TPM steht für Total Productive Maintenance und hat die Reduzierung von Verschwendungen zum Ziel, damit die Anlagenproduktivität (OEE) gesteigert wird. Wer TPM anwendet, möchte langfristig das Streben nach kontinuierlicher Verbesserung in der Unternehmenskultur verankern und alle Mitarbeiter bei Potentialen zu selbstständigem Handeln befähigen (Kaizen).
TPM hat bereits eine lange Geschichte und begann ursprünglich vor über 50 Jahren in der präventiven Instandhaltung. Mittlerweile setzt TPM auch auf autonome Instandhaltung. Zudem hat es sich zu einem Total-Productive-Management-Ansatz weiterentwickelt, der nicht nur die Instandhaltung unter die Lupe nimmt, sondern auch angrenzende Bereiche anspricht, wie beispielsweise die Produktion, um operative oder auch administrative Prozesse zu verbessern.
Wie Technologien die Instandhaltung revolutionieren
Ein unglaubliches Potential erreicht TPM, wenn nicht nur das Unternehmen selbst, sondern auch dessen Lieferanten, Kunden und andere Stakeholder sowie die dazugehörigen Schnittstellen mit Hilfe des TPM-Ansatzes betrachtet und verbessert werden. Aufgrund der Abhängigkeiten der Unternehmen voneinander kann so die ganze Wertschöpfungskette optimiert und schlussendlich der größtmögliche Nutzen für den Endkunden generiert werden.
Obwohl das TPM von heute eine ganzheitliche Lösung bietet, gibt es dennoch unausgeschöpfte Potentiale, die mit Hilfe von neuartigen Technologien realisiert werden können. Das Stichwort lautet Innovation. Viele innovative Ideen, wie beispielsweise ein 3D-Druck oder Augmented-Reality-Brillen, könnten die Instandhaltung revolutionieren. Eins verspricht die Zukunft von TPM: Es wird spannend!
Wir haben ein Gedankenexperiment gewagt und uns gedanklich in ein TPM-Ideal-Umfeld im Jahr 2030 begeben:
Der morgendliche Walkaround (Gemba) in einem Produktionsbetrieb steht an, um die Anlage auf eventuelle Schwachstellen oder Störungen zu überprüfen. Mit seiner Augmented-Reality-Brille auf der Nase und dem Tablet unter dem Arm begibt sich der Schichtleiter auf den Weg. Das Stichwort ist: Mensch-Maschine-Interaktion (MMI). Das Klemmbrett mit den zwölf Checklisten benötigt er auf seinem Rundgang schon lange nicht mehr. Vom Treppenabsatz aus blickt der Schichtleiter auf die Produktionsanlage hinunter und lässt seinen Blick schweifen. Er erfasst dabei den ganzen Raum – Auffälligkeiten entdeckt er hierbei keine. Es würde wohl wieder ein ruhiger Tag werden – so wie fast immer seit der Implementierung der „DARS“. Das steht für „Digital Augmented Reality Solution“ und umfasst eine digitale Lösung mit Tablets, Augmented-Reality-Brille sowie Sensoren in der Produktionsanlage. Was wie ein typisches Beispiel dafür klingt, wenn sich das Management wieder einen tollen Namen für „etwas ganz Neues“ überlegt hat, ist tatsächlich eine wirkungsvolle Innovation: Die Mitarbeiter sind begeistert davon, wie die Lösung ihre Arbeitsweise revolutioniert hat. Nun verläuft ihr Arbeitstag mit wesentlich mehr Struktur und Gelassenheit.
Auf den Spuren der technischen Innovation
Der Schichtleiter steigt die Treppe hinab und folgt den grünen Fußspuren, die seit der Implementierung seine Strecke markieren. Unten angekommen weisen Linien den Fußweg und den Fahrweg für Gabelstapler aus – diese Markierungen gibt es schon seit Jahren, seit TPM eingeführt wurde. Am Rande seines Blickfeldes flackert ein gelber Kreis auf – seine Brille hat etwas entdeckt. Die Augmented-Reality-Brille überprüft, ob ein Delta zwischen dem definierten Soll-Zustand und dem gerade gesehenen Ist-Zustand besteht. Wenn dem so ist, wird dies mit Hilfe von Kreisen an den Brillenträger kommuniziert. Gelb steht dabei für eine Differenz zum Soll-Zustand, die zwar Nachbesserungsarbeiten verlangt, deren Umsetzung aber nicht kritisch ist, sich also nicht direkt negativ auf den Produktionsablauf auswirkt. Rote Kreise markieren kritische Deltas zwischen dem Soll- und Ist-Zustand, bei dem beispielsweise Material während der Produktion beschädigt wird oder Anlagen Schwachstellen aufweisen, die mittel- oder langfristig zu einer Produktionsstörung und zu ungeplantem Anlagenstopp führen werden.
Der Schichtleiter schaut genauer hin – die Linienfarbe für den Fahrweg löst sich ab. Das muss ausgebessert werden. Mit seiner Brille schießt er ein Foto der Schwachstelle und entsperrt sein Tablet. In der Maske für die Schwachstellenerfassung ist das Foto bereits erschienen. Bei der Priorität ist auch automatisch „gelb“ ausgefüllt. Das bedeutet, dass das Delta während des Schichtwechsels, in diesem Fall von Rolle „Maler“, korrigiert wird. Die Angaben werden von dem Verantwortlichen bestätigt. Und weiter geht es – erstaunlich, wie leicht und schnell es die Automatisierung macht! Seit der Implementierung der Sensoren in der Produktionsanlage in Kombination mit der Augmented-Reality-Brille hat es kaum noch ungeplante Ausfälle gegeben.
Als der Schichtleiter gerade in sein Büro geht, um einige administrative Aufgaben zu erledigen, hört er plötzlich eine schrille Sirene, welche im Zuge der Visualisierungs- und Signalmaßnahmen mit Andon eingeführt wurde. Sein Tablet vibriert. Ein Blick zeigt: roter Warnhinweis. Bei einer der Maschinen hat ein Sensor ein Signal gemeldet. Automatische Berechnungen und Datenanalysen zeigen, dass sich bei einer Anlage ein spezielles, nicht im Handel erhältliches Zahnrad löst, welches ausschlaggebend für die Performance der Presse ist. Das notwendige Zahnrad kann möglicherweise ausbrechen und muss schnellstmöglich ersetzt werden. Der Schichtleiter weiß, dass dies früher ein großes Durcheinander auslöste: Da vor der Einführung von „DARS“ kein Sensor die Schwachstelle bemerkte, produzierte die Anlage plötzlich und unerwartet mangelhaft, ohne dass der Grund dafür offensichtlich war. Damals begann in solchen Fällen eine unstrukturierte Fehleranalyse. Sobald sie auf das Zahnrad aufmerksam wurden, musste der Teileordner der Anlage herausgesucht und das Teil identifiziert werden, welches sie dann beim Anlagenhersteller bestellen mussten – mit Lieferzeiten von bis zu drei Wochen.
Nun aber löst der Alarm bei dem Schichtleiter zwar eine kleine Unruhe aus, aber eine Panik oder ein Ohnmachtsgefühl, wie es ihn früher überkam, bleibt aus, denn auf seinem Tablet wird ihm bereits ein 3D-Modell des Zahnrads angezeigt, welches automatisch aus der Datenbank der Anlagenteile aufgerufen wurde. Die voraussichtliche Druckdauer im internen 3D-Drucker mit Hilfe eines additiven Fertigungsverfahrens beträgt 35 Minuten, die Einbaudauer des neuen Zahnrads ungefähr 15 Minuten. Der Schichtleiter bestätigt den Druckauftrag und initiiert das Abstellen der Produktionsanlage – fehlerhafte Produktion sollte immer vermieden werden. Der Out of Control Action Plan (OCAP) – auch Notfallplan genannt – tritt ein. Nach 10 Minuten ist die Anlage abgestellt und andere „gelbe“ Prioritäten an der Anlage werden während des Stillstands behoben, um die Zeit produktiv nutzen zu können und anderen Störfällen entgegenzuwirken. Tief durchatmen – es ist zwar jedes Mal wieder etwas aufregend, wenn es zu einer Störung kommt, aber deren Behebung funktioniert mittlerweile meist einwandfrei. In kürzester Zeit wird das Zahnrad von der Druckabteilung geliefert und dann von der Instandhaltung eingebaut werden – eine Schritt-für-Schritt-Simulation auf der Augmented-Reality-Brille wird den Mitarbeiter beim Einbauen begleiten, das macht unabhängig von speziell geschultem Personal. Der Schichtleiter lässt sich in seinen ergonomisch geformten Schreibtischstuhl fallen und widmet sich seinen anderen Tätigkeiten.
Die Instandhaltung im Wandel der Zeit
Unser Gedankenexperiment zeigt: Instandhaltung wird ihre Daseinsberechtigung nicht verlieren, denn Verschleißteile oder auch andere Deltas zum Soll-Zustand, die beispielsweise aufgrund von Unachtsamkeit entstehen, wird es stets geben. Dennoch werden sich die Tätigkeitsbereiche stark verändern, unter anderem wird Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) und Mensch-Computer-Interaktion (MCI) gemeinsam mit additiver Fertigung (3D-Druck) in den Fokus bei Total Productive Maintenance (TPM) rücken. Die Implementierung dieser Methoden wird gemeinsam mit einem Streben aller Mitarbeiter nach selbstständiger Verbesserung der Prozesse (Kaizen) die Instandhaltung revolutionieren und die Instandhaltung, wie wir sie heute noch kennen, ablösen.