脚踏车后轮的刹车效果