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一步一步推进精益生产
发布时间:2015-07-17     作者:Luc Proulx Prosygma公司
摘要:成功的TPM计划实现1200万美元的节省。

 正如这篇文章里我们要研究的内容,生产维护的领导者经常是一个成功的、可靠的和业绩良好的维护部门的关键。不过成功从来不是依靠运气得到的。成功是大胆的行动、严谨的工作和相信别人可以解决问题的结果。
  下面的案例举例说明我们如何可以做到这些。我们使用精益A3流程和命名方式一步步按照精密公式获得结果。
  正如精益方法论里面经常提到的情况,真正按照每个步骤进行很重要。同时,使用计划-实施-检查-改进(PDCA)周期来实现目标可以确保利用手里的工具实现最优方案和最大的成功。
  在项目的不同阶段,我们将全面生产维护(TPM)的因素或让那些已经准备就绪的老的因素发挥作用,同时我们也用三年时间来密切监控该过程以及它对商业的关键KPI的影响:获得紧急工作指令所需要的上升时间百分比(相对更加负面的用词下跌时间百分比)、MTTR(修复的平均时间)、MTBF(故障之间的平均时间)以及维护响应时间(MRT)。
  背景
  在21世纪初,上述的生产单位接受了精益生产理论,这是由James Womack在1990年的书中所描述的日本的即时哲学改编而来的。丰田公司在第二次世界大战之后的困难的几年里发展了附加价值哲学,拥有超过750名工人、高产量和高科技工厂的丰田公司采用了这种哲学并实施了精益生产措施。你可以在生产车间的每一个角落发现5S的证据(请见图1)。其结果是给操作员一个获得授权的环境,在这个环境下决策制定的过程委托给最基层的人员,通过稳定处理人力资源、机器设备、方式方法以及物资材料这4个M因素而将精益模式与之有机融合,4M是这个哲学的基础。(请见图2)。
  承受着来自每一个财政年(降低成本、产量、健康与安全(H&S)、正常运行百分比以及质量)的生产和维护提高趋势的压力,在全球的舞台上参与更高产量和技术领先设备方面的竞争(来保持那些KPI),管理层不得不集中其精力在生意的维护方面,因为生产和维护支持之间的差距在加大。管理层的决定是追求全面资产管理,而不是仅仅关注反应炉式的维护干预或者仅仅几个点的改善。


图1:精益A3的流程图,体现了一步一步的公式。图片来源:Prosygma

 目前的状况
  维护部门由技术熟练的工人组成,并且分为两个部分,其中包括所有电气部分、水管装置、保洁卫生和润滑保养都由外包解决。这会在工厂内部全职员工中形成一种对外包人员的不信任氛围,并把外包人员看做是二等人。这产生了一种筒仓式的环境,每个事物都需要通过费力的沟通连接起来,而且由于项目是由疏于监管的年轻工程师处理,结果严重的影响了预算和日常维护工作。
  健康与安全的要求都已经整理为文档、付诸实施并广泛传播,不过人们的行为方式并没有按照要求去做,当工人的士气在最低点时,问题就会显现出来。
  另一些阻碍发展的问题是关键设备的运行是由只关心每天产量数字高低的生产人员掌控,维护工人的平均年龄超过45岁,不断购买的新机器的设备标准是由数千公里以外的总部的人决定的。
  从积极的方面来看,经过数年的努力,实施了数字化维护管理系统(CMMS)软件、制定了一套完整的PM计划、并重新整理了MRO仓库。可是,项目之间必要的链接还没有建立好,其结果是仅仅在各个工艺点上有所提高。
  责任和维护组织上的分工也不明确,不确定谁负责监督、计划、分析或协调。


图2:精益模式的基础是4M:人力资源、机器设备、方式方法以及物资材料。

 分析
  项目开始的前两周都用于数据挖掘和填补漏洞。对于应急计划,我们必须重新安排每个部门的24小时工作以及周末的交接工作。下一步是重新组织下一次停机(从一周时间缩减到一个周末)并将一条简单的信息传达给团队:“TPM为大家,我们会做到最佳维护。”
  我们的分析提供如下输入信息:
  1.机器的危急程度水平归结于那些只在乎着自己的数字而不关心总体预算计划的生产人员。我们发现所有的事情都被当做最高级别处理,其结果是没有了紧急的概念。
  2.其他相关的问题是一项紧急工作指令的MRT增加并在MTTR里占到主要的比重。
  3.作为授权流程的部分原因,有时候一些技术性的维护问题由工厂生产人员处理,这导致了很多抱怨,原因就是没人咨询那些有维护经验的人员。
  4.设备正常运行百分比为94.2%,其负面观点是所有的设备都在同样的危急程度下运行,包括“纸巾机器”(指的是那些生命周期短、购置成本低、接近有效寿命时维护成本高),本来应该淘汰却还在超期服役。
  5.健康与安全规定变得更加难以实施和遵守,同时对其认同感和行为方式与维护人员的士气一样以螺旋趋势下降。
  6.最理想的预算数字带来更高的部件产量,从而随着运行成本降低每个人的维护工作量得以平均,不过每当维护部门作为整套解决方案的一部分时,无一例外的被认为是拖后腿的。
  7.更糟糕的是,过去六年之内计划工作小时数与非计划工作小时数的比例趋势显示系统在恶化。在TPM实施的头几年里有上升的趋势,不过现在已经朝反方向发展了。教科书上讲的最理想的模式为80/20,但是这里的实际情况恰恰反过来了。(见图3)


图3:计划于非计划的百分比图表显示在项目之前的三年内没有多少有计划的维护。

 目标
  本项目有多个目标,但是主要目标包括:
  提高维护效率并帮助生产在未来三年内提高产量40%。
  提升员工士气、权限和参与度。
  实施实时的机器故障监控并开发KPI(MTTR、正常运行时间百分比和MTR)从而获得教科书上描述的数字。
  发展关键设备的自发维护。
  改善健康与安全行为方式,将事故率降到零。
  将TPM概念引入到工厂、培训和会议讨论中。保证信息简化,但是字字深入人心。
  应对策略
  主要应对策略的通用名称为TPM,不过总体解决方案由九个不同的柱子(基于坚固的5S+1基础之上)来实现,每一根柱子都必须实现每日监控。(见图4)


图4:Prosygma的TPM系统建于九根改进柱子之上。

 1.5S+1(安全)
  将保持5S+1经营方法改善活动融合到工厂第一年的每个月里。
  将审计过程做到位,监控过程在接下来的两年之内保持。
  对于每个部门、房间、工具柜和车间的每月审计人员安排,要采用每月轮换方式。
  2.培训
  每种工作指令(WO)都会完成并记录,这样可以更好地了解员工的弱点和强项。
  每年两次对工人所接受的价值观和他们的表现进行评估,前提条件是他们有改善计划可以遵循。
  为每个人提供TPM和5S+1培训。
  每个员工必须参与经营方法改善活动(5S+1,办公区域布置,质量等等)。
  3.CMMS
  建立精益KPI并且对其进行每周严密的监控(正常运行时间百分比、MTTR、TTR以及MTBF)。
  对所有关键机器的停机进行实时数据记录。
  每个季度对于机器的危急程度和优先级别进行评估。
  每件事情都必须记录在九种工作指令类型中的一种内。
  4.紧急维护
  将处理工作指令紧急情况的任务交给每个班组团队。
  实时(电子情报板)数据可以帮助对工作指令紧急情况做出计划和响应。
  协调员到场跟踪日常的进度。
  5.故障检修
  仅在白班安排经验丰富的工人团队。
  工程师帮助确定导致故障模式有效分析和危急程度(FMEAC)最初的根本原因并从工作伙伴那里获得技术知识。
  MRO仓库要求精益化,关键备件清单会进行复查。
  6.自发维护
  每个操作人员都可以获知紧急呼叫的实时跟踪信息(电子情报板)。
  每条生产线根据5S、优先级别判断以及基本需求(清洁、检查、注油程序就位)来对自己的机器负责。
  对每一台关键机器都建立一套自发的巡查路线。
  代表生产线的一位操作员会被培训并由维护计划员进行辅导。
  TPM的关键概念得以实施:帮助链条记录任何设备操作员检测到的问题。
  7.预防性维护
  机器的装订单、文件和日历板都已经具备。它们在一年之内会更换成电子形式。
  通过将计划工作分割为维护计划员的任务(PdM、PM、项目)和协调员的任务(紧急情况、健康与安全、培训、监控)使其得以改善。
  CMMS计划工具是为了更好的加载PM日历而量身打造的。
  8.预测性维护
  摩擦学专家使分析监控得以提高。
  重新组织日常震动维护工作。
  通过将知识传授给年轻的员工重建机器的日常标定工作。
  9.优化
  逐步将人员转移到优化任务团队、精益研发团队、自动化和一分钟更换故障设备(SMED)团队。
  将工程设计人员融入各个项目中,完成预算控制、计划和结果跟踪。
  全部新工程师在进入其他部门之前必须经过维护TPM理论培训。
  10.预防设计
  第二年至第三年:实施神户津经营方法改善团队。
  初步进行的研究采用FMECA作为责任中心维护(RCM)选择工具。
  起草获取新的M/C的标准。
  安全保障每一项新设计都按照规则进行。
  计划
  根据丰田公司的具有代表性的TPM路线图,其准备了未来三年的计划,并每年根据产量、新科技及市场需求进行重新评估。(见图5)。


图5:TPM实施路线图。

 可以在下一张图表中看到在整个项目中路线图的表现近乎完美。然而,在实施阶段开始的时候有一个重要的因素被忽略:文化改变的阻力。下面的图标显示在最开始的三个季度里,随着设备正常运行时间百分比的提高,工人的响应时间出现恶化。人们不愿意在处理紧急工作指令时扫描他们的胸卡,因为他们觉得如果实现了改善,他们的工作就有危险了。加上健康与安全问题(半年出了六个事故),这几乎导致整个项目脱轨。请见图6.


图6:在Prosygma克服了文化改变的阻力以后,维护人员响应时间开始改善。

 永远也不要低估了惯性的作用,而且健康与安全问题远远不是靠起草一系列需要处理的技术问题就能解决的。管理者的软技能需要用来提高员工接收改变的意愿以及健康与安全问题需要行为方式的改变。
  监控
  精益KPI从始至终没有改变,但是所采取的行动根据情况而调整。在我们谈论员工表现以及工作指令完成之前,首要任务是评估工人的行为方式。这会让评估表更加贴近TPM价值和更好的健康与安全行为方式。
  与此同时,我们准备一份通用的包括工人们遇到以及影响他们健康与安全的技术问题的清单,要求他们每天查看每一件令他们觉得尴尬或有风险的事情。这样做的想法是,在问题得到确认之后以及我们进行技术上的改变(机器保障、过程变更或甚至重新设计机器)之前,99%时间的行为方式需要改变。
  而且,在确定基准点以后,我们启用了由工人自己准备的、控制的和应用的审计流程。工人需要花六个月时间才能适应,但是这给项目带来了接下来的1000天里零故障率。
  通过关注我们项目中人的方面,包括沟通(每天岗位呼叫、强制要求参加所有经营方法改善陪训、评估、求助卡)、行为方式和自我审计,我们已经更有效的传递了关于业绩的信息。
  正如图7所示,在项目结束的时候设备运行时间百分比达到了98.8%。时间一直保持在98%以上。

图7:到第四年,关键设备的正常运行。

 在过去三年时间里,实际的生产时间节省经过评估和财务部门的核准为99,000小时,接近1200万美元。
  品质保证部门更是决定要跟随我们将情报板技术作为基准并采用同样的操作员流程。