« Nous obtenons d'excellents résultats avec des personnes normales pilotant d'excellents systèmes. Nos concurrents obtiennent des résultats moyens avec des personnes brillantes utilisant des systèmes défectueux » - Fujio Cho, Président du directoire de Toyota
Les principes de la TPM sont ainsi simplement énoncés, et en complément de cette citation quand l’entreprise cumule d’excellents systèmes, des personnes brillantes et une organisation optimisée, les résultats sont au rendez-vous de l’Excellence Opérationnelle.
La mesure en est le TRS (taux de rendement synthétique) qui mesure le ratio entre la production réelle et la production maximum possible à la cadence nominale… mais nous en parlerons lors d’un prochain post.
Revenons aux basiques : la TPM (Totale Productive Maintenance) est un outil du Lean Manufacturing permettant d’optimiser les rendements des lignes et de remplacer le temps consacré au dépannage curatif (passivité) par un temps consacré à la maintenance préventive (proactivité).
- Le premier avantage aboutit à une utilisation optimisée des ressources de maintenance.
- Le deuxième avantage aboutit à un temps de préventif nettement inférieur au temps de maintenance curative.
- Le troisième avantage est un cumul d’expérience et de savoir des équipes via un entraînement régulier, donc une meilleure réactivité.
Il est possible de raisonner en 80-20 : le préventif permet de régler 80% des problèmes, et les 20% de curatif doivent être traités de manière rigoureuse sur le principe de l’escalade :
- Les opérateurs de lignes essayent de régler le problème eux-mêmes … s’ils ne trouvent pas la solution au bout de 15’
- La maintenance intervient pour régler le problème … s’ils ne trouvent pas la solution au bout de 30’
- Le management et le fournisseur de la machine sont impliqués…. etc…. jusqu’à obtenir la solution de manière méthodique.
Cas pratique : une ligne est saturée par la hausse des commandes clients, et pour augmenter le temps d’ouverture, le responsable de production réduit le préventif.
Quel est selon vous le résultat ? Une spirale infernale qui réduit le rendement et met en péril les livraisons clients, la réalité est implacable.
Mais la TPM 4.0 intègre le curatif et le préventif mais aussi le prédictif.
En mêlant habilement des capteurs intelligents – IoT - qui transfèrent les données de toutes les machines d’une ligne pour une agrégation - Big Data - couplés avec des algorithmes – I/A- il est possible d’anticiper les pannes potentielles.
3 exemples me viennent à l’esprit :
- Sur une machine avec des axes numériques et des câbles qui se courbent à chaque cycle, l’usure des câbles se traduira par une variation du couple (intensité ; tension) toujours à la même position : il suffit de définir le seuil et les changer avant casse dans le cadre d’une intervention de maintenance programmée
- L’une des usines FANUC sises au pied du mont Fuji, a été entièrement automatisée (robots et Commandes Numériques FANUC) depuis de nombreuses années vides de personnel https://youtu.be/pgzrkwXV-bY.
- La société Amiral Technologies www.amiraltechnologies.com avec des Modèles de Maintenance Prédictive puissants et performants sur des produits variés allant de l’interrupteur au moteur d’avion… offre des résultats époustouflants !
On peut désormais imaginer une maintenance auto-générée directement par de l’IA et ses algorithmes associés… mais il faudra toujours faire monter en compétence les équipes pour les rares cas ou le prédictif ne règlera pas tous les cas de panne.
“We get brilliant results from average people managing brilliant systems. Our competitors get average results from brilliant people working around broken systems.”
Fujio Cho, Toyota CEO
So the TPM principles are simply stated, and in addition to this citation when the company combines excellent systems, brilliant people and an optimized organization, then you can reach Operational Excellence.
The measure is the OEE (overall equipment effectiveness) which measures the ratio between the actual production and the maximum possible production at the nominal rate ... but we will talk about it in a future post.
Let's go back to basics: TPM (Total Productive Maintenance) is a Lean Manufacturing tool that optimizes line efficiency and replaces the time spent on troubleshooting (curative) with time spent on preventive maintenance (proactivity).
- The first benefit results in optimized use of maintenance resources.
- The second advantage results in a preventive time shorter than the curative time.
- The third advantage is a combination of experience and team knowledge through regular training, so a better responsiveness.
With an 80-20 thinking: the preventive allows to solve 80% of the problems, and the 20% of curative must be treated rigorously on the principle of climbing:
Line operators try to solve the issue themselves & if they don't find the solution after 15' The maintenance comes to solve the problem & if they don't find the solution after 30'
The management & the machine machine are involved .... the solution is reached.
Case study: a line is saturated by the customer orders growth, and to increase the opening time, the production manager reduces the preventive. What do you think about the result? A downward spiral that reduces performance and jeopardizes customer deliveries, so is the sad reality.
But TPM 4.0 integrates the curative and the preventive but also the predictive.
With a smart combination of intelligent sensors - IoT - which transfer the data of all the machines of a line for aggregation - Big Data - coupled with algorithms - IA - it is possible to anticipate the potential failures.
3 examples come to my mind:
- On a CNC machine with servo axes and cables that bend at each cycle, the wear of the cables will result in a small variation of intensity & voltage always at the same position: just define the threshold and change them before breakage as part of a scheduled maintenance.
- One of the FANUC factories located near the Fuji, was fully automated (robots and CNC FANUC) without staff since a long time https://youtu.be/pgzrkwXV-bY
- The company Amiral Technologies www.amiraltechnologies.com provides powerful predictive maintenance models on various products ranging from a small switch to an aircraft engine ... with amazing results!
We can now imagine self-generated maintenance directly by the AI and its associated algorithms ... but it will always be necessary to upgrade the teams in the rare cases where the predictive will not solve all the failure cases.
Wir erzielen großartige Ergebnisse mit normalen Menschen, die großartige Systeme fahren. Unsere Konkurrenten erzielen mit intelligenten Mitarbeitern, die fehlerhafte Systeme verwenden, durchschnittliche Ergebnisse. " - Fujio Cho, Toyota CEO
Die Prinzipien des TPM sind so einfach angegeben, und zusätzlich zu diesem Zitat, wenn das Unternehmen ausgezeichnete Systeme, brillante Menschen und eine optimierte Organisation vereint, sind die Ergebnisse die Ernennung von Operative Exzellenz.
Die Messung ist die OEE (Gesamtanlageneffektivität), die das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Produktion und der maximal möglichen Produktion zu der nominalen Geschwindigkeit ermisst ... aber wir werden in einem späteren Beitrag darüber sprechen.
Gehen wir zurück zum Ursprung: TPM (Total Productive Maintenance) ist ein Lean Manufacturing Werkzeug, um Linien zu optimieren und Zeitaufwand zur Fehlerbehebung kurative (Passivität) durch Zeitaufwand für die vorbeugende Wartung (Proaktivität) zu ersetzen.
- Der erste Vorteil resultiert in einem optimierten Gebrauch der Wartungsressourcen.
- Der zweite Vorteil führt zu einer Vorbeugungszeit, die deutlich unter der kurativen Wartungszeit liegt.
- Der dritte Vorteil ist eine Kombination aus Erfahrung und Teamwissenschaft durch regelmäßiges Training und somit eine bessere Reaktionsfähigkeit.
Es ist möglich, in „80-20“ zu denken. Vorbeugende stellt 80% der Probleme, und 20% der Kurativ sollte streng nach dem Prinzip der Eskalation behandelt werden:
Die Bediener versuchen das Problem selbst zu lösen und wenn sie nach 15‘ keine Lösung finden…
Die Wartung greift ein, um das Problem zu lösen und wenn sie nach 30’ keine Lösung finden…
Das Management und der Maschine-Lieferant werden involviert .... usw. bis die Lösung gefunden wird.
Fallstudie: Eine Linie wird durch die Zunahme von Kundenaufträge-Wachstum gesättigt, und um die Öffnungszeiten zu verlängern, reduziert der Produktionsleiter die vorbeugende Zeit. Was denken Sie vom Ergebnis?
Ein Teufelskreis, der die Leistung reduziert und die Belieferung der Kunden gefährdet… die Realität ist unerbittlich.
Das TPM 4.0 integriert jedoch das Heilende und das Vorbeugende, aber auch das Vorausschauende. Durch die geschickte Kombination von intelligenten Sensoren - IoT - das Übertragen von Daten von allen einer Linie Maschinen für die Aggregation - Big Data - gekoppelt mit Algorithmen - KI - es möglich ist, potentielle Ausfälle zu antizipieren. 3 Beispiele kommen in meinen Sinn:
- Bei einer Maschine mit numerischen Achsen und Kabeln, die sich bei jedem Zyklus verbiegen, führt der Verschleiß der Kabel zu einer keinen Veränderung von Intensität und Spannung immer an derselben Position: Definieren Sie einfach die Grenze und ändern Sie sie vor dem Bruch als Teil eines geplanten Wartungseingriffs.
- Eine FANUC-Fabrik am Fuße des Fuji-Gebirges ist seit langer Zeit vollautomatisiert (Roboter und CNC-FANUC) ohne Mitarbeiter https://youtu.be/pgzrkwXV-bY
- Das Unternehmen „Amiral Technologies“ www.amiraltechnologies.com hat leistungsstarken prädiktiven Wartungsmodellen für verschiedene Produkte, von einem kleinen elektrischen Schalter bis zum Flugzeugtriebwerk ... mit erstaunlichen Ergebnissen!
Wir können nun eine Selbstbedienung von der KI und der damit verbundenen Algorithmen generiert stellen ... aber es wird nötig, die Teamfachkompetenzen zu verbessern, für die Störungsfälle, die die Prädiktive nicht lösen wird.