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什么是SMT贴片机设备全面生产维护(TPM)?
  2024-03-25      264

文章来源:SMT工程师之家   作者:中山之行者

前言

现代制造业中生产装备具有的举足轻重作用,作为现代制造业龙头的电子制造业,装备的作用更是至关重要。凡是装备,都离不开维护保养。随着制造技术不断发展,电子制造设备越来越复杂化、自动化和智能化,对设备维护保养的要求越来越高,从早期被动的事后维修,到近半个世纪不断改进的主动维护,直到近年发展起来的全员参与的系统生产装备保养,设备的管理、维护、保养和应用已经成为现代电子制造的重要技术之一。

一、维护保养的发展与TPM

TPM示意图如下图所示。

  

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TPM的全称为Total Productive Maintenance,即全面生产维护。TPM是先进制造技术的重要组成部分,其核心是强调人的重要性。TPM同时是一个“能做”和“可持续改进”理论。

TPM的含义:TPM是现代设备管理维修制度,它是以达到最高设备综合效率为目标,确立以设备整个工作期为对象的生产维修全系统,涉及设备的计划、使用和维修等所有部门,从最高领导到第一线工人全员参加,依靠开展小组自主活动来推行的生产维修活动。

具体理解为:

• T——全员、全系统和全效率;

• PM——生产维修(包括事后维修、预防维修、改善维修和维修预防)。

二、 TPM目标

TPM的目标是零缺陷、无停机时间,最大限度地提高生产效率。要达到此目标,必须致力于消除产生故障的根源,而不是仅仅处理好日常表现的症状(如下图所示)。具体包括以下4种基本维修方式。

  

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• 例行维修:操作工和维修工每天所做的维修活动,需要定期对机器进行保养。

• 预测性维修:利用测量手段分析和预测潜在的故障,保证生产设备不会因机器故障而造成时间上的损失。其意义在于未雨绸缪,防患于未然。

• 预防性维修:为每一台机器编制档案,记录所有的维修计划和维修记录。对机器的每一个零部件都做好彻底、严格的保养,适时更换零部件,保证机器不发生意外故障。

• 立即维修:当有故障发生时,维修人员要召之即来,随叫随到,及时处理。

三、 TPM主要内容

• TPM主要内容:日常点检、定期检查、计划修理、改善修理、故障修理和维修记录分析。

• 日常点检:即操作者每天班前用听、看、摸等方法,按点检标准对设备进行检查。日常点检的目的是保证设备正常运转,不发生故障。点检的主要内容有异声、漏油、振动、温度、润滑和调整等。

• 定期检查:即维修工人按计划定期对重点设备进行的检查。定期检查的目的是保证设备达到规定的性能。检查工作包括测定设备的劣化程度、确定设备性能和调整设备等。计划修理是根据日常点检和定期检查的结果所提出的设备修理委托书、维修报告和性能检查记录等资料编制的计划,定期进行修理。这种修理属于恢复性修理。

• 改善修理:即对设备的某些结构进行改进的修理,这种修理主要用于经常重复发生故障的设备。

• 故障修理:当设备突然发生故障或由于设备原因造成废品时必须立即组织抢修,这种修理称为故障修理。

• 维修记录分析:维修记录分析是全面生产维修的一项重要内容,尤其是“平均故障间隔时间”分析(MTBF),对提高设备应用水平具有很高的参考价值。

四、 TPM的流程图

实施TPM的流程如下图所示。

  

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五、TPM的八大支柱

(1)个别改善活动

• 设备、人、原物料的效率化,追求生产性的极限,彻底消除损失;

• 机能停止:故障损失;

• 功能降低:短暂停机空转损失、速度下降损失不良、手工修复损失和换模换线调整损失等;

• 作业效率低:管理损失和能源损失等。

(2)自主保养

• 自己的设备自己保养;

• 发现设备异常的能力;

• 日常维持能力;

• 不断改善能力。

(3)计划保养

• 定期保养;

• 预知保养;

• 事后保养;

• 改进保养。

• 改进保养。

(4)制定全面生产维护制度

• 设备操作、检测和保养制度;

• 重点设备的选择与维护制度;

• 备件备品的管理制度;

• 生产岗位责任制度。

(5)技能教育

• 培养对设备专精的从业人员;

• 提高保养人员的专业技能,设立职业技能鉴定制度。

(6)产品、设备的管理——从设计开始

• 一般产品成本80%决定于设计,设备因故障所发生的损失,也有80%起因于设计;

• 设计免、少保养的新设备;

• 技术检讨与设计审查(Design Review)。

(7)品质保证

• 有效的设备保养,以期维持与改善高水平质量;

• 4M[Machine(机器)、Material(材料)、Method(方法)、Man(人员)];

• 标准化;

• 全程质量管理——加工后进行检查、测定和调整。

六、 TPM的前提——推行5S活动

5S是现场管理的基础,是TPM(全面生产维护管理)的前提,是TQM(全面质量管理)的第一步,也是ISO9000和ISO16949有效推行的保证。

5S能够营造一种“人人积极参与,事事遵守标准”的良好氛围。有了这种氛围,推行ISO,TQM、及TPM就更容易获得员工的支持和配合,有利于调动员工的积极性,形成强大的推动力。

实施ISO,TQM和TPM等活动的效果是隐蔽的、长期性的,一时难以看到显著的效果。而5S活动的效果是立竿见影。如果在推行ISO,TQM和TPM等活动的过程中导入5S,可以通过在短期内获得显著效果来增强企业员工的信心。

5S是现场管理的基础,5S水平的高低,代表着管理者对现场管理认识的高低,这又决定了现场管理水平的高低;而现场管理水平的高低,制约着ISO,TPM和TQM活动能否顺利、有效地推行。

通过5S活动,从现场管理着手改进企业“体质”,则能起到事半功倍的效果,如下图所示。

  

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七、TPM的水平指标及效果评估

(1)TPM的水平指标——平均无故障时间(MTBF)

平均故障间隔期(Mean Time Between Failures,MTBF)又称平均无故障工作时间,指在规定时间内,设备无故障工作时间的平均值,它是衡量设备可靠性的尺度,其计算公式为MTBF=运行时间/故障次数。

分析平均故障间隔期的作用是分析设备停机维修作业是怎样发生的,把发生的时间、现象、原因、所需工时和停机时间等所有问题都记录下来,制成分析表。通过分析可获得下列信息:

• 选择改进维修作业的对象;

• 估计零件的寿命;

• 选择点检点,确定和修改点检标准;

• 备件标准的确定。

(2)全面生产维护的效果评估

设备综合效率的提高是生产率水平的提高,也就是以少量的输入产生良好的输出效果。评估体系——P-Q-C-D-S-M:

• 产量(Production,P)——需要完成的生产任务,即设备的生产效率要高;

• 质量(Quality,Q)——能保证生产高质量的产品,即设备有利于提高产品质量;

• 成本(Cost,C)——产品成本要低,即设备能源和原材料等耗费少;

• 交货期(Delivery,D)——设备故障少,不耽误合同规定的交货期;

• 安全(Safety,S)——设备的安全性能好,设备对环境污染小,文明生产;

• 士气(Morale,M)——人-机匹配关系较好,工作人员保持旺盛的工作情绪和积极、主动的精神状态。

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