方法分享

精益管理方法论十:TPM之自主保全体系

1

TPM之自主保全整体介绍

自主保全活动:以生产部门的操作者为中心的小团体活动;在以教育、训练和实践的PDCA循环的基本模式下通过自主保全7步骤使操作者自己制定现场及设备管理基准、并遵守的活动(我的设备我负责的理念树立);培养设备驾驭能力强的操作者的(设备日常点检、维持设备的基本条件(清扫、注油、紧固)及遵守设备使用条件下通过总点检恢复设备老化等)活动。

自主保全目标:

自主保全作用:

1)防止老化的活动

正确的操作(人为错误的防止),基本条件的维持(清扫、注油、紧固),调整(主要是运转的准备,交替上的调整,品质不良的防止),保全数据的记录(再发生的防止, MP 设计的反馈)

2)测量老化的活动(主要依据 5感)

日常点检、定期点检的一部分

3)恢复老化的活动

小维持(简单的部品交换,异常时的应急措施),故障,其它缺陷发生时迅速正确的联络,突发修理的援助

自主保全三大闭环管理:

 

2

TPM自主保全之初期清扫

初期清扫活动的定义:

通过彻底的清扫点检活动,恢复设备的初期状态。

(彻底干净地清除设备的污染、灰尘、异物、沉积物,并把设备的潜在缺陷彻底找出来)

初期清扫是一种用手进行点检的活动,不是单纯意义上的清扫,更不是“大扫除”

初期清扫目的:

1、自己动手进行设备清扫

2、要彻底去除设备上的污物

3、整理不必要的物品并保证3顶

4、及时发现并积极改善螺丝、螺母的松动,油品及压缩空气等的污染、缺陷、划痕、噪音、发热、切削油的飞溅等异常状态等不合理的部位

5、即时改善难以清扫的部位,使其变为便于清扫或提高清扫效率.

指出不合理要领:

  • 污染的发生源是什么,哪个部位,为什么发生?

  • 手够不着的部位(看不见,做起来难)?

  • 切削液,金属屑的处理方法好不好?

  • 有无螺栓,螺母,夹具,罩子,配管等的松动,脱落?

  • 有无滑块部,旋转部,夹具,附属品等的缺限,松动,磨耗?

  • 注油状况好不好?有无发热、缺口、刮痕,油渣?

  • 有无注油嘴?有无黄油管的变形?油量是否适量?

  • 有无控制铭板不良,指示灯,控制板的密封状态,连结部的螺丝孔不良,绝缘胶带脱落,连结部螺栓,

  •  螺母的松动,配线,支撑架的振动?

  • 驱动,回转部的安全罩是否脱落,有无变形?安装方法能否更加简单?

  • 有无振动,激烈的震动?是否有异状?

  • 有无不要品的放置?有无多种物件混入?

  • 油压,空压配管及电气配线是否乱放?

  • 马达,轴承用手触摸有无异状?

初期清扫流程:

清扫工具开发:

清扫基准书作成

3

TPM自主保全之两源改善

两源对策是消除垃圾、灰尘、污垢的发生源,防止飞散并改善清扫、加油、点检的困难点,缩减清扫、加油、点检的时间,提高改善设备的实质效果。
两源对策表
两源 类别 实施对策
发生源对策 (1) 发生防止对策 找出灰尘或污染的发生源,去除发生源
(2) 飞散防止对策 在无法除掉灰尘或污染的发生源的情况下,防止其飞散
困难点对策 (3) 清扫方法的改善 发生源对策没有成功时,为了容易进行清扫而改善清扫顺序或工具
(4) 设备改善 在(1)(3)对策没有成功时,为了容易进行清扫而改善设备
设计中的接收并进行反馈 设备的发生源、困难点的对策是根据技术、成本制约来反馈给设计环节,然后对出现问题的设备进行处理

自主保全两源改善活动要点:

自主保全两源改善活动要点:

注油部位标签

两源改善推进步骤:

两源改善常用表单:

两源改善示例:

4

TPM体系支柱三个别改善

摩擦的概念

    在外力作用下,一物体相对于另一物体运动或有运动趋势时,两物体接触面间产生的阻碍物体运动的切向阻力称为摩擦力。这种在两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象,称为摩擦。摩擦会造成能量损耗和零件磨损。

 

磨损定义:

磨损是运动副之间的摩擦导致的零件表面材料的逐渐丧失或迁移。

润滑:

是指在作相对运动的两个摩擦表面之间加入润滑剂,以减小摩擦和磨损。有关专家曾预测世界能源的35%左右损失在摩擦、摩损上。日本在1999年因抓机械润滑管理而获得的经济效益就在8万亿日元左右。

控制摩擦:试验证明摩擦因子和摩擦力的大小,是随着半干摩擦、边界摩擦、半流体摩擦、流体摩擦的顺序递减的。

减少磨损:摩擦副的粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损以及腐蚀磨损等,都与润滑条件有关。在润滑剂中加入抗氧化和抗腐蚀添加剂,有利于抑制腐蚀磨损;而加入油性和极压抗磨添加剂,可以有效地减轻粘着磨损和表面疲劳磨损;流体润滑剂对摩擦副具有清洗作用,也可减少磨粒磨损。

润滑加油作用:

  • 降温冷却

    摩擦副运动时必须克服摩擦力而作功,消耗在克服摩擦力上的功全部转化为热量,其结果将引起摩擦副温度上升。润滑油具有散热性﹐润滑是减少摩擦热的有效措施。

  • 防止腐蚀

   摩擦副不可避免地要与周围介质接触,引起腐蚀、锈蚀而破坏。在摩擦副对偶表面上,若有含防腐、防锈添加剂的润滑剂覆盖时,就可避免或减少由腐蚀而引起的损坏。

  • 密封作用

  半固体润滑剂具有自封作用,它不仅可以防止润滑剂流失,而且还可以防止水分和杂质等的侵入。

  • 传递动力

  有不少润滑剂具有传递动力的作用,如齿轮在啮合时,其动力不是齿面间直接传递,是通过一层润滑膜传递。液压传动、液力传动都是以润滑剂作传动介质而传力的。

  • 减振作用

 所有润滑剂都有在金属表面附着的能力,且本身的剪切阻力小,所以在摩擦副对偶表面受到冲击载荷时,也都具有吸振的能力。

润滑油种类和选用

液体润滑油按功能和名称分类

  • 机械油(全损耗)

  • 合成锭子油

  • 齿轮油

  • 双曲线齿轮油

  • 普通工业齿轮油

  • 中负荷工业齿轮油

  • 重负荷工业齿轮油

  • 复合油

  • 开式齿轮油

  • 压缩机油

  • 汽轮机油

  • 冷冻机油

  • 饱和汽缸油

  • 过热汽缸油

  • 合成过热汽缸油

  • 车轴油 

润滑脂按功能和名称分类:

  • 钙基脂

  • 合成钙基脂

  • 复合钙基脂

  • 合成复合钙基脂

  • 石墨钙基脂

  • 钠基脂

  • 合成钠基脂

  • 钙钠基脂

  • 压延基脂

  • 锂基脂

  • 合成润滑脂按功能和名称分类

  • 锂基脂

  • 托辊锂基脂

  • 铝基脂

  • 合成复合铝基脂

  • 钡基脂

  • 二硫化钼润滑脂

油品要求表
考虑要素 油品要求
工作温度对油品的要求 工作温度高的润滑点,应使用粘度大、闪点高和抗氧化安定性好的油品;长期低温条件下工作的机械应选用凝点低的油品。
工作载荷对油品的要求 运动副所受载荷大,用油粘度较大,油性和耐压性应好;反之粘度要小,对油品的油性和耐压性要求低些。
运动速度对油品的要求 运动副的速度高,应使用较低粘度的油品;速度低,应使用较高粘度的油品。
温度高及有腐蚀性介质的环境对油品的要求 当润滑部位处于以上工作环境中,应选用抗乳化性强、防锈、抗腐蚀及粘附性好、化学稳定性好的油品,同时还应采取相应的密封措施,防止腐蚀性介质侵入。

加油的原则:

  • 加油点的加油品种合适。

  • 加油前要先将加油部位清理干净。

  • 加油量合适,太多的油会造成新的污染,太少无法起到润滑作用。

  • 加油周期要合理,加油周期过长会影响加油效果,太短则浪费润滑油和人力。

  • 不能遗漏加油点。

加油常用工具:

加油方法:

加油润滑的作业基准书:

5

TPM自主保全之紧固锁紧

螺丝锁紧失效的五大原因

锁紧、紧固是指保证设备中的螺纹连结处于可靠的、稳定的状态。

螺纹的类别:

常用紧固件:

常用的防松措施

常用的防松措施

紧固基准书作成:

6

TPM自主保全之基准书作成

基准书作成是制定能够短时间内清扫、点检、注油、紧固的行动标准。

1)在2 步中制定的标准为基础,自身重新研讨清扫、点检、注油的部位,方法,判断基准,措施时间,周期,整理后制定真正能遵守的基准。

2)实施一目了然,实实在在的全面点检(可视化管理)

3)自己的设备自己制定标准,并遵守

4)制定实行CHECK-LIST并对设备实施维护管理。

5)对于在第2 步中遗留的课题的改善活动也要持续开展,努力争取早日达成目标。

7

TPM自主保全之总点检

总点检是指对设备操作员在设备的自主保全方面提出更高要求,要求操作者更深层地掌握设备的结构、性能、运行原理,以求对设备进行更加精细的点检,消除潜在问题,使设备恢复到初始状态的日常点检活动。
总点检6大类
总点检6大类
步骤 分类 总点检对象
第1步 机械部件 桥、轴、轴承、压力容器、管路及接头、密封件、阀门等
第2步 驱动件 电机、链条、皮带、齿轮、减速机、导轨、离合器、凸轮、泵等
第3步 注油件 润滑油、机油、机油盒、分流阀、止回阀、导油管及接头、润滑部位、润滑油罐、过滤器、压力器、
第4步 油压件 机械加工油、油罐、过滤器、节流阀、导油管及接头、空压机干燥器、压力控制阀、注油器等
第5步 电器件 变压器、马达、控制器、开关等
第6步 仪器仪表 温度计、压力计、油量计、水位计、压力差计、感应测量器等

8

后记

自主点检活动的意义在于结束1—4 步后对不足事项进行完善和共同把现场清洁、整理成五星级宾馆,使每位员工明确维持现状的意志,从这一角度上去开展所谓的“五星作战”.

 目的是让设备操作员拥有判断设备异常的能力,以此促成点检标准成型并正确地处理异常,以及具备修理小故障的能力,重新探讨清扫、加油点检基准和修订自主保养基准。

9

TPM自主保全小结

本文重点介绍了TPM自主保全的整体内容,其是以生产单位为主导的设备管理团队活动,保证实现设备零故障的基本条件。各章节分别展开介绍了初期清扫、两源改善、润滑、紧固、点检的基本原理、过程方法、使用工具及成功案例,可以帮助导入TPM组织与个人参考学习。

精益管理方法论九:TPM运作体系

智能制造必经之路是标准化、精益化、自动化与数字化,目前越来越多的工厂自动化设备越来越多,随着设备生命周期变化,设备异常故障越来越多,为了保持良好的设备效率与运行状态,设备TPM管理必不可少。

一说到TPM很多人就会想到搞设备卫生、就会想到做点检、加油润滑等,但很多时候没有深入去研究为什么要做这些,知然而不知其所以然。对设备故障产生的原因不清,对设备机构原理掌握不够,对设备故障产生机理不了解,对摩擦、磨损、负载变化、温度变化、震动等产生设备关键点掌握不足。最终就导致形式上去做TPM,而效果却是一般。包括很多精益生产的咨询顾问对此也掌握不足,更多从形式上、机制上去推进,往往效果也不是很好。

为此结合近多年推进TPM的经验,并结合TPM培训过的系列课程,在此简要分享一些常用的方法,本次重点以体系为主,共同促进提升。

TPM培训过课程清单

TPM课程列表
# 课程名称
1 TPM概述与理念
2 自主保全之两源改善
3 自主保全之基准书作成、总点检
4 自主保全之润滑、紧固
5 设备故障机构原理分析改善法
6 专业保全7个STEP
7 专业保全之设备定期保全
8 专业保全之设备维修管理
9 专业保全之备件管理
10 OEE与MTBF、MTTR
11 设备安全管理(JSA、LOTO)

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TPM之自主保全整体介绍

自主保全活动:以生产部门的操作者为中心的小团体活动;在以教育、训练和实践的PDCA循环的基本模式下通过自主保全7步骤使操作者自己制定现场及设备管理基准、并遵守的活动(我的设备我负责的理念树立);培养设备驾驭能力强的操作者的(设备日常点检、维持设备的基本条件(清扫、注油、紧固)及遵守设备使用条件下通过总点检恢复设备老化等)活动。

自主保全目标:

自主保全作用:

1)防止老化的活动

正确的操作(人为错误的防止),基本条件的维持(清扫、注油、紧固),调整(主要是运转的准备,交替上的调整,品质不良的防止),保全数据的记录(再发生的防止, MP 设计的反馈)

2)测量老化的活动(主要依据 5感)

日常点检、定期点检的一部分

3)恢复老化的活动

小维持(简单的部品交换,异常时的应急措施),故障,其它缺陷发生时迅速正确的联络,突发修理的援助

自主保全三大闭环管理:

 

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TPM自主保全之初期清扫

初期清扫活动的定义:

通过彻底的清扫点检活动,恢复设备的初期状态。

(彻底干净地清除设备的污染、灰尘、异物、沉积物,并把设备的潜在缺陷彻底找出来)

初期清扫是一种用手进行点检的活动,不是单纯意义上的清扫,更不是“大扫除”

初期清扫目的:

1、自己动手进行设备清扫

2、要彻底去除设备上的污物

3、整理不必要的物品并保证3顶

4、及时发现并积极改善螺丝、螺母的松动,油品及压缩空气等的污染、缺陷、划痕、噪音、发热、切削油的飞溅等异常状态等不合理的部位

5、即时改善难以清扫的部位,使其变为便于清扫或提高清扫效率.

指出不合理要领:

  • 污染的发生源是什么,哪个部位,为什么发生?

  • 手够不着的部位(看不见,做起来难)?

  • 切削液,金属屑的处理方法好不好?

  • 有无螺栓,螺母,夹具,罩子,配管等的松动,脱落?

  • 有无滑块部,旋转部,夹具,附属品等的缺限,松动,磨耗?

  • 注油状况好不好?有无发热、缺口、刮痕,油渣?

  • 有无注油嘴?有无黄油管的变形?油量是否适量?

  • 有无控制铭板不良,指示灯,控制板的密封状态,连结部的螺丝孔不良,绝缘胶带脱落,连结部螺栓,

  •  螺母的松动,配线,支撑架的振动?

  • 驱动,回转部的安全罩是否脱落,有无变形?安装方法能否更加简单?

  • 有无振动,激烈的震动?是否有异状?

  • 有无不要品的放置?有无多种物件混入?

  • 油压,空压配管及电气配线是否乱放?

  • 马达,轴承用手触摸有无异状?

初期清扫流程:

清扫工具开发:

清扫基准书作成

3

TPM自主保全之两源改善

两源对策是消除垃圾、灰尘、污垢的发生源,防止飞散并改善清扫、加油、点检的困难点,缩减清扫、加油、点检的时间,提高改善设备的实质效果。
两源对策表
两源 类别 实施对策
发生源对策 (1) 发生防止对策 找出灰尘或污染的发生源,去除发生源
(2) 飞散防止对策 在无法除掉灰尘或污染的发生源的情况下,防止其飞散
困难点对策 (3) 清扫方法的改善 发生源对策没有成功时,为了容易进行清扫而改善清扫顺序或工具
(4) 设备改善 在(1)(3)对策没有成功时,为了容易进行清扫而改善设备
设计中的接收并进行反馈 设备的发生源、困难点的对策是根据技术、成本制约来反馈给设计环节,然后对出现问题的设备进行处理

自主保全两源改善活动要点:

自主保全两源改善活动要点:

注油部位标签

两源改善推进步骤:

两源改善常用表单:

两源改善示例:

4

TPM体系支柱三个别改善

摩擦的概念

    在外力作用下,一物体相对于另一物体运动或有运动趋势时,两物体接触面间产生的阻碍物体运动的切向阻力称为摩擦力。这种在两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象,称为摩擦。摩擦会造成能量损耗和零件磨损。

 

磨损定义:

磨损是运动副之间的摩擦导致的零件表面材料的逐渐丧失或迁移。

润滑:

是指在作相对运动的两个摩擦表面之间加入润滑剂,以减小摩擦和磨损。有关专家曾预测世界能源的35%左右损失在摩擦、摩损上。日本在1999年因抓机械润滑管理而获得的经济效益就在8万亿日元左右。

控制摩擦:试验证明摩擦因子和摩擦力的大小,是随着半干摩擦、边界摩擦、半流体摩擦、流体摩擦的顺序递减的。

减少磨损:摩擦副的粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损以及腐蚀磨损等,都与润滑条件有关。在润滑剂中加入抗氧化和抗腐蚀添加剂,有利于抑制腐蚀磨损;而加入油性和极压抗磨添加剂,可以有效地减轻粘着磨损和表面疲劳磨损;流体润滑剂对摩擦副具有清洗作用,也可减少磨粒磨损。

润滑加油作用:

  • 降温冷却

    摩擦副运动时必须克服摩擦力而作功,消耗在克服摩擦力上的功全部转化为热量,其结果将引起摩擦副温度上升。润滑油具有散热性﹐润滑是减少摩擦热的有效措施。

  • 防止腐蚀

   摩擦副不可避免地要与周围介质接触,引起腐蚀、锈蚀而破坏。在摩擦副对偶表面上,若有含防腐、防锈添加剂的润滑剂覆盖时,就可避免或减少由腐蚀而引起的损坏。

  • 密封作用

  半固体润滑剂具有自封作用,它不仅可以防止润滑剂流失,而且还可以防止水分和杂质等的侵入。

  • 传递动力

  有不少润滑剂具有传递动力的作用,如齿轮在啮合时,其动力不是齿面间直接传递,是通过一层润滑膜传递。液压传动、液力传动都是以润滑剂作传动介质而传力的。

  • 减振作用

 所有润滑剂都有在金属表面附着的能力,且本身的剪切阻力小,所以在摩擦副对偶表面受到冲击载荷时,也都具有吸振的能力。

润滑油种类和选用

液体润滑油按功能和名称分类

  • 机械油(全损耗)

  • 合成锭子油

  • 齿轮油

  • 双曲线齿轮油

  • 普通工业齿轮油

  • 中负荷工业齿轮油

  • 重负荷工业齿轮油

  • 复合油

  • 开式齿轮油

  • 压缩机油

  • 汽轮机油

  • 冷冻机油

  • 饱和汽缸油

  • 过热汽缸油

  • 合成过热汽缸油

  • 车轴油 

润滑脂按功能和名称分类:

  • 钙基脂

  • 合成钙基脂

  • 复合钙基脂

  • 合成复合钙基脂

  • 石墨钙基脂

  • 钠基脂

  • 合成钠基脂

  • 钙钠基脂

  • 压延基脂

  • 锂基脂

  • 合成润滑脂按功能和名称分类

  • 锂基脂

  • 托辊锂基脂

  • 铝基脂

  • 合成复合铝基脂

  • 钡基脂

  • 二硫化钼润滑脂

油品要求表
考虑要素 油品要求
工作温度对油品的要求 工作温度高的润滑点,应使用粘度大、闪点高和抗氧化安定性好的油品;长期低温条件下工作的机械应选用凝点低的油品。
工作载荷对油品的要求 运动副所受载荷大,用油粘度较大,油性和耐压性应好;反之粘度要小,对油品的油性和耐压性要求低些。
运动速度对油品的要求 运动副的速度高,应使用较低粘度的油品;速度低,应使用较高粘度的油品。
温度高及有腐蚀性介质的环境对油品的要求 当润滑部位处于以上工作环境中,应选用抗乳化性强、防锈、抗腐蚀及粘附性好、化学稳定性好的油品,同时还应采取相应的密封措施,防止腐蚀性介质侵入。

加油的原则:

  • 加油点的加油品种合适。

  • 加油前要先将加油部位清理干净。

  • 加油量合适,太多的油会造成新的污染,太少无法起到润滑作用。

  • 加油周期要合理,加油周期过长会影响加油效果,太短则浪费润滑油和人力。

  • 不能遗漏加油点。

加油常用工具:

加油方法:

加油润滑的作业基准书:

5

TPM自主保全之紧固锁紧

螺丝锁紧失效的五大原因

锁紧、紧固是指保证设备中的螺纹连结处于可靠的、稳定的状态。

螺纹的类别:

常用紧固件:

常用的防松措施

常用的防松措施

紧固基准书作成:

6

TPM自主保全之基准书作成

基准书作成是制定能够短时间内清扫、点检、注油、紧固的行动标准。

1)在2 步中制定的标准为基础,自身重新研讨清扫、点检、注油的部位,方法,判断基准,措施时间,周期,整理后制定真正能遵守的基准。

2)实施一目了然,实实在在的全面点检(可视化管理)

3)自己的设备自己制定标准,并遵守

4)制定实行CHECK-LIST并对设备实施维护管理。

5)对于在第2 步中遗留的课题的改善活动也要持续开展,努力争取早日达成目标。

7

TPM自主保全之总点检

总点检是指对设备操作员在设备的自主保全方面提出更高要求,要求操作者更深层地掌握设备的结构、性能、运行原理,以求对设备进行更加精细的点检,消除潜在问题,使设备恢复到初始状态的日常点检活动。
总点检6大类
总点检6大类
步骤 分类 总点检对象
第1步 机械部件 桥、轴、轴承、压力容器、管路及接头、密封件、阀门等
第2步 驱动件 电机、链条、皮带、齿轮、减速机、导轨、离合器、凸轮、泵等
第3步 注油件 润滑油、机油、机油盒、分流阀、止回阀、导油管及接头、润滑部位、润滑油罐、过滤器、压力器、
第4步 油压件 机械加工油、油罐、过滤器、节流阀、导油管及接头、空压机干燥器、压力控制阀、注油器等
第5步 电器件 变压器、马达、控制器、开关等
第6步 仪器仪表 温度计、压力计、油量计、水位计、压力差计、感应测量器等

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后记

自主点检活动的意义在于结束1—4 步后对不足事项进行完善和共同把现场清洁、整理成五星级宾馆,使每位员工明确维持现状的意志,从这一角度上去开展所谓的“五星作战”.

 目的是让设备操作员拥有判断设备异常的能力,以此促成点检标准成型并正确地处理异常,以及具备修理小故障的能力,重新探讨清扫、加油点检基准和修订自主保养基准。

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TPM自主保全小结

本文重点介绍了TPM自主保全的整体内容,其是以生产单位为主导的设备管理团队活动,保证实现设备零故障的基本条件。各章节分别展开介绍了初期清扫、两源改善、润滑、紧固、点检的基本原理、过程方法、使用工具及成功案例,可以帮助导入TPM组织与个人参考学习。