TPM vs. IPAR 4.0 – ANOMÁLIA VAGY LEHETŐSÉG?

 

Suriné Lengyel Veronika, tanszéki mérnök, folyamatszervezési tanácsadó, vera.suri@srladvantage.hu

ÖSSZEFOGLALÁS
Munkám során a Roto Elzett Certa Kft-nél részese voltam több projektnek, ahol olyan innovatív dolgokat vezetett be a cég, aminek hatására később a Mintagyári címet is elnyerte. Az ő példájukon szeretném megválaszolni a kérdést, anomália vagy lehetőség az Ipar 4.0 és a TPM (Total Productive Maintenance) összekapcsolása.

1. BEVEZETÉS
2011-ben kaptuk meg a TPM bevezetési projektet, mely az addigi munkáink közül kiemelkedő volumenű projekt volt. Akkor még nem tudtam, hogy nem csak volumenben, jelentőségben is fontos mérföldkőhöz érkeztünk. A projekt során vált ismertté előttünk, hogy a szervezett karbantartás, ahogy egy TPM rendszer is nagyon komplex feladat, és kihat a Vállalat egészére.

2. A ROTO CÉG
A Roto Elzett CertaKft a leinfelden központú Roto Frank AG leányvállalata. Ablakvasalatok a gyár fő profilja, melynek megmunkálása a nagyteljesítményű sajtoló gépparkkal kezdődik. És ezen is múlik, hiszen itt dől el az alkatrész minősége, itt kell optimalizálni a raktár készleteket és éppen emiatt is kezdődik minden projektbevezetés is.
Ma, amikor a termelő világ a digitalizálást és automatizálást tartja legfőbb feladatának büszkén pályázták és nyerték meg a Mintavállalati rangot, mely az 5 legismertebb vállalatává tette a céget Magyarországon.
A Vállalat legfőbb értékei között tartja számon a folyamatosságot, az eredményességet és a megbízhatóságot. Meggyőződésük, hogy a náluk felhalmozott tudás megérett arra, hogy bemutassák a hozzájuk látogató, fejlődni vágyó vállalatok számára is.

3. A TPM BEVEZETÉSE
„Első TPM projektünkben még mi sem tudtuk, hogy ez a filozófia a legnagyobb kihívást abban rejti majd, hogy az emberek gondolkodásmódját kell átalakítanunk. Első lépésben a vezetőkét, aztán a területen dolgozókét.” [1]
Nagyon sok cégnél gyakori probléma a váratlan megállásokon túl, hogy a karbantartó csapat tagjait ezek a hibák sikerekhez juttatják. Azaz, minél hatékonyabban és gyorsabban oldják meg a géphibát, annál nagyobb sikerélménnyel számolhatnak.
Nevezett projekt 9 hónapig tartott, míg végül kialakítottuk a TPM rendszerét, meghatároztuk az autonóm karbantartási feladatokat és a karbantartók számára kötelező megelőző karbantartási rutinokat. Létrehoztuk a Lotus Notes-on működő Work-flow rendszert a nem azonnali hibák jelzésére, amit a szakirodalom T-kártyás rendszernek nevez a kártya formájára utalva. Párhuzamosan elindult a működés követése, bevezettük az OEE mutató mérését és kiértékelését. Az OEE (Overall Equipment Effectiveness) tulajdonképpen a TPM mérőszáma, mely azt mutatja meg a vállalat különböző szemszögeiből vett elemei által, hogy mennyire hatékonyan működik a berendezés.

OEE = A x P x Q,

Ahol:
A – a rendelkezésre állás
P – sebesség
Q – minőség

4. IPAR 4.0 FELMÉRÉS
Mielőtt a cím megválaszolásába fognánk, egy, a Soproni Egyetem Faipari Gépészeti Intézetével közös kutatást ismertetek.

4.1 Az Ipar 4.0 röviden
Az Ipar 4.0 más megfogalmazással digitalizálás, és automatizálást jelent. Mindennek az alapja az algoritmizálhatóság, ahogy már említésre került. Azaz, azokat a folyamatokat lehet és kell automatizálni, amely algoritmusokkal korrektül leírhatók. Ennek feltétele a folyamat alapú szervezettség az üzem területén.

4.2. A kutatás rövid összefoglalása
„Az I4.0 kutatás során egy olyan módszer kidolgozását tűztük ki célul, amely segítségével viszonylag gyorsan felmérhetővé válik egy vállalat I4 érettsége, illetve gyors útmutatást ad a vállalkozásnak, hogy milyen területeken lenne érdemes, mely területeken lenne a leghatékonyabb az elérhető Ipar 4.0 eszköztár alkalmazása.” [3]
A felmérés során újszerű, ún. “kiber-fizikai” rendszerek létrehozásának lehetőségeit azonosítottuk, amelyek a ma jellemző szintnél sokkal részletesebb és pontosabb intelligenciát, távfelügyeletet, hibatűrést, optimalizálást biztosítanak.

4.3. A módszertan
„Az érettség felmérésének módszertana egy fejlesztési potenciált azonosító kérdőív, ami arra szolgál, hogy a vállalatot feltérképezzük a digitalizáltság foka szerint. A feltérképezést az alábbi kategóriák mentén kell végig követni:” [3]
– Termék
– Gépek / gyártástechnológia
– Gyártási folyamatok
– Vállalati folyamatok
– Stratégiai vezetés
A kérdőív egy graiding típusú felmérés, mely feltételezi az egyes válaszok meglétét a magasabb pontszámú válasz elérése előtt. Ezzel építettük fel az Ipar 4.0 eszköztárra vonatkozó feltétel rendszert.

5. A FELMÉRÉS EREDMÉNYEI
A felmérést kitöltöttük a Roto cégre is. A TPM és Ipar 4.0 kapcsolata miatt azonban érdekes lett volna összehasonlítani az eredményeket a TPM bevezetéskori állapottal. Így egy visszamenőleges értékelést is elvégeztünk kivételesen. Ehhez a 2011-ben a vállalatnál dolgozó munkatársak segítségét vettük igénybe. Az 1. ábrán láthatók a kérdőív karbantartási szempontból releváns kérdései és a hozzájuk tartozó értékelés 2011-ből és 2018-ból.

 

Blog2

1. ábra. A felmérés eredményeinek összehasonlítása 2012 vs. 2018 [3]

Látható, hogy a vállalatnál már 2011-ben is komoly, akkor még nem Ipar 4.0-nak nevezett, de annak számító megoldások voltak. A termékazonosítás, környezeti terhelést csökkentő megoldások, karbantartási alapok mind rendben voltak.

6. A GÉPHIBÁK ALAKULÁSA

6.1. A bevezetés időszaka

2012-re sikerült felépíteni az automatikus adatgyűjtő rendszert. Akkor még nem is azonosítottuk ezt Ipar 4.0 eszközként, ma már egyértelműen MES rendszernek neveznénk a kialakított termelési adatgyűjtő és vizualizáló eszközt.
Az adatgyűjtés 2012 júliusában indult, és többek között azonosította a tervezett állás, géphiba, szerszámhiba, minőségi hiba állásokokat. A következő ábrán a géphiba miatti állásidőket elemeztük az összes futási időhöz viszonyítva.

Blog1

2. ábra. Gépállások az összes futásidőhöz viszonyítva [4]

A bevezetés utáni első időszak az adatelérés pontosítását célozta. Ezalatt több fontos fejlesztésen ment keresztül a vállalat, melyek ezt a célt szolgálták. Nem csupán és elsősorban az adatokon való javítás volt a cél, hanem az, hogy az adat minél megbízhatóbb, pontosabb legyen, és minél több berendezést bekapcsoljanak az adatszolgáltatásba:
2012:
– OEE adatgyűjtő felületek programozása a gépeken, kiértékelő programok létrehozása
– Gyártóberendezések kezelőpaneljéről direkt hibajelzés küldése a műhelybe / e-mail-ben / telefonon
– Előző napi állásidőstatisztika beépítése a reggeli shopfloor-ok témájába → intézkedések
– OEE adatgyűjtő felületek programozása a gépeken, kiértékelő programok létrehozása
2013:
– TMK műhely lay-out átalakítása, ésszerűbb elrendezés
– TMK műhelybe pótalkatrésze tárolók beszerzése, rendszerezése és feltöltése
– Pótalkatrészek SAP-kompatibilissá tétele
– SAP PM modul aktiválása, beüzemelése, feltöltése
– Megelőző karbantartási ciklusok ütemezése SAP szerint
Az 1. ábrából látható, ebben az időszakban az gépállások aránya emelkedett, az adat gyűjtése és azonosítása elérte a mai szintet, és a kezelők megtanulták a hibák azonosítását.
Hogy kizárjuk azt a lehetőséget, hogy a gépállás csupán azért csökkent, mert pontosabban azonosították a hibákat elemeztük az összes állásokokat is:

Blog3

3. ábra. Összes állás %-ban [4]

Mivel a 2018-as év még nem tekinthető relevánsnak, kijelenthetjük, hogy az adatok nagyon hasonló mintázatot mutatnak. Ez azt jelenti, hogy a bár az első évek valóban az adatok minőségi javítását célozták, az azt követő években a leállások csökkenése volt a cél, mely látványos eredményt hozott.

6.2. A folyamatos javítások időszaka

A Roto-ban sok éve a folyamatszervezésé és a lean-é az egyik fő szerep. Bevezetésre került, az RPS (Roto Production System), melynek fontos része a folyamatos javítás. A TPM kezdeti eredményei után is ez volt a cél. Ezek a fejlesztések egyrészt optimalizálást jelentettek, másrészt komoly, Ipar 4.0 megoldásokat hoztak. A kettő eredőjéből számítható az a javítás, amit a Roto az elmúlt években felmutathat.
2014:
– Szivacsgörgők cseréje porcell (kemény műanyag) görgőkre. Heti 1-2 csere helyett 2 évig tartanak a görgők
2015:
– Szálkenés központosítása. (nem kell olajat öntögetni, cipelni és számszerűsíthető az adagolt mennyiség)

6.3. Az Ipar 4.0 fejlesztések

A kaizen projektek és a folyamat fejlesztése meghozta a várt eredményt, amelyre a I4.0 elemeket már felfűzhettük.
2014:
– T-kártya rendszer függetlenítése a Lotusnotes-tól (bárki számára elérhető)
2015:
– T-kártya rendszer – SAP összekötése (reakcióidő mérése, munkaidő és anyagfelhasználás gépenként könyvelhető, kiértékelhető)

7. A SZERSZÁMHIBÁK ALAKULÁSA
A termelő területi sikeres TPM bevezetés után igény mutatkozott a kiszolgáló területek bevonására is a folyamatban. Ilyen terület volt a sajtoló gépek szerszámainak karbantartását végző Szerszámüzem is. Az is cél volt, hogy a Szerszámüzem gépeit monitorozzuk (mára ez is elkészült), de ennél is fontosabb volt, hogy a termelés kiszolgálásában betöltött szerepét elemezzük.
Emiatt mutatjuk be a szerszámhiba miatti állások alakulását is.

7.1. A bevezetés időszaka:

Blog4

4. ábra. Szerszámhiba %-ban [4]

A trend még markánsabban jelentkezik a szerszámhibák elemzésében. Ugyanúgy elmondható, hogy az első időszak az adatok javításának időszaka. Ekkor elsősorban a folyamatokra koncentráltunk. Itt a bevezetés a sajtoló TPM projekt után következett, 2012 végén.
2012:
– Új szerszámkarbantartási folyamat kiala- kítása
– Munkaállomásokhoz rendelt feladatok
– Szerszámmozgatások kocsik segítségével

7.2. A folyamatos javítások időszaka

2013-tól kezdődően elkezdődött a területen az adatok javítása projekt is, amely a folyamat rendezése után annak veszteségeit célozta meg. Definiáltuk, hogy a gépek kiszolgálásánál a sebesség a legfőbb prioritás, emiatt vezettünk be további folyamatfejlesztési javításokat:
2014:
– Pótalkatrész raktár létrehozása
– Gyorsjavítás különválasztása
– Nagy méretű szerszámok javítása külön állomáson

7.3. Az Ipar 4.0 időszaka

A Szerszámüzem nagyon nagy költségű területe a vállalatnak, azért minden egyes fejlesztés komoly potenciállal rendelkezik. Nem véletlen tehát, hogy itt volt a legnagyobb szükség az Ipar 4.0 elemek beillesztésére.
2015:
– Terminálok a karbantartási munkahelyeken
– Szerszámkövető rendszer elindulása
– Csőposta rendszer kiépítése
– Öntanuló szerszámkövető rendszer
– Karbantartási terv már a kiértékelt adatok alapján
2016-18
– QKL (Qualität, Kost, Lieferservice) rendszer valós időben valós adatok alapján
– Pótalkatrész felhasználás napi szinten láthatóvá tétele
– A legjobban fogyó pótalkatrészek monitorozása

8. TPM vs. IPAR 4.0
Az előző fejezetek alapján összefoglalhatjuk, hogy a TPM rendszer és az Ipar 4.0 gondolkodás egymásra épülnek, kiegészítik egymást. Ahol a folyamatok, jelen esetben a karbantartási rendszert támogató folyamatok rendben vannak, ott következhetnek az Ipar 4.0 megoldások. Ennek megfelelően az anomália feloldható, hiszen a feltételezés, miszerint TPM és I4.0 egymásnak teljesnek ellentmondó irányok kisimítható. Sőt! Fenti cikkünkkel arra kívántunk rávilágítani, hogy az Ipar 4.0 a karbantartás területén is lehetőség, sőt, a folyamatszervezési megoldással, mely jelen cikkünkben a TPM, mint elsőre bevezetett karbantartási rendszer, összevontan összegezi az egyes módszerek lehetőségeit.
A BCG (Boston Consulting Group) 2017. decemberében végzett egy felmérést, amellyel hasonló eredményre jutottak. Ők a lean és Ipar 4.0 kapcsolatát elemezték egy globális felmérésben, ahol vezető ipari vállalatok felelős szakembereit kérdeztek meg erről. Az 5. ábrán látható a BCG összefoglaló alapján készített képünk, mely mutatja és számszerűsíti a lean és Ipar 4.0 egyéni és összekapcsolt előnyeit.
A TPM szorosan véve ugyan nem lean eszköz, mindenképpen lean megoldásnak kell tekintenünk, és így értelmeznünk.

Blog5

5. ábra. Lean és Ipar 4.0 kapcsolata [2]

9. FÉNYKÉPEK, KÉPEK

1. ábra. A felmérés eredményeinek összehason-lítása 2012 vs. 2018
2. ábra. Gépállások az összes futásidőhöz viszo-nyítva
3. ábra. Összes állás %-ban
4. ábra. Szerszámhiba %-ban
5. ábra. Lean és Ipar 4.0 kapcsolata

10. IRODALOM

[1] Suri Vera: A szuperhősök kora lejárt – folyamatfejlesztés a gyakorlatban – konferencia BME (2015)
[2] Boston Colsunting Group – When Lean Meets Industry 4.0 – tanulmány
[3] Suri János, Suriné Lengyel Veronika: Az Ipar 4.0 bevezethetőségnek felmérése faipari vállalatok átvilágításával – felmérés összefoglaló
[4] Roto Elzett Certa Kft belső anyagok

 

Comments are closed.

Post Navigation