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1、2022/12/16, 62932181,全员生产维修体制及其发展,潘尔顺 副教授上海交通大学工业工程与管理系,主要内容,战后日本设备管理的发展进程TPM给企业带来的效益全员生产维修基本概念和特点TPM与TQM、JIT的关系全员生产维修的开展过程全员生产维修种的小组自主活动和激励机制,主要内容,全员生产维修体制中的5S活动实行设备点检制全员生产维修的零故障工程设备综合效率全员生产维修精髓概述TPM的最新发展,战后日本设备管理的发展进程,事后修理（BM）阶段（1950年以前）预防维修（PM）阶段（19501960年）生产维修（PM）阶段（19601970年）全员生产维修（TPM）阶段（1970年
2、至今）,战后日本设备管理的发展进程,全员生产维修（TPM）发展历程,战后日本设备管理的发展进程,TPM即Total Productive Maintenance）,又称全员生产维修体制，是日本前设备管理协会（中岛清一等人）在美国生产维修体制之后，在日本的Nippondenso电器公司试点的基础上，于1971年正式提出。全员生产维修体制，既有对美国生产维修体制的继承，又有英国综合工程学的思想，还吸收了中国鞍钢宪法中工人参加，群众路线，合理化建议及劳动竞赛的做法。,关于全员生产维修（TPM）,战后日本设备管理的发展进程,TPM与其它维修体制的比较表5-1,TPM给企业带来的效益,日本尼桑汽车公司：
3、劳动生产率提高50%设备综合效率由64.7%82.4%设备故障率由1990年4740次 1993年1082次意大利一家公司推进三年效果生产率增长33.9%机器故障率减少95.5局部停机减少78%润滑油用量减少39%维修费用减少17.4%,TPM给企业带来的效益,日本中岛清一总结出TPM推行效果表5-2,TPM给企业带来的效益,日本中岛清一总结出TPM推行效果表5-2,TPM给企业带来的效益,TPM对企业生产的影响,TPM的基本概念和特点,TPM的理论基础,TPM的基本概念和特点,TPM的定义由日本工程师学会定义,以最高的设备综合效率为目标；确立以设备一生为目标的全系统的预防维修；设备的计划、使
4、用、维修等所有部门都要参加；从企业的最高管理层到第一线职工全体参加；实行动机管理，即通过开展小组的自主活动来推进生产维修。,TPM的基本概念和特点,TPM的特点三全,全效率是指设备寿命周期费用评价和设备综合效率；全系统是指生产维修的各个侧面均包括在内，如预防维修，维修预防，必要的事后维修和改善维修；全员参加是指这一维修体制的群众特征，从公司经理到相关科室，直到全体操作工人都要参加，尤其是操作工人的自主小组活动。,TPM的基本概念和特点,TPM的主要目标在全效率，要做到全效率在于限制和降低六大损失,设备停机时间损失（停机时间损失）设备与调整停机损失；闲置、空转与暂短停机损失；速度降低（速度损失）
5、；残、次、废品损失，边角料损失（缺陷损失）产量损失（由安装到稳定生产间隔）。,TPM与TQM、JIT的关系,TPM全员生产维修体制,它是以设备综合效率为目标，以设备时间，空间全系统为载体，全体成员参与为基础的设备保养，维修体制；设备是企业的骨髓，肌肉和脉管。TPM是企业人格化机体的自我保健和治疗体系。是行之有效的一套科学体系。,TPM与TQM、JIT的关系,TQM全面质量管理体系,它是以顾客需求，工序要求为优先，以预防为方针，以数据为基础，以PDCA循环为过程，以ISO为标准化作业目标的全面，有效的质量管理体系；TQM是企业灵魂的净化和陶冶过程，是企业升华，企业造福社会不可缺少的环节。,TPM
6、与TQM、JIT的关系,JIT适时管理,也称为零库存生产方式，或解释成“在需要时才生产必要数量的产品或中间产品”；JIT是人行动的有效控制系统，让人消耗最小的能量，完成最佳的工作，如果把企业比喻成一部车，则TPM是驱动轮，TQM是前轮，JIT是离合器，而企业文化则是方向盘。,TPM的开展过程,推行TPM的三大要素,提高（操作、工作）技能；改进（工作、精神）面貌；改善（企业、操作）技能；,TPM的开展过程,推行TPM的过程,TPM的开展过程,推行TPM的过程,TPM的开展过程,四个阶段的主要工作和作用,准备阶段：引进TPM计划，创造一个适宜的环境和氛围，这就如同产品的设计阶段一样；开始阶段：TP
7、M的开始仪式，通过广告宣传造出声势，这就相当于下达产品生产任务书一样。实施、推进阶段：制订目标，落实各项措施，步步深入。这就相当于产品加工、组装过程；巩固阶段：检查评估推行TPM的结果，制订新目标，这就相当于产品检查，产品改进设计过程。,TPM的开展过程,TPM的组织结构图5-4,TPM的开展过程,TPM的各级推进委员会,TPM的开展过程,TPM组织的金字塔结构,TPM的开展过程,建立TPM的主计划内容,通过减少六大损失，改进设备效率；建立操作工人的自主维修程序；质量保证；维修部门的工作计划时间表；教育与培训，提高认识和技能。,TPM的开展过程,一个企业推行TPM计划的过程,TPM的开展过程,
8、一个企业推行TPM计划的过程,TPM的开展过程,一个企业推行TPM计划的过程,TPM的开展过程,PM分析方法要点,定义问题；对问题进行物理分析；找出产生问题的所有条件；找出造成或影响条件的设备、材料和操作方法；作出调查计划；调查异常缺陷；制定改进计划。,TPM的开展过程,5S基础上的自主维修的七步法,初始清洁；制定对策；建立清洁润滑标准；总检查；自检；整顿和整理；全自动、自主维修。,TPM的开展过程,5S基础上的自主维修的七步法,TPM的开展过程,计划预防维修体制框架,TPM的开展过程,培训的结构和目标,TPM的开展过程,培训的渐进作用,TPM的开展过程,培训的意识和开发作用,TPM的开展过程
9、,各种因素对寿命周期费用的影响设计95%,TPM的开展过程,TPM三大要素,TPM中的小组自主活动和激励机制,小组活动的主要内容,根据企业TPM的总计划，制定本小组的努力目标；提出减少故障停机的建议和措施，提出个人完成的目标；认真填写设备状况记录，对反映出的设备实际状况进行分析，相互切磋研究；定期开会，评价目标完成情况。一旦完成，经小组研究可向上级汇报；评价成果并制定新的目标。,TPM中的小组自主活动和激励机制,两种管理模式对小组活动的影响,TPM中的小组自主活动和激励机制,企业领导在小组活动中的主要作用,TPM中的小组自主活动和激励机制,小组活动的评价,评价小组活动是否成熟，主要看四个方面自
10、我发展阶段自觉要求掌握技术，有自信心；改进提高阶段不断改进工作及技术，有成就感；解决问题阶段小组目标与企业目标互补，活跃地解决问题；自主管理阶段设定小组更高目标，独立自主工作。,TPM中的小组自主活动和激励机制,小组活动的三个台阶,TPM体制中的5S活动,整理,主要思想是区分要和不要，可以达到如下目的：可以使现场无杂物，行道通畅，改善，增大了作业面积，提高了工作效率；减少了碰撞，保障了生产安全，提高了产品质量；消除了混料差错；有利于减少库存，节约资金；使心情舒畅，提高工作情绪。,TPM体制中的5S活动,整顿,主要思想是把有用的物品加以定量，定位，按照其使用的频率和可视化准则，科学，合理地布置，
11、摆放整齐，以便迅速取用。要注意三点：固定地点，一般不要经常变动；使用频率高的靠近操作者，使用频率低的远离操作者，摆放合理；可视化、色彩标记化，即摆放得使操作者容易寻找，一目了然。,TPM体制中的5S活动,清扫,主要思想是把工作场所周围打扫得干干净净。清扫灰尘，铁屑，垃圾，擦去油污，创造明快舒畅的环境，在清扫时应注意以下几点：自己扫，不依赖清洁工；把设备的点检，保养，润滑结合起来；边清扫，边改善设备状况。,TPM体制中的5S活动,清洁,清除所有的废水，粉尘，废气的污染源，是前几项的深入；,员工应油良好的个人卫生、礼貌和作风，遵守制度，是一种精神“清洁”。,素养,实行设备点检制度,设备点检制度的内
12、容,是按照一定的标准，一定周期，对设备规定的部位进行检查，以便早期发现故障隐患，及时加以修理调整，使设备保持其规定功能的设备管理方法。值得指出的是，设备点检制不仅是一种检查方式，而且是一种制度和管理方法。日本企业设备点检有一整套细致、标准的程序。,实行设备点检制度,设备点检制度的特点,定人：设立设备操作者兼职的和专职的点检员；定点：明确设备故障点，明确点检部位，项目和内容；定量：对劣化倾向的定量化测定。定周期：不同设备，不同设备故障点，给出不同点检周期；,实行设备点检制度,设备点检制度的特点,定标准：给出每个点检部位是否正常的依据，即判断标准；定点检计划表：包括作业表，异常记录，故障记录及倾向
13、记录，都有固定的格式；定记录：包括作业记录，异常记录，故障记录及倾向记录，都有固定的格式；定点检业务流程：明确点检作业和点检结果的处理程序。如急需处理的问题，要通知维修人员，不急处理的问题则记录在案，留待计划检查处理。,实行设备点检制度,设备点检制度的要点,实行全员管理，专职点检员按区域分工管理。点检员本身是一贯制管理者；点检是按照一整套标准化科学化的轨道进行的。点检是动态的管理，它与维修相结合。,实行设备点检制度,设备点检制度的12个环节,实行设备点检制度,设备点检制度的6项要求,实行设备点检制度,设备点检制度的种类,按点检的目的可分为倾向点检（劣化倾向、突发故障和更换周期）和劣化点检（劣化
14、程度和维修判断）；按是否解体分为解体点检和非解体点检；按周期和业务范围分为日常点检、定期点检和精密点检。,实行设备点检制度,设备点检制,点检制是以点检为中心的设备维修管理体制。“三位一体”点检制岗位操作工人的日常点检，专业点检员的定期点检和专业技术人员的精密点检三位一体；“五层防护线”是把岗位操作工人的日常点检作为第一层防护线，把专业点检员和定期点检作为第二层防护线，专业技术人员的精密点检作为第三层防护线，在此基础上，对上述点检中出现的问题，再进一步利用技术诊断和倾向管理探明因果，作出对策，这是第四层防护，第五层防护线是每半年或一年一次的精密检测。,实行设备点检制度,点检工作模型,计划（作业表
15、）实施（确认设定点的状态，结果记录，异常现象的发现、处理） 检查（计划表执行情况，信息传递，研讨整理） 反馈（核对计划，标准）。,图5-29 PDCA管理循环,实行设备点检制度,点检计划模型,实行设备点检制度,点检员的七步工作法,TPM的零故障工程,故障的基本概念,所谓故障，是指设备丧失规定的功能，故障的种类可按以下方式划分：功能停止型故障，设备突发性停止的故障；功能降低型故障，虽可以动作，但加工能力下降或导致其它损失的故障。,TPM的零故障工程,故障是冰山的顶峰,TPM的零故障工程,减少故障损失的五个对策结合5个为什么,TPM的零故障工程,向零故障的目标前进,改变观念设备是人使它故障的；人的
16、观念和行动改变了，能使设备故障为零；要从“设备一定会发生故障”转变成“不使设备发生故障”和“故障可以达到零”的新观念劣化原因分析劣化原因的结构：劣化原因可能使单一因素，多因素或复合因素；劣化原因的渐变过程：劣化原因是一个从量变到质变的过程，,TPM的零故障工程,劣化原因的结构分析造成鼓掌的因素可用统计方法如线性规划法、相关分析法等,TPM的零故障工程,劣化的渐变过程故有必要IMS,TPM的零故障工程,向零故障的目标前进,达到零故障的六个步骤（1）使潜在的故障明显化（即找出潜在的故障）FMEA；（2）使人为劣化转变为自然劣化；自然劣化：由于设备的运动、负荷、时间等物理、化学原因而引起的寿命降低和
17、性能劣化。人为劣化：由于使用不当、保养不善、损坏性维修或其它人为原因引起的性能降低和寿命降低。,TPM的零故障工程,向零故障的目标前进,达到零故障的六个步骤（3）改善设计。（4）彻底的预防维修。从设备的六大系统进行考虑：气动系统；润滑系统；液压系统；驱动、传递系统；运动系统；电气控制系统。（5）走向预知维修和状态维修,TPM的零故障工程,预知维修程序,TPM的零故障工程,向零故障的目标前进,达到零故障的六个步骤（6）提高人的可靠性 人的行为来自知识、规则和技能； 人的失误是必然的； 减少人的失误靠管理 内容：合理分工，用人得当，定置，可视化，标记化管理； 训练：良好的工作氛围和心理，物理环境；
18、 目标：让易失误之事难于发生，让难于正确的做法易于实现。,设备综合效率,设备综合效率的计算,影响设备综合效率的主要原因是停机损失、速度损失和废品损失，它们分别由时间开动率、性能开动率和合格品率反映出来；设备综合效率=时间开动率性能开动率合格品率时间开动率=（工作时间/负荷时间）100%负荷时间=总工作时间-计划停机时间工作时间则是负荷时间除去那些非计划停机时间，如故障停机、设备调整和更换刀具、工夹具停机等。,设备综合效率,例1,若总工作时间为8h，班前计划停机时间是20min，而故障停机为20min，安装工夹具时间为20min，调整设备时间为20min。于是：负荷时间=480-20=460mi
19、n；开动时间=460-20-20-20=400min；时间开动率=400/460=87%；,设备综合效率,例1,性能开动率=速度开动率/净开动率速度开动率=理论加工周期/实际加工周期；净开动率=（加工数量实际加工周期）/开动时间这里，理论加工周期是按照标准的加工进给速度计算得到的，而实际的加工周期一般要比理论加工周期长。开动时间即是设备实际用于加工的时间，也就是工作时间减去计划停机和非计划停机所得时间，或者负荷时间减去非计划停机所得时间。,设备综合效率,例2,由400件零件加工，理论加工周期为0.5min，实际加工周期为0.8min。则净开动率=0.8400/400=80%速度开动率=0.5/
20、0.8=62.5%性能开动率=80% 62.5%=50%合格品率=（加工数量-不合格品数量）/加工数量=合格品数量/加工数量统计算法,设备综合效率,例3,如果仍沿用上面的例子，假如设备合格品率为98%，则：设备综合效率=87%50% 98%=42.6%,设备综合效率,例子总结,A：每天工作时间=608=480minB：每天计划停机时间（生产、维修计划、早晨会议等）=20minC：每天负荷时间=A-B=460minD：每天停机损失=60min（其中故障停机=20min，安装准备=20min，调整=20min）；E：每天开动时间=C-D=400min；G：每天生产数量=400件；,设备综合效率,例
21、子总结,H：合格品率=98%；I：理论加工周期=0.5min/件；J：实际加工周期=0.8min/件；于是：F：实际加工时间=JG=0.8400=320min；T：时间开动率=（E/C）100%=400/460=87%,设备综合效率,例子总结,M：速度开动率=（I/J）=0.5/0.8=62.5%；N：净开动率=F/E=320/400=80%；L：性能开动率=MN=0625 0.80=50%；实际加工周期=0.8min/件；最后得：设备综合效率=T L H=0.87 0.50 0.98=42.6%,设备综合效率,中英文对照,总工作时间total available time计划停机时间plan
22、ned down time负荷时间loading time工作时间operation time停机时间down time时间开动率availability性能开动率performance efficiency,设备综合效率,中英文对照,净开动率net operation rate速度开动率operating speed rate理论加工周期theoretical cycle time实际加工周期actural cycle time加工数量processed amount合格品率rate of quality products设备综合效率overall equipment efficiency,
23、设备综合效率,全效率的计算和减少六大损失的关系,设备综合效率,利用鱼刺图寻找影响设备综合效率的因素,设备综合效率,利用PM分析寻找深层次的原因,设备综合效率,减少六大损失应注意以下几个问题：,故障与短暂停机是一个障碍，应该加强对设备的检查，从小处做起；防止设备劣化。零故障的处理对策。故障是冰山的顶峰，消除故障应从小做起，如严格保持设备原始基本状态（靠清洁，润滑和紧固螺钉）；遵守操作规程；及时根除劣化；改进设备设计缺陷,设备综合效率,预防维修与预防医疗的比较,设备综合效率,设备故障率浴盆曲线和处理对策,设备综合效率,控制故障措施及相关的部门,全员生产维修精髓概述,TPM定义,TPM是全员生产维修
24、英文的缩写，即全体人员参加的生产维修、维护体制。TPM要求从领导到工人，包括所有部门都参加，并以小组活动为基础的生产维修活动。TPM涉及到设备终生，各部位的维护保养及整个工作环境的改善，目的是提高设备的综合效率。,全员生产维修精髓概述,TPM的三个五大支柱,最高是设备综合效率；设备终生全系统的预防维修；所有部门都参加；从最高管理层到工人全体参加；实行动机管理，即通过小组活动推进生产维修。,全员生产维修精髓概述,TPM的三个“全”,全员生产维修精髓概述,TPM三圈闭环示意图,全员生产维修精髓概述,TPM要达到的三个目的,提高设备的综合效率；建立一套严谨、科学的，规范化的设备管理模式；树立全新的企
25、业形象。,全员生产维修精髓概述,设备的六大损失,设备故障；安装与调整；闲置、空转与短暂停机；减速；加工废品；试运行减产。,全员生产维修精髓概述,TPM的5S,整理取舍分开，取留舍弃；整顿条理摆放，取用快捷；清扫清扫垃圾，不留圬物；清洁清楚污染，美化环境；素养形成制度，养成习惯。,全员生产维修精髓概述,优秀TPM小组活动的标志,每个成员都能积极地提出合理化建议；每个成员都能自觉、自主地参加“5S”活动；每个成员都能熟练地掌握设备管理现场标准化作业程序；每个成员都能自觉地进行自我检查和评估；小组具有自主维修能力。,TPM最新发展,新一代TPM基本原则,建立赢利的公司文化；推进预防哲学（MPPM C
26、M）；全体员工参与；现场与实物；在8大支柱下推进TPM；争取4S（CS,ES,SS,GS）；自动化与无人工厂的运行。,TPM最新发展,新一代TPM目标,检查和弄清本企业的总损失情况；弄清本企业的利润损失；搞好本企业的维修基准4M；建立短、中、长期发展规划；优化PQCDSM（产量、质量、成本、交火期、安全与劳动情绪）；进行赢利企业的变革、生产减少而利润增加；,TPM最新发展,新一代TPM目标,明确观念，即对企业、生产线、设备及人员制订3到5年或进入21世纪的明确目标，而且用数字表明。管理者的思维变革，改进管理能力，如领导、行动、决策和逻辑能力；生产现场的变革，即操作工人的思想变革；取得ISO90
27、00,14000的认可；,TPM最新发展,原来的5S变成现在的4S,原来的5S整理、整顿、清洁、清扫和素养；相当于现在4S中的GS，即内部、现场的满意状态；另外3S为：CS客户满意；ES雇员满意；SS社会满意。,TPM最新发展,CS客户满意,强化产品开发能力，减少开发时间；使小批量的各类产品生产具有较高的生产率；高质量；低成本；短交货期；,TPM最新发展,ES雇员满意,工作环境（如切削粉尘、漏油、温度、湿度、发热、噪声、空气和安全）的改善；工作内容和方法（如紧张程度、浪费、变动、姿势、简单操作等）的改进；效率改进和激励，如培训教育，小组活动和合理化建议等；劳动条件（如工时、工作状态）改进；成就
28、感；尊重人，把人放到第一位。,TPM最新发展,SS社会满意,对当地社区的贡献；对当地社区的和谐；环境保护。,TPM最新发展,减少六大损失扩展到减少十六大损失,设备故障；安装调整；更换刀具、夹具；开工试运行；其他停机：清理、检查、等待材料、等待人员安排，质量认可；短暂停机与空转；,TPM最新发展,减少六大损失扩展到减少十六大损失,速度损失；废品与返工；管理损失：等待指示货等待材料；操作损失：设备停机、运行、方法、工艺、技能和劳动情绪影响；生产线组织损失：生产线安排组织，自动化及失效损失；,TPM最新发展,减少六大损失扩展到减少十六大损失,后勤损失；测量和调整损失；产量损失：废品、开工、切削、重量
29、、超负荷损失；能源损失：启动、过载、温度损失；模具、工具、夹具本身损失,TPM最新发展,新一代TPM给企业带来深远的变革,按窄定义的工作被广泛定义的工作所代替；按工作内容的报酬被按技能水平的报酬所代替；由上级的检查评估被小组自主评估所代替；由上级的监督被自我监督所代替（要我做我要做）；有限的进步被不断的学习和培训所代替；个体工作被小组群体工作所代替；不关心经营被小组关心公司发展所代替；有限的投入工作被广大职工的主动参与所代替。,TPM最新发展,新一代TPM五大支柱的新解释,追求企业综合效益的最大化；现场的生产系统寿命周期损失最小化：零事故，零缺陷，零故障；涉及所有功能，包括生产，开发，销售和管理；全员参与；从顶层到一线工人；通过重叠的小组实现损失为零。,TPM最新发展,给TPM赋予新的意义,Total Profit Management全面效益管理；Total Production Management全员生产管理；Total Perfect Manufacturing完善生产，减少损失；Total Production Maintenance and Management全员生产维修与管理。,TPM最新发展,新一代TPM的文化内涵,TPM最新发展,新一代TPM的八大原则,
