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Die Zukunft von TPM
Das Dokument thematisiert das Total Productive Management (TPM) und die Bedeutung von Smart Maintenance in Unternehmen. Es beschreibt die Grundlagen, Ziele und Strategien von TPM, die kontinuierliche Verbesserung, gemeinschaftliche Produktion, Instandhaltungsstrategien, sowie die Integration von Digitalisierung und Datenmanagement für eine effektive Instandhaltung in der Industrie 4.0. Zudem werden sechs zentrale Säulen vorgestellt, die für die Optimierung von Produktionsprozessen und die Sicherstellung der Anlageneffizienz entscheidend sind.
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Die Zukunft von TPM
- 1. © Fraunhofer ·Slide 1 Bild: ©Mimi Potter / Fotolia.com Die Zukunft von TPM Dr.-Ing. Thomas Heller
- 2. © Fraunhofer ·Slide 2 AGENDA Was ist TPM? Was bedeutet Smart Maintenance? Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Lösungsansätze – so kann es funktionieren! Mit TPM und Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen die Zukunft gestalten
- 3. © Fraunhofer ·Slide 3 Seiichi Nakajima William Edwards Deming Plan DoCheck Act Ziele Muda, mura and muri (Verschwendung, Unausgeglichenheit, Überbeanspruchung) Effektivität Vermeiden von Verschwendung Null-Fehler Der Ursprung von TPM Erfunden von W. E. Deming in den USA in den frühen 1940er Jahren Erste konkrete Umsetzungen 1950 in Japan TPM wurde von Seiichi Nakajima 1960 weiterentwickelt 1971 in einer Toyota factory eingesetzt Bildquellen: https://alchetron.com/Seiichi-Nakajima; https://andrewstotz.com/dr-w-edwards-deming/
- 4. © Fraunhofer ·Slide 4 Kontinuierliche Verbesserung Gemeinsam immer besser werden Gemeinschaftliche Produktion Gemeinsam produzieren und instandhalten Instandhaltungs- Strategien Die passende Strategie anforderungsgerecht wählen Qualität Prozesse im Blick haben und messbar besser werden Kompetenz und Qualifikation Wissen schaffen, behalten und verteilen Lebenszyklus- Management Anlagen und Ersatzteile im Fokus 6 Säulen für einen umfassenden Verbesserungsprozess
- 5. © Fraunhofer ·Slide 5 Säule 1: Kontinuierliche Verbesserung Bildquelle: 448764_original_R_by_w.r.wagner_pixelio.de.jpg KVP
- 6. © Fraunhofer ·Slide 6 Säule 1: Kontinuierliche Verbesserung Wie denkt man Kaizen? • Alle Abläufe sollten hinterfragt werden Der optimale Zustand existiert nicht • Sich nicht vom ersten Problem ablenken lassen, sondern nach der Wurzel suchen Der wahre Grund des Problems muss identifiziert werden • Suche nach einer Lösung, nicht nach einem Grund, um nicht zu der Lösung zu kommen Der Fokus liegt auf der Lösung • Löse Probleme immer im Team • Jeder ist verantwortlich für Verbesserungen Teamwork • Wir kreieren einen kontinuierlichen VerbesserungsprozessHöre niemals auf zu KAIZEN!
- 7. © Fraunhofer ·Slide 7 Kontinuierliche Verbesserung Gemeinsam immer besser werden Gemeinschaftliche Produktion Gemeinsam produzieren und instandhalten Instandhaltungs- Strategien Die passende Strategie anforderungsgerecht wählen Qualität Prozesse im Blick haben und messbar besser werden Kompetenz und Qualifikation Wissen schaffen, behalten und verteilen Lebenszyklus- Management Anlagen und Ersatzteile im Fokus 6 Säulen für einen umfassenden Verbesserungsprozess
- 8. © Fraunhofer ·Slide 8 Säule 2: Gemeinschaftliche Produktion Bildquellen: T. Heller Die Dokumentation ist die Grundlage für eine Verbesserung Mängelkarten helfen Mängel für jeden Sichtbar zu machen Mängel sind für jeden unmittelbar sichtbar! MängelkartengelkarMänggelkarrtenenrteen Mängel sindd ffür jedden
- 9. © Fraunhofer ·Slide 9 Kontinuierliche Verbesserung Gemeinsam immer besser werden Gemeinschaftliche Produktion Gemeinsam produzieren und instandhalten Instandhaltungs- Strategien Die passende Strategie anforderungsgerecht wählen Qualität Prozesse im Blick haben und messbar besser werden Kompetenz und Qualifikation Wissen schaffen, behalten und verteilen Lebenszyklus- Management Anlagen und Ersatzteile im Fokus 6 Säulen für einen umfassenden Verbesserungsprozess
- 10. © Fraunhofer ·Slide 10 Periodisch vorbeugend Reaktive Instandhaltung Vorteile volle Nutzung des Abnutzungsvorrats geringer Planungsaufwand Nachteile z.T. hohe Ausfallkosten hohe Instandsetzungskosten mangelhafte Planbarkeit der Maßnahmen keine Garantie für hohe Anlagenverfügbarkeit Vorteile Instandsetzungsmaßnahmen im voraus planbar gute Ausnutzung der Komponenten hohe Anlagenverfügbarkeit Nachteile z.T. hohe Inspektionskosten z.T. Einsatz von Diagnosesystemen notwendig Nicht alle auftretenden Fehler sind durch Prüfung zu erfassen Vorteile Instandsetzungsmaßnahmen im voraus planbar Senkung von Produktionsausfallkosten Nachteile seltenes Vorliegen der Daten über Ausfallverhalten z.T. unvollständige Ausnutzung des Abnutzungsvorrates z.T. hohe Kosten für präventive Maßnahmen Präventive Instandhaltung Zustandsabhängig Säule 3: Instandhaltungsstrategien Quelle: Luczak, 2004
- 11. © Fraunhofer ·Slide 11 • Nur mit der geeigneten Datengrundlage lässt sich eine Strategieentscheidung treffen. • Verbinden Sie Betriebsdaten, Zustandsdaten und Produktionsplan miteinander. Nur die Vernetzung und Verknüpfung der Informationen lässt sichere Strategieentscheidungen zu. Instandhaltungs- Strategien Die passende Strategie anforderungsgerecht wählen Säule 3: Instandhaltungsstrategien Bildquellen: T. Heller, FLIR
- 12. © Fraunhofer ·Slide 12 Elektronische Dokumentation – Störmeldung Direkte Vorteile Kein Papier mehr ausfüllen Schnellere Eingabe durch Störungsliste auf Maschinenebene Langfristige Vorteile Feedback an den Mitarbeiter Exakte Verfügbarkeit auf Maschinenebene ermöglicht gezielte Investitionen Störungsvermeidung kann direkt in Verbesserungsprozesse mit einbezogen werden Hohe Transparenz Daten bilden die Grundlage für die richtige Auswahl der vorbeugenden Maßnahmen Säule 3: Instandhaltungsstrategien Bildquellen: T. Heller,
- 13. © Fraunhofer ·Slide 13 Kontinuierliche Verbesserung Gemeinsam immer besser werden Gemeinschaftliche Produktion Gemeinsam produzieren und instandhalten Instandhaltungs- Strategien Die passende Strategie anforderungsgerecht wählen Qualität Prozesse im Blick haben und messbar besser werden Kompetenz und Qualifikation Wissen schaffen, behalten und verteilen Lebenszyklus- Management Anlagen und Ersatzteile im Fokus 6 Säulen für einen umfassenden Verbesserungsprozess
- 14. © Fraunhofer ·Slide 14 Säule 4: Kompetenz und Qualifikation Methodische und fachliche (produktbezogene Kompetenz) 6 Sigma/Wertanalyse Akquise Ausschreibungsunterlagen erstellen Auto-ID Techniken (RFID / Barcode etc.) Kontinuierlicher Verbesserungsprozess/Kaizen Kostenrechnung, z. B. Prozesskosten, Wirtschaftlichkeitsberechnung, LCC MS Access MS Excel Projektmanagement Prozessanalyse und -optimierung Risikomanagement (FMEA, …) SAP MM / WM / LVS SAP PM IPS Supply Chain (z. B. Netzwerkgestaltung) Wissensmanagement MethodischeQualifikation After Sales für ET Audits Condiiton Monitoring (Beratung und Anwendung) Dienstleistungsgestaltung im After Sales ERBORAS Ersatzteilmanagement Instandhaltung Lagerplanung Lean Outsourcing Total Productive Management ProduktbezogeneQualifikation
- 15. © Fraunhofer ·Slide 15 Säule 4: Kompetenz und Qualifikation Zuordnung von Ist- und Ziel Qualifikationsmatrix Mitarbeiter aktuell durch interne Fortbildungen erreichbarer Status Oliver Björn Martin Britta Ist Ziel Ist Ziel Ist Ziel Ist Ziel MethodischeQualifikation 6 Sigma/Wertanalyse Legende: Akquise (0) keine Kenntnisse Ausschreibungsunterlagen erstellen (1) Grundkenntnisse Auto-ID Techniken (RFID / Barcode etc.) (2) Fortgeschritten Kontinuierlicher Verbesserungsprozess/Kaizen (3) Profi Kostenrechnung, z. B. Prozesskosten, WWirtschaftlichkeitsberechnung, LCC (4) Experte MS Access MS Excel Projektmanagement Prozessanalyse und -optimierung Risikomanagement (FMEA, …) SAP MM / WM / LVS SAP PM IPS Supply Chain (z. B. Netzwerkgestaltung) Wissensmanagement
- 16. © Fraunhofer ·Slide 16 Säule 4: Kompetenz und Qualifikation Ableitung von Handlungsbedarfen Qualifikationsmatrix Mitarbeiter Ergebnis IST-Ziel Gewichtung Handlungsbedarf MeierMethodischeQualifikation 6 Sigma/Wertanalyse 1 2 -1 -9 1 --9 Akquise 3 4 -1 -8 3 --24 Ausschreibungsunterlagen erstellen 2 3 -1 -6 1 --6 Auto-ID Techniken (RFID / Barcode etc.) 2 2 0 -3 2 --6 Kontinuierlicher Verbesserungsprozess/Kaizen 2 3 -1 -6 2 --12 Kostenrechnung, z. B. Prozesskosten, Wirtschaftlichkeitsberechnung, LCC 2 2 0 -6 2 --12 MS Access 2 2 0 -6 1 --6 MS Excel 3 3 0 -3 3 --9 Projektmanagement 3 3 0 -9 3 --27 Prozessanalyse und -optimierung 4 4 0 -7 3 --21 Risikomanagement (FMEA, …) 2 3 -1 -6 2 --12 SAP MM / WM / LVS 1 2 -1 -8 2 --16 SAP PM IPS 1 2 -1 -8 2 --16 Supply Chain (z. B. Netzwerkgestaltung) 2 2 0 -6 1 --6 Wissensmanagement 2 3 -1 -7 2 --14 Individuelle Gewichtung entsprechend der Anforderung (z. B. Gruppenleiter, Software-Entwickler etc.) ist als Faktor möglich x3 = -3
- 17. © Fraunhofer ·Slide 17 Säule 4: Kompetenz und Qualifikation Ableitung von Handlungsbedarfen - Abteilungssicht Qualifikationsmatrix Mitarbeiter Ergebnis IST-Ziel Gewichtung Handlungsbedarf MeierMethodischeQualifikation 6 Sigma/Wertanalyse 1 2 -1 -9 1 --9 Akquise 3 4 -1 -8 3 --24 Ausschreibungsunterlagen erstellen 2 3 -1 -6 1 --6 Auto-ID Techniken (RFID / Barcode etc.) 2 2 0 -3 2 --6 Kontinuierlicher Verbesserungsprozess/Kaizen 2 3 -1 -6 2 --12 Kostenrechnung, z. B. Prozesskosten, Wirtschaftlichkeitsberechnung, LCC 2 2 0 -6 2 --12 MS Access 2 2 0 -6 1 --6 MS Excel 3 3 0 -3 3 --9 Projektmanagement 3 3 0 -9 3 --27 Prozessanalyse und -optimierung 4 4 0 -7 3 --21 Risikomanagement (FMEA, …) 2 3 -1 -6 2 --12 SAP MM / WM / LVS 1 2 -1 -8 2 --16 SAP PM IPS 1 2 -1 -8 2 --16 Supply Chain (z. B. Netzwerkgestaltung) 2 2 0 -6 1 --6 Wissensmanagement 2 3 -1 -7 2 --14 Handlungsbedarf!
- 18. © Fraunhofer ·Slide 18 Kontinuierliche Verbesserung Gemeinsam immer besser werden Gemeinschaftliche Produktion Gemeinsam produzieren und instandhalten Instandhaltungs- Strategien Die passende Strategie anforderungsgerecht wählen Qualität Prozesse im Blick haben und messbar besser werden Kompetenz und Qualifikation Wissen schaffen, behalten und verteilen Lebenszyklus- Management Anlagen und Ersatzteile im Fokus 6 Säulen für einen umfassenden Verbesserungsprozess
- 19. © Fraunhofer ·Slide 19 Säule 5: Qualität Stehen auch in Ihren Qualitätshandbüchern die „falschen“ Prozesse?
- 20. © Fraunhofer ·Slide 20 Gesamtanlageneffektivität (GAE) Säule 5: Qualität GAE = B/A x D/C x F/E Zeitfaktor Leistungsfaktor Qualitätsfaktor Potenziale/ableitbare Aussage bei Werten < 100% Stillstände reduzieren StillständeSt lilll tä dd Betriebszeit verlängern Geschwindigk eit erhöhen GGeschwindigkG h i di k Kapazität erhöhen Ausschuss reduzieren AusschussA h Ist-Menge erhöhen
- 21. © Fraunhofer ·Slide 21 Kontinuierliche Verbesserung Gemeinsam immer besser werden Gemeinschaftliche Produktion Gemeinsam produzieren und instandhalten Instandhaltungs- Strategien Die passende Strategie anforderungsgerecht wählen Qualität Prozesse im Blick haben und messbar besser werden Kompetenz und Qualifikation Wissen schaffen, behalten und verteilen Lebenszyklus- Management Anlagen und Ersatzteile im Fokus 6 Säulen für einen umfassenden Verbesserungsprozess
- 22. © Fraunhofer ·Slide 22 Säule 6: Lebenszyklus-Management Bildquellen: salvagnini Energieeffizienz Umweltschutz Arbeitssicherheit Retrofit Obsoleszenz Ersatzteilmanagement Effizienz Die Säule des Lebenszyklus-Management ermöglicht ein ganzheitliches Bild über die Produktionsanlagen.
- 23. © Fraunhofer ·Slide 23 Säule 6: Lebenszyklus-Management Kennzahlen als Grundlage für die Instandhaltungs-Strategie
- 24. © Fraunhofer ·Slide 24 AGENDA Was ist TPM? Was bedeutet Smart Maintenance? Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Lösungsansätze – so kann es funktionieren! Mit TPM und Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen die Zukunft gestalten
- 25. © Fraunhofer ·Slide 25 Was bedeutet Smart Maintenance? Der Kern der Industrie 4.0 – die Smart Factory Bildquelle: Fraunhofer IML
- 26. © Fraunhofer ·Slide 26 Bildquelle: Fraunhofer IML, TU Dortmund Die Instandhaltung sichert die Funktionsfähigkeit sämtlicher Betriebsmittel – auch in einer Smart Factory Mit der Digitalisierung der Produktionsumgebung wachsen die Herausforde- rungen, deren Verfügbarkeit weiterhin zu gewährleisten Ohne eine innovative Instandhaltung kann der Transformationsprozess zur Smart Factory nicht gelingen Was bedeutet Smart Maintenance? Mit einer smarten Instandhaltung zur Smart Factory
- 27. © Fraunhofer ·Slide 28 Was bedeutet Smart Maintenance? Deutschland braucht Smart Maintenance für Industrie 4.0 Historie Mechanische Komponenten Einzelne Maschinen & Anlagen Historische Daten & Erfahrungswissen Reaktive Instandhaltung Damit die Smart Factories der Industrie 4.0 Wirklichkeit werden können, muss sich die Instandhaltung zur Smart Maintenance weiterentwickeln. Industrie 4.0 Digitalisierung der Produktions-Anlagen Übergreifende Vernetzung Big Data / höhere Komplexität 99,9% Verfügbarkeit Smart Maintenance Mehr IT in der Instandhaltung Kooperation von Betreiber, Hersteller und Lieferanten Wissensmanagement verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung
- 28. © Fraunhofer ·Slide 29 Smart Factory Was bedeutet Smart Maintenance? Paradigmenwechsel: Vom Getriebenen zum Treiber Bildquellen: in Anlehnung an IFCC GmbH, © nils.ackermann.gmail.com, depositphotos.com Smart Production Produktion Smart Maintenance Verfügbarkeit Smart Services Ersatzteilwesen Automatisierung und Digitalisierung erfordert erfordert
- 29. © Fraunhofer ·Slide 30 AGENDA Was ist TPM? Was bedeutet Smart Maintenance? Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Lösungsansätze – so kann es funktionieren! Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
- 30. © Fraunhofer ·Slide 31 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung ? Produktion und Instand- haltung planen getrennt Gemeinsame Planung von Produktion und Instand- haltung Geringe Flexibilität in der Produktion Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen ? Stark personen- gebundenes Know-how Wissens- management ? Ersatzteil- wesen ist nicht strukturiert Anforderungs- gerechtes Ersatzteil- management ? Instand- haltung ist nur Kosten- verursacher Wertbeitrag der Instand- haltung ist bekannt ? Über- wiegend reaktive Instand- haltung Verfügbarkeits- orientierte Instandhaltung ?
- 31. © Fraunhofer ·Slide 32 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! In welchem Silo liegen Ihre Daten? Bildquelle: Fotolia_111603873 Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine effiziente Instandhaltungs-Planung Produktions- Daten Instand- haltungs- daten Vertriebs- daten Dienst- leister- Daten Hersteller- daten
- 32. © Fraunhofer ·Slide 33 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Welche Fragen wollen Sie beantworten? Bildquelle: Salvagnini Deutschland GmbH, Fiber-Laser ANLAGEN-STRUKTUR Ort Linie Baujahr Leistungsdaten Relevante Bauteile / Stückliste ZUKUNFT Lebenszyklus Nutzungs- intensität Retrofits/ Umbauten PRODUKTION Nutzungs-Daten Produktions- programme Belastung … INSTANDHALTUNG IH-Planung Störungen/ Historie Ersatzteilbedarfe Anlagenzustand/ Condition Monitoring Wieviel Restnutzung ist möglich? Instandhaltungs- & Ersatzteilbedarf Wieviel Restnutzung brauche ich?
- 33. © Fraunhofer ·Slide 34 Bildquelle: https://blogs.sap.com/wp-content/uploads/2020/06/6-32.png Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Digitalisierung als Basis für eine anforderungsgerechte Produktion
- 34. © Fraunhofer ·Slide 35 Montag, 12.01 Dienstag, 13.01 Mittwoch, 14.01 Donnerstag, 15.01 Teilnehmener 8:00 14:00 8:00 14:00 8:00 14:00 8:00 14:00 Herr Maier Herr Schneider Frau Sonntag Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Bildquelle: Fraunhofer IAO, vote2work.de Nutzung sozialer Netzwerke im Unternehmen Mitarbeitergruppen stimmen über ihre kurzfristigen Arbeitseinsätze zu einem vorgegebenen Termin eigenverantwortlich ab Teil Her
- 35. © Fraunhofer ·Slide 36 Zusagen Absagen Samstag geht leider nicht. Status: 7 Mitarbeiter angefragt, 1 Rückmeldung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Bildquelle: Fraunhofer IAO, vote2work.de Ich kann diesen Samstag arbeiten. Umsetzung: www.vote2work.com/
- 36. © Fraunhofer ·Slide 37 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Anwendungsbeispiel vote2work.com Quelle: https://vote2work.com/wp-content/uploads/2016/08/tablet-smartphone_mockup_700x433.png
- 37. © Fraunhofer ·Slide 38 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Wissensmanagement: Augmented Reality in der Instandhaltung Bildquelle: Fraunhofer IML
- 38. © Fraunhofer ·Slide 39 Bildquelle: CMPi
- 39. © Fraunhofer ·Slide 40 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Wertbeitrag der Instandhaltung Voraussichtliche Kosten für die Durchführung einer Maßnahme - Personal - Material - Geplante Stillstandszeit Voraussichtliche Kosten beim Stillstand - Ungeplante Ausfallzeit - Qualitätsverlust - Kundenverlust Abnutzungsgrenze Optimum ?
- 40. © Fraunhofer ·Slide 41 AGENDA Was ist TPM? Was bedeutet Smart Maintenance? Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Lösungsansätze – so kann es funktionieren! Mit TPM und Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen die Zukunft gestalten
- 41. © Fraunhofer ·Slide 42 Sie brauchen eine Strategie! Umsetzung von TPM und Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen Unternehmens- Strategie Reifegrad-Modell Leuchttürme und Handlungsfelder Mensch und Digitalisierung Geschäfts- modelle Wahrnehmung beim Kunden Management- Modell
- 42. © Fraunhofer ·Slide 44 TPM und Smart Maintenance als entscheidender Teil Ihrer Unternehmensstrategie Das können auch Ihre Handlungsfelder sein – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Gemeinsame Planung von Produktion und Instand- haltung Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Wissens- management Anforderungs- gerechtes Ersatzteil- management Wertbeitrag der Instand- haltung ist bekannt Verfügbarkeits- orientierte Instand- haltung
- 43. © Fraunhofer ·Slide 45 Bildquelle: Fraunhofer IML TPM ist noch längst kein alter Hut. Gemeinsam mit den Möglichkeiten der Digitalisierung stellt TPM eine hervorragende Möglichkeit dar, die Zukunft ihres Unternehmen zu gestalten! Lassen Sie uns anfangen!