ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA, O.P.S.
Studijní program: B6208 Ekonomika a management Studijní obor: 6208R088 Podniková ekonomika a management provozu
TPM ve ŠKODA AUTO a.s.
Jakub FLOSS
Vedoucí práce: Ing. Petr Novotný, Ph.D.
Tento list vyjměte a nahraďte zadáním bakalářské práce
Prohlašuji,
že
jsem
bakalářskou
práci
vypracoval
samostatně
s použitím uvedené literatury pod odborným vedením vedoucího práce. Prohlašuji, že citace použitých pramenů je úplná a v práci jsem neporušil autorská práva
(ve
smyslu
zákona
č.
121/2000
a o právech souvisejících s právem autorským).
V Mladé Boleslavi dne ......... 3
Sb.,
o
právu
autorském
Děkuji Ing. Petr Novotný, Ph.D. za odborné vedení bakalářské práce, poskytování rad a informačních podkladů.
4
Obsah Seznam použitých zkratek a symbolů ................................................................. 7 Úvod ....................................................................................................................... 8 1
2
TPM – Totálně produktivní údržba ................................................................... 9 1.1
Základní filozofie TPM ............................................................................... 9
1.2
Principy a cíle TPM ................................................................................. 10
1.3
Zavedení metody TPM do podniku ......................................................... 12
1.4
Přínos TPM ve výrobním procesu ........................................................... 12
1.5
OEE - Celková efektivita zařízení ............................................................ 13
1.6
Metody zlepšující výrobní procesy .......................................................... 15
Základní pilíře TPM ........................................................................................ 16 2.1 2.1.1
Míra využití........................................................................................... 17
2.1.2
Míra výkonu ......................................................................................... 17
2.1.3
Míra kvality ........................................................................................... 17
2.2
3
Celková efektivita zařízení ...................................................................... 16
Autonomní údržba ................................................................................... 18
2.2.1
Seiri (utřídit) ......................................................................................... 19
2.2.2
Seiton (seřadit)..................................................................................... 19
2.2.3
Seiso (čištění) ...................................................................................... 20
2.2.4
Seiketsu (udržení čistoty) ..................................................................... 20
2.2.5
Shitsuke (zlepšovat) ............................................................................. 20
2.3
Plánovaná údržba ................................................................................... 21
2.4
Strategie údržby a informační systém ..................................................... 22
2.5
Vzdělání a trénink ................................................................................... 22
Firma ŠKODA AUTO, a.s. ............................................................................. 24 3.1
SWOT analýza ........................................................................................ 25
3.2
TPM ve ŠKODA AUTO, a.s. .................................................................... 26
3.3
VK – Výroba komponentů ....................................................................... 27
3.4
Středisko 2321 - Montážní linka motorů EA 211 ..................................... 29
3.5
Analýza TPM na středisku 2321 .............................................................. 30
3.6
Středisko 2172 - Výrobní linka bloku motorů EA 211 .............................. 34
5
3.7
Analýza TPM na středisku 2172 .............................................................. 35
3.8
Návrh optimalizace TPM ......................................................................... 37
Závěr .................................................................................................................... 39 Seznam literatury ................................................................................................. 40 Seznam obrázků a tabulek ................................................................................... 42 Seznam příloh ...................................................................................................... 43
6
Seznam použitých zkratek a symbolů CEZ
Celková efektivnost zařízení
EA
EntwicklungsAuftrag
FMEA
Failure Mode and Effects Analysis
KT
Kalendářní týden
MES
Manufacturing Execution Systems
OEE
Overall Equipment Effectiveness
SWOT
Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats
TPM
Total Productive Maintenance
TPS
Toyota Production System
VK
Výroba komponentů
VSŠ
Výrobní systém Škoda
7
Úvod Předkládaná bakalářská práce je věnována metodě TPM, jakožto nástroji zvýšení konkurenceschopnosti firem a podniků. Metoda TPM je jeden z nástrojů štíhlého podniku a je celosvětově využívaná ke snižování nákladů a zefektivňování procesů
firem
a
podniků.
Během
studia
oboru
Podniková
ekonomika
a management provozu na ŠKODA AUTO Vysoká škola o.p.s. jsem se s metodou TPM zabýval hlouběji. Ovšem k získání širších vědomostí mi pomohla praxe ve společnosti Škoda auto a.s., kde jsem své teoretické znalosti zúročil.
Vedení
společnosti, si přálo, abych některé citlivé údaje, které jsem použil do své bakalářské práce, zanechal v utajení nebo je zkreslil náhodně vygenerovanou konstantou a chránil tak citlivá data. Jako nástroj umožňující podnikům dosáhnout maximální využitelnosti strojů a zařízení slouží metoda TPM, neboli „Total Productive Maintenance“, jíž se bakalářská práce zabývá. Jejím zavedením podniky usilují o maximální spolupráci všech svých zaměstnanců při plnění činností a svých stanovených cílů, které vedou ke snížení neplánovaných prostojů, zvýšení efektivnosti strojů a zařízení a tím i ke zvýšení celkové produktivity. Cílem práce je zmapování TPM ve společnosti ŠKODA AUTO a.s., provést analýzy současného stavu procesu TPM ve dvou střediscích a následně navrhnout doporučení k optimalizaci v jednom ze středisek na konkrétní výrobní lince. Teoretická část práce je zaměřena na samotnou metodu. Popisuje její filozofii, činnosti a cíle neboli základní pilíře, přínosy, způsob měření a vyhodnocování výsledků, pomocí kterých firmy určují efektivitu procesu. Součástí teoretické části jsou i další metody zlepšující výrobní procesy, jež jsou součástí štíhlých podniků. V praktické části je podrobně popsané fungování a zavedení metody TPM ve společnosti ŠKODA AUTO a.s., v oblasti VK – Výroba komponentů. Popis je zaměřen na organizaci procesu TPM a používanou dokumentaci k údržbě strojů. V závěru kapitoly jsou na základě analýz navrhnuta vlastní doporučení na optimalizaci TPM ve středisku 2321 – Výrobní linka motorů EA 211.
8
1
TPM – Totálně produktivní údržba
Úkolem TPM je především rozdělení pracovníků na dvě skupiny. První obsluhující stroj a druhá stroj opravující. Hlavní myšlenk TPM spočívá v zapojení veškerých profesí, které by mohly přispět k vyřešení daného problému, vytvořit tak celek a odstranit co nejrychleji vzniklý prostoj. Pokud takto v podniku TPM funguje, její přínos se projeví např.: snižováním poruchovosti a zvyšování produktivity. Filozofie metody vychází z předpokladu, že pracovník, obsluhující dané zařízení či stroj je jediný, který může odhalit poruchy, jež nejsou vizuálního rázu, ale vyvolávají neočekávané chování stroje. Ve výsledku takto drobná porucha může způsobit dlouhodobý prostoj způsobující finanční ztráty podniku. Obsluha stroje by tedy měla být zodpovědná za malé opravy nebo pouze úpravy. Větší a náročnější opravy by měl vykonávat proškolený a kvalifikovaný pracovník údržby. (Rakyta, 2015) TPM pochází ze 70. let 20. století a jejím autorem je Japonec Seichi Nakajima. Principy preventivní údržby studoval v USA a v Evropě. Takto nabyté především teoretické znalosti převedl do ucelené koncepce, dnes známé pod názvem totálně (nebo také komplexní) produktivní údržba.
1.1
Základní filozofie TPM
Mohli bychom říci, že TPM neboli „totálně produktivní údržba“, je jedna z metod, která je hojně využívaná v průmyslovém, potravinářském, ale i jiném průmyslu. Kořeny této metody sahají hluboko do historie a poprvé byla využita již v padesátých letech 50. století v Japonsku, odkud bylo převzato množství metod pomáhajících výrobním podnikům snížit náklady, zefektivňujících výrobní proces a zvyšujících produktivitu podniku. Hlavním cílem TPM je dosažení bezporuchového provozu veškerých strojů v podniku,
automatizace
nebo
i
jiných
procesů
nepřímo
souvisejících
s produktivitou podniku, ale mohli by nějakým způsobem ohrozit bezporuchovost celého procesu. Podstatou TPM je tedy včasné zjištění závady a její následné odstranění. Aby bylo dosaženo hlavního cíle, tedy dosažení bezporuchového provozu, je třeba se řídit tzv. pravidlem produktivní údržby. Pravidlo uvádí, že ke zvýšení produktivity práce přispívá jak výroba, tak i údržba. Tato dvě oddělení by
9
mezi sebou měla aktivně spolupracovat, komunikovat a realizovat opatření, která by měla vést k bezporuchovému provozu celého procesu. Tento způsob organizování údržby se nazývá „totálně produktivní údržba“ (neboli TPM). Zjednodušená definice TPM zní „Totálně produktivní údržba je soubor aktivit vedoucích k provozování strojního parku v optimálních podmínkách a ke změně pracovního systému, který udržení těchto podmínek zajišťuje.“ (Vochozka, 2012, str. 433-434)
1.2
Principy a cíle TPM
TPM je dlouholetý kontinuální proces, během něhož dojde k velkým změnám v procesu v podniku. K těmto změnám dojde z důvodu správné implementace TPM do podniku. Většinou se jedná o změny jako např.: zrušení dlouholetých zvyklostí, což může vést k demotivaci pracovníků, zavedení TPM prověrky během výrobní směny a jiné. Všechny změny vycházejí z rozhodnutí managementu firmy, který je plně zodpovědný za správně stanovený postup implementace TPM do firmy. To, že bylo TPM implementováno správně pozná podnik zvyšující se produktivitou nebo také efektivnějším využitím strojů. Metoda TPM praví: „Chraň si svůj stroj a starej se o něj vlastníma rukama“ (Košturiak, 2006, str. 93).
Zdroj: MAŠÍN, I., VYTLAČIL, M. TPM: Management a praktické zavádění. 1.vyd., Liberec: Institut průmyslového inženýrství, 2000. Obr. 1 Vývoj přístupů k údržbě
10
Údržba strojů a zařízení byla, je a vždy bude z hlediska provozu velmi významnou oblastí, kde je stále možné snižovat náklady a zvyšovat produktivitu. Aby bylo tohoto cíle dosaženo, musí údržba stejně jako výrobní oblast, maximálně přispívat k růstu produktivity a stát se tak produktivní. Využívání metody TPM ve výrobních podnicích by mělo vést k dosažení tzv. agresivních cílů. Mezi něž patří:
Nulové prostoje
Nulové závady
Nulové nehody
Prvním a nejobtížnějším cílem je dosažení nulových prostojů. Někdo by si mohl myslet, že je tento cíl nedosažitelný, ale je třeba si uvědomit, že je kladen důraz především na neplánované prostoje. Otázkou pak je: „Kolik plánovaných aktivit v oblasti údržby budeme racionálně a efektivně vykonávat, abychom dosáhli nulových neplánovaných prostojů?“ (Mašín, 2000). Druhý cíl je zaměřený na nulové závady. Dosažením tohoto cíle docílíme i nejvyšší kvality produktu, který firma vyrábí. Pokud požadujeme vysokou kvalitu produktu, je zapotřebí udržovat stroje a zařízení v perfektním stavu. Podniky, které chtějí zvýšit kvalitu svých produktů, tak musí uvažovat o implementaci TPM do výrobního procesu. Třetím cílem TPM jsou nulové nehody neboli skryté ztráty. Jedná se o rozdíl mezi optimální a skutečnou rychlostí. U těchto dvou proměnných nedochází k jejich bližší analýze či porovnání. Dochází tak ke ztrátám, aniž by to podnik věděl. V průměru se jedná o 10 – 20 % ztráty rychlosti. Tím se snižuje produktivita a rostou náklady vynaložené na jeden kus. K eliminaci těchto ztrát je možné využívat následující nástroje:
měření a zvyšování efektivnosti veškerých zařízení,
týmová práce,
změna postojů pracovníků k údržbě (jako činnosti),
zlepšování stavu strojů (životní cyklus stroje),
zvyšování kvalifikace a dovedností pracovníků (Mašín, 2000). 11
1.3
Zavedení metody TPM do podniku
Důvod, proč se snaží management zavést jednu z metodu zlepšující efektivitu výrobních procesů, tedy metodu TPM, bývá snaha podniku růst, vyrábět kvalitní výrobky a expandovat na další trh. Neexistuje žádný návod, jak ji úspěšně zavést do svého podniku, především záleží na přístupu managementu ke svým zaměstnancům. Je pouze na managementu, jak seznámí své zaměstnance o svých dlouhodobých cílech a jaké ambice od nich očekává. Vedení podniku by mělo informovat o připravovaných změnách v daném procesu, o stanovené strategii, cílech a očekávaných přínosech. Dalším krokem je proškolení zaměstnanců s novou metodou. Je důležité, aby pracovníci měli podporu managementu, dostávali zpětnou vazbu o průběhu TPM, jaké jsou přínosy a celkové fungování metody v podniku. Týmová spolupráce je páteř celého programu TPM. Každý tým má svého koordinátora, který má za úkol řídit své pracovníky v týmu ke splnění předem stanovených cílů. Mezi činnosti koordinátora patří i komunikace a spolupráce s dalšími provozy, které jsou zapotřebí při provádění TPM. Dále má za úkol prezentovat výsledky a průběh TPM svým vedoucím. Zpětná vazba od zaměstnanců pomáhá podniku rychle reagovat na neuspokojivé výsledky a následně navrhnout opatření pro zlepšení. Další postup při implementaci programu TPM je vytvoření pilotního plánu TPM, tzn. vytipování strojů a zařízení, pro něž je potřeba sestavit plán. V plánu je uvedena časová náročnost TPM a celkový počet zaměstnanců, potřebných pro daný stroj. Aby bylo možné zhodnocení plnění stanovených cílů, správné fungování programu TPM, udržování čistoty strojů a zařízení a dodržování předem stanovených standardů, provádí se audit TPM (Mašín, 2000). Veškerá tato snaha od managementu je následně odměněna úspěšným implementováním metody do podniku. Přínosy se projeví až po delší době.
1.4
Přínos TPM ve výrobním procesu
Proces TPM je provázán se všemi oblastmi výrobních podniků. Hlavním přínosem této metody je růst konkurenceschopnosti. Přínosy se týkají redukce nákladů a to především spojené s údržbou, minimální množství ztrát a prostojů, zkracování výrobních časů, zvyšování výrobní kapacity strojů a vyšší motivace zaměstnanců.
12
Jak uvedl Legál ve své knize, první očekávané výsledky po jejím zavedení se předpokládají přibližně po půl roce. Pokud v podniku nebyly zavedeny podobné zlepšovací metody, výsledky mohou být až neočekávaně dobré. Odhadem dochází k poklesu prostojů o cca 30 až 50 %. Dále Legál uvádí, že by mělo OEE stoupnout až o 6 % ročně. Zvýšení výrobní kapacity strojů by se mělo navýšit o 3 až 5 % ročně (Legál, 2013). Košturiak uvádí snížení časového fondu na opravu zmetků o 50 – 70 % po implementaci TPM do podniku. Dále se očekává snížení nákladů na náhradní součástky a optimalizace zásob náhradních součástek. Dalším hlavním přínosem TPM je prodloužení životnosti strojů, což může pro podnik znamenat lepší využívání – navýšení výrobní kapacity a potenciální úsporu desítek milionů na ostatních investicích (Košturiak, 2006).
1.5
OEE - Celková efektivita zařízení
Japonec Seiichi Nakajima je autorem knihy TPM tenkai, kde byl poprvé zmíněn a popsán koeficient OEE v roce 1982. Koeficient je v knize uveden jako hlavní prvek metody. Koncem osmdesátých let 20. století je metoda TPM rozšířena do západního světa, také díky průmyslovým společnostem, které měly za své cíle produkci s minimálními nebo nulovými defekty a nulové prostoje a ztráty. Pro splnění těchto cílů je nejlepší řešení využití japonských principů (Volko, 2009). Hodnota OEE je velmi častým ukazatelem používaným v průmyslových podnicích. Využívá se za účel zjištění výrobní produktivity podniku. Hodnota OEE je uvedena v procentech a udává využití výrobní kapacity zařízení. Uvádí se, že stroj pracuje efektivně a spolehlivě, pokud hodnota OEE dosahuje 85 % a více. V každém managementu průmyslových podniků je hodnota OEE považována za velmi důležitou, protože má velkou vypovídací schopnost. Pomocí zvyšování tohoto koeficientu je možné dosáhnout příznivých ekonomických výsledků. Jak se uvádí v literatuře, koeficient OEE má tendenci růst, pokud dojde k navýšení výroby, dojde ke snížení prostojů a ztrát, k efektivnějšímu využití výrobních časů, ke snižování taktu na výrobních linkách, zavádění nových technologií do výroby a ke zlepšení kvality (Stern, 2011). Na obrázku je znázorněn postup výpočtu koeficientu OEE. Výpočet začíná parametrem celkový teoretický čas, potřebný na výrobu to znamená 24 hodin, 7 13
dní v týdnu. Vyskytují se ovšem časové úseky, kdy se nevyrábí, např.: dovolená a víkendy. Tyto úseky jsou označovány jako ztráty, vzniklé zastavením výroby. Další skupiny proměnných ovlivňující výrobu dělíme na:
Prostoje plánované a neplánované. Do plánovaných prostojů patří (školení zaměstnanců, porady, přestávky, plánovaná údržba). Mezi neplánované prostoje jsou považovány (opravy stroje, seřízení stroje, čekání na dodání materiálu).
Ztráty z rychlosti, v případě pokud dojde k redukci strojního času obsluhou, drobné poruchy, atd..).
Ztráty z kvality jsou považovány zmetky, nestandardní náběhové kusy)
Zdroj: TOPIČOVÁ, Markéta. Štíhlá výroba a SMED ve výrobní firmě. Jihlava, 2013. Bakalářská práce. Vysoká škola polytechnická Jihlava. Vedoucí práce Ing. Petr Tyráček, Ph.D., MBA. Obr. 2 Schéma OEE – ukazatelé pro výpočet
Pro výpočet celkového OEE stroje či zařízení za určité časové období vypočítáme vynásobením tří proměnných, které ovlivňují hodnotu OEE, tedy dostupnost * výkon * kvalita. OEE = Dostupnost zařízení x Výkon zařízení x Kvalita výroby x 100
14
Za špičkový výsledek koeficientu OEE, je považována hodnota 85 % a více. Mnoho světových firem však do výsledku OEE zahrnuje pouze dostupnost strojů a zařízení. Pokud ovšem podnik chce zvyšovat svoji produktivitu, je nutné věnovat pozornost všem třem faktorům (využití, výkon, kvalita), protože efektivní využívání strojů je ovlivněno všemi faktory.
1.6
Metody zlepšující výrobní procesy
V dnešní době je metodám zlepšujícím výrobní systém věnována čím dál větší pozornost a jsou využívány řadou firem. Většina z nich byla převzata z japonské firmy Toyoty, konkrétně z TPS (Toyota Production System). Systém je založen na kooperaci logistiky a výroby v automobilovém průmyslu. Převzetí metody je ten snadnější krok, daleko náročnější je správně ji implementovat do svého výrobního procesu tak, aby přinášel maximální užitek podniku (Womack, 2007). Implementací nových pravidel a zásad je třeba chápat jako počátek dlouhodobého procesu. Podniky mají často tendenci podceňovat a zkracovat její dobu, což ovšem může negativně poznamenat další průběh (Herec, 2010). Kaizen: Jedná se o neustálé zlepšování. Principem je spolupráce všech pracovníků na neustálém zlepšování procesů a dosáhnout tak maximální spokojenosti zákazníků (Masaaki, 2008). Heijunka: Úkolem metody je rozvrhnout výrobkové množství v daném časovém úseku, aby došlo k vyrovnání objemů produkce a odstranilo se zbytečné plýtvání (Liker, 2007). FMEA: Slouží k preventivnímu zajištění kvality výrobků. Vyhledává potenciální chyby, vyhodnotí je a navrhne preventivní opatření (Zvoneček, 2003).
15
Základní pilíře TPM
2
Metoda TPM se skládá z pěti základních pilířů. Každý pilíř obsahuje jasně předepsané kroky jak dosáhnout cíle, který daný pilíř zaštituje. Jestliže má být dosaženo všech cílů, je zapotřebí, aby byly zrealizované všechny kroky jednotlivých pilířů, kterými jsou:
Zvyšování celkové efektivity zařízení
Autonomní údržba
Plánovaná údržba
Strategie údržby a informační systém
Vzdělání a trénink
2.1
Celková efektivita zařízení
Zvyšování celkové efektivity zařízení je především zaměřeno na maximální výkon a tedy i na produktivitu výrobního zařízení. Tento pilíř má za úkol sledovat a redukovat 6 všeobecně daných základních typů ztrát na stroji: 1. Přerušení práce v důsledku poruchy 2. Seřízení výrobního zařízení 3. Krátkodobý prostoj 4. Práce s nižší rychlostí 5. Zmetky určené na opravu 6. Ztráty vzniklé při zavádění procesu Celková efektivnost zařízení (dále jen CEZ) měří účinnost opatření. Aby byla zjištěna hodnota výpočtu CEZ, je zapotřebí provést systematické sledování a vyhodnocování procesu. Metodiku CEZ je třeba poupravit podle cílů, které společnost sleduje. Další faktor, jenž může výpočet CEZ ovlivnit je vhodně zvolené proměnné. CEZ je chápán jako řízený proces mající za úkol zvyšovat produktivitu firmy. CEZ je efektivní, ale časově náročný proces. Proto je nutné analyzovat výrobní proces, u něhož má být zvýšena produktivita, naleznout úzká místa např.: stroje,
16
na nichž vznikají často prostoje. Následně CEZ využít na konkrétní problém. Průměrná hodnota CEZ se pohybuje na úrovni od 40 % až do 60 %. V případě, že podnik úspěšně zavedl metodu TPM, hodnoty se pak pohybují kolem 85 %. Z toho plyne, že výpočet CEZ je základním parametrem metody TPM. Je tedy zapotřebí údaje o CEZ pravidelně sledovat, zda nedochází k podezřelým výkyvům. Pomocí analýzy CEZ je možné identifikovat úzká místa výrobního procesu, což vede ke zlepšování spolehlivosti a stavu strojů a zařízení (Mašín, 2000). CEZ = míra využití * míra výkonu * míra kvality nebo
CEZ = (počet jakostních kusů x tp1)/ využitelný čas
2.1.1 Míra využití Tento parametr má za úkol sledovat využitelnost výrobního zařízení v podniku z hlediska ztrátových a provozních časů a dosahování maximálního výrobního výkonu. Pomocí tohoto parametru lze říci, zda jsou ve firmě používány správně veškeré pracovní metody. Parametr „míra využití“ vypovídá o tom, kolik procent doby stroj skutečně vyrábí. míra využití = (využitelný čas - prostoje) / využitelný čas
2.1.2 Míra výkonu Parametr je označován jako „výkon stroje“ a je často ovlivňován ztrátami rychlosti. Velkou roli zde hraje rozdíl mezi rychlostí skutečnou a rychlostí plánovanou nebo projektovanou, při které jsou vyráběny výrobky. Další proměnné ovlivňující tento parametr jsou odchylky a prostoje, což má za důsledek přerušovaný chod stroje. Ideální případ je, když stroj běží stále stejnou rychlostí bez závad, či prostojů. míra výkonu = (počet vyrobených kusů x tp) / (využitelný čas – prostoje)
2.1.3 Míra kvality Pro zjištění hodnoty koeficientu CEZ, je zapotřebí určit poslední parametr a to míru kvality celého procesu. Tento parametr udává poměr jakostních výrobků mezi 1
tp=čas na výrobu 1 kusu
17
celkovým počtem vyprodukovaných kusů. Tímto parametrem je možné zjistit kvalitu vyrobených výrobků (MAŠÍN, 2000). míra kvality = (počet vyrobených kusů – nestandardní kusy) / počet vyrobených kusů
Autonomní údržba
2.2
Autonomní údržba
je
odnož od
běžné údržby,
která
bývá
prováděna
kvalifikovanými údržbáři. Ovšem spoléhání na údržbáře, kteří by si měli poradit s každou závadou, nevede k dobrým výsledků. Proto byly některé aktivity (preventivní a inspekční prohlídky zařízení a strojů) převedeny do aktivit výrobních provozů. Autonomní údržba stanovuje zaměstnancům výroby i údržby společné cíle, omezuje neočekávané prostoje a výpadky strojů na krátkou dobu. Společným cílem obou útvarů je zvýšit spolehlivost strojů a nadále jej v průběhu času zlepšovat a udržovat ve stále lepší stavu. Tab. 1 Vyjádření vzniků prostojů v procentech
Opotřebení 25 %
Člověk 33 %
Znečištění 42 %
Tlak
Neznalost
Prach
Lomy
Žádná motivace
Zalepení
Teplota
Bezmyšlenkovitost
Laky/ Olej/ Mazivo
Opotřebení
Chybné chování
Kyselost/ Zásaditost
Tření
Nedostatečný trénink
Třísky
o
Zdroj: LEGÁT, V. a kol. Management a inženýrství údržby. 1. vyd. Praha: Professional Publishing, 2013.
Zavedení autonomní údržby je rozděleno do 7 kroků. 1. Provedení základní inspekce a čistění 2. Odstranění těžko přístupných míst a zdrojů znečistění 3. Vytvoření dočasných pravidel pro čistění, inspekci a mazání 4. Vytvoření inspekčních postupů 5. Individuální provádění inspekce 6. Organizace pracoviště s ohledem na CEZ
18
7. Provádění údržby a dalších aktivit, které vedou ke zlepšování celého pracoviště (Tuček, 2006) Do základních principů autonomní údržby lze označit pojem 5S, což je označení pro 5 základních principů, jak dosáhnout trvalé organizovaného, čistého a přehledného pracoviště. Tato metoda je původem z Japonska a je proslulá vysokou hospodárností a čistotou na pracovištích. Zavádí se hned na počátku vzniku firmy nebo nového procesu a správným zavedením má podnik zaručen i úspěšný rozvoj i lepší přístup zaměstnanců k práci (Matejuna, 2007, s. 216-218). Metoda 5S zahrnuje japonská slova seiri, seiton, seiso, seiketsu a shituke.
2.2.1 Seiri (utřídit) Základ na každém pracovišti je nemít přebytečné a zbytečné věci, které by mohly mást nebo dokonce zranit pracovníka. V takovém případě to vede k demotivaci pracovníků k práci. Jedná se o nářadí, o němž se ví, že v budoucnu už nebude potřeba. Dělení věcí na pracovišti do 3 skupin:
Nepotřebné
Používané občas (1 x za měsíc)
Potřebné ke každodennímu používání
Po zavedení tohoto bodu podniku vznikne velká úspora místa (Kanji, 1995, s. 605).
2.2.2 Seiton (seřadit) Každý pracovník má mít na svém pracovišti uspořádané nářadí nebo materiál tak, aby pro nalezení daného nářadí nebylo vynaloženo příliš velké úsilí. Na pracovišti musí mít každá položka určené místo, kde ji pracovník vždy najde.
19
Zdroj: dokumenty společnosti Obr. 3 Uložené nářadí na pracovišti
2.2.3 Seiso (čištění) Tento krok je zaměřen na čistotu strojů, nářadí, nástrojů, pracoviště, pracovních ploch a další. Je třeba vše udržovat v co možná nejlepším stavu. Čím čistější stroj, tím lépe je možné vizuálně odhalit i drobnou závadu, která by pod nánosem prachu nemusela být vidět. Když je stroj čistý, je zapotřebí daleko menšího úsilí najít i jen drobný únik oleje nebo jiné provozní kapaliny (Gitlow, 2009, str. 42-43).
2.2.4 Seiketsu (udržení čistoty) V tomto kroku přichází na řadu i pracovník, který by měl mít ochranné pomůcky jako např.: pracovní obuv, ochranné brýle, rukavice a jiné. Záleží, v jakém provozu se pracovník bude pohybovat.
2.2.5 Shitsuke (zlepšovat) Cílem tohoto kroku, je dosáhnout takového stavu strojů a zařízení ve výrobním provozu, ve kterém byly převzaty jako nové. Aby bylo možné tento krok splnit, je zapotřebí kázeň zaměstnanců a podpora jejich snahy o udržení pořádku na svém pracovišti. Management společnosti by měl dbát na udržení konstantního tempa celého procesu od prvního kroku seiso až po pátý krok shitsuke, jinak hrozí navrácení do původního stavu.
20
2.3
Plánovaná údržba
Do třetího pilíře TPM patří plánovaná údržba. Jedná se o prediktivní nebo preventivní údržbu, která je prováděna specialisty v měsíčních nebo ročních intervalech. Plánovaná údržba se tedy dělí na prediktivní a preventivní. Preventivní údržba je pravidelná údržba stroje nebo zařízení s plánovaným intervalem. Plán údržby je vytvořen na základě doby provozu a je zde zohledněno stáří stroje. Jedná se o preventivní prohlídku stroje s cílem odhalit vady nebo poškození stroje. V případě zjištění nedostatků, je zapotřebí definovat si další kroky, které povedou ke zmírnění následků vzniklých vadou na stroji pomocí preventivní opravy. Preventivní údržba je výhodná, pokud je možné poruchu časově lokalizovat. V případě preventivní údržby je zapotřebí splnit následující kroky: 1. výběr strojů a zařízení určené k preventivní údržbě, 2. definice činností, které se mají provést, 3. časová náročnost jednotlivých činností, 4. terminy, do kdy mají být provedeny jednotlivé činnosti, 5. zavést systém účinného plánování činností, racionálního řízení a dokumentace/návodky preventivní údržby (Mašín, 2000). Prediktivní údržba je založena na diagnostickém měření parametru, který si pracovník údržby zvolí, v určitém čase. Další aktivity jsou nadále prováděny na základně výsledků tohoto konkrétního dílčího měření. Diagnostické metody, jichž prediktivní údržba využívá, jsou založeny na pravidelném sběru dat od zahájení provozu a zjištěné výkyvy jsou pak porovnávány s hodnotami, naměřené v optimálních podmínkách celého provozu (Mašín, 2000). Prediktivní údržba je méně nákladná a spolehlivější než běžně používaná preventivní údržba vycházející z počtu provozních hodin, intervalů a plánu. Mezi prioritní úkoly pro prediktivní údržbu ve výrobní oblasti patří: 1. detekování poruch – test stroje, zda je provozuschopný, 2. nalezení místa, kde došlo k výskytu poruchy,
21
3. snalýza příčiny závady stroje, 4. odhad, jak dlouho stroj bude provozuschopný po opravě. Prediktivní údržba sleduje především fyzikální parametry stroje, jako jsou např.: teplota, stav oleje, teplota, koroze nebo hluk. Mohou být sledovány i další parametry, jako jsou tlak, otáčky, datový tok z čidel a senzorů či průtok. Dnešní moderní stroje monitorují stav stroje pomocí vyspělé technologie, což pomáhá ke snižování výskytu fatálních poruch, kdy by mohlo dojít k zastavení stroje na několik desítek hodin. Zároveň moderní stroje umožňují objednávat náhradní součástky s předstihem, také je možné snížit zásoby náhradních součástek. Nové technologie a postupy jsou aplikovány v oblasti plánové údržby. Tato činnost je jedna z hlavních patřících do klíčových v oddělení údržby. Specialisté (údržbáři) by se měli zaměřit v průmyslovém provozu na oblasti mazání strojů, hydraulika, renovace strojních dílů, znát jak lze využít moderní plasty a tmely.
2.4
Strategie údržby a informační systém
Strategie údržby z hlediska informačního systému v průmyslové oblasti je zaměřena na neustálý dohled nad výrobním procesem v reálném čase. Údržba by měla monitorovat každý stroj nebo zařízení, na němž by mohla vzniknout závada a tím následně vzniká prostoj v celém výrobním procesu. Aby se časové ztráty vzniklé vlivem projevení závady minimalizovaly, musí mít údržbáři informace o závadě z výrobního provozu v reálném čase. K získávání dat z výrobního provozu v reálném čase se často používá tzv. výrobní informační systém (MES – Manufacturing Execution Systems). Základní vlastnosti informačního systému údržby:
Automatizuje plánované činnosti údržby, generuje pracovní činnosti.
Tvorba analýz a vyhodnocování statistických přehledů.
Podpora identifikace kritických oblastí (Sodomka, 2007).
2.5
Vzdělání a trénink
Podniky musí hledět dopředu spolu se svou konkurencí, aby byly stále konkurenceschopné.
Musí
proto
investovat
nemalé
množství
peněz
do
modernizace provozů, vývoje novějších a konkurenceschopnějších produktů,
22
expandovat na zahraniční trh, změnit podnikovou strukturu, kterou je důležité měnit podle současné ekonomické situace. Tyto činnosti a úkoly provádějí v podniku pouze lidé a to pracovníci firmy. Trénink pracovníků z údržby začíná hned prvním bodem samostatné údržby. Trénink je zaměřen na prohloubení znalostí ve specializovaných oblastech a to především v technických a strojních oblastí. Každý moderní podnik pomýšlející na růst své produkce, má svá tréninková centra. Ve společnosti ŠKODA AUTO, a.s. se takové centrum nazývá Lean centrum. Je zaměřeno především na nové zaměstnance, ale i stávající, kteří se musí v pravidelných intervalech proškolovat s novými technologiemi. Noví zaměstnanci si v Lean centru vyzkouší svou zručnost, nápaditost, řešení kritických situací pod tlakem a taktem, pokud se jedná o výrobní linku. Každý zaměstnanec především z řadových pozic, musí projít tímto centrem, aby se mohl stát zaměstnancem společnosti. Pro splnění cílů a požadavků, které jsou kladeny na samostatnou údržbu, je zapotřebí rozšiřovat počty kvalifikovaných a schopných pracovníků. Pracovníci údržby, kteří znají pouze základní rutinní operace, přicházejí o schopnost vytvářet vlastní návrhy nebo zavést určité zlepšení. Dnešní doba vyžaduje údržbáře – specialisty, kteří znají funkce strojů a konstrukční principy. Jedině tak je možné efektivně obsluhovat stroje a zařízení (Mašín, 2000).
23
3
Firma ŠKODA AUTO, a.s.
ŠKODA AUTO a.s. je největším exportérem v České republice s více než 25 tisíci zaměstnanci. Mezi automobilovými značkami patří k nejstarším značkám na světě. Jedním z nejdůležitějších mezníků společnosti se stal rok 1991, kdy 16. dubna proběhlo spojení tehdejšího národního podniku AZNP ŠKODA AUTO a.s. s automobilovým koncernem Volkswagen sídlícím v Německu. O společnost projevovali zájem také Francouzi, ale vedení společnosti se rozhodlo vložit osud společnosti do rukou Němců. To se časem ukázalo jako úspěšný krok a podnik se stal čtvrtou značkou koncernu. V té době byly v koncernu pouze firmy VW, Audi a Seat. (Výroční zpráva Škoda Auto 2014, 2015) V roce 1998 došlo ke změně názvu na současný. Od 18. července 2007 se stala společnost Volkswagen International Finance N. V. jediným akcionářem společnosti se sídlem v Amsterodamu a je nepřímo dceřinou společností firmy VOLKSWAGEN AG ve stoprocentní výši. Od roku 1991 se počet společností patřících do koncernu VOLKSWAGEN ztrojnásobil. Nově přibyly firmy jako Bentley, Bugatti, Porsche, Lamborghini, MAN, Scania, Volkswagen užitkové vozy a Ducati. To dokazuje prosperitu německé skupiny společností, což se samozřejmě projevuje i ve společnosti ŠKODA AUTO a.s., která se stala nejvýznamnějším ekonomickým uskupením České republiky, a jež za více než dvě desetiletí dokázala expandovat na 101 trhů po celém světě. V současné době vyrábí 7 modelových řad a v provedení klade ohled na životní prostředí naší společnosti a snaží se snižovat množství oxidu uhličitého v ovzduší. Společnost od roku 2008 rozšířila svou paletu vozů o dva nové typy a to Citigo a Yeti. V budoucnu se tedy dá očekávat další rozšíření palety vozů, například o nový model Snowman, který má společnost v úmyslu v budoucnu vyrábět. Rozšířením palety vozů se zvýšily i prodeje. Společnosti se v roce 2014 povedlo překonat hranici 1 milionu prodaných vozů. Nechce usnout na vavřínech a klade si za své cíle do roku 2018 prodat ještě více vozů, přesněji 1 500 000 vozů.
24
Předmětem podnikatelské činnosti společnosti není jen výroba vozů, ale také vývoj, výroba a prodej agregátů (zde patří převodovky a motory), výroba a prodej komponentů do agregátů a převodovek, originálních dílů (tvoří 60 % zisku společnosti), příslušenství a poskytování servisních služeb. Hlavní sídlo se nachází v Mladé Boleslavi, kde výrobní závod svou rozlohou zaujímá třetinu plochy města, jelikož se jedná o hlavní výrobní závod, nachází se v areálu výrobní provozy jako např. svařovna, lisovna, dvě montážní linky (finální montáž vozů), lakovna, hutě a výrobny agregátů. Dále se v Mladé Boleslavi nachází, mimo výrobní areál, vývoj (Česana) a vedení společnosti (Pentagon). Závody společnosti ŠKODA AUTO a.s. vyrábí kompletně smontované vozy připravené k prodeji, ale i montážní sady vyvážející se dále do závodů skupiny Volkswagen nebo také do partnerských závodů, kde dochází k následné kompletaci automobilu. Je to z důvodu nižších poplatků a clu. Když je rozmontovaný vůz převezen do zahraničí, nevztahují se na něj tak vysoké poplatky a clo, než jako na zcela zkompletovaný automobil. Zahraniční závody, kam jsou montážní sady dopravovány, se nacházejí v Indii, na Ukrajině, v Číně, Rusku, Bosně a Hercegovině. (Výroční zpráva Škoda Auto 2014, 2015)
3.1
SWOT analýza
Silné stránky
dominantní postavení na trhu
vysoká kvalita výrobků
tradice společnosti
rozmanitost portfolia
zvyšující se počet vyrobených vozů
Slabé stránky
nedostatečná výrobní kapacita
dlouhé čekací lhůty pro zákazníka
vyšší cena výrobku
vysoké náklady spojené s dopravou výrobku na trh
25
Příležitosti
rozšíření portfolia vozů
zvyšující se poptávka po vozech střední třídy
vývoj nové třídy vozů
výměna zkušeností mezi závody v koncernu
neustálý tlak na zvyšování mezd zaměstnancům
případné zhoršení ekonomické situace na trzích, kde má společnost
Hrozby
vysoký odbyt
3.2
konkurence na trhu, především z Číny (Floss, 2015)
TPM ve ŠKODA AUTO, a.s.
Totálně produktivní údržba byla ve společnosti ŠKODA AUTO a.s. zavedena koncem 90. let 20. století. V současné době však není zavedena ve všech výrobních střediscích, ale v budoucnu tomu bude naopak. TPM úzce souvisí s výrobním systémem Škoda, což je soubor činností, postupů a principů, podle kterých je ve ŠKODA AUTO, a.s. podniku.
Systém
podniku
uplatňována koncepce a filozofie štíhlého
vychází
z
cílů,
do
nichž
patří
udržení
konkurenceschopnosti, nepřetržité vylepšování procesů a zajištění synchronní výroby. Štíhlý podnik je zaměřen na efektivitu, kvalitu a zavedení snadné a levné výroby dle interního metodického pokynu. Každý zaměstnanec se podílí na dosažení těchto cílů.
Zdroj: VSŠ, prezentace ŠKODA AUTO 211 Obr. 4 Výrobní systém Škoda – základní stavební kameny
26
Jedním z důležitých stavebních kamenů, který je součástí Výrobního systému Škoda, je TPM. TPM je souvislý metodický proces, na němž se podílejí zaměstnanci společnosti. Cílem TPM je zvýšit efektivitu strojů, snížit výrobní náklady na kus a neustále eliminovat zdroje plýtvání a to vše za pomoci pravidelné preventivní údržby. Metoda TPM je využívána i ve společnosti ŠKODA AUTO, je však založena na 5 základních pilířích. A to na snižování počtů prostojů a poruch a výsledně zvýšit hodnotu OEE, dále pravidelná plánovaná údržba po určitých časových cyklech, autonomní údržba strojů a zařízení, pomocí které je možné odstranit i drobné nedostatky odlišující se od původního stavu zařízení či stroje. Další čtvrtým pilířem je neustálé vzdělávání zaměstnanců například formou školení a v neposlední řade do pátého pilíře patří prevence údržby.
Zdroj: Interní materiály společnosti ŠKODA AUTO, a.s Obr. 5 Základní pilíře programu TPM ve společnosti ŠKODA AUTO, a.s.
3.3
VK – Výroba komponentů
Útvar VK (Výroba komponentů) je jeden z útvarů, který v organizační struktuře ŠKODA AUTO, a.s. spadá do oblasti V, neboli do oblasti výroba a logistika. Zabývá se výrobou převodovek, montáží motorů a náprav pro vozy značky SEAT, ŠKODA, VW a AUDI. Součástí útvaru VK jsou obrábění motorových a převodových dílů a hutní provozy. Komponenty vyrobené ve ŠKODA AUTO, a.s. 27
jsou dodávány i do ostatních závodů v koncernu, zabývajících se výrobou motorů a převodovek. VK – Výroba komponentů VKV
VK1
VKA
VKT
VKC
Převodovky
Motory
Výroba
Technický
Předsériové
DQ
náprav
EA 111 VKM
servis
centrum
VK2
VKG
VKL
Převodovky
Motory
Slévárna a
Logistika
MQ
EA 211
kovárna
Zdroj: Vlastní zpracování dle interních materiálů ŠKODA AUTO, a.s. Obr. 6 Organizační struktura útvaru VK
Do útvaru VK patří celkem devět oddělení, zaměřím se však pouze na oddělení VK2 – Výroba motorů, které se dělí na další střediska podle organizační struktury ŠKODA AUTO, a.s..
VK2 – Výroba motorů 2321
2171
2173
2172
2175 Obrábění
Montážní
Obrábění
Obrábění
Obrábění hlav
klikových
linka motorů
ojnic motorů
bloku motorů
válců motorů
hřídelí motorů
EA 211
EA 211
EA 211
EA 211
EA 211
Zdroj: Vlastní zpracování dle interních materiálů ŠKODA AUTO a.s. Obr. 7 Organizační struktura středisek VK2 – Výroba motorů
Cílem práce je provedení analýzy současné stavu TPM ve dvou střediscích, zaměřit se na konkrétní středisko a navrhnout optimalizaci TPM. Práce je zaměřena na střediska označená světle červenou barvou tedy na středisko 2321 – Montážní linka motorů EA 211 a na středisko 2172 – Obrábění bloku motorů EA 211.
28
3.4
Středisko 2321 - Montážní linka motorů EA 211
Popis montážní linky: Délka montážní linky
cca 700 m
Stupeň automatizace
12,1 %
Kapacita
2300 motorů/den
Počet pracovníků
140/ 3 směny
Výrobní linka a zařízení: Na výrobní lince je 131 pracovišť, z toho je:
92 manuálních pracovišť
13 poloautomatických stanic s obsluhou
18 automatických stanic
8 testovacích stanic
Produkt:
benzínové motory
EA 211 je označení řady maloobjemových benzinových motorů. EA je z německého „EntwicklungsAuftrag“, což znamená vývojový úkol. Na výrobní lince motoru se kompletují motory typu TSI a MPI. Motory s označením TSI, jsou vybaveny turbodmychadlem, ale i přímým vstřikováním paliva do spalovacího prostoru. Výsledkem je vyšší výkon oproti motorům typu MPI. Důvod, proč jsou MPI motory je ten, že motor není vybaven turbodmychadlem a vstřikování paliva do spalovacího prostoru je nepřímé. Výsledem je nižší výkon, ale také nižší pořizovací cena (Floss, 2015).
Zdroj: Informace o montážní lince čerpány z vnitřních zdrojů společnosti Škoda Auto, a.s. Obr. 8 Typy motorů
29
3.5
Analýza TPM na středisku 2321
TPM bylo na středisku 2321 zavedeno za účelem zvyšování produktivity výrobní linky a optimalizace výrobního procesu. Na lince se nachází testovací stanice, automatické a poloautomatické stanice zajišťující vysokou kvalitu výrobku, protože stroj dokáže pracovat přesněji a spolehlivěji než člověk. Na montážní lince je stupeň automatizace 12,1 %. To vyžaduje velký počet odborníků a techniků, aby veškeré stanice na lince pracovaly správně nebo aby v případě poruchy byla stanice uvedena co nejrychleji zpět do funkčního stavu. Každý prostoj pro podnik znamená zvýšení výrobních nákladů na jeden vyrobený kus. Ke snížení prostojů právě slouží TPM. 70 60
Zavedení třetí směny 50
a navýšení výroby
40 63
30
57 43
40
20 28
28
10
27
31
19 10
0 Leden
Únor
Březen
Duben Květen Červen Červenec Doba prostoje (v hodinách)
Srpen
Září
Říjen
Zdroj: Interní materiály firmy Škoda auto, a.s. (data jsou vynásobena konstantou z důvodu utajení) Obr. 9 Měsíční prostoje za rok 2015
Z obrázku číslo 9, kde jsou znázorněny měsíční prostoje za rok 2015, je patrné, že k největším prostojům docházelo v květnu a pak následující dva měsíce poté. Oproti tomu od ledna do dubna hodnota prostojů nepřesáhne hranici 40 hodin. Důvodem je zvýšení produkce a zavedení třetí směny na konci dubna. Proto došlo k navýšení prostojů v následujících třech měsících. Aktuálně se však povedlo snížit prostoje na hodnotu 31 hodin za měsíc. Této hodnoty prostojů nebylo dosaženo ani za dvousměnného provozu.
30
300
V dubnu došlo k navýšení produkce 200 303
284 244
211
100
186
173 126
164
153 90
0 Leden
Únor
Březen
Duben
Květen
Červen Červenec
Srpen
Září
Říjen
Zdroj: Interní materiály firmy Škoda auto, a.s. (data jsou vynásobena konstantou z důvodu utajení) Obr. 10 Měsíční přehled závad za rok 2015
Od dubna došlo k navýšení produkce na 1600 motorů za den. Produkce se v dalších měsících zvyšovala až na konečných 2300 motorů za den. V důsledku toho se i zvýšil počet závad, který se i pomocí TPM daří snižovat. V říjnu bylo o 91 závad více, než v dubnu, ale i přesto celkový počet prostojů v říjnu je o 9 hodin nižší než v dubnu. Z toho vyplývá, že se jedná spíše o menší závady, které nejsou tak časové náročné. Snahou střediska 2321 je, aby každá směna vyrobila tolik motorů kolik má, jedná se cca od 2100 až 2300 motorů za den. Tento předem stanovený plán je možné splnit pouze s minimálními prostoji. Aby na management výrobní linky nebyl vynakládán příliš velký tlak pokaždé, když se dané směně nepodaří splnit plán z důvodů prostojů. Jsou prostoje a ztráty rozděleny ve výrobě do čtyř oblastí. Rozdělení prostojů a ztrát podle střediska 2321 do oblastí:
Technické ztráty: údržba – mechanické a elektronické závady
Organizační ztráty: výroba – neúmyslné prodloužení výrobního cyklu, špatné seřízení strojů, selhání, chyba obsluhy stroje
Záměny a nedodání materiálu: logistika – záměna materiálu, nedostatek materiálu
31
Nekvalita: kvalita – poškození materiálu, nepřesnost, vada materiálu
Zdroj: Interní materiály firmy Škoda auto, a.s. (data jsou vynásobena konstantou z důvodu utajení) Obr. 11 Rozdělení prostojů v minutách podle oddělení
Prostoje jsou rozděleny do výše uvedených oblastí a každá oblast odpovídá za prostoj, který způsobilo právě jejich oddělení. V grafu je pak vidět, které oddělení se nejvíce podílí na prostojích výrobní linky. Z důvodu vysokého procenta automatizace spadá největší počet prostojů na údržbu (technické ztráty). Závady mechanického nebo elektronického původu se vyskytují na výrobní lince každou chvíli. Pro management znamenají tyto závady velké riziko, protože řada z nich se nedá dopředu předpovídat a tím pádem nemohou být odstraněny na TPM směnách, které se provádějí pravidelně jednou za týden na určitém úseku linky nebo jak se děje v poslední době jednou za měsíc na celé lince. Hlavním cílem TPM směn, je odstranit co možná největší množství závad, způsobující prostoje a zvýšit tím využitelnost strojů na lince. Úplné odstranění prostojů je nereálné. TPM sice slouží jako preventivní i jako prediktivní údržba strojů a zařízení, ale při provádění TPM celá linka stojí a stroje jsou vypnuté, je možné nalézt pouze vizuální závady nebo odstranit již nahlášené. Bohužel určité procento závad se projeví až za plného chodu stroje. Není možné úplně se zbavit prostojů, ale vždy se musí počítat s rizikem vzniku dlouhodobého prostoje na lince třeba i pár dní po provedení TPM na stroji.
32
TPM je ve výrobě velké téma. Management si uvědomuje, jak je důležité udržovat stroje a zařízení v perfektním stavu. Proto je kladen velký důraz na personál, který údržbu na strojích během TPM provádí. Zaměstnanci jsou proškoleni, takže každý ví, co má kontrolovat, vyčistit, vyměnit nebo seřídit. Závady, jež každý pracovník najde, se následně zapíší do formuláře, určeného pro zápis závad z TPM (viz příloha 1). Každý z těchto formulářů je k dispozici u dané stanice nebo stroje. Formulář slouží jako historie stroje. Údržba nebo kdokoli jiný se může podívat, kdy byla nalezena jaká závada a kdy a kým byla odstraněna. Často tuto historii využívá obsluha stroje, kde může najít často opakující se závady, které může v nejbližší budoucnosti nastat, a mohou být preventivně odstraněny dřív, než nastanou. U každé stanice nebo zařízení není k dispozici pouze formulář závad, ale i TPM návodka (viz příloha 2), kde jsou detailně popsány činnosti, jež mají být provedeny během TPM směny. Aby nedošlo k nejasnostem, je každá činnost vizualizována, pracovník tak přesně ví, co má dělat. TPM návodky se vytvářejí z technické dokumentace, dodanou výrobcem. V té se nacházejí výkresy, technické parametry o stroji, ale také se zde uvádí, jak se o daný stroj starat. Výrobce zde uvádí pravidelnou údržbu a kontrolu stroje, aby byla zajištěna spolehlivost a přesnost stroje po dobu jeho používání. Četnost provádění jednotlivých činností je denní, týdenní, měsíční, čtvrtletní i roční. Na lince se však vyskytuje pouze denní, týdenní a měsíční četnost. Pro management to sice znamená zvýšené náklady na údržbu, protože se některé činnosti se dělají daleko častěji, ale výsledkem je záruka vyšší spolehlivosti stroje a zařízení. TPM návodky nikdy není možné považovat za zcela kompletní a dokonalé. Do návodek jsou neustále přidávány činnosti, které mají zajistit bezporuchovost stroje a tím i plynulost výroby. Nesmí dojít ke snížení kvality celkového výrobku. Nejčastěji nahlašují úpravy TPM návodky nebo její doplnění koordinátoři týmů. To jsou pracovníci mající stroje a zařízení na daném úseku linky na starosti. Celou směnu se věnují pouze svému úseku, tím získávají velký přehled o automatizaci, kterou mají na starosti a vědí, co se kde nejvíce opotřebovává a znají i slabá místa každého stroje. Díky těmto poznatků, získané přímo od pracovníků z linky, se TPM návodky neustále zdokonalují.
33
3.6
Středisko 2172 - Výrobní linka bloku motorů EA 211
Popis výrobní linky: Délka montážní linky
cca 312 m
Stupeň automatizace
87 %
Doba taktu
30 s
Kapacita
2200 bloků/den
Počet pracovníku
20/3 směny
Výrobní linka a zařízení:
7 manuálních pracovišť
1 mezioperační sklad
20 automatických stanic
1 kontrolní stanice
Produkt:
bloky motorů určené pro benzínové motory
Na montážní lince se vyrábějí bloky motorů určené pro tříválcové motory, čtyrválcové
motory
s turbodmychadlem
a
pro
čtyrválcový
motor
bez
turbodmychadla o objemu 1,6 litru. Jedná se o nejsilnější ze zmiňovaných motorů. Odlitek bloku motoru je vyroben tlakovým litím ze slitiny hliníku. V bloku jsou zalité vložky válců z šedé litiny. Rozteč středů válců je 82 mm jak u tříválcového, tak u čtyřválcových motorů. Hmotnost bloku motoru je kolem 20 kg.
Zdroj: Informace o montážní lince čerpány z vnitřních zdrojů společnosti. Obr. 12 Typy bloků motoru
34
3.7
Analýza TPM na středisku 2172
Obrázek 13 znázorňuje, jaké hodnoty OEE (celková efektivita zařízení) výrobní linka dosahuje v jednotlivých měsících roku 2015. Literatura uvádí, že stroj pracuje spolehlivě a efektivně, pokud dosahuje hodnota OEE 85 % a více. Takové hodnoty výrobní linka dosahuje ve všech měsících až na srpen, kdy jsou stroje na 14 dní zastaveny kvůli celozávodní dovolené. OEE je většinou velmi ovlivněno prostoji, což má neblahý vliv na OEE. Čím více se bude zvyšovat hodnota tohoto koeficientu, tím reálnější je dosažení příznivých ekonomických výsledků. Proto je velká pozornost věnována právě preventivní údržbě strojů tedy TPM, aby nevznikaly žádné neplánované prostoje, které by mohly negativně ovlivnit celkovou využitelnost výrobní kapacity strojů. Na středisku 2172 probíhá TPM jednou týdně nejčastěji v pátek. Pokud dojde k zastavení linky z důvodu poruchy jedné z automatických stanic a její oprava by byla časově náročná, využije se tento čas k provádění TPM na ostatních stanicích. Není tedy pravidlem, že se TPM provádí pouze v pátek. Dvaceti pracovníkům trvá TPM na výrobní lince bloků motoru 6 hodin. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2
3
4
5
6
7
8
9
10
IO kusy
Int. Přeseřízení/ Justace kusy
Technické ztráty kusy
TPM kusy
Organizační ztráty kusy
Kvalita kusy
11
Zdroj: Interní materiály firmy Škoda auto, a.s. (data jsou vynásobena konstantou z důvodu utajení) Obr. 13 Celková využitelnost výrobní kapacity linky
35
Na výrobní lince bloků motoru jsou rozděleny prostoje a ztráty do 5 oblastí. Rozdělení prostojů a ztrát podle střediska 2172 do oblastí:
Technické ztráty: mechanické a elektronické závady, opravy
Organizační ztráty: neúmyslné prodloužení výrobního cyklu, nedodání materiálu, špatné seřízení strojů, stávka, chyba obsluhy stroje, díly na impregnaci
Kvalita: poškození výrobku nebo dílu, nepřesnost, vada suroviny
TPM: preventivní a prediktivní údržba strojů a zařízení, plánovaná údržba
Přeseřízení a seřízení linky: inovace, přetaktování výrobní linky, optimalizace výrobního procesu
Každé z těchto oddělení nese velkou odpovědnost za vznik prostoje, který vznikl jejich vinou. Proto je kladen důraz na stálé zlepšování a zdokonalování plánu TPM. Plán TPM je soubor činností, které se na dané stanici mají v nejbližším TPM provést, jak je vidět na obrázku 14. U každé činnosti je uveden časový cyklus, zda se jedná o denní, týdenní, čtrnáctidenní, měsíční, čtvrtletní, půl roční činnost. Dále je uvedeno, kdo danou činnost provádí, jestli údržba nebo výroba.
Zdroj: Interní materiály firmy Škoda auto, a.s. Obr. 14 TPM plán
36
K TPM plánu neodmyslitelně patří TPM návodka (viz příloha 3), jež slouží ke stejným účelům jako TPM návodka na výrobní lince motorů. Jedná se o podrobnou návodku činnosti, které má pracovník za určitý časový úsek vykonat. Zjištěné závady jsou nahlášeny mistrům, které je následně řeší s údržbou a dalšími odděleními.
3.8
Návrh optimalizace TPM
Pro návrh opatření a následné optimalizaci procesu TPM jsem si vybral středisko 2321- Výrobní linka motorů EA 211, protože jsem na středisku působil necelé 2 roky jako praktikant a věnoval jsem se právě procesu TPM na dané výrobní lince. Jak již bylo řečeno, na každém stroji nebo zařízení je k dispozici TPM návodka, pomocí které obsluha provádí TPM. Je proto důležité, aby činnosti v TPM návodkách byly správně popsány a vizualizovány. To původní staré návodky nesplňovaly, byly nepřehledné a neefektivní. Vytvořil jsem proto nové TPM návodky (viz příloha 4). Zaměřil jsem se na jejich zjednodušení a úplnost. Výsledkem je TPM návodka obsahující činnosti podle cyklu (denní, týdenní, měsíční). Každý z těchto cyklů se nachází právě na jedné straně. Celá návodka tedy není delší než 3 strany formátu A4. Velký důraz je kladen na vizualizaci, proto je každá činnost v návodce vizualizována a zvýrazněna. U starých TPM návodek cykly rozděleny nebyly a jednotlivé návodky byly více než na pěti stranách A4. To zhoršovalo orientaci v návodce už z toho důvodu, že požadované činnosti v návodkách nebyly jinak zvýrazněny na vizualizaci. Jako druhý návrh pro optimalizaci a zefektivnění TPM je zajistit, aby pracovník udělal to, co by měl podle TPM návodky opravdu udělat. Kontrolovat stanici po stanici a procházet jednotlivé body u každé stanice by bylo zdlouhavé a nemuselo by být stoprocentní. Vytvořil jsem proto formulář (viz příloha 5), kde jsou vypsané všechny činnosti, které má pracovník na dané stanici nebo zařízení provést. U každé činnosti je čas, aby pracovník věděl, jak jsou jednotlivé body časově náročné a také symbol znázorňující, kdo daný úkon má provést (údržba, obsluha stroje). Po provedení musí pracovník podepsat, že danou činnost opravdu na stroji vykonal. Pracovník tak potvrdí, že TPM na stroji opravdu provedl a přebírá odpovědnost za stroj.
37
TPM se provádí jednou týdně nebo měsíčně. Ke snížení prostojů a ztrát by přispěla zvýšená spolupráce s údržbou a zapojení jej do pravidelné denní kontroly a údržby výrobní linky. Na lince vznikají poruchy, které by se daly odstranit ještě před jejím vznikem. Jedná se například o uvolněný nebo prošoupaný kabel, nefunkční tlumič na předstoperech, výměna opotřebovaných součástek, prasklá lanka na stoperech a další. Jsou to poruchy, které je možné vizuálně odhalit. V průměru se projeví až 18 závad za měsíc, jenž by údržba odhalila při pravidelné kontrole. V průměru by tam mohlo dojít ke snížení prostojů o 142 minut za měsíc.
400
300
200 346,1 hod.
322,5 hod.
100
0
23,6 hod. Prostoje od ledna do řijna 2015
Závady, které je možné odhalit pravidelnou kontrolou údržby
Prostoje od ledna do řijna při pravidelné kontrole
Zdroj: Vlastní zpracování Obr. 15 Efektivnost navrženého opatření
Z obrázku 15 je patrné, že by se pravidelnou kontrolou a údržbou ze strany údržby dalo odstranit 23,6 hodin prostojů za období od ledna do října roku 2015. V porovnání s celkovými prostoji v hodnotě 346,1 hodin vypadá úspora 23,6 hodin jako zanedbatelná. Je zapotřebí si však uvědomit, že každá hodina prostoje, kdy linka nevyrábí, stojí podnik desítky někdy i stovky tisíc korun. Odhadem by úspora 23,6 hodin prostojů za dané období znamenala pro podnik úsporu 826 000 Kč (započítány jsou pouze náklady na zaměstnance).
38
Závěr Bakalářská práce je zaměřena na metodu TPM, která patří k nástrojům štíhlého podniku, analyzovat a popsat činnosti, kterých tato metoda využívá k dosažení předem stanovených cílů podniku, do nichž patří zvýšení produktivity a efektivity strojů, snížení prostojů a ztrát. Dále je práce zaměřena na zmapování a fungování metody TPM ve společnosti ŠKODA AUTO a.s. ve dvou střediscích, analýzy současného
stavu
výrobního
procesu
v obou
střediscích
a
stanovení
navrhovaných doporučení, jenž vedou k optimalizaci TPM ve středisku 2321 konkrétně na výrobní lince motorů EA 211. V práci jsou uvedené návrhy na optimalizaci TPM návodek na výrobní lince motorů EA211. Optimalizací bylo dosaženo lepší a rychlejší orientace pracovníka v návodce, rozdělení činností podle cyklů opakování a efektivnější vizualizace činností. Navrhované doporučení již bylo společností zavedeno do praxe a výsledkem je zvýšená motivace pracovníků při TPM a lepší manipulace s návodkami. Aby podnik mohl dosáhnout metodou TPM stanovených cílů, je důležité mít jistotu, že pracovníci při TPM pracují podle rozepsaných činností, jak je uvedeno v návodkách. Součástí práce je návrh na zvýšení efektivity provedené práce. Aby každý pracovník pociťoval odpovědnost, kterou při TPM nese, podepíše se u každé činnosti, kterou na stroji provedl. Tím by mohlo dojít ke snížení pravidelných kontrol fungování procesu TPM. Provedená analýza prokázala, že ke značnému zvýšení efektivity TPM by přispěla zvýšená spolupráce s údržbou a to formou zapojení údržby do pravidelné denní kontroly výrobní linky. Analýza dále prokázala, že by se tak dalo ušetřit 142 minut prostojů za měsíc, což by pro podnik znamenalo velkou finanční úsporu a zvýšit tak spolehlivost a produktivitu výrobní linky. Dílčími rozbory a analýzami jsem chtěl přispět k zefektivnění procesu TPM a využití této metody k dosažení cílů podniku. Věřím, že se mi podařilo toho dosáhnout a doufám, že práce poslouží společnosti ŠKODA AUTO a.s. jako koncept pro optimalizaci TPM i na dalších výrobních linkách.
39
Seznam literatury FLOSS, Jakub. Zavedení metodiky Lean Six Sigma. Praha: ČVUT, 2015. Bakalářská práce. České vysoké učení technické v Praze, Masarykův ústav vyšších studií, Katedra inženýrské pedagogiky. GITLOW, Howard S. A guide to lean six sigma management skills. Boca Raton: CRC Press, 2009. 166 s. ISBN 9781420084177. HEREC, J. Moderní řízení; Štíhlá výroba. Praha: Economia, 2010. ISSN 0026872. KANJI, Edited by GOPAL, K. Total quality management: proceedings of the first Word congress. London: Chapman&Hall, 1995. 615 s. ISBN 9780412643804. KOŠTURIAK, J., FROLÍK, Z. Štíhlý a inovativní podnik. 1. vyd. Praha: Alfa Publishing, 2006. ISBN 80-86851-38-9. LEGÁT, V. a kol. Management a inženýrství údržby. 1. vyd. Praha: Professional Publishing, 2013. ISBN 978-80-7431-119-2. LIKER, J. Tak to dělá Toyota. 14 zásad řízení největšího světového výrobce. Praha: Management Press, 2007. 389 s. ISBN 978-80-7261-173-7. MASAAKI, I. Gemba kaizen. Řízení a zlepšování kvality na pracovišti. Dotisk 1. vydání. Brno: Computer Press, a.s., 2008. 314 s. ISBN 80-251-0850-3. MAŠÍN, I., VYTLAČIL, M. TPM: Management a praktické zavádění. 1.vyd. Liberec: Institut průmyslového inženýrství, 2000. 251 s. ISBN 80-902235-5-9. MAŠÍN, Ivan, VYTLAČIL, Milan: TPM. 1. vyd. průmyslovéhoinženýrství, 2000. 246 s. ISBN 80-902235-5-9.
Liberec:
Institut
MATEJUNA, Pod red. Stefana Lachiewicza i Marka a Politechnika ŁÓDZKA. Problemy współczesnej praktyki zarządzania. Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkie, 2007. ISBN 9788372832177. RAKYTA, M.: Organizácia a riadenie údržby [online], 2015. [cit. 6. 10. 2015]. Dostupné z URL http://www.tpm.sk/index.files/Page721.htm. RAKYTA, M.: Systémy údržby. [online], 2015. [cit. 6. 10. 2015]. Dostupné z URL http://www.tpm.sk/index.files/Page346.htm. SODOMKA, P.: Informační systémy v podnikové praxi, Brno: Computer Press, 2007, ISBN 80-251-1200-4.
40
STERN, U.: Tři tipy pro zvýšení OEE. [online], 2011. [cit. 5. 10. 2015]. Dostupné z URL < http://udrzbapodniku.cz/hlavni-menu/artykuly/artykul/article/tri-tipy-prozvyseni-oee/>. TOPIČOVÁ, Markéta. Štíhlá výroba a SMED ve výrobní firmě. Jihlava, 2013. Bakalářská práce. Vysoká škola polytechnická Jihlava. Vedoucí práce Ing. Petr Tyráček, Ph.D., MBA. VOCHOZKA, Marek; MULAČ, Petr. Podniková ekonomika. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2012. 570 s. ISBN 9788024743721. VOLKO, Vladimír. Co je to: "OEE"?. Ing. Vladimír Volko: lektor & konzultant v oblasti zvyšování výkonnosti podniku [online], 2009 [cit. 5. 10. 2015]. Dostupné z: http://www.volko.cz/co-je-to-oee. VSŠ - Harmonizace s koncernovým výrobním systémem [interní materiály]. Mladá Boleslav: Škoda Auto, a.s., 2011. WOMACK, P. James, JONES T. Daniel a ROOS Daniel. The machine that changed the Word. United States of America: Free press, 2007. ISBN-13: 978-07432-9979-4. ZVONEČEK, F., ZÍDKOVÁ, H. Jakost, styl života pro třetí tisíciletí. Plzeň: ZČU, 2003. 139 s. ISBN: 80-7043-243-8.
41
Seznam obrázků a tabulek Seznam obrázků Obr. 1 Vývoj přístupů k údržbě ............................................................................. 10 Obr. 2 Schéma OEE – ukazatelé pro výpočet ...................................................... 14 Obr. 3 Uložené nářadí na pracovišti ..................................................................... 20 Obr. 4 Výrobní systém Škoda – základní stavební kameny ................................. 26 Obr. 5 Základní pilíře programu TPM ve společnosti ŠKODA AUTO, a.s. ........... 27 Obr. 6 Organizační struktura útvaru VK ............................................................... 28 Obr. 7 Organizační struktura středisek VK2 – Výroba motorů .............................. 28 Obr. 8 Typy motorů .............................................................................................. 29 Obr. 9 Měsíční prostoje za rok 2015 .................................................................... 30 Obr. 10 Měsíční přehled závad za rok 2015 ......................................................... 31 Obr. 11 Rozdělení prostojů v minutách podle oddělení ........................................ 32 Obr. 12 Typy bloků motoru ................................................................................... 34 Obr. 13 Celková využitelnost výrobní kapacity linky ............................................. 35 Obr. 14 TPM plán ................................................................................................. 36 Obr. 15 Efektivnost navrženého opatření ............................................................. 38
Seznam tabulek Tab. 1 Vyjádření vzniků prostojů v procentech ..................................................... 18
42
Seznam příloh Příloha č. 1 Formulář pro zápis závad z TPM....................................................... 44 Příloha č. 2 Výrobní linka motorů - stará TPM návodka ....................................... 45 Příloha č. 3 Výrobní linka bloků motoru - TPM návodka....................................... 46 Příloha č. 4 Výrobní linka motorů - nová TPM návodka ..................................... 47 Příloha č. 5 Nový formulář pro TPM ..................................................................... 48
43
Příloha č. 1 Formulář pro zápis závad z TPM
44
Příloha č. 2 Výrobní linka motorů - stará TPM návodka
45
Příloha č. 3 Výrobní linka bloků motoru - TPM návodka
46
Příloha č. 4 Výrobní linka motorů - nová TPM návodka
47
Příloha č. 5 Nový formulář pro TPM
48
ANOTAČNÍ ZÁZNAM
AUTOR
Jakub Floss
STUDIJNÍ OBOR
6208R088 Podniková ekonomika a management provozu TPM ve ŠKODA AUTO a.s.
NÁZEV PRÁCE
VEDOUCÍ PRÁCE
Ing. Petr Novotný, Ph.D.
KATEDRA
KLRK – Katedra logistiky a
ROK ODEVZDÁNÍ
2015
řízen kvality
POČET STRAN
50
POČET OBRÁZKŮ
15
POČET TABULEK
1
POČET PŘÍLOH
5
STRUČNÝ POPIS
Cílem této bakalářské práce je zmapování TPM ve společnosti Škoda Auto a.s., provedení analýz v různých střediscích a navržení optimalizace TPM na konkrétní výrobní lince. V teoretické části je věnovaná pozornost principům a zavedení metody TPM do výrobního procesu, dále jsou zde nastíněny další metody, které napomáhají odstraňovat zbytečné plýtvání podniků. V praktické části je práce zaměřena na proces TPM ve společnosti ŠKODA AUTO, a.s., konkrétně na výrobní lince motorů EA 211, kde byla provedena analýza aktuálního stavu a následně navržena opatření, které vedou k optimalizaci procesu TPM ve výše zmíněné výrobě, a také k úspoře finančních prostředků.
KLÍČOVÁ SLOVA
TPM, OEE, štíhlá výroba, ŠKODA AUTO a.s., totálně produktivní údržba, konkurenceschopnost
PRÁCE OBSAHUJE UTAJENÉ ČÁSTI: Ano
ANNOTATION
AUTHOR
Jakub Floss
FIELD
6208R088 Business Management and Production TPM in ŠKODA AUTO a.s.
THESIS TITLE
SUPERVISOR
Ing. Petr Novotný, Ph.D.
DEPARTMENT
KLRK - Department of Logistics
YEAR
2015
and Quality Management
NUMBER OF PAGES
50
NUMBER OF PICTURES
15
NUMBER OF TABLES
1
NUMBER OF APPENDICES
5
SUMMARY
The aim of this bachelor’s thesis is to map the TPM of the company Škoda Auto a.s., to perform an analysis of the different departments and to design the most effective system of the TPM on a particular production line. The theoretical part concentrates on the principles and the implementation of the TPM methods into the production process. Furthermore, the thesis will outline the additional methods assist to eliminate inefficient processes of companies. The practical part of the work is focused on the process of the TPM in ŠKODA AUTO, a.s, particularly on the engine production line EA 211, where an analysis of the current situation was carried out and then recommendations were proposed which may lead to an effective TPM process concerning the above mentioned production process, and also save financial resources.
KEY WORDS
TPM, OEE, lean produce, ŠKODA AUTO a.s., Total productive maintenance, competitiveness
THESIS INCLUDES UNDISCLOSED PARTS: Yes
