Total Productive Maintenance (TPM): productiviteit verhogen door maximale beschikbaarheid van uw installaties

Total Productive Maintenance (TPM) is een Lean Production-methode waarbij alle medewerkers betrokken worden bij onderhoudstaken om de Overall Equipment Effectiveness (OEE) te maximaliseren en stilstandstijden te minimaliseren. Hierdoor wordt de productiviteit van een bedrijf duurzaam verhoogd.

Ontstaan in de jaren 1950 in Japan, combineert TPM preventief onderhoud met continue verbetering.

De acht pijlers van TPM zijn gericht op het elimineren van productieverliezen, het waarborgen van kwaliteit en het verhogen van veiligheid.

Binnen Industrie 4.0 wordt TPM ondersteund door IoT en Big Data, waardoor real-time data ingezet kan worden voor predictief onderhoud.

Total Productive Maintenance (TPM) is een Lean-methode voor productiebedrijven met als doel het maximaliseren van de beschikbaarheid van installaties en uiteindelijk de Overall Equipment Effectiveness (OEE).

Om dit te bereiken integreert TPM onderhoudstaken direct in het productieproces en betrekt het alle medewerkers, van operationeel personeel tot het management, actief bij het proces.

Als onderdeel van Lean Manufacturing (Lean Production) richt TPM zich op het elimineren van stilstand, inefficiënte bedrijfsprocessen en kwaliteitsverlies.

Vanuit een holistisch bedrijfszicht speelt TPM een centrale rol als principe binnen Lean Management, omdat het verspilling minimaliseert en het waardetoevoegingsproces verbetert door voortdurende verbetering en onderhoud van productiemachines.

De historische oorsprong van TPM ligt in de jaren 1950 in Japan. Het concept is gebaseerd op het preventieve onderhoudsprincipe, geïnspireerd door Dr. W. Edwards Deming en zijn "Plan-Do-Check-Act"-filosofie uit de Verenigde Staten. Belangrijke impulsen voor de ontwikkeling van TPM kwamen van het bedrijf Nippondenso, een leverancier van Toyota. In de jaren 1960 voerde Nippondenso preventieve onderhoudsprogramma’s in om de betrouwbaarheid van machines in de productie te verbeteren.

Seiichi Nakajima, beschouwd als grondlegger van TPM, breidde het concept begin jaren 1970 uit door preventieve en autonome onderhoudsmaatregelen te combineren. Hierbij werden machinebedieners betrokken bij eenvoudige onderhoudstaken, zodat ze snel konden reageren op problemen en stilstandstijden konden verkorten. Dit leidde tot een aanzienlijke verbetering van de efficiëntie, omdat machinebedieners direct bijdroegen aan het onderhoud en het onderhoudspersoneel ontlast werd. In 1971 werd TPM officieel erkend door het Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM) als methode.

De 8 pijlers van TPM zijn essentieel voor een succesvolle implementatie van deze onderhoudsstrategie. Elke pijler richt zich op een specifieke verbetering van de beschikbaarheid van machines en de productiviteit.

De 8 pijlers van Total Productive Maintenance (TPM) zijn:

1. Autonoom onderhoud (Jishu Hozen)
   Machinebedieners nemen zelf verantwoordelijkheid voor eenvoudige onderhoudstaken zoals schoonmaken, inspecteren en smeren. Dit ontlast het onderhoudspersoneel en verhoogt de beschikbaarheid van machines.
2. Kobetsu Kaizen (Continue verbetering)
   Systematische aanpak om verliezen en inefficiënties in het productieproces te elimineren. Het doel is om stap voor stap de efficiëntie te verhogen en productieverliezen te minimaliseren.
3. Gepland onderhoud
   Gerichte onderhoudsplanning om stilstanden van machines te voorkomen. Dit verhoogt de betrouwbaarheid van de installaties en vermindert onverwachte uitval.
4. Kwaliteitsonderhoud (Hinshitsu Hozen)
   Zorgdragen voor foutloze productie door vroegtijdige opsporing en oplossing van kwaliteitsproblemen aan de machines. Dit minimaliseert productafkeur.
5. Opleidingen
   Continue scholing van medewerkers om te waarborgen dat zij de benodigde vaardigheden bezitten voor onderhoudswerkzaamheden en probleemherkenning.
6. Veiligheid, gezondheid en milieu (VGM)
   Creëren van een veilige werkomgeving en het voorkomen van ongevallen. Het doel is de bescherming van medewerkers en het minimaliseren van negatieve milieueffecten.
7. Vroege equipment management maatregelen
   Onderhoudsvereisten worden al in de ontwikkelingsfase van nieuwe installaties meegenomen om langdurige betrouwbaarheid te garanderen.
8. Office TPM
   Toepassing van TPM-principes op administratieve processen om kantoorprocessen te optimaliseren en administratieve verliezen te verminderen.

Autonoom onderhoud (Jishu Hozen) is een belangrijke pijler binnen TPM, gericht op het versterken van machinebedieners om eenvoudige onderhoudstaken zoals schoonmaken, inspecteren en smeren zelfstandig uit te voeren.

Dit bevordert een beter inzicht in de machines, waardoor de staat ervan gestabiliseerd wordt en stilstandtijd wordt geminimaliseerd. Onderhoudsspecialisten kunnen zich hierdoor richten op complexere taken zoals predictief onderhoud en verbeteringen aan de machines.

In de praktijk stelt autonoom onderhoud machinebedieners in staat om afwijkingen vroegtijdig te signaleren en kleine storingen direct te verhelpen. Met deze maatregelen kunnen ongeveer 75% van de potentiële machine-uitval worden voorkomen.

De zeven stappen van autonoom onderhoud zijn:

1. Voorbereiding van de medewerkers
2. Initiële reiniging van de machines
3. Starten van tegenmaatregelen
4. Vaststelling van voorlopige Jishu Hozen-standaarden
5. Algemene inspectie
6. Autonome inspectie
7. Standaardisatie en duurzaam beheer

Kobetsu Kaizen (ook bekend als “continue verbetering”) is een van de kernpijlers van TPM en richt zich op het stapsgewijs en continu doorvoeren van verbeteringen in de productie.

De Japanse term “Kaizen” bestaat uit “Kai” (verandering) en “Zen” (ten goede) en beschrijft een proces van systematische optimalisatie. In productieprocessen worden verliezen en inefficiënties geïdentificeerd en geëlimineerd om de beschikbaarheid van machines en productiviteit te verhogen.

Door Kaizen worden kleine, incrementele verbeteringen continu uitgevoerd, die na verloop van tijd leiden tot significante prestatieverbeteringen. Dit omvat het verkorten van cyclustijden, het verminderen van voorraden en het wegnemen van foutenbronnen. Het doel is de productiviteit te verhogen, de flexibiliteit van machines te verbeteren en de doorvoer te maximaliseren.

Gepland onderhoud is een essentiële pijler van TPM, gericht op het realiseren van een continue en storingsvrije beschikbaarheid van installaties.

Door het implementeren van preventieve maatregelen wordt het onderhoud proactief gepland en uitgevoerd voordat storingen optreden. Dit verhoogt de betrouwbaarheid en verlengt de levensduur van de installaties.

In tegenstelling tot reactief onderhoud, dat pas ingrijpt na het optreden van een probleem, vermindert gepland onderhoud ongeplande stilstand en uitval.

Dit zijn de 6 stappen voor de implementatie van gepland onderhoud:

1. Beoordeling van de staat van de installaties en vastleggen van de actuele status
2. Herstel en verbetering van installaties om slijtage te voorkomen
3. Opbouw van een informatiemanagementsysteem om onderhoudsgegevens te monitoren
4. Opstellen van een periodiek onderhoudssysteem dat regelmatig wordt uitgevoerd
5. Ontwikkeling van een predictief onderhoudssysteem gebaseerd op data-analyse en voorspellingen
6. Evaluatie en continue verbetering van het onderhoudssysteem

Opleidingen vormen de pijler van TPM die alle medewerkers continu bekwaam maakt om het onderhoud en de bediening van de installaties zelfstandig en efficiënt uit te voeren.

Dit zijn de 6 stappen voor de implementatie van opleidingen:

1. Vaststellen van richtlijnen en prioriteiten: De eerste stap is het stellen van duidelijke doelen voor de trainingsactiviteiten en het beoordelen van het huidige niveau van bekwaamheid.
2. Ontwikkelen van een trainingssysteem: Dit systeem omvat de benodigde competenties voor de bediening en het onderhoud van de installaties.
3. Trainingsprogramma voor medewerkers: Medewerkers worden op specifieke gebieden getraind, zoals machinebediening, onderhoud en probleemoplossing.
4. Opstellen van een trainingskalender: Een planning zorgt ervoor dat alle trainingen tijdig worden uitgevoerd.
5. Uitvoering van de trainingen: De trainingen worden volgens planning gestart.
6. Evaluatie en verbetering: De effectiviteit van de trainingen wordt regelmatig gecontroleerd en geoptimaliseerd.

De pijler kwaliteitsonderhoud (Hinshitsu Hozen) zorgt voor een foutloze productie en optimaliseert machineprocessen door kwaliteitsproblemen te voorkomen voordat ze ontstaan.

In de praktijk richt deze pijler zich op het identificeren van alle machineonderdelen die direct invloed hebben op de productkwaliteit en het waarborgen dat deze componenten in optimale staat blijven. Dit vermindert productiefouten en garandeert continue kwaliteitsverbetering.

Kwaliteitsonderhoud verschuift van een reactieve naar een proactieve aanpak van foutpreventie. Machineonderdelen die de productkwaliteit beïnvloeden worden regelmatig gecontroleerd en indien nodig verbeterd. Een systematische monitoring van deze kwaliteitscomponenten vindt plaats via gestandaardiseerde inspectieprotocollen.

Veiligheid, gezondheid en milieu (VGM) is de SHE-pijler van TPM en heeft als doel een veilige en milieuvriendelijke werkomgeving te creëren. Het richt zich op het volledig voorkomen van ongevallen, beroepsziekten en milieuschade. Dit omvat het identificeren van gezondheidsrisico’s en het continu verbeteren van arbeidsomstandigheden om milieunormen na te leven en veiligheidsrisico’s te minimaliseren.

Door preventieve veiligheidsmaatregelen zoals wedstrijden voor veiligheidsaffiches of speciale veiligheidsweken wordt een veiligheidsbewustzijnscultuur gestimuleerd. Deze activiteiten vergroten het bewustzijn van medewerkers voor potentiële gevaren en motiveren hen om de veiligheidsnormen na te leven.

De vroege equipment-managementmaatregelen binnen TPM houden rekening met onderhoudsvereisten tijdens de ontwikkelings- en ontwerpfase van nieuwe installaties.

Door onderhoudsaspecten al in de planningsfase mee te nemen, wordt de langetermijnbetrouwbaarheid en efficiëntie van de installaties gewaarborgd. Deze preventieve maatregelen verminderen niet alleen toekomstige stilstanden, maar helpen ook om de Overall Equipment Effectiveness (OEE) vroegtijdig te optimaliseren.

Dit zijn de belangrijkste aandachtspunten van de vroege equipment-managementmaatregelen:

• Minimaliseren van fouten al in de ontwerpfase
• Snellere implementatie en ingebruikname van nieuwe installaties
• Verbeterde onderhoudsstrategieën door ervaring met bestaande installaties
• Lagere levenscycluskosten door geoptimaliseerde onderhoudsplannen en -maatregelen

Office TPM breidt de principes van Total Productive Maintenance uit naar de administratieve functies binnen een bedrijf. Het doel is om processen in administratieve afdelingen efficiënter te maken door verliezen in deze processen te identificeren, te verminderen en bij voorkeur volledig te elimineren.

Veelvoorkomende verliezen binnen Office TPM zijn:

1. Verwerkingsverliezen
2. Kostenverliezen door inefficiënte inkoop- of logistieke processen
3. Communicatieverliezen
4. Verliezen door stilstandtijden
5. Onnauwkeurigheden bij gegevensverwerking
6. Uitval van kantoorapparatuur
7. Tijdverlies door het zoeken naar informatie
8. Klachten van klanten als gevolg van logistieke problemen

Total Productive Maintenance (TPM) biedt productiebedrijven tal van voordelen die leiden tot een hogere efficiëntie, betere kwaliteit en lagere kosten.

1. Vermindering van de zes grote verliezen:
   • Machine-uitval
   • Ombouw- en insteltijden
   • Kleine stilstanden en leegloop
   • Snelheidsverlies
   • Procesfouten
   • Opstartverliezen
2. Verbetering van de Overall Equipment Effectiveness (OEE)
   Door het systematisch verminderen van verliezen en het implementeren van preventieve onderhoudsstrategieën verhoogt TPM de OEE aanzienlijk.
3. Kostenbesparing
   De verbeterde betrouwbaarheid en beschikbaarheid van installaties leiden tot lagere onderhoudskosten en efficiënter gebruik van middelen. Productiebedrijven verlagen hun operationele kosten en verhogen hun winstgevendheid dankzij TPM.
4. Verhoging van medewerkersbetrokkenheid en motivatie
   Door medewerkers actief te betrekken bij het onderhoudsproces vergroot Total Productive Maintenance niet alleen hun technische vaardigheden, maar ook hun motivatie. Medewerkers ontwikkelen een groter verantwoordelijkheidsgevoel voor hun machines, wat de productiekwaliteit en samenwerking verbetert.
5. Verbetering van de kwaliteit
   TPM verbetert de processtabiliteit en vermindert de variabiliteit van machines, wat resulteert in een constante hoge productkwaliteit. Dit vermindert afval en nabewerking, wat direct bijdraagt aan klanttevredenheid.

De invoering van TPM brengt zowel organisatorische als technische uitdagingen met zich mee.
Een van de grootste obstakels bij de implementatie van TPM is het ontbreken van, of een onvoldoende steun van het hoger management. Succesvolle implementatie vereist een sterke betrokkenheid van de leidinggevenden om de benodigde middelen beschikbaar te stellen en een cultuur van continue verbetering te stimuleren.

Medewerkers op alle niveaus kunnen aanvankelijk weerstand bieden tegen TPM, vooral als ze niet voldoende worden betrokken bij het veranderingsproces of niet adequaat worden getraind. Angst voor extra taken of een verhoogd verantwoordelijkheidsgevoel kan leiden tot afwijzing. Dit probleem kan worden overwonnen door gerichte trainingen en communicatie om begrip en acceptatie te bevorderen.

Zonder passende trainingsprogramma’s kan het lastig zijn om de vereiste vaardigheden en kennis binnen het personeel te verankeren om de verschillende TPM-praktijken effectief toe te passen. Het ontbreken van training leidt ertoe dat medewerkers onvoldoende in staat zijn om hun nieuwe verantwoordelijkheden op zich te nemen.

De implementatie van TPM is een langetermijnproces dat tijd en middelen vereist. Productiebedrijven staan vaak onder druk om direct resultaat te leveren en zijn daarom niet altijd bereid te investeren in preventief onderhoud en opleidingen. Deze korte termijn mindset bedreigt de lange termijn voordelen van TPM.

In organisaties die sterk hiërarchisch zijn opgebouwd of waar de verantwoordelijkheid voor onderhoud uitsluitend bij de onderhoudsteams ligt, kan het moeilijk zijn om een cultuur van eigen verantwoordelijkheid en actieve betrokkenheid van alle medewerkers te stimuleren.

De implementatie van TPM vereist een zorgvuldige planning en systematische invoering. Het proces is verdeeld in meerdere fasen om een succesvolle introductie te garanderen en het langetermijnsucces te waarborgen.

De 4 fasen voor de implementatie van Total Productive Maintenance in productiebedrijven zijn:

Voorbereidingsfase
In deze fase wordt de basis gelegd voor de TPM-invoering. De voorbereidingsfase bestaat uit drie maatregelen:

• Aankondiging: Het topmanagement informeert officieel over de invoering van TPM binnen het bedrijf. Dit gebeurt idealiter via een grote bijeenkomst of evenement.
• Voorlichting en training: Alle medewerkers worden geïnformeerd over de voordelen en het belang van TPM. Er worden trainingen gegeven aan verschillende groepen medewerkers om ervoor te zorgen dat iedereen het concept en de uitvoering begrijpt.
• Oprichting van een stuurgroep: Een stuurgroep, bestaande uit medewerkers van alle hiërarchische niveaus, wordt benoemd om de implementatie te monitoren en te bevorderen.

Introductiefase
De TPM-invoering start met een feestelijke bijeenkomst om de betrokkenheid van het gehele personeel te stimuleren. Daarna volgen de eerste praktische stappen waarbij de autonome onderhoud en andere TPM-pijlers worden geïntroduceerd. De stuurgroep beoordeelt regelmatig de voortgang en reikt certificaten uit zodra mijlpalen zijn bereikt.

Implementatiefase
In deze fase wordt TPM volledig geïntegreerd in de bedrijfsprocessen. Deze integratie omvat:

• Implementatie van geplande onderhoudsprogramma’s: Preventieve en predictieve onderhoudsmaatregelen worden ingevoerd om machine-uitval te voorkomen.
• Kwaliteitsmanagementsystemen: Deze systemen worden opgezet om nul fouten te garanderen en de productkwaliteit te waarborgen.
• Veiligheids- en milieubeheer: Er wordt speciale aandacht besteed aan het creëren van een veilige en milieuvriendelijke werkomgeving.

Consolideringsfase
Na de implementatie wordt de effectiviteit van TPM gemeten aan de hand van de vastgestelde KPI’s (Key Performance Indicators). De resultaten worden continu gevolgd en bij het behalen van doelen worden nieuwe, ambitieuzere doelstellingen gesteld om de langetermijnprestatie te waarborgen.

Total Productive Maintenance (TPM) speelt een centrale rol in de uitvoering van Industrie 4.0 doordat het de kloof overbrugt tussen traditioneel machineonderhoud en de nieuwe mogelijkheden van digitalisering.

TPM optimaliseert het gebruik van productiemachines door preventieve onderhoudsstrategieën en het betrekken van alle medewerkers. In combinatie met Industrie 4.0-technologieën zoals het Internet of Things (IoT) en Big Data verbetert TPM de levenscyclus van machines aanzienlijk.

TPM en Industrie 4.0 hebben de volgende vier positieve effecten in productiebedrijven:

1. Realtime data-analyse en voorspellend onderhoud
   Door het gebruik van IoT-sensoren en machine learning kunnen productiebedrijven realtime data verzamelen en analyseren over de prestaties van machines. Dit maakt nauwkeurig voorspellend onderhoud mogelijk, waarbij potentiële storingen worden opgespoord voordat ze zich voordoen, wat stilstandtijd minimaliseert.
2. Geïntegreerde automatisering en netwerken
   TPM profiteert van de koppeling van productiemachines door continue informatie-uitwisseling tussen machines, operators en het onderhoudsteam te ondersteunen. Dit verbetert de coördinatie en zorgt voor een soepele integratie in geautomatiseerde productieprocessen.
3. Verhoging van de Overall Equipment Effectiveness (OEE)
   Industrie 4.0-technologieën versterken de capaciteit van TPM om de OEE te maximaliseren. Door de integratie van Big Data en AI-analysesoftware worden knelpunten sneller opgespoord en worden productieprocessen geoptimaliseerd.
4. Verbonden besluitvorming
   De invoering van Industrie 4.0 verbetert de besluitvorming binnen TPM door datagedreven inzichten in de staat van machines. Dit leidt tot nauwkeurigere en snellere maatregelen om de beschikbaarheid en prestaties van machines te behouden.

Maintenance Prevention (MP) heeft als doel installaties zo te ontwerpen dat de onderhoudsbehoefte wordt geminimaliseerd. Tijdens de ontwerp- en ontwikkelingsfase worden mogelijke onderhoudsproblemen voorspeld en door slimme ontwerpoplossingen voorkomen.