IN ENGLISH: Jan Lipiak: TPM programme in the printing industry company. Case study; ABSTRACT: The objective of this elaboration consists in the presentation of the implementation process of the TPM (Total Productive Maintenance) idea, i.e., complex maintenance of machine operations in the production company of the printing branch. It has been decided to select this method because the carried out analysis of losses in the company showed that time irretrievably lost due to machine damages makes the principal cause of wastage for the company. This elaboration has a character of a case study and presents briefly theoretical aspects connected with the selected solution and its practical implementation in the conditions of the analysed company. The subsequent levels of taken actions are described and results in the scope of an increase of production efficiency obtained in the stage of the TPM method’s implementation are presented. It has been possible owing to a carefully prepared realisation programme of implementation. The summary contains remarks concerning practical operations and benefits connected with the implementation of the chosen method.
Wprowadzenie
Utrzymanie parku maszynowego w pełnej sprawności technicznej jest jednym z podstawowych warunków, aby firma produkcyjna była w stanie wywiązać się z zobowiązań i spełnić oczekiwania klienta, dostarczając mu określoną ilość produktu zgodnego z wymaganiami jakościowymi. Dział Utrzymania Ruchu w nowoczesnym zakładzie produkcyjnym to codzienna praca wynikająca z zaplanowanych zadań zapobiegawczych i kontrolnych na urządzeniach technicznych znajdujących się w zakładzie produkcyjnym. Dobrze wykonywane zadania planowane utrzymania ruchu powinny ograniczyć poziom awaryjności maszyn i urządzeń, a to z kolei w prosty sposób przełoży się na jakość procesu produkcyjnego i wyrobów gotowych. W celu sprostania tym zadaniom powstała idea Kompleksowego (Całościowego) Utrzymania Ruchu TPM (z ang. Total Productive Maintenance) lub też utrzymania maszyn, za które odpowiedzialni są wszyscy pracownicy przedsiębiorstwa.
Celem TPM jest włączenie wszystkich pracowników przedsiębiorstwa w działania usprawniające funkcjonowanie parku maszynowego, aby dążyć do osiągnięcia ZERO usterek maszyn, ZERO wad produkcji, ZERO wypadków przy pracy. To zbiór sprawdzonych technik i rozwiązań, których celem jest zwiększenie efektywności maszyn i urządzeń wykorzystywanych w produkcji. TPM obejmuje swoim zadaniem cały cykl życia urządzeń produkcyjnych i pozwala stworzyć stabilny system zapobiegania stratom w zakładzie.
Rodzaje utrzymania ruchu
Japońska firma Nippondenso jest pierwszym przedsiębiorstwem, w którym wdrożono program TPM w roku 1960. Zakładał on wspólne utrzymanie maszyn przez operatorów i grupę dedykowanych pracowników Utrzymania Ruchu. Dyrekcja firmy stwierdziła, że część zadań na maszynach powinna zostać przeniesiona na operatorów – można to nazwać pierwszymi próbami wprowadzenia Autonomicznego Utrzymania Ruchu. Pracownicy utrzymania ruchu zajmowali się tylko istotnymi problemami. Załoga UR podchodziła do urządzeń w celu ich modyfikacji mających na celu poprawę niezawodności. Biorąc pod uwagę sposób działania i organizacji, Utrzymanie Ruchu można podzielić w następujący sposób:
n Breakdown maintenance – awaryjne utrzymanie ruchu. Oznacza, że pracownicy czekają, aż wystąpi przestój urządzenia, a następnie przystępują do usuwania awarii. Takie myślenie jest dopuszczalne, jeśli mamy do czynienia z urządzeniami, których przestój nie generuje innych kosztów aniżeli koszty naprawy.
n Preventive maintenance – konserwacja profilaktyczna. Są to codzienne prace polegające na kontroli, czyszczeniu i smarowaniu. Prace powinny być tak dobrane, aby zapobiegać potencjalnym uszkodzeniom wyposażenia, a przynajmniej ułatwić wczesna diagnozę, jeśli następuje pogorszenie warunków technicznych maszyny. Wraz z rozwojem idei Utrzymania Ruchu zadania te zostały podzielone na okresowe prace UR (periodic maintenance) i przewidywalne prace UR (predictive maintenance).
n Periodic maintenance – polega na okresowej inspekcji sprzętu, czyszczeniu, okresowej wymianie zużywających się elementów, aby zapobiec awariom.
n Predictive maintenance – jest to metoda, w której sprawdza się żywotność ważnych elementów wyposażenia w celu wcześniejszej wymiany, zanim część się zużyje. Jest to na
przykład analiza wibracyjna wrzecion. Jeśli łożyska wrzeciona tracą swoje parametry, okresowa analiza wibracyjna pozwoli to zauważyć wcześniej i zaplanować wymianę.
Straty wg metodyki TPM
Głównym założeniem metodyki TPM jest dążenie do całkowitej eliminacji wszelkich strat. Metodologia ta charakteryzuje się dwoma głównymi elementami: zobaczyć – wykryć marnotrawstwo w swojej pracy; wszyscy pracownicy muszą być świadomi, co to jest i dostrzec je w swoich działaniach, następnie usuwać je oraz ciągle doskonalić swoje procesy.
Filozofia ta opiera się na tym, że sytuacja obecna nigdy nie jest zadowalająca, zawsze powinniśmy szukać lepszych, bardziej efektywnych rozwiązań. TPM jest narzędziem pozwalającym wykryć i redukować marnotrawstwo poprzez cel trzech zer. Rozróżniamy przy tym 16 rodzajów strat, których konsekwentne usuwanie prowadzi do zamierzonego celu (rys. 2).
Założeniem jest świadomość miejsca występowania strat, ich rodzaju i rozmiarów, która jest konieczna, aby je wyeliminować. Dlatego też dogłębna analiza strat jest nie tylko podstawą, ale i punktem wyjścia do wielu usprawnień linii produkcyjnych. One z kolei przyczyniają się do ustalania priorytetów w trakcie prac nad usprawnieniami w celu polepszenia wyników firmy. Zakład, chcąc identyfikować powstające straty, musi stworzyć jasną i przejrzystą strukturę. Ważne jest również stworzenie pełnych i jasnych definicji strat, które potocznie pracownicy nazywają przestojami linii produkcyjnej.
Organizacja TPM
Strukturę systemu TPM można porównać do domu. Składa się on, podobnie jak dom z fundamentów, z elementów nośnych oraz dachu. Fundamentem jest metodologia 5S. Bez wdrożonego stabilnego 5S w zakładzie elementy TPM nie będą miały solidnej podstawy i nie osiągną zamierzonych efektów. Działania związane z selekcją, systematyką, sprzątaniem i standaryzacją stanowią podwaliny, które są bardziej rozwijane przez samodzielną konserwację. Elementami, będącymi kwintesencją systemu TPM, są filary, które stanowią podpory dla prawidłowej działalności firmy.
Filary TPM należy rozumieć w następujący sposób:
n Aut Pressonomiczne utrzymanie produkcji – filar opiera się na znajomości maszyn przez operatorów. To oni pracując na urządzeniach poznają je dogłębnie i pozwalają na wczesne wykrycie nieprawidłowości. Hałas, stukanie, skrzypienie to pierwsze sygnały, które wskazują na zbliżającą się awarię. Do podstawowych zadań operatorów zaliczamy: sprzątanie, czyszczenie, kontrolę, smarowanie, ciągłą poprawę i nadzór nad maszynami.
n Doskonalenie Kaizen – metoda ta zakłada wzrost efektywności za pomocą niskonakładowych udoskonaleń procesu i organizacji miejsca pracy.
n Planowane utrzymanie ruchu – są to zadania wynikające z zapobiegawczych, planowanych działań utrzymania ruchu w celu uniknięcia awaryjnych przestojów maszyn. Zakres działań to: czyszczenie, smarowanie, właściwe regulacje, naprawa defektów.
n Utrzymanie dla jakości – zadanie to polega na identyfikacji parametrów procesu, następnie należy się skupić na utrzymaniu tych parametrów i zapewnić wysoką jakość tych produktów. Zidentyfikować i następnie utrzymać warunki produkcji.
n TPM w biurach – działania praktyczne powinny być wspierane analizami awaryjności maszyn, dostępności maszyn i skuteczności przeglądów. Analizy pokazują, czy zadania zostały dobrze dobrane do parku maszynowego i w razie konieczności można je modyfikować zmieniając częstotliwość oraz dodawać nowe.
n Bezpieczeństwo i środowisko – zadania TPM muszą być wykonane eliminując jakiekolwiek zagrożenia dla pracowników, jak również dla środowiska naturalnego.
n Szkolenia – TPM to ciągły rozwój i nauka w dwóch płaszczyznach. Pierwsza to podnoszenie poziomu technicznego personelu i doskonalenie się w technikach rozwiązywania problemów. Druga płaszczyzna to doskonalenie się w technikach pracy zespołowej i umiejętności komunikacji.
Charakterystyka obiektu badań
Przedsiębiorstwo będące obiektem badań to drukarnia z tradycją i doświadczeniem, od lat stale doskonaląca się w sztuce poligrafii. Firma specjalizuje się w produkcji etykiet i laminatów na roli. Jest to możliwe dzięki posiadaniu nowoczesnego parku maszynowego, kreatywnej załogi, profesjonalnego studia graficznego oraz własnej cyfrowej przygotowalni produkcji. Dzięki temu przedsiębiorstwo jest w stanie sprostać wielu różnorodnym zadaniom, począwszy od projektu graficznego, poprzez druk, procesy wykończeniowe, po dostarczenie gotowego produktu do klienta.
Połączenie sprawnej organizacji pracy z profesjonalnym zapleczem technicznym daje gwarancję wysokiej jakości, co zostało
poparte certyfikatami ISO 9001:2008, ISO 14001:2004 oraz międzynarodowym certyfikatem BRC IoP. Od wielu lat firma cieszy się zaufaniem klientów reprezentujących przemysł mięsny, spożywczy, farmaceutyczny, kosmetyczny czy chemiczny.
Park maszynowy i wytwarzane produkty
W skład podstawowego parku maszynowego w drukarni fleksograficznej wchodzą m.in. następujące urządzenia:
n Maszyny drukujące w technologii fleksograficznej
n Maszyny konfekcjonujące etykiety
n Maszyny inspekcyjne do etykiet
n Maszyna do formowania rękawa z folii termokurczliwej
n Maszyna inspekcyjno-konfekcjonująca do folii termokurczliwej
n Zespół maszyn sprężarkowych i hydroforowych
n Prasy do odpadów produkcyjnych
W procesie rolowego druku fleksograficznego wykorzystywane są maszyny drukujące włoskiej firmy Gidue. Można na nich wykonywać zadruki do 10 kolorów w technologii fleksograficznej z użyciem farb UV. Proces ma charakter ciągły i odbywa się z roli na rolę. Na rys. 5 przedstawiono maszynę drukującą w technologii fleksograficznej Gidue Combat wchodzącą w skład parku maszynowego przedsiębiorstwa.
W trakcie drukowania pracownicy obsługujący maszyny spotykali się z różnymi problemami natury technicznej, takimi jak np. nieschnący zadrukowywany materiał, czego główną przyczyną mogą być niewymienione w odpowiednim czasie żarniki lamp UV albo trudności z utrzymaniem pasowania nadruku, czego istotną przyczyną mogą być zacierające się łożyska w wałkach drukowych itp.
W procesie konfekcjonowania wykorzystywane są maszyny konfekcjonujące zadrukowany materiał na wyroby gotowe. Są to maszyny do przewijania, cięcia na pojedyncze użytki, klejenia zgodnie z oczekiwaniami klientów. Newralgicznym punktem tego procesu jest utrzymanie właściwego naciągu wstęgi zadrukowanego materiału na odwijaku i nawijaku. Na tym etapie produkcji dochodziło często do zniekształceń przewijanych materiałów i uszkadzania rolek na skutek tzw. teleskopowania, co wywoływało frustrację u osób obsługujących te urządzenia. Tylko regularna konserwacja sprzęgieł i ustawień serwomotorów, jak również przegląd obciążonych łożysk mogą zapewnić płynną i bezawaryjną pracę.
Wraz z niesłabnącym popytem na etykiety shrink sleeve maszyny do ich formowania musiały zwiększyć wydajność. Prędkość klejenia dochodzi do 400 m/min. W wyniku stwierdzonych problemów, takich jak zasychające rozdzielacze kleju czy zanieczyszczone soczewki czujników prowadzenia wstęgi, generowano w bardzo krótkim czasie dużą ilość odpadu. Powodem wyżej wymienionych wad jest brak regularnej podstawowej konserwacji urządzenia i utrzymania maszyny w należytej czystości.
Kwestie napraw maszyn i urządzeń są rozwiązywane za pomocą gwarancji i umów z zewnętrznymi firmami serwisowymi. Wszelkie naprawy realizowane są jednak w momencie awarii i unieruchomienia konkretnej maszyny. Konserwacje nie były wykonywane zapobiegawczo, a jedynie w momencie niesprawności maszyny. Wszystko to skutkowało nieplanowanymi przestojami.
Geneza decyzji wdrożenia TPM w firmie
Kierownictwo firmy zaczęło dostrzegać ogrom strat, jakie generowały nasilające się przestoje i awarie maszyn. Doszło do wniosku, że tylko maszyny regularnie serwisowane i konserwowane mogą być wykorzystywane w optymalny sposób. Dzięki zastosowaniu standardów serwisowania, bieżącej wymianie zużywających się części można zapobiec przerwom w pracy, awariom maszyn i ograniczyć produkcję odpadów. Wszystko to można osiągnąć za pomocą wdrożonego i utrzymanego systemu TPM, będącego zbiorem narzędzi pozwalającym efektywnie zarządzać parkiem maszynowym i utrzymaniem ruchu, służącym rozwijaniu działań prewencyjnych. Dzięki eliminacji strat maszyn, tj. nieplanowanych przestojów, braków czy długich przezbrojeń, zwiększane są efektywność i elastyczność procesu produkcyjnego.
Projekt wdrożenia programu TPM
TPM wybrano jako program perfekcyjnie komponujący się ze strategią firmy. Zadaniem projektu będzie głównie zwiększenie kompetencji technicznych pracowników procesu produkcyjnego, zaangażowania zespołu, budowa wzorowego systemu zarządzania pracami podwykonawców oraz dostawców. W założeniu efekt końcowy ma zwiększyć wydajność urządzeń produkcyjnych do 75% oraz zbudować zaangażowany oraz zorientowany na cel zespół. Zakres prac obejmujących wdrożenie standardu TPM w przedsiębiorstwie oraz poszczególne kroki projektu zostały przedstawione w postaci tzw. Road map (7).
W pierwszej kolejności zostały przeprowadzone szkolenia dla całego zespołu działu produkcji, ale nie tylko. W dalszej części programu wdrożeniowego zrealizowano audyt TPM, który miał na celu ocenę stanu obecnego oraz wytypowanie kolejności działań w ramach wdrożenia. W kolejnych etapach wdrażane będą standardy obsługi autonomicznej oraz systemy diagnostyki urządzeń podczas pracy. Następne etapy będą obejmowały swym zasięgiem analizę kompetencji zespołu, zostanie opracowany plan szkoleń wewnętrznych, które spowodują wzrost kompetencji personelu firmy.
W chwili obecnej projekt wdrożenia programu TPM znajduje się w fazie opracowywania programu autonomicznej obsługi maszyn. Wygenerowano 25 kart autonomicznej obsługi AM (z ang. Autonomus Maintenance), głównie dotyczących stanu technicznego urządzenia, miejsc generujących zanieczyszczenia oraz ergonomii, m.in. czynnościom tym poddano kontrolę oraz wymianę żarnika, a także czyszczenie głowic lamp UV zespołów drukujących, które odpowiadają za prawidłowe utrwalenie farb. Powyższe czynności ujęto w planach produkcyjnych, aby były wykonywane wg wskazań. Tabela 1 zawiera spis głównych czynności konserwacyjnych maszyn drukujących.
Każda z wyżej opisanych czynności eksploatacyjnych posiada własną kartę autonomicznej obsługi, opisującą dokładne czynności, które należy wykonać w ramach prac utrzymania ruchu. Do ww. prac są włączeni zarówno pracownicy działu utrzymania ruchu, jak i przede wszystkim operatorzy maszyn.
Przeszkody napotkane podczas wdrażania TPM
Podstawowym problemem było przełamanie oporu najstarszej części załogi oraz jednoczesne zbudowanie pomiędzy najmłodszymi pracownikami świadomości, jakie wyzwania i konsekwencje niesie projekt. W większości udało się to podczas skrojonych na miarę organizacji warsztatów, pracując na przykładach pochodzących z branży poligraficznej oraz – jako ciekawostka –dużych i znanych korporacji produkcyjnych. Dodatkowo postanowiono duży nacisk położyć na wizualizację każdego etapu wdrożenia, kreując łatwą i popartą zdjęciami komunikację.
Kolejnym istotnym problemem był dział sprzedaży, a zwłaszcza jego kierownictwo. Propozycje planowych unieruchomień maszyn w celach konserwacyjnych były dla nich zupełnie niezrozumiałe. Dopatrywano się w tym strat z tytułu produkcji i opóźnień w realizacji zamówień. Długoterminowe prace maszyn bez jakiejkolwiek konserwacji kończyły się z reguły awariami, których można było uniknąć. Dochodziło wtedy do wzajemnego obarczania się winą. Dużą przeszkodą podczas wdrażania okazał się słaby przekaz informatyczny na produkcji. Ręczne notowanie i liczenie było trudne i żmudne, zwłaszcza że dziennie potrafiono wydrukować znaczną liczbę różnego asortymentu wyrobów. Często zdarzało się, że czas przezbrojeń maszyny znacznie przewyższał czas samej produkcji gotowego wyrobu.
Podsumowanie
Dobrze wprowadzany system TPM w firmie scala załogę, zaciera podziały między działami i nastawia wszystkich na cel, którym jest podniesienie efektywności parku maszynowego. Sukces wdrożenia systemu zależy w dużej mierze od kierownictwa firmy. Widoczne wsparcie menedżerów na wszystkich szczeblach jest czynnikiem mobilizującym załogę. Operatorzy przejmując część obowiązków utrzymania ruchu podnoszą swoje kwalifikacje. Specjaliści z działu utrzymania ruchu również podnoszą swoje kwalifikacje. Następuje naturalne przesunięcie kompetencji na niższy poziom w organizacji.
Bibliografia
[1] Bednarek M., 2007, Doskonalenie systemów zarządzania. Nowa droga do przedsiębiorstwa Lean, wyd. Difin, Warszawa, s. 87
[2] Hiroyuki Hirano, 5S dla operatorów: 5 filarów wizualizacji miejsca pracy, opracowanie wersji polskiej: Lucjan Kornicki, Szymon Kubik, Prodpress.com, Wrocław 2008, ISBN 978-83-926020-4-0
[3] Japan Institute of Plant Management, opracowanie Szymon Kubik, TPM dla każdego Operatora, ProdPublishing. com 2012, ISBN 978-83-62776-07-8
[4] Wolniak R., 2013, Metody i narzędzia Lean Production i ich rola w kształtowaniu innowacji w przemyśle, [w:] Knosala R. (red.) „Innowacje w zarządzaniu i inżynierii produkcji”, Zakopane, s. 524-534
[5] Womack J. P., Jones D. T., 2001, Odchudzanie firm. Eliminacja marnotrawstwa – kluczem do sukcesu, Centrum Informacji Menadżera, Warszawa.
[6] http://leaninfo.pl – stan na dzień 30-11-2014
[7] http://www.plant-maintenance.com/articles/tpm_intro.shtml – stan na dzień 30-11-2014
[8] http://leaninfo.pl – stan na dzień 30-11-2014
[9] http://www.plant-maintenance.com/articles/tpm_intro.shtml – stan na dzień 30-11-2014
