TPM Baustein 3 Geplante Instandhaltung

1

Inhaltsverzeichnis

1 Total Production Management (TPM) in Deutschland..................................... 2

2 TPM und der Baustein Geplante Instandhaltung............................................. 4

2.1 TPM ......................................................................................................... 4

2.1.1 Entwicklung von TPM in den letzten Jahrzehnten............................. 4

2.1.2 Definition von TPM............................................................................ 5

2.1.3 Das Konzept des TPM ...................................................................... 7

2.1.4 Ziele von TPM................................................................................... 9

2.1.5 Die Acht Bausteine von TPM .......................................................... 11

2.2 Baustein Nr. 3: “Geplante Instandhaltung“ ............................................. 12

2.2.1 Allgemeines zur geplanten Instandhaltung ..................................... 12

2.2.2 Ziele der geplanten Instandhaltung................................................. 14

2.2.3 Aktionsinhalte.................................................................................. 17

3 Fazit .............................................................................................................. 23

2

1 Total Production Management (TPM) in Deutschland Schon seit Jahren drängen ausländische Hersteller auf den deutschen Markt und

bieten ihre qualitativ hochwertigen Produkte zu niedrigen Preisen an. Man fragt

sich wie dies möglich sein kann, da in Deutschland doch auch qualitativ gute Pro-

dukte hergestellt werden. Ein Grund dafür könnte die ständige Verbesserung der

Prozesse in der Supply Chain ausländischer Unternehmen sein. Japanische Un-

ternehmen arbeiten beispielsweise seit den 60er Jahren mit Instandhaltungs-

systemen, welche ungeplante Stillstände verhindern und die Lebensdauer der

Maschinen erhöhen sollen. Heute gibt es im Bezug auf Verbesserungen und In-

standhaltung ein Schlagwort: TPM (Total Production Management oder Total Pro-

ductive Maintenance).

Nach Studien beschäftigen sich in Deutschland erst wenige Unternehmen mit

TPM. In einer Wichtigkeitsscala rangieren Kunden- und Mitarbeiterzufriedenheit

bei deutschen Unternehmen weit unten. Ein Grund für die wenigen Qualitätsver-

besserungen in Produktion und bei Dienstleistungen könnte die fehlende Wert-

schätzung durch die Öffentlichkeit sein. Beispielsweise gibt es in Amerika eine

Behörde, welche sich ausschließlich mit der Bewertung von Qualitätsverbesse-

rungen in Unternehmen beschäftigt. An die Unternehmen mit den besten Innova-

tionen werden Qualitätspreise, wie z. B. der Baldrich-Award, mit nationaler Bedeu-

tung vergeben. Der Gewinner dieses Awards wird bei einer Versammlung der In-

dustrie und Politik geehrt. Der Preis wird von einem führenden Politiker überreicht

und der Preisträger erscheint auf den Titelseiten der Fachpresse. Dies ist eine

gute Werbung für den Gewinner und dadurch entstehen ihm Vorteile im Wettbe-

werb. Daher sind viele Unternehmer bestrebt die Ehrung zu erhalten. Dagegen

gibt es in Deutschland keine vergleichbare Veranstaltung. Es wird zwar ein Quali-

tätspreis vergeben, aber die Veranstaltung zur Verleihung findet unter Ausschluss

der Öffentlichkeit statt. Die deutschen Politiker sind nicht sehr interessiert an dem

Qualitätspreis. Beispielsweise hat Johannes Rauh die Übernahme der Schirm-

herrschaft für den deutschen Qualitätspreis abgelehnt und andere führende Politi-

ker sagen regelmäßig die Einladungen zu den Verleihungsveranstaltungen ab. Es

gibt also von Seiten der Öffentlichkeit und auch der Politik nicht viele Anreize für

deutsche Firmen sich mit TPM zu beschäftigen. Einige haben zwar schon Verbes-

serungssystem, wie z. B. KVP (kontinuierlicher Verbesserungsprozess), doch um

alle Fertigungsprozesse so rentabel wie möglich zu gestalten, ist es notwendig die

Instandhaltung und die Prozesse selbständig zu verbessern. Erreicht werden kann

3

dies durch ein sich über das gesamte Unternehmen erstreckende TPM-System.

Anhand dieser Studienarbeit sollen die Ziele und Inhalte von TPM sowie die Um-

setzung der geplanten Instandhaltung theoretisch und in der Praxis dargestellt

werden.

4

2 TPM und der Baustein Geplante Instandhaltung 2.1 TPM

2.1.1 Entwicklung von TPM in den letzten Jahrzehnten

Um ein besseres Verständnis für das Thema Total Production Management zu

bekommen, wird in dem folgenden Kapitel die Entstehungsgeschichte erläutert.

Vor dem Jahr 1950, wurde in japanischen Unternehmen hauptsächlich die stö-

rungsbedingte Instandhaltung (Breakdown Maintenance) praktiziert. Dabei wurden

Maßnahmen zur Instandhaltung nur dann durchgeführt, wenn Stillstände bei Pro-

duktionsanlagen vorlagen. Die Wurzeln von TPM gehen zurück auf TPS, das Toy-

ota Production System. Die Techniken und Methoden dieses Systems wurden in

den 50er Jahren von dem Amerikaner W. Edward Deming nach Japan gebracht.

Im Jahre 1951 wurde dann die vorbeugende Instandhaltung (Preventive Mainte-

nance) eingeführt. Um diese weiterzuentwickeln wurde 1953 die Preventive-

Maintenance-Forschungsgruppe gegründet, aus dieser ist später das Japan Insti-

tute of Plant Maintenance (JIPM) hervorgegangen. Um eine Steigerung der Zuver-

lässig- und Leistungsfähigkeit der Maschinen zu erreichen, wurde im Jahre 1957

die verbessernde Instandhaltung (Corrective Maintenance) entwickelt. Die In-

standhaltungs-Prävention (Maintenance Prevention) aus dem Jahr 1960 soll dafür

sorgen, dass die Produktionsanlagen leicht bedien- und instandhaltbar sind. Aus

den drei Bausteinen vorbeugender sowie verbessernder Instandhaltung und In-

standhaltungs-Prävention entstand die produktive Instandhaltung (Productive

Maintenance). Vorreiter bei der Durchführung von produktiver Instandhaltung war

1961 eine Tochtergesellschaft der Toyota Gruppe (Nippondenso Corporation Ltd.).

Wobei damals die gesamte Verantwortung für die Instandhaltung der Anlagen nur

von einer sogenannten Instandhaltungsabteilung getragen wurde. Allerdings

schaffte es die Instandhaltungsabteilung von Nippondenso bald nicht mehr die

steigende Zahl an hochautomatisierten Anlagen zu warten. Aufgrund dessen wur-

den 1969 routinemäßige Instandhaltungsaufgaben an das Produktionspersonal

übertragen und somit die Abteilung für Instandhaltung entlastet. Aus diesen

Grundlagen entwickelte sich die umfassende produktive Instandhaltung (Total

Productive Maintenance).

In den folgenden zwei Jahren arbeitete Nippondenso an der Verwirklichung des

TPM-Konzepts und erhielt dafür sowie für die erfolgreiche Umsetzung von TPM

5

den „1971 Distinguished Plant Prize“ vom JIPM verliehen. Durch diese Auszeich-

nung wird TPM in Japan bekannt und im Zeitraum von 1971 bis 1980 erhalten 30

weitere Unternehmen diese Auszeichnung für die erfolgreiche Implementierung

von TPM.

In den achtziger Jahren findet TPM dann auch außerhalb von Japan Anhänger.

Zum Beispiel wurde in England TPM von Nissan in Sunderland, Honda in Swindon

und Toyota in Burnaston auf Rover übertragen. Auch in Amerika haben Unter-

nehmen, wie z. B. Ford, Du Pont oder 3M die Vorteile von umfassender produkti-

ver Instandhaltung erkannt und TPM implementiert. Seit Beginn der neunziger

Jahre interessieren sich auch deutsche Unternehmen für TPM. Vorreiter sind die

Automobilhersteller Ford, Opel und Volkswagen sowie deren Zulieferer Löhr &

Bromkamp und Pirelli. Wobei Löhr & Bromkamp im Jahre 1996 als erstes deut-

sches Unternehmen den TPM-Award gewinnt.

Für eine bessere Übersicht folgt eine kurze Zusammenfassung der Entwicklung

von TPM in Form eines Zeitstrahls.1

W. Edward. Deming bringt die

Instandhaltung nach Japan TPM

Gründung der JIPM

197119691953 1951

„1971 Distinguishes P

an Nippondenso Cor

Abbildung 1 Entwicklung von TPM seit 1950

Quelle: Al-Radhi, Mehdi: Total Productive Management, Seite

2.1.2 Definition von TPM

„TPM bedeutet frei übersetzt „totale produktive Inst

das „total“ nicht nur auf die Effektivität und Wirtsc

1 Al-Radhi, Mehdi: Total Productive Management, Carl Hanse

Einführung von TPM in England

und Amerika

1980 1990

-

lan

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haf

r Ve

Einführung von TPM in deut

schen Unternehmen

t Prize“

d.

ausschließlich Breakdown-

Instandhaltung

haltung“. Dabei bezieht sich

tlichkeit der Instandhaltung,

rlag München, 2002, S. 103 ff

6

sondern vor allem auf die Anwendung eines vollständigen Systems der Productive

Maintenance während der gesamten Anlagenlebensdauer2“. Jeder einzelne Mitar-

beiter und die verschiedenen Fachabteilungen werden in das System der selb-

ständigen Instandhaltung einbezogen. Darüber hinaus bedarf es für erfolgreiches

TPM der Zustimmung und Unterstützung von Seiten der Geschäftsleitung.“

„TPM ist eine dynamische, teamorientierte Methode, um alle Mitarbeiter an der

Entwicklung eines langfristigen, vorbeugenden Instandhaltungsprogrammes zu

beteiligen. Das Vermeiden unvorhergesehener Ausfälle, Instabilitäten und Unzu-

verlässigkeiten von Maschinen und Anlagen ist Ziel des Konzeptes.3“

Bei TPM wird das gesamte Zusammenspiel zwischen Mensch, Anlage und Ar-

beitsumfeld betrachtet.. Hauptziel von TPM ist Vermeidung von Verlusten und

Verschwendungen im Unternehmen. Zu einer effektiven Verbesserung der Wert-

schöpfungsprozesse gehört die Einführung kundennaher Fertigungsstrukturen.

Dezentral organisierte Fertigungsstrukturen bedürfen zudem einer verstärkten Ko-

ordination im Hinblick auf übergeordnete Unternehmensziele und die Sicherstel-

lung einer effizienten Fertigung. Dennoch berücksichtigen viele Unternehmen Po-

tenziale des Instandhaltungsmanagements zur Schaffung oder Sicherung eines

Wettbewerbsvorteils noch nicht ausreichend. Die aus Japan stammende Methode

des Total Productive Maintenance (TPM) zeigt einen Weg, durch effektives In-

standhaltungsmanagement, Fertigungskapazitäten besser auszuschöpfen und die

Wettbewerbsposition zu stärken.

Die heutigen Rahmenbedingungen für Industrieunternehmen sind durch wachsen-

den Wettbewerbsdruck gekennzeichnet. Märkte, die sich immer schneller ihrer

Sättigungsphase nähern und steigende Kundenanforderungen erfordern von den

Leistungsanbietern in zunehmendem Maße die Beherrschung und ständige Ver-

besserung ihrer wertschöpfenden Prozesse. Innovative Unternehmen reagieren

auf diese Herausforderung mit der Einführung kundennaher Fertigungsstrukturen.

Derartige Produktionsmethoden werden heute erfolgreich in der Praxis eingesetzt.

In der Fertigung ist außerdem ein weiter steigender Grad an Automatisierung mit

verstärkter Verkettung der Betriebsanlagen feststellbar. Dies alles lässt die Kom-

plexität in den Fertigungsanlagen erheblich ansteigen und stellt an das Instandhal-

tungsmanagement hohe Anforderungen zur Sicherung der optimalen Verfügbar-

2 http://www.innovation-aktuell.de/kl0815.htm 3 http://www.imt-oess.de/sem-tw-05.html

7

keit der Maschinen. Steigt nämlich die Komplexität eines Fertigungssystems, so

sinken seine Sicherheit und Verlässlichkeit, da ein Versagen jeder Komponente

das Versagen des gesamten Systems bedeuten kann und die Anzahl der Schnitt-

stellen (Schwachstellen und Fehlerquellen) zunimmt. Dies hat wiederum zur Fol-

ge, dass bei Produktionsstörungen und –ausfällen die Folgekosten der Störungen

exorbitant ansteigen. Neben höheren Kosten für ungeplante Reparaturen (z.B.

teure kurzfristige Ersatzteilbeschaffung) fallen die Kosten für Produktionsausfälle/

Vertragsstrafen etc. an.

Das aus Japan stammende Instandhaltungskonzept des TPM erfährt dadurch in

den letzten Jahren zunehmende Aufmerksamkeit.

2.1.3 Das Konzept des TPM

Durch den konzeptionellen Ansatz für die Instandhaltung, soll das Management

der Betriebsanlagen durch TPM weiterentwickelt werden.

TPM umfasst die gesamte Anlagenbetreuung, welches die Bedienung und War-

tung beinhaltet. Das bedeutet. Die frühe Einbeziehung von Produktionsmitarbei-

tern beim Erstellen des Lastenheftes für die Anlagen (unter Berücksichtigung ge-

planter und ungeplanter Instandhaltung). Im laufenden Betrieb ist dann die genaue

Erfassung des Anlagenzustandes Grundlage der zielgerichteten Instandhaltung.

Das TPM spielt insbesondere in einer Just–In–Time–gesteuerten Fertigung eine

wichtige Rolle, da hier instandhaltungsbedingte Störungen zu Zeitverlusten führen,

die sich über die gesamte Wertschöpfungskette fortpflanzen. Dies kann zu Pro-

duktionsstillstand, fehlende Liefermöglichkeit, Vertragsverletzung, monetäre Sank-

tionen und Existenzbedrohung führen. Dem wird durch TPM erfolgreich entgegen-

gewirkt. Neben diesem Beitrag zur Existenzsicherung der Unternehmung können

durch TPM weitere Kostensenkungen erreicht werden. Für die Instandhaltung der

Produktionsanlagen werden üblicherweise regelmäßig benötigte oder besonders

kritische Ersatzteile auf Lager gehalten.

Durch die gezielte Betreuung der Maschinen und die verbesserte Instandhal-

tungsplanung wird es möglich, den Ersatzteilbestand zu reduzieren und die Um-

schlagsgeschwindigkeit des Lagerbestandes zu erhöhen. Die hierdurch verringer-

8

te Kapitalbindung bringt dem Unternehmen Kostenvorteile und ein bessere Wett-

bewerbsposition am Markt.

Dass sich TPM bereits in der Praxis bewährt und zu erheblichen Prozessoptimie-

rungen in den Fertigungs- und Instandhaltungsprozessen geführt hat, zeigt sich

anhand positiver Erfahrungen von Unternehmen aus der ganzen Welt. Hier einige

Kennzahlen, die durch TPM verbessert wurden.4

Zieldimension Zielformulierungen

Produktivität Verbesserung der Arbeitsproduktivität

Erhöhung der Wertschöpfung pro Person

Verbesserung der Betriebsrate

Reduzierung der Störungen

Qualität

Reduzierung der Prozessfehler

Reduzierung der Defekte

Reduzierung der Kundenreklamationen

Kosten

Arbeitskräftereduzierung

Reduzierung der Instandhaltungskosten

Energieeinsparung

Lagerung

Bestandsreduzierung

Erhöhung der Umschlagsgeschwindigkeit

Sicherheit/ Umwelt Keine Unfälle

Keine Verschmutzung

Arbeitsmoral Erhöhung der Anzahl an Verbesserungs-vorschlä-

gen

Verdoppelung der Kleingruppentreffen

Tab. 1: Kennzahlen, die durch TPM verbessert wurden

Quelle: Alcalde Rasch, Alejandro: Erfolgspotential Instandhaltung, Erich Schmidt Verlag

GmbH&Co., Berlin 2000, Seite 231

Bei der „total produktiven Instandhaltung“ geht es um die Etablierung einer völlig

neuen Unternehmenskultur. Die Mitarbeiter sind nicht länger Knechte der Füh-

rungsmannschaft. Vielmehr sind sie als integrierter Bestandteil des Ganzen ver-

4 http://www.innovation-aktuell.de/kl0815.htm, http://www.innovation-aktuell.de/kl0815.htm,

www.m-i-c.de/imperia/md/content/mic/pressestimmen/17.pdf)

9

antwortlich für den einwandfreien Zustand der gesamten Produktionsanlagen, was

neben den Maschinen selbst auch das Umfeld einschließlich der benötigten Werk-

zeuge beinhaltet.

2.1.4 Ziele von TPM

TPM umfasst die enge Verbindung von Produktion und Instandhaltung. Dabei

werden durch dieses Konzept folgende Hauptziele verfolgt.

Sowohl die Qualität als auch die Quantität der produzierten Gütersoll steigen. Die-

ses Ziel kann durch den besseren Zustand der Maschinen und die reduzierten

Ausfallzeiten erreicht werden. Ferner können die Verluste durch den Produktions-

ausfall bei Maschinenstillstand minimiert werden. Die Planung der regelmäßigen

Instandhaltung wird optimiert und durch den guten Erhaltungszustand der Maschi-

nen soll die Zahl unerwarteter Schäden und Störungen minimiert werden.

Die zentrale TPM-Kennzahl Gesamtanlageneffektivität stellt einen idealen Aus-

gangspunkt für die Gestaltung des Zielsystems dar und lässt einen Vergleich der

Ergebnisse zu. Je höher die Gesamtanlageneffektivität ist, desto größer ist das

Leistungspotenzial, das dem Produktionsprozess zur Verfügung gestellt wird.

Die Gesamtanlageneffektivität (O.E.E. = Overall Equipment Effectiveness) wird mit

Hilfe der folgenden Formel berechnet:

geplante Taktzeit * (gefertigten Teile – Nacharbeiten – Ausschussteile) O.E.E. =

geplante Laufzeit der Maschine

Quelle: Al-Radhi, Mehdi: Total Productive Management, Carl Hanser Verlag München, 2002

10

Durch Aufspüren und Vermeiden der Verlustquellen kann die Gesamtanlagenef-

fektivität maximiert werden und trägt somit zur Erschließung von Leistungssteige-

rungspotenzialen hinsichtlich der Anlagenleistung bei. Sogenannte Verlustquellen

sind zum Beispiel:

• Anlagenausfälle

• Rüst- und Einrichtverluste

• Leerlauf und Kurzstillstände

• Verringerte Taktgeschwindigkeit

• Anlaufschwierigkeiten

• Qualitätsverluste

Der Wartungszustand der Anlagen wird durch die kontinuierliche Überwachung

und zielgerichtete präventive Instandhaltung verbessert. TPM ist ferner ein Beitrag

zur Etablierung einer Firmen- und Arbeitskultur. Deren Ziel ist es, den Ressour-

ceneinsatz der Fertigung, aber auch der übrigen Bereiche des Betriebes, der Pro-

zesse und Systeme ständig zu verbessern. Im Rahmen von TPM wird ein kontinu-

ierlicher Verbesserungsprozess angestoßen, da die Prozesse (vorrangig bei der

Instandhaltung) durch die enge Verzahnung von Produktion und Wartung einer

laufenden Prüfung unterliegen und Optimierungspotenziale erkannt werden.

Ein weiteres Ziel ist es, dass die Arbeitsbedingungen in der Produktion durch ein

sauberes Arbeitsumfeld verbessert werden können. Zusammen mit der Verant-

wortlichkeit für den Zustand der Maschinen wird in aller Regel auch die Verantwor-

tung für die Pflege des Arbeitsplatzes an die Mitarbeiter übertragen. Auch hier

zieht die konsequente Delegation von Verantwortung ein höheres Engagement

der Mitarbeiter nach sich. 5

5 http://www.samsung-corning.de/d-managementsysteme0002.htm, Schimeks Ziele, Al-Radhi,

Mehdi: Total Productive Management

11

2.1.5 Die Acht Bausteine von TPM

Als erstes sollen die acht Bausteine des TPM-Systems anhand der folgenden Ab-

bildung übersichtlich dargestellt werden.

TTPPMM--BBaauusstteeiinnee

Kob

etsu

Kai

zen

Kyo

iku

Kun

ren

Shok

i Kan

ri

Jim

u K

anet

su

Jish

u-H

ozen

Kei

kaku

-Hoz

en

Hin

shits

u - H

ozen

Anz

en E

isei

Abbildung 2 TPM-Bausteine

Quelle: TPM-Unterlagen der Firma Knorr, erhalten von Frau Burkhardt

Die in Abbildung 2 aufgeführten Bausteine sollen in diesem Kapitel kurz beschrie-

ben werden.

1. Kontinuierliche Verbesserung (Kobetsu Kaizen) Das beständige Aufspüren von Verlusten und Verschwendungen. Bereichsüber-

greifende Arbeitsgruppen erarbeiten Optimierungsvorschläge mit Hilfe von TPM -

Techniken und TPM -Werkzeugen.

2. Selbständige (autonome) Instandhaltung (Jishu Hozen) Durch das 5-S-Prinzip (Sortieren, Standards, systematische Ordnung, Selbstdis-

ziplin, Sauberkeit) werden optimale Bedingungen an der Maschine geschafft. Vom

Maschinenpersonal wird die autonome Wartung und Pflege der Anlagen abver-

langt.

12

3. Geplante (vorbeugende) Instandhaltung (Keikaku Hozen) Das Instandhaltungspersonal konzentriert sich auf die vorbeugende Instandhal-

tung. Das Motto lautet: „Agieren statt reagieren“6. Es wird eng mit der autonomen

Instandhaltung zusammen gearbeitet.

4. Qualitäts-Instandhaltung (Hinshitsu Hozen) Hier arbeiten Mitarbeiter der Produktion, Qualitätssicherung, Entwicklung und In-

standhaltung zusammen um Reklamationen und Qualitätsmängel zu senken. Für

die Zielerreichung werden verschiedene TPM -Tools eingesetzt.

5. Anlaufüberwachung (Shoki Kauri) Probleme sowie Ausfälle sollen bereits bei der Implementierung der Maschinen

vermieden werden. Eine enge Zusammenarbeit mit den Herstellern der Maschinen

ist dabei vorteilhaft.

6. Schulung und Ausbildung (Kyaiku Kunren) Hier steht der Mensch im Mittelpunkt. Dem Mitarbeiter sollen die erforderlichen

Kenntnisse der TPM-Tools und andere benötigte Kenntnisse vermittelt werden.

Außerdem sollen die fachlichen, methodischen und sozialen Kompetenzen der

Arbeitnehmer verbessert werden.

7. TPM in Servicebereichen (Jimu Kausetsu) Hierbei sollen die Geschäftsprozesse sowie die Kunden-Lieferantenbeziehungen

verbessert werden.

8. Arbeitssicherheit, Gesundheits- und Umweltschutz (Ansen Aisei) Ziel ist die Vermeidung von Arbeitsunfällen und Gesundheitsgefahren für die Mit-

arbeiter. Dabei sollen auch Umweltschutzkriterien beachtet werden.

2.2 Baustein Nr. 3: “Geplante Instandhaltung“

2.2.1 Allgemeines zur geplanten Instandhaltung

In diesem Abschnitt soll der dritte Baustein von TPM, die „geplante Instandhal-

tung“, näher betrachtet werden.

6 http://www.hcsolutions.at/HCMedia/Datei/de-at/Wettbewerbsfaktor_Instandhaltung.pdf

13

Dieser Baustein betrifft die Instandhaltungsabteilung, welche sich gemäß DIN-

Norm 31051 mit allen „Maßnahmen zur Bewahrung und Wiederherstellung des

Soll-Zustandes („Anm. d. Verf.“) sowie zur Feststellung und Beurteilung des Ist-

Zustandes („Anm. d. Verf.“) von technischen Mitteln eines Systems7“ befasst. In

Abbildung 3 erhält man eine Übersicht über die drei Aufgabenbereiche der In-

standhaltung.

Das oberste Ziel der geplanten Instandhaltung ist die Optimierung des gesamten

Fertigungsprozesses, so dass keine ungeplanten Stillstände mehr entstehen. Die

hektische Instandsetzung nach einem Betriebsanlagenausfall, soll auf ein Mini-

mum reduziert werden. Jedem leuchtet es ein, dass geplante und koordinierte In-

standsetzung effektiver ist als unter Zeitdruck durchgeführte Reparaturen. Für die

Durchführung der vorbeugenden Instandhaltung werden innovative Techniken und

spezielle Werkzeuge eingesetzt. Damit die Instandhalter die erforderlichen Arbei-

ten durchführen können, benötigen sie die Unterstützung ihrer Kollegen an den

Maschinen. Nur wenn sie innerhalb der selbständigen Instandhaltung Routinear-

beiten wie Schmieren, Reinigen, Justieren usw. übernehmen, können sich qualifi-

zierte Facharbeiter auf die notwendigen anspruchsvolleren Tätigkeiten, die viel

Zeit in Anspruch nehmen, konzentrieren. Wobei sie ihr ganzes Wissen über die

Betriebsanlagen und ihre Fähigkeiten vollständig einsetzen können.8

7 Alcalde Rasch, Alejandro: Erfolgspotential Instandhaltung, Erich Schmidt Verlag GmbH&Co.,

Berlin 2000 S.16 8 Al-Radhi, Mehdi: Total Productive Management, Carl Hanser Verlag München, 2002, S. 53 ff

14

Wartung Inspektion Instandsetzung

Maßnahmen zur Wie-

derherstellung des Soll-

Zustandes

Maßnahmen zur Fest-

stellung und Beurteilung

des Ist-Zustandes

Maßnahmen zur Bewah-

rung des Soll-Zustandes

Instandhaltung

Abbildung 3: Maßnahmen der Instandhaltung nach DIN 31051

Quelle: Alcalde Rasch, Alejandro: Erfolgspotential Instandhaltung, Erich Schmidt Verlag

GmbH&Co., Berlin 2000 S.16

2.2.2 Ziele der geplanten Instandhaltung

Wie schon am Anfang erwähnt wurde, ist die Eliminierung von ungeplanten Ma-

schinenstillständen das oberste Ziel der Instandhaltungsabteilung. Hinzu kommt

die Reduzierung der ungenutzten Anlagenzeit, die Verkürzung der Rüst- und Ein-

stellvorgänge und die Erhöhung der Taktzahl der Maschinen durch verschiedene

Maßnahmen. Mit anderen Worten, die Mitarbeiter der Instandhaltung sind für die

Maximierung der Maschineneffektivität zu möglichst niedrigen Instandhaltungskos-

ten verantwortlich9.

► Die Kennzahlen der geplanten Instandhaltung

Um die Effizienz der geplanten Instandhaltung messen zu können, werden Kenn-

zahlen wie MTTR (= mean time to repair / mittlere Reparaturzeit) und MTBF (=

mean time between failures / mittlere Laufzeit zwischen zwei Stillständen) einge-

setzt.

9 Hartmann, Edward H., TPM-Effiziente Instandhaltung und Maschinenmanagement, 2. Auflage,

Landsberg: Verlag Moderne Industrie, 2001, S. 76 f

15

► MTTR

Reparaturzeit MTTR =

Anzahl der Fehler

Quelle: www.transfact.de/services-semi-kennzahlen.html

Die durchschnittliche Reparaturzeit, die nach ungeplanten Stillständen aufgewen-

det wird, um die Maschine wieder in Gang zu bringen, bezeichnet man als MTTR.

Dabei wird die Reparaturzeit nicht nur durch die Instandsetzung direkt an der Ma-

schine, sondern auch durch nachstehende Komponenten beeinflusst:10

• Koordination eines Maschinenausfalls (Ausfallmeldung, Planung der Vor-

gehensweise)

• Diagnose der Ausfallursache

• Verfügbarkeit des Reparaturpersonals

• Beschaffung spezieller Werkzeuge und Ersatzteile

• Inbetriebnahme der instandgesetzten Maschine

Durch Optimierung des Ersatzteillagermanagements, die „verbessernde Instand-

haltung“ und die „Schulung der Fähigkeiten der Instandhalter“ wird die Reduzie-

rung des MTTR realisiert.

Auf der folgenden Abbildung ist dies nochmals übersichtlich dargestellt.11

Ersatzteilmanagement

Verbessernde Instandhaltung durch Kaizen

Schulung der Instandhalter

Reduzierung der

MTTR

Abbildung 4 Reduzierung der MTTR

Quelle: Scriptunterlagen von H. Schimek S.34

10 www.smqe.de 11 Scriptunterlagen von H. Schimek S.34

16

►MTBF

Auslastung MTBF =

Anzahl der Fehler

Quelle: www.transfact.de/services-semi-kennzahlen.html

Bei dieser Kennzahl soll die Laufzeit zwischen zwei Anlagenausfällen berechnet

werden. Ziel ist es diese Zeit möglichst zu verlängert. Die nachstehende Abbildung

soll verdeutlichen, welche Aktivitäten in das Ergebnis der MTBF mit einfließen.

Ausfallanalyse

Korrektive Maßnahmen

Vorbeugende Instandhal-

tung

Schmiermittelmanagement

Schulung der Instandhalter

Zeitorientierte In-

standhaltung

Zustandorientierte

Instandhaltung Erhöhung

der MTBF

Abbildung 5 Erhöhung der MTBF

Quelle: Scriptunterlagen von H. Schimek

Doch sollte man beachten, dass folgender Effekt eintreten kann. Während die

Laufzeit zwischen einzelnen Stillständen verlängert wird, kann sich auch die

durchschnittliche Reparaturdauer erhöhen. Der Grund dafür kann sein, dass

schwerwiegende Fehler zum ungeplanten Stillstand führen und dies nicht mit ein-

fachen Reparaturarbeiten zu lösen ist.

17

►Verbesserung der zustands- und zeitorientierten Instandhaltung

Bei der vorbeugenden Instandhaltung planen die Fachkräfte größtenteils, wann

die Anlage stehen soll. Die Ausbesserungs- und Reparaturarbeiten können struk-

turiert und ohne Zeitdruck durchgeführt werden. Folglich entstehen optimale Lö-

sungen, die langfristig gesehen zur Reduzierung der Instandhaltungsaufwendun-

gen führen. Auch die Nutzungsdauer der Maschinen wird durch Einbau von weni-

ger abnutzungsanfälligen Bauteilen, systematische Wartungs- und Inspektionstä-

tigkeiten und kontinuierliche Verbesserungen verlängert. Weiterhin fällt ein großer

Anteil der früheren indirekten Instandhaltungskosten, wie Wege- und Wartezeiten,

aufgrund autonomer Instandhaltung weg.

►Realisierung der „Null-Linien“

Viele Unternehmen peilen die Maximierung der NTT (No-Touch-Time) für Produk-

tionsanlagen an. Diese sogenannten „Null-Linien“ produzieren ohne menschli-

chen Eingriff stetig gute Ware.

Im folgenden Kapitel werden die Aufgaben der geplanten Instandhaltung aufge-

zeigt, die erforderlich sind, um die vorher beschriebenen Ziele zu realisieren. 12

2.2.3 Aktionsinhalte

Folgende Aktionen beinhaltet die geplante Instandhaltung:

● Systematische Daten- und Fehleranalyse

● Zeit- und zustandsorientierte Instandhaltung

● Ersatzteillagermanagement

● Schmierstoffmanagement

● Ausbildung und Anleitung der Mitarbeiter zur „Selbständigen Instandhaltung“

● Kontinuierliche Verbesserung

● Assistenz bei Entwurf neuer Anlagen

2.2.3.1 Systematische Daten- und Fehleranalyse

► Datenerfassung

Um eine vorbeugende Instandhaltung durchführen zu können, benötigen die Fach-

leute Informationen und Daten über den Ist-Zustand des gesamten Maschinen-

parks.

12 Scriptunterlagen von H. Schimek S.37 ff

18

Dafür werden Formulare wie Checklisten, Standards und Zeitpläne, die eine re-

gelmäßige Datenerfassung sicherstellen und vereinfachen, eingesetzt. Außerdem

wird ein sogenanntes Anlagenbuch erstellt. Dieses enthält folgende Daten.13

• Stammdaten der Maschine (z.B. Hersteller, Baujahr, Bestelldaten...)

• vorhandene Anlagenleistung und Verfügbarkeit

• Bestandsaufnahme der durchgeführten Reparaturen

• Berichte über Umbau- und Überholungsmaßnahmen

• Verbrauchsentwicklungen der Betriebsstoffe

• Bestandsaufnahme der Ersatz- und Verschleißteile

Um die Erfassung dieser Datenvielfalt bewerkstelligen zu können, ist es notwen-

dig, dass sich die Instandhalter mit ihren Produktionskollegen absprechen und

wichtige Informationen austauschen.

► Auswertung der Daten

Mit speziellen Programmen wird das Informationsmaterial ausgewertet und durch

Diagramme und Graphen visualisiert. Weiterhin werden Analysen über Betriebs-

mittelausfälle und Anlagenverluste erstellt. Auf einen Blick können die Instandhal-

ter erkennen, wie viel Arbeitszeit für die Instandhaltungsmaßnahmen der jeweili-

gen Produktionsanlage benötigt wurde und welche Anlage die hundertprozentige

vorausschauende Instandhaltung erfordert. Notwendig ist dieses hohe Maß an

geplanter Instandhaltung, wenn nach einem Stillstand der gesamte Fertigungspro-

zess steht oder die Sicherheit des Personals gefährdet sein würde. 14

2.2.3.2 Zeit- und zustandsorientierte Instandhaltung

Bei der zeitorientierten Instandhaltung, legt die Instandhaltungsabteilung fest,

wann und an welcher Anlage bestimmte Baugruppen ausgetauscht werden. Die

zeitgeführte Instandhaltung wird bei Komponenten angewendet, bei denen die

Abnutzungsdauer bekannt ist oder bei denen eine zeitintensive und aufwendige

Demontage erforderlich ist.

13 Al-Radhi, Mehdi: Total Productive Management, Carl Hanser Verlag München, 2002, S. 58 14 Hartmann, Edward H., TPM-Effiziente Instandhaltung und Maschinenmanagement, 2001 S. 119

19

Innerhalb der zustandsorientierten Instandhaltung wird die Abnutzung der einzel-

nen Baugruppen durch spezielle Messverfahren geprüft und nach Bedarf werden

Teile ausgetauscht. Die zeit- und zustandsorientierte Instandhaltung beinhaltet

nachstehende Aktivitäten.

► Durchführung der Wartungsarbeiten

Einen großen Teil der Wartungsarbeiten übernimmt das Bedienungspersonal,

doch wenn spezielle Werkzeuge und Hilfsmittel erforderlich sind, fällt es in den

Aufgabenbereich der Instandhaltungsfachkräfte. Entdeckt man im Rahmen von

Wartungsaktivitäten Mängel, werden sie durch Reparaturmaßnahmen behoben.

► Durchführung der Inspektionsarbeiten

Anlageninspektion gehört zur Hauptaufgabe der Instandhalter. Durch verschiede-

ne Messtechniken wird der Abnutzungsgrad der Einzelteile festgestellt. Hilfsmittel

und Techniken, die für Inspektionstätigkeiten einsgesetzt werden, sind zum Bei-

spiel Vibrationsanalysen, Untersuchungen von Getriebeöl, thermografische Bilder,

Infrarotbilder etc.

Somit können Ersatz- und Verschleißteile rechtzeitig ausgetauscht oder instand-

gesetzt werden. Mit dieser vorbeugenden Maßnahme lassen sich Maschinenaus-

fälle vermeiden. 15

Durch den Einsatz der erstellten Instandhaltungspläne können Wartungs- sowie

Inspektionsarbeiten organisiert und koordiniert werden. Hier wird festgelegt in wel-

chen Intervallen Instandhaltungsmaßnahmen aufgenommen werden und an wel-

chen Anlagen diese erfolgen.

► Instandsetzung und aufwendige Instandhaltungstätigkeiten

Trotz der geplanten Instandhaltung sind Breakdowns nicht ganz auszuschließen,

doch durch Routenplanung und strukturiertes Ersatzteillager, kann die Betriebsan-

lage in kürzester Zeit instandgesetzt werden. Der Einsatz technisch ausgereifter

Diagnosesysteme erleichtert die Fehlersuche

Zeitintensive Reparatur- und Überholarbeiten sowie geplante Instandhaltungstä-

tigkeiten, die spezielle Sicherheitsvorkehrungen erfordern, führt das Instandhal-

tungspersonal außerhalb der Schicht durch.16

15 Corsten Hans, Produktionswirtschaft, 10. Auflage, R. Oldenbourg Verlag München, 2004,

S.367 ff

20

2.2.3.3 Ersatzteilmanagement

In vielen Unternehmen wurde vor Einführung von TPM viel Zeit für die Suche nach

den benötigten Ersatzteilen aufgewendet. Häufig herrschte ein heilloses Durch-

einander im Ersatzteillager. Oft hatte nur eine Person Zugang zum Lager. Da das

Maschinenpersonal den Zuständigen Bescheid geben und auf die Ausgabe der

benötigten Komponenten warten musste, entstand unproduktive Zeit.

Aus diesem Grund wird das Ersatzteillagermanagement initialisiert, welches ein

Aktionsinhalt der geplanten Instandhaltung ist. Folgende Aktivitäten bringen Ord-

nung und Struktur ins Lager:

• Um Kleinteile zu sortieren, können farbige Boxen und Aufkleber mit Be-

zeichnung eingesetzt werden.

• Symbole oder Abbildungen vereinfachen die Suche nach dem richtigen Er-

satzteil.

• Die Übersicht wird durch einheitliche Gestaltung verbessert.

• Außerdem werden geschlossene Schränke durch Regale mit Plexiglastüren

ersetzt, dadurch wird die Ordnung sichtbar.

• Indem jeder Mitarbeiter Zugang zum Lager hat, entfällt die Wartezeit.

• Durch die vorangegangene Datenerfassung, erhalten die Instandhalter In-

formation darüber, welche Ersatzteilvariante auf mehrere Maschinen passt.

Somit kann das Ersatzteillager durch die Reduzierung der Komponenten-

anzahl, vereinfacht werden.

• Veraltete Baugruppen werden entsorgt.

• Komponenten, die nur in bestimmten Anlagen eingebaut werden, sollen vor

Ort griffbereit aufbewahrt werden.

• Um die Dauer der Reparatur und Instandhaltung zu reduzieren, werden

Baugruppen so weit wie möglich vormontiert.

• Die Anwendung der Strichcodetechnik könnte für Daten- und Bestandser-

fassung sehr hilfreich sein.

► Einsatzdauer der Ersatzteile

Um die Einsatzdauer der Baugruppen zu verlängern, wird stabiles Material wie

zum Beispiel Metall eingesetzt. Weiterhin werden mechanische Komponenten, die

16 Al-Radhi, Mehdi: Total Productive Management, Carl Hanser Verlag München, 2002, S. 55 ff

21

einen hohen Abnutzungsgrad besitzen, durch elektronische Komponenten, diese

weisen eine geringere Abnutzung auf, ausgetauscht.

2.2.3.4 Schmierstoffmanagement

Bevor Schmierpläne und Checklisten von der Instandhaltungsabteilung entwickelt

werden, nehmen Fachkräfte den Bestand aller Fette, Öle und Sprays auf. Zudem

wird mit Hilfe von Messgeräten der Schmiermittelverbrauch analysiert. Mittels die-

ser Daten können Intervalle für den Wechsel sowie die notwendige Menge des

Schmiermittels festgelegt werden. Auch versucht man innerhalb des Schmiermit-

telmanagements die Vielzahl der Schmiermittel zu reduzieren. Um die unnötigen

Arbeitswege zu verkürzen, bringt man Schmiermittelbehälter dort an, wo der Be-

darf am höchsten ist.

2.2.3.5 Ausbildung und Anleitung der Mitarbeiter zur selbständigen Instandhal-

tung

Nur wenn die Kollegen an der Maschine die autonome Instandhaltung gelernt ha-

ben, wird Zeit frei für qualifiziertere Aufgaben.17 Deshalb gehört Ausbildung und

Anleitung der Produktionsmitarbeiter zum Aufgabenbereich der geplanten In-

standhaltung. Das Fachwissen über die Maschine und die praktische Erfahrung

machen den Instandhalter zum besten Ausbilder. Damit der Inhalt praxisnah und

verständlich vermittelt werden kann, sollten Schulungen hauptsächlich am Ar-

beitsplatz also an der Betriebsanlage gehalten werden. Doch ist es auch nötig

Schulungen in störungs- und lärmfreien Räumen durchzuführen, gerade wenn

Hilfsmittel wie Leinwand und PC benötigt werden.

2.2.3.6 Kontinuierliche Verbesserung

Auch in diesem Baustein spielt die kontinuierliche Verbesserung eine sehr große

Rolle. Während eines Workshops setzen sich bereichsübergreifenden Arbeits-

gruppen zusammen um einzelne Schwachstellen zu besprechen und optimale

Lösungen zu finden.

17 Scriptunterlagen von H. Schimek

22

Dabei ist das Know-How der Instandhalter sowie detaillierte Kenntnisse über den

jeweiligen Instandhaltungsbereich das A und O. Die Optimierungsvorschläge, die

in die Praxis umgesetzt werden, sollen die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit

der Maschinen erhöhen.

2.2.3.7 Assistenz beim Entwurf neuer Anlagen

Eine weitere Aufgabe der Instandhaltungsabteilung ist die Unterstützung der Inge-

nieure bei der Planung neuer Betriebsanlagen. Das Fachwissen und die prakti-

schen Erfahrungen der Instandhalter können hilfreich in den Planungsprozess mit

einfließen. Durch die verbessernde Instandhaltung wissen sie wo die allgemein

technischen und aufbaubedingten Schwachstellen liegen und an welchen Stellen

Verbesserungspotential besteht. Weiterhin können sie auf Optimierungsmaßnah-

men hinweisen, die durch Verbesserungsteams entwickelt und umgesetzt worden

sind. Solche können bei der Betriebsanlagenentwicklung berücksichtigt werden.

23

3 Fazit Aufgrund dieser Ausführungen kann man zu dem Ergebnis kommen, dass für

Produktionsunternehmen die Implementierung von TPM mit einer Reihe von Vor-

teilen verbunden ist. Durch die kontinuierliche Verbesserung des Instandhal-

tungsmanagements können die Qualität der Produkte gesteigert und Kosten ein-

gespart werden. Daraus ergibt sich für die Unternehmen einen Wettbewerbsvor-

teil. Gerade angesichts des harten Wettbewerbs in der Lebensmittelbranche, ist

für die Unternehmungen die Ausschöpfung aller Optimierungspotenziale von exi-

stenzieller Bedeutung.

TPM rückt die Instandhaltungsorganisation und die optimale Nutzung der Produk-

tionsanlagen sowie der Entfaltung ihrer vollen Leistungsfähigkeit in den Mittelpunkt

der Betrachtung. Durch die Einbeziehung von Instandhaltungsaufgaben in den

Produktionsbereich entsteht eine erhöhte Kongruenz zwischen Aufgaben, Kompe-

tenzen und Verantwortungen im Anlagenbereich, die auch die wesentlichen Ele-

mente ihrer Instandhaltung beinhaltet.

Außerdem wird der Handlungs- und Gestaltungsspielraum des Produktionsperso-

nals erweitert, um an Verbesserungsmaßnahmen hinsichtlich der Anlagen und

Produktionsprozesse sowie der Instandhaltungsprozesse selbst mitwirken zu kön-

nen. TPM hilft damit, das Erfolgspotenzial bei der Instandhaltung und Produkti-

onskapazität voll auszuschöpfen. Dies führt zu einer Verbesserung der Positionie-

rung des Unternehmens hinsichtlich der strategischen Erfolgsfaktoren Kosten,

Qualität, Zeit und Flexibilität. Zusätzlich gilt die Instandhaltung zur Steigerung des

Unternehmenserfolges als bedeutender Leistungserbringer.

Nach all den aufgezeigten Vorteilen von TPM fragt man sich, warum viele Unter-

nehmen in Deutschland noch nicht mit dem Konzept aus Japan arbeiten. Wie be-

reits in der Einleitung genannt wurde, gibt es für innovative Unternehmen seitens

der Öffentlichkeitsarbeit wenig Beachtung. Die Vorreiter in Sachen TPM sollten

öffentlich prämiert werden und auch in Fachzeitschriften genannt werden. Auch

die Politik sollte TPM mehr Aufmerksamkeit schenken. Beispielsweise könnte das

durch Stiftungen geschehen, welche von politischen Größen vertreten werden.

Wichtig ist für die Zukunft, dass TPM in Deutschland bekannter wird. Schließlich

müssen sich die deutschen Unternehmen im Wettbewerb gegen die ausländi-

schen Produktionsunternehmen behaupten und den Standort Deutschland wirt-

schaftlich vorantreiben.

24

Literaturverzeichnis - Alcalde Rasch, Alejandro: Erfolgspotential Instandhaltung, Erich Schmidt

Verlag GmbH&Co., Berlin 2000

- Al-Radhi, Mehdi: Total Productive Management, Carl Hanser Verlag Mün-

chen, 2002

- Corsten Hans, Produktionswirtschaft, 10. Auflage, R. Oldenbourg Verlag

München, 2004

- Hartmann, Edward H., TPM-Effiziente Instandhaltung und Maschinenma-

nagement, 2. Auflage: Landsberg: Verlag Moderne Industrie, 2001

- Scriptunterlagen von H. Schimek.

Internetquellenverzeichnis

- www.transfact.de/services-semi-kennzahlen.html

- http://www.imt-oess.de/sem-tw-05.html

- http://www.innovation-aktuell.de/kl0815.htm

- www.biwe.de/Biwe%5CBiwe.nsf/0/8d83a030a65a47e4c1256de30038f3f3?

OpenDocu

- www.m-i-c.de/imperia/md/content/mic/pressestimmen/17.pdf

- http://www.samsung-corning.de/d-managementsysteme0002.htm

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Ehrenwörtliche Erklärung „Ich versichere, dass ich die Abschnitte 2.1.1 bis 2.1.4 selbständig angefertigt,

nicht anderweitig für Prüfungszwecke vorgelegt, alle benützten Quellen und Hilfs-

mittel angegeben sowie wörtliche und sinngemäße Zitate gekennzeichnet habe.“

Kerstin Bauer

„Die Kapitel 2.1.1 bis 2.1.4 sind von Kerstin Bauer erstellt worden und wir bitten

diese eigenständig zu bewerten. Wir (Beck, Spranger) können leider für den Inhalt

dieser Kapitel und die angegebenen Quellen nicht garantieren.

Christian Beck und Diana Spranger haben in Zusammenarbeit die restlichen Kapi-

tel erstellt und versichern, dass diese Abschnitte selbständig angefertigt, nicht an-

derweitig für Prüfungszwecke vorgelegt, alle benützten Quellen und Hilfsmittel an-

gegeben sowie wörtliche und sinngemäße Zitate gekennzeichnet haben.“

Christian Beck Adlerstr. 41

91154 Roth

Diana Spranger Eibenstr. 19

90574 Roßtal

Kerstin Bauer Eutinerstr. 27

90427 Nürnberg