Focused Improvement - Lean Vision

Focused Improvement Zespoowa eliminacja strat w ramach programu TPM

dr in. Jacek M. Brzeski, mgr in. Magdalena I. Figas

Copyright 2006 Lean Vision Strona 1 z 10

I. WPROWADZENIE

W poprzednim artykule zosta przedstawiony oglny zarys programu Total Productive

Maintenance, ktry bazujc na eliminacji marnotrawstwa przy uyciu pomysw pracownikw

prowadzi do dramatycznego zwikszenia wydajnoci parku maszynowego. W odrnieniu do

tradycyjnego podejcia, w ktrym dzia utrzymania ruchu gaszc poary utrzymuje park

maszynowy w wystarczajco dobrej kondycji, aby zapewni cigo produkcji, TPM dy do

osignicia ZERO usterek maszyn, ZERO produkcji wad oraz ZERO wypadkw przy pracy.

ZERO Awarii Maszyn

ZERO Wad Produktu

ZERO Wypadkw Przy Pracy

Rysunek 1. Trzy cele TPM osignicie doskonaoci

Budowanie programu TPM ilustruje witynia TPM przedstawiona na Rysunku 2. TPM rozpoczyna

si od pracy nad zmian wiadomoci u wszystkich pracownikw na temat tego co stanowi

efektywny system utrzymania ruchu, zbudowania zespow na ktrych pracy bdzie oparte

wdraanie usprawnie oraz rozpoczcie dziaa od 5S czyli wprowadzenia czystoci, porzdku i

wizualnego zarzdzania stanowiskiem pracy. Zbudowanie tych trzech fundamentw czy si na og

z inwestycj przede wszystkim w czas na prac w zespoach, przeprowadzenie szkole, a take

czsto w dodatkowe zasoby ludzkie, ktre bd koordynoway program. Przypieszanie tego etapu

prawie zawsze koczy si niepowodzeniem caego programu TPM, gdy przysze dziaania w filarach

skoncentrowane ju na wypracowaniu i utrzymaniu gboko idcych zmian w procesach, a co za tym

idzie zysku, nie powiod si jeeli nie bd miay oparcia na solidnym fundamencie.

$ Rezultaty $

Rewolucja w wiadomoci

Praca w Zespoach5S

Eear

lyEq

uipm

ent

Man

agem

ent

Plan

ned

Mai

nten

ance

Aut

onom

ous

Mai

nten

ance

Twj

Fila

r

Qua

lity

Mai

nten

ance

Focu

sed

Impr

ovem

ent

Rysunek 2. witynia TPM ilustracja sekwencji krokw przy wdraaniu TPM

W tym artykule skupimy si na pierwszym filarze, ktry przynosi due zyski w programie TPM,

nazywanym Focused Improvement czyli skoncentrowan eliminacj strat.




II. SIX BIG LOSSES

Japoczycy podzieli wikszo gwnych strat zwizanych z eksploatacj parku maszynowego

na 6 kategorii1.

6. Rozruch produkcji 1. Awarie

2. Przezbrojenia, regulacja

3. Krtkie przestoje i bieg

jaowy

4. Zmniejszona prdko operacji

5. Wady jakociowe

Rysunek 3. Sze Duych Strat zwizanych z operacj maszyn

Strata 1 - Awarie Awaria czyli zepsucie si maszyny, ktre wymaga naprawy jest na og najbardziej widoczn

strat. Awarie mona podzieli na sporadyczne i chroniczne. Sporadyczne awarie zdarzaj si

nagle i bez uprzedzenia. Natomiast chroniczne awarie powtarzaj si na maszynie lub w

analogiczny sposb na podobnych maszynach i czsto brakuje wysiku lub czasu aby

wyeliminowa ich przyczyny rdowe a usuwane s tylko skutki czyli np. wymiana zepsutej

czci. Kosztami zwizanymi z awariami s straty czasu, czci zamiennych,

niezrealizowanych zamwie z powodu nie funkcjonujcej maszyny, itd. Stratami s czsto

rwnie wadliwe produkty wyprodukowane przez maszyn, na ktrej wystpia awaria.

Przykadem moe by awaria czujnika temperatury w piecu, ktry uniemoliwia utrzymanie

odpowiedniej kondycji dla lutowania.

Strata 2 Przezbrojenia i regulacja Przezbrojenie maszyny wie si z czasem powieconym na zmian formatu, produktu lub

warunkw produkcji. Stratami mog by rwnie surowiec i produkty wyprodukowane po

zmianie formatu zanim maszyna zostanie wyregulowana. Czsto czas powiecony na

przezbrojenie zakadany jest jako stay dla danego rodzaju sprztu lub wymiany. Natomiast

dziki japoczykowi Shigeo Shingo doskonale znana jest technika dramatycznej redukcji tego

czasu nazywana SMED2 czyli Single Minute Exchange of Die (dosownie: Jednominutowa

Wymiana Formy). Metodologii SMED jest powicona osobna cz tego artykuu.

Strata 3 Krtkie przestoje i bieg jaowy Strata 3 obejmuje zatrzymania maszyny w czasie produkcji, ktre nie s spowodowanie

awariami. Mog to by blokady, zacicia, zapchania, problemy z czujnikami, brak surowca,

samo wyczanie si maszyny, wymiana narzdzia tncego, itd. Czsto nie mona zmierzy

tych zatrzyma bez specjalnych instrumentw. Czasami procedura zmusza operatora do




klasyfikacji kadego przestoju maszyny ponad okrelony czas np. 15 minut jako awari mimo,

e maszyna nie zostaa uszkodzona. Na liniach zautomatyzowanych, np. pakujcych, czsto

Strata 3 jest najwiksz procentowo strat powodujca zmniejszon wydajno sprztu.

Strata 4 Zmniejszona prdko operacji Strata 4 to obniona szybko operacji sprztu. Maszyna nie moe by nastawiona na

optymaln szybko, poniewa czsto wystpuj awarie, przestoje, problemy z jakoci.

Czsto optymalna szybko nie jest znana lub wystpuje przed ni strach. Strat jest rwnie

operowanie maszyn z wiksz ni optymaln prdkoci, aby osign rekord produkcji w

krtkim okresie czasu, np. na jednej zmianie. Natomiast oczywicie powoduje to kopoty w

pniejszym uytkowaniu sprztu.

Strata 5 Wady jakociowe Wady jakociowe to produkcja wyrobw, ktrych parametry nie speniaj wymogw klienta.

Produkty musz zosta naprawione lub wyrzucone. Straty wyraaj si jako praca nad

napraw wyrobw oraz koszt utraconych materiaw.

Strata 6 Rozruch Produkcji Straty zwizane z przygotowaniem do rozpoczcia produkcji mierzone s jako czas przed

rozpoczciem normalnej produkcji oraz koszt materiaw do produkcji wykonanej w tym czasie

niespeniajcej wymogw klienta. Jeeli zmiany rozpoczyna prac o godzinie 6:00, maszyna

rwnie powinna produkowa od godziny 6:00. Wszelkie pniejsze rozpoczcie produkcji jest

strat.

III. TECHNIKI ELIMINOWANIA STRAT

Istnieje wiele metodologii zespoowego eliminowania strat: PDCA, DMAIC, 8D, etc. Narzdzia

pomagajce zespoom w analizie problemw rwnie w wikszoci s doskonale znane.

Tabela na rysunku 4 podaje tylko niektre z nich. Wybr metodologii oraz narzdzi zaley od

rodzaju problemu a take od dowiadczenia Trenera, ktry na og pomaga zespoowi w

efektywnej analizie problemu. Czsto narzdzia lub metodologie s narzucane odgrnie

poprzez korporacje. Natomiast poniewa wikszo z nich opiera si na stopniowym

prowadzeniu zespou przez fazy rozwizywania problemu aby koncentrowa si na analizie

danych w celu wyodrbnienia przyczyny rdowej, sukces zespou zaley nie od wyboru

metodologii czy narzdzi ale od konsekwencji w ich stosowaniu.




1. Mapy Procesu wizualizacja procesu

2. Wykres Ishikawy wizualizacja potencjalnych przyczyn rdowych

3. Wykres Pareto wyrnienie znaczcych problemw z wielu innych

4. Checksheets formularze zbierania danych

5. Run Charts - wykresy kontrolne

6. Histogramy wizualizacja dystrybucji danych

7. Wykresy Korelacji przedstawienie korelacji pomidzy zestawami danych

0102030405060708090

Order # Address Quantity Price Part #

# er

rors

MATERIA

MCZYZNA

MASZYNA

METODY

kawa nie smakuje klientom

Zawarto tuszczu w mleku

Ilo cukru

Rodzaj kawy

Rodzaj czajnika

Rodzajkubka

Rodzajyeczki

Czas parzenia

Momentdolewania

mleka Temperaturawody

Upodobania

Umiejtnoci

Czstotliwo picia

MATERIA

MCZYZNA

MASZYNA

METODY

MATERIA

MCZYZNA

MASZYNA

METODY

kawa nie smakuje klientom

Zawarto tuszczu w mleku

Ilo cukru

Rodzaj kawy

Rodzaj czajnika

Rodzajkubka

Rodzajyeczki

Czas parzenia

Momentdolewania

mleka Temperaturawody

Upodobania

Umiejtnoci

Czstotliwo picia

Week Day

Error

Wrong Order #

Wrong Shipping Address

Wrong # of Parts

Total

M T W T F Total

27

10

37

7412 15 14 17 16

Week Day

Error

Wrong Order #

Wrong Shipping Address

Wrong # of Parts

Total

M T W T FM T W T F Total

27

10

37

7412 15 14 17 1612 15 14 17 16

Average

LCL

UCL

Average

LCL

UCL

Average

LCL

UCL

Average

LCL

UCL

START

STOP

START

STOP

Rysunek 4. Siedem narzdzi jakoci sucych do zespoowego rozwizywania problemw

Najpopularniejsz dzisiaj metodologi eliminowania strat jest model DMAIC utosamiany

rwnie z programem Six Sigma. Oparty na kole Deminga (Plan-Do-Check-Act) sukcesywnie

prowadzi zespl przez 5 faz rozwizywania problemu: Definicja, Miary, Analiza, Innowacja

(usprawnienie) oraz K(C)ontrola. Aby przeledzi jak dziaa DMAIC, przedstawimy Case Study

u producenta aluminiowych rurek bdcych czci ukadu chodniczego samochodu.

DefineDefinicja

DefineDefinicja

AnalyzeAnaliza

AnalyzeAnaliza

ImproveInnowacja

ImproveInnowacja

MeasureMiary

MeasureMiary

ControlControla

ControlControla

Rysunek 5. Fazy DMAIC

Case Study wycieki w rurce aluminiowej

Proces produkcji polega na kilkuetapowym formowaniu przekroju okrglej rurki aluminiowej do

podanego ksztatu, wybiciu wypustw wzdu dugoci rurki oraz przyspawaniu zalepek

metod TIG. Kontrola jakoci na kocu procesu polegaa na zbadaniu szczelnoci spawania

poprzez zanurzenie rurki pod cinieniem w wannie z wod i obserwowaniu czy pojawiaj si

bbelki w miejscu spawania.




wypustyzalepka

przekrjprzekrj

Rysunek 6. Diagram ksztatu i przekroju rurki aluminiowej

DEFINE Definicja problemu

Z wyborem projektu nie byo w tym przypadku kopotu: wady wykryte u klienta wzrosy nagle z

poziomu okoo 1% do 5% a nawet 6% w niektrych partiach. W tej fazie uformowa si zesp

skadajcy si z operatorw, mechanikw a take konsultanta korporacyjnego. Zespl otrzyma

krtkie szkolenie na temat procesu DMAIC i wybra dla siebie nazw LeakBusters (Zwalczajcy

Przecieki).

MEASURE Przeprowadzenie pomiarw problemu

Pierwszym dziaaniem po sformalizowaniu zespou byo zebranie danych o problemie. Zostao

zmierzonych wiele czynnikw: procent odpadw wewntrznych na kadej zmianie, % brakw

wykrytych przez klienta, skad chemiczny kadej partii stopu, szybko gowicy spawajcej i

inne. Kluczow miar okazay si jednak wykresy sporzdzane przez operatorw, na ktrych

zaznaczali oni miejsce wystpowania wycieku, pokazane na rysunku 7.

Rysunek 7. Kropki oznaczaj miejsca wystpowania wyciekw zaobserwowane przez operatorw.

ANALIZE Analiza danych

Po upewnieniu si, e nie ma zalenoci pomidzy wystpowaniem wyciekw a zmianami

produkcyjnymi, skadem chemicznym stopu i innymi parametrami, zwrcono uwag na

lokalizacj wyciekw. Krok po kroku przeanalizowano kady etap procesu produkcji w gr

strumienia wartoci a odkryto, e jedna z maszyn formujcych przekrj nie bya

wycentrowana i narzdzie pozostawiao smug oleju po lewej stronie rurki. Rurki byy myte

przed spawaniem, ale automatyczna myjnia nie bya w stanie usun grubszej warstwy oleju w

caoci. W czasie procesu spawania pod wpywem ciepa na obwodzie rurki wystpowao

bbelkowanie pozostaoci oleju i pojawiay si przecieki.




IMPROVE i CONTROL

Narzdzie formujce na maszynie zostao wycentrowane i aby zapewni stao poprawy

wprowadzono do checklisty operatora sprawdzanie stanu narzdzia na pocztku co 2 godziny,

pniej w miar upywu czasu raz na zmian. Wprowadzono tez wizualn inspekcj rurek po

procesie formowania aby upewni si, e olej nie si gromadzi po stronie rurki w nadmiernych

ilociach.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

5/9/20

03

5/16/2

003

5/23/2

003

5/30/2

003

6/6/20

03

6/13/2

003

6/20/2

003

6/27/2

003

date

% re

ject

s

Rysunek 8. Wykres przedstawia % wyciekw wykrytych u klienta producenta rurek przed, w trakcie i po

usuniciu problemu (klient stosowa bardziej zaawansowan metodologie wykrywania przeciekw)

SMED Redukcja Czasu Przezbrojenia Maszyny

SMED jest technik Focused Improvement prawdopodobnie najbardziej krytyczn dla

wikszoci przedsibiorstw produkcyjnych, poniewa dotyczy redukcji czasu przezbrojenia.

Metodologia SMED dzieli wszystkie czynnoci przezbrojenia maszyny na elementy

zewntrzne, tj. takie ktre w obecnym procesie przezbrojenia mogyby by wykonane w czasie

pracy maszyny, oraz wewntrzne, tj. takie, ktre musz by wykonane podczas postoju.

Redukcj w czasie przezbrojenia osiga si poprzez eliminacj elementw zewntrznych,

zamian niektrych elementw wewntrznych na zewntrzne oraz stopniow redukcj czasu

trwania pozostaych elementw wewntrznych. Rezultatem kadorazowego przeprowadzenia

procesu SMED jest nierzadko ponad 50% redukcja w czasie wymiany formy lub narzdzia.

WEWNTRZNE ZEWNTRZNE

Mog by wykonane tylko wtedy kiedy maszyna nie

pracuje

Mog by wykonane kiedy maszyna jeszcze pracuje

R RegulacjaM MocowanieC CzekanieCz CzyszczenieT TransportP ProblemPrz Przygotowanie

WEWNTRZNE ZEWNTRZNE

Mog by wykonane tylko wtedy kiedy maszyna nie

pracuje

Mog by wykonane kiedy maszyna jeszcze pracuje

R RegulacjaM MocowanieC CzekanieCz CzyszczenieT TransportP ProblemPrz Przygotowanie

Rysunek 9. Klasyfikacja czynnoci przy przezbrojeniu




Case Study SMED na Maszynie Etykietujcej Aby przygotowa si do redukcji czasu przy zmianie formatu na maszynie etykietujcej butelki,

na pocztku zarejestrowano cay proces przezbrojenia na tamie filmowej. Kolejno, w czasie

trzydniowego warsztatu wielofunkcyjny zespl skadajcy si z operatorw, mechanikw oraz

ustawiaczy przeanalizowa kad czynno i przyporzdkowa j do odpowiedniej kategorii

(Rysunek 10). Stosunek czynnoci zewntrznych do wewntrznych obrazuje poziom chaosu w

przezbrojeniu. W tym przypadku okoo 30% czasu czynnoci zewntrznych i 70% czynnoci

wewntrznych wskazuje na dosy sprawnie zorganizowane przezbrojenie. Typowo w

przezbrojeniu, ktre wczeniej nie byo usprawniane, mona oczekiwa stosunku 50% do 50%.

przygotowanie10%

problem29%

wymiana23%

regulacja38%

przygotowanie14%

problem19%

czekanie67%

Zewntrzne 17 minWewntrzne 40 min

przygotowanie10%

problem29%

wymiana23%

regulacja38%

przygotowanie14%

problem19%

czekanie67%

Zewntrzne 17 minWewntrzne 40 min

Rysunek 10. Podzia czynnoci przy przezbrojeniu maszyny etykietujcej

Po burzy mzgw nad analiz problemw, wprowadzono nastpujce usprawnienia:

Opracowano standardy regulacji parametrw maszyny. Regulacja stanowia najwikszy procent czynnoci wewntrznych i polegaa do tej pory na dowiadczeniu mechanika.

Opracowano standardy wykonywania prac przez dwie osoby z podziaem na role. Dwie osoby uczestniczyy w przezbrojeniu w stanie obecnym lecz ich praca nie bya

skoordynowana.

Zakupiono dodatkowe pojemniki na formaty, ktre umoliwiay ustawianie butelek w maszynie. Skrcio to czas szukania waciwych formatw.

Zorganizowano stanowiska pracy wedug zasad 5S: wizualnie oznakowano miejsca umieszczenia wszystkich narzdzi i czci

Szacowana na koniec warsztatu redukcja w czasie przezbrojenia po wdroeniu planowanych

usprawnie wyniosa 75% (redukcja z 57 min na 12.5 min.)




0:57

0:12:300:000:070:140:210:280:360:430:500:571:04

minuty

PRZED PO

75%

Rysunek 11. redukcja czasu przezbrojenia na maszynie etykietujcej

Istotne jest podkrelenie, e rezultat kadego przedsiwzicia Focused Improvement powinien

stawia cel dla zespou na najbliszy okres. W opisanym przypadku na maszynie etykietujcej

udao si obniy czas do 30 minut i zesp dalej kontynuuje prac aby doj do 12 minut,

ktre przewidzia warsztat.

IV. Mierniki TPM

Kluczow rol w motywowaniu zespow i ledzeniu postpu w pracach nad Focused Improvement

jest przedstawianie wskanikw obrazujcych wydajno parku maszynowego. Najbardziej

uniwersaln miara jest OEE (Overall Equipment Effectiveness) bdcy wskanikiem czcym

dostpno maszyny, efektywno jej pracy oraz jako procesu. Skadowe OEE pozwalaj

koncentrowa dziaania na tych obszarach, ktre wymagaj najwicej poprawy. OEE pozwala

rwnie porwna si z innymi dziaami a nawet rodzajami produkcji.

OEE oblicza si poprzez iloczyn trzech nastpujcych czonw:

Dostpno procent udziau czasu dostpnego do produkcji po wyczeniu czasu na awarie, przezbrojenia, konserwacje, itp.

DOSTPNO =czas zmiany - czas przestoju ( przezbrojenie + awarie + inne)

czas zmianyX 100%DOSTPNO =

czas zmiany - czas przestoju ( przezbrojenie + awarie + inne)

czas zmianyX 100%

Osigi w czasie kiedy maszyna bya dostpna, ilo wyrobw wyprodukowanych w porwnaniu do

tego ile powinno by wyprodukowanych zakadajc optymaln operacj maszyny. Wpyw na

obnienie Osigw moe mie zredukowana szybko maszyny, drobne przestoje, zacicia,

zablokowania, itp.

OSIGI =produkcja wykonana (dobra + za jakociowo )

X 100%czas operacyjny x prdko nominalna

OSIGI =produkcja wykonana (dobra + za jakociowo )

X 100%czas operacyjny x prdko nominalna

Jako jako wyprodukowanych wyrobw.




JAKO =

produkcja wykonana - odpady

X 100%

produkcja wykonana

JAKO =

produkcja wykonana - odpady

X 100%

produkcja wykonana

OEE = DOSTPNO x OSIGI x JAKO

Jako przykad zostanie obliczone OEE dla nastpujcego zestawu danych:

Dane Wyjciowe:

Czas zmiany: 600 1400

Nominalna wydajno maszyny: 40 szt. na godz.

Zaplanowany przestj:

(konserwacja): 60 min

(przezbrojenie): 30 min

Niezaplanowany przestj:(awaria): 45 min

Produkcja cakowita: 161 sztuk

Scrap: 6 sztuk

D =480 min (60 min + 30 min + 45 min )

480 minX 100%D =

480 min (60 min + 30 min + 45 min )

480 minX 100%

345 min

480 minX 100%D =

345 min

480 minX 100%D = = 72%

Dostpno = 72% (wystpia awaria, maszyna miaa konserwacj, czas przezbrojenia jest dosy

dugi)

O =161 sztuk

X 100%

345 min x 40 sztuk / 60 minO =

161 sztukX 100%

345 min x 40 sztuk / 60 min

161 sztukX 100%

230 sztukO =

161 sztukX 100%

230 sztukO = = 70%

Osigi = 70% (maszyna prawdopodobnie blokuje si czsto, prdko jest by moe ustawiona na

mniejsz ni sugerowana przez producenta)

J =161 sztuk 6 sztuk

X 100%

161 sztukJ =

161 sztuk 6 sztukX 100%

161 sztuk

= 96%155 sztuk

X 100%

161 sztukJ =

155 sztukX 100%

161 sztukJ =

Jako = 96% (byo 6 wadliwych produktw)




OEE = 72% x 70% x 96% = 48%

Wynik 48% oznacza, e z maszyny otrzymujemy mniej ni poow wyrobw, ktre moglibymy

otrzyma w stanie idealnym. Dla porwnania, wiodce firmy osigaj OEE na poziomie minimum

85%.

Klasa wiatowa (World Class Manufacturing) = 90% x 95% x 99% = 85%

V. Podsumowanie

Focused Improvement jest kluczowym elementem w usuwaniu strat na maszynach i pozwala

zespoom w stosunkowo krtkim okresie czasu odczu widoczne efekty ich pracy. Aby pomc w

motywacji oraz komunikowa wysiki i sukcesy, jest podane aby kady projekt by

udokumentowany na tablicy stworzonej przez zesp. Na takiej tablicy powinny zosta przestawione

w sekwencji etapy pracy zespou: definicja problemu, analiza strat, potencjalne rozwizania, plany

akcji, zdjcia przed i po, rezultaty, itp.

Rysunek 12. Zdjcie tablicy zespou

W przeprowadzaniu dziaa Focused Improvement naley pamita, e kluczow rol w sukcesie

peni zaangaowanie zespou. Bez oparcia rozwiza o pomysy pracownikw, a przede wszystkim

operatorw, trudno jest efektywnie wyeliminowa straty.

1 TPM for Every Operator, Productivity Press, 1996 2 A Revolution in Manufacturing: The Smed System, Shigeo Shingo, Productivity Press 1985

Focused Improvement - Lean Vision

Documents

Transcript of Focused Improvement - Lean Vision