MEGBÍZHATÓSÁGELMÉLETI ALAPOK

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gazdaság- és Társadalomtudományi Kar Üzleti Tudományok Intézet Menedzsment és Vállalatgazdaságtan Tanszék

Dr. Kövesi János egyetemi tanár Dr. Tóth Zsuzsanna Eszter egyetemi docens Erdei János mesteroktató

MEGBÍZHATÓSÁGELMÉLETI ALAPOK

Budapest 2016

Tartalomjegyzék

1. A minőség és a megbízhatóság kapcsolata

3

2. A megbízhatóság értelmezése

5

3. Megbízhatósági jellemzők nemparaméteres becslése

8

4. Rendszerek megbízhatósága

9

5. Teljeskörű hatékony karbantartás (Total Productive Maintenance, TPM)

12

6. Felhasznált irodalom

15

2

1. A minőség és a megbízhatóság kapcsolata A korai értelmezés szerint a megbízhatóságot a minőség időbeli alakulásának tekintették. Ez a megközelítés a termékek széles körére könnyen alkalmazható, különösen akkor, amikor a termékek megbízhatóságát a megbízhatóság összetevői közül egy vagy csak néhány területtel jellemezzük. Kezdetben a megbízhatóságot csak a hibamentességgel jellemezték, amely teljesen összhangban van a termék minőségével szembeni akkori elvárásokkal is. A korai, gyártói szemléletmódnál mindkét fogalmat a termék konkrét paramétereivel, illetve e paraméterek adott határok közötti meglétével azonosították. Természetes elvárás volt a jó minőségű (azaz a vizsgált termékjellemzőknek az adott határok közötti értékekkel bíró) terméktől, hogy az működőképes legyen, adott minőségi paramétereit minél hosszabb ideig megtartsa, így a minőség és a megbízhatóság fogalma nem vált el egymástól. A 80-as években lezajlott minőség-szemléletváltás eredményeképpen a minőség fogalma is tágabb értelmezésű lett, a gyártói megközelítést felváltotta a piaci, a vevői igényt hangsúlyozó minőségdefiníció. A vevőigény sokrétűségének megfelelően összetett, átfogó fogalommá vált a minőség egyre több tulajdonságot és termékjellemzőt integrálva. Jól mutatják ezt a minőség értelmezését segítő különböző modellek tényezői, melyekben kisebb-nagyobb mértékben megjelenik a megbízhatóság is. Felvetődik a kérdés: a minőség fogalmának bővülésével „túlnőtt” a megbízhatóságon, s teljesen magába foglalja azt? A termék megbízhatósága a minőség megítélésének egyik összetevője? A fentebb említett esetekben, tehát amikor a megbízhatóságot elsősorban a hibamentesség jellemzi, a kérdésre akár igennel is válaszolhatunk. A termékminőség megítélésének egyik szempontja lehet a termék várható működési ideje. Például a legtöbb elektronikai vagy az egyszer használatos termékek esetében a megbízhatóságot döntően a hibamentességgel azonosítjuk. Kevésbé, illetve egyáltalán nem hangsúlyos ebben az esetben a megbízhatóság többi területe, mint a szállítás, tárolás, javítás, karbantartás. Ezeknél a termékeknél a termékek várható tulajdonságait a hibamentesség mutatóival viszonylag jól tudjuk jellemezni, modellezni. Az elmúlt 50 évben ugyanakkor a megbízhatóság fogalma is kiteljesedett, egyre nagyobb hangsúlyt kapnak a helyreállítással, karbantartással, a biztonságos működéssel kapcsolatos szempontok. Minél összetettebb a termék, s minél kevésbé „kézzel fogható” annál több probléma adódik a minőség időbeli alakulásának pontos értelmezésével. A termék fogalma a minőség- és a megbízhatóság-elméletben is elég széleskörű. Az ISO 9000:2000 minőségügyi fogalmakat tartalmazó szabvány definícióját alapul véve, a termék egy folyamat eredménye. A termék fogalma tehát egy egyszerű csapágygolyótól egy komplett gyártósorig terjedhet, de beletartozik a szolgáltatás, a szoftver, sőt bizonyos értelemben magát az embert is ideérthetjük. A hibamentességen túl más tényezők is szerepet játszanak a termék megbízhatósági jellemzőinek kialakításában. A hangsúly a hibamentességről egyre inkább a karbantarthatóságra, fenntarthatóságra, karbantartás-ellátás képességére, használhatóságra, teljesítőképességre, hatékonyságra tevődik át. Véleményünk szerint ezért a megbízhatóságot egyszerűen a minőség részének tekinteni túlzott leegyszerűsítése a valóságnak, s fordítva is igaz, a megbízhatóság fogalma sem fedi le teljesen a minőség fogalmát. Egymással átfedő, a terméktulajdonságokat más-más szempontból vizsgáló, leíró fogalmakról van szó, de értelmezésünk szerint a termék minősége alapvetően befolyásolja a megbízhatósági tulajdonságokat is.

3

Ezt a kapcsolatot fogyasztási cikkeknél, szolgáltatásoknál – terméktől függően – is nehéz pontosan meghatározni. Különösen igaz ez a termelő berendezésekre, ahol a termék, maga a gép, a gyártósor, már önmagában is jellemzően bonyolult berendezés, összetett, sok szempont figyelembevételét igénylő működési környezetben. Ezen eszközöknél a minőség és megbízhatóság kapcsolata is új dimenzióval bővül. Ezekben az esetekben a kérdés inkább úgy vetődik fel, hogy a berendezés megbízhatósága hogyan befolyásolja a berendezésen gyártott termékek minőségét. Másképp megfogalmazva, a gépek állapota hogyan, mennyire befolyásolja a rajtuk gyártott termékek tulajdonságait? Versenykörnyezetben működő vállalatoknál ráadásul nem kerülhetjük meg a hatékonyság kérdését sem. A gépek állapota az állásidőkön keresztül hogyan befolyásolja a termelékenységi mutatókat? A minőség mellett óhatatlanul felvetődnek termelésszervezési, gazdasági kérdések is, vizsgálnunk kell ezek kapcsolatát is a megbízhatósággal. Természetesen a termékjellemzőket számos tényező befolyásolhatja gyártás közben is, de ezek közül az egyik legfontosabb tényező a gépek állapota. Különösen egy bizonyos minőségszínvonal után, ahol az egyszerű eszközökkel, módszerekkel feltárható és kiküszöbölhető hibákat már megszüntették és a folyamatokat „kézben tartják”. Az ún. veszélyes vagy rendszeres hibák nagy részének kiszűrésével, hatásuk csökkentésével még nem biztos, hogy megfelelünk a vevői igényeknek (minőség), a gyártósorról esetleg stabil állapotban is túl nagy valószínűséggel kerülhet le nem megfelelő termék. Ezt igyekszik számszerűsíteni a minőségképesség-vizsgálat. Ebből a szempontból a gép- és folyamatképességvizsgálatokat, illetve az általuk szolgáltatott mutatókat, megbízhatósági jellemzőknek is tekinthetjük, melyek segítenek a gyártási folyamat minőségi/megbízhatósági színvonalának megítélésében. A nem megfelelő minőségű termék gyártása nem csak azért okoz veszteséget a vállalatnak, mert feleslegesen használta el az anyagokat, alkatrészeket, hanem az eszközkihasználás felől nézve is, hiszen feleslegesen foglalta le az erőforrásokat. A minőség, megbízhatóság és hatékonyság közötti kapcsolatot zseniálisan egyszerű módon, egyetlen mutatóba sűrítve közvetlenül is megteremti Nakajima a teljes körű hatékony karbantartásban (Total Productive Maintenance, TPM), ahol veszteségforrásként a minőségi hiba éppen úgy megjelenik, mint a géphiba miatti állásidő, s a hatékonysági mutató (Overall Equipment Effectiveness, OEE) számolásában, a megbízhatósági tényező (rendelkezésre állás) mellett, a minőségi és teljesítménytényező is helyet kapott. A minőség, megbízhatóság, termelési, gazdasági hatékonyság kapcsolatrendszerét, az egyes területeket jellemző leggyakrabban használt mutatók segítségével az 1.ábrán szemléltetjük.

4

MINŐSÉG

MEGBÍZHATÓSÁG

Minőségi kihozatal Selejtarány PPM szint, DPMO szint Képességindexek Folyamatteljesítmény-indexek Szigma szint

OEE

Rendelkezésre állási tényező Hibamentes működés átlagos időtartama Meghibásodási ráta Helyreállítási intenzitás Készenléti tényező Karbantartási periódusidő

Optimális gazdasági élettartam Beruházás és maradványérték

éves egyenértékese Működtetés éves egyenértékese Üzemi, üzleti eredmény NPV, IRR

HATÉKONYSÁG

Teljesítményfaktor Hatékonyság-mutató, kapacitáskihasználás Minutes Per Unit mutató Ciklusidő, átfutási idő

1. ábra: A minőség – megbízhatóság - hatékonyság kapcsolatrendszere

2. A megbízhatóság értelmezése A megbízhatóságelmélet a meghibásodási folyamatok törvényszerűségeivel, a megbízhatóság számszerű jellemzőinek, mutatóinak meghatározásával, és a megbízhatóság növelésének lehetőségeivel foglalkozik. Olyan komplex tudományág, amelynek szerves része a megbízhatóság, a gazdaságosság és a hatékonyság közötti összefüggések feltárása, így a rendszerek műszaki-gazdasági szempontból optimális megbízhatóságának meghatározása (Kövesi, 2011). Kezdetben a műszaki megbízhatóság fogalmát a hibamentes működés valószínűségével azonosították, később – az ipari alkalmazások és a termelési rendszerek megbízhatósági elemzéseinek előtérbe kerülésével – a megbízhatóság fogalmához a hibamentesség mellett a javíthatóság, a karbantarthatóság és a tartósság fogalma is hozzákapcsolódott. Mindezek alapján a megbízhatóság „olyan összetett

tulajdonság, amely a termék rendeltetésétől és üzemeltetési feltételeitől függően magában foglalhatja a hibamentességet, a tartósságot, a javíthatóságot és a tárolhatóságot külön-külön, vagy ezeknek a tulajdonságoknak meghatározott kombinációját (pl. készenléti állapotot) mind a termékre, mind annak részeire vonatkozóan.” (MSZ KGST 292 – 76) A korszerű, nagy értékű rendszerektől tehát a felhasználó nemcsak az adott időtartam alatti hibamentes működést követeli meg, hanem azt is, hogy a rendszer az előírásszerű üzemeltetés, karbantartások és javítások mellett tartós is legyen. Így egy javítható termékkel szemben nemcsak az az elvárás, hogy adott időszakban hibamentesen működjön, hanem az is, hogy ha javításra van szükség, akkor ez gyorsan megtörténjen, és utána az eredeti rendeltetésnek megfelelően legyen használható a termék. A hibamentességen és a javíthatóságon túl a tartós fogyasztási cikkek és az ipari termékek vevői azt is elvárják, hogy az előírásoknak megfelelően elvégzett karbantartási és javítási tevékenységek mellett azok 5

hosszú ideig működőképes maradjanak, így a tartósság is hatással van a termék eredő megbízhatóságára. Mindezeken túl követelményként jelenik meg, hogy a tárolás és szállítás hatására se változzon meg a termék működőképessége. A ábra a megbízhatóság-elmélet alapfogalmait és legfontosabb mutatóit szemlélteti.

Megbízhatóság

Hibamentesség

Mennyiségi mutatói: • Meghibásodási ráta • Átlagos működési idő • Meghibásodási valószínűség • Hibamentes működés valószínűsége • Meghibásodások közötti átlagos hibamentes működési idő

Javíthatóság

Tartósság

Tárolhatóság

Mennyiségi mutatói: • Átlagos javítási idő • Átlagos állásidő • Helyreállítási intenzitás • Helyreállítási valószínűség • Javítás előtti átlagos várakozási idő

Mennyiségi mutatói: • Átlagos üzemi működés • Átlagos működés • q-százalékos üzemi működés

Mennyiségi mutatói: • Átlagos tárolhatósági időtartam • q-százalékos tárolási idő

12

Összetett megbízhatósági mutatók: • Készenléti tényező • Műszaki kihasználási tényező

2.

ábra: Megbízhatósági alapfogalmak és mutatók ( Balogh–Dukáti–Sallay, 1980)

A fenti ábra felosztása a korábbi, hazánkban is alkalmazott MSZ KGST 292-76 szabvány értelmezését követte, amely a későbbiekben kiegészült még a karbantarthatóság és szállíthatóság területekkel is. E fejlődést figyelembe véve, némileg eltérő alapfogalmakat kapcsol a megbízhatóság-elmélethez az MSZ IEC 50 (191): 1992 szabvány, amely szerint „a megbízhatóság általános értelemben egy olyan

gyűjtőfogalom, amelyet a használhatóság és az azt befolyásoló tényezők, azaz a hibamentesség, a karbantarthatóság és a karbantartás-ellátás leírására használnak”. 



a terméknek az a képessége, hogy adott időpontban vagy időszakaszban, adott feltételek között ellátja előírt funkcióját, feltéve, hogy a szükséges külső erőforrások rendelkezésre állnak. Ez a képesség együttesen függ a hibamentességtől, a karbantarthatóságtól és a karbantartás-ellátástól. A hibamentesség a terméknek az a képessége, hogy előírt funkcióját adott feltételek között, adott időszakaszban ellátja. A használhatóság

6





a terméknek az a képessége, hogy meghatározott használati feltételek között olyan állapotban tartható, illetve olyan állapotba állítható vissza, amelyben előírt funkcióját teljesíteni tudja, ha karbantartását adott feltételek között és előírt eljárások, valamint erőforrások felhasználásával végzik el. A karbantartás-ellátás képessége a karbantartó szervezetnek az a képessége, hogy adott feltétek között rendelkezésre bocsátja azokat az erőforrásokat és eszközöket, amelyek az adott karbantartási politika mellett a termék karbantartásához szükségesek. A karbantarthatóság vagy fenntarthatóság

Megbízhatóság

Hibamentesség

3.

Használhatóság

Karbantarthatóság

Karbantartásellátásképessége

ábra: A megbízhatóság fogalma az MSZ IEC 50(191): 1992 szabvány szerint

A megbízhatósági mutatók a megbízhatóság számszerű jellemzésére szolgálnak. Az ún. egyedi mutatók, a megbízhatóságot befolyásoló tulajdonságok egyikét (hibamentesség, javíthatóság, tartósság, tárolhatóság) jellemzik, az összetett mutatók pedig a megbízhatóságot befolyásoló tulajdonságok számszerűsítésére szolgálnak. Az összetett megbízhatósági mutatók közül a legfontosabbak a használhatóság, a készenléti tényező, illetve a műszaki kihasználási tényező, amelyek az üzemkészséget, a rendelkezésre állást fejezik ki. A megbízhatósági mutatók természetesen nemcsak a vizsgált rendszer egészére, hanem annak alrendszereire, elemeire is értelmezhetők. A 4. ábrán a termékek megbízhatósági szempontból történő osztályozását mutatjuk be.

Termék (rendszer, elem)

Nem helyreállítható

Azonnal helyreállítható

Helyreállítható

Számottevő helyreállítási időt igénylő

4. ábra: A termékek osztályozása megbízhatósági szempontból

7

Megkülönböztetünk nem helyreállítható (vagyis az első meghibásodásig működő) és helyreállítható elemeket, illetve rendszereket. Utóbbiak esetén, a helyreállítás idejétől (a meghibásodás észlelésére, okának felkutatására és következményeinek elhárítására fordított időtől) függően azonnal helyreállítható (a helyreállítási idő elhanyagolható a működési időhöz képest) és számottevő helyreállítási időt igénylő elemeket, rendszereket különböztetünk meg. Az 1. Táblázat a meghibásodások osztályozásának lehetséges szempontjait, és az azoknak megfelelő meghibásodás típusokat mutatja be.

1. Táblázat: A meghibásodások osztályozása ( Balogh–Dukáti–Sallay, 1980) AZ OSZTÁLYOZÁS SZEMPONTJA A meghibásodás bekövetkezésének oka

A meghibásodás bekövetkezésének időtartama A működőképesség elvesztésének mértéke

A meghibásodás bekövetkezésének szakasza

A MEGHIBÁSODÁS FAJTÁJA Túlterhelés következtében Elem független meghibásodása Elem függő meghibásodása Konstrukciós meghibásodás Gyártási eredetű meghibásodás Üzemeltetési meghibásodás Váratlan meghibásodás Fokozatos meghibásodás Teljes meghibásodás Részleges meghibásodás Katasztrofális meghibásodás Degradációs meghibásodás Korai meghibásodások Véletlenszerű meghibásodások Elhasználódási meghibásodások

3. Megbízhatósági jellemzők nemparaméteres becslése A megbízhatóság fogalmi rendszere is rávilágít arra, hogy a megbízhatóság matematikai modellezése valószínűségszámítási és matematikai-statisztikai alapokon történhet. Bizonyos esetekben azonban az alapvető megbízhatósági mutatók olyan egyszerű becsléssel is előállíthatók, amelyek nem igénylik a mélyebb valószínűségelméleti hátteret. Ezeket a becsléseket nemparaméteres becslési eljárásoknak nevezzük (Balogh et al., 1980). Tételezzük fel, hogy egy új termék tetszőleges 𝑡 ideig tartó élettartam vizsgálata során 𝑛 számú terméket vizsgálunk meg. A 𝑡 időtartam alatt a mintából 𝑟(𝑡) számú termék hibásodott meg és 𝑛(𝑡) számú termék működőképes. Ezekkel a jelölésekkel:

n0  n;

r t   nt   n0  n.

A meghibásodás valószínűségének becslése a 𝑡. időpontban:

n0  nt  nt  Fˆ t   1 . n0 n0

Hasonlóan becsülhető a hibamentes működés valószínűsége is:

n t  Rˆ t   . n 0 8

Az üzemeltetőt gyakran érdekli az a kérdés is, hogy az eltelt hibamentes működési idő után mekkora valószínűséggel várható a meghibásodás. Erre a kérdésre ad választ a meghibásodási ráta, amelyik szintén alapvető megbízhatósági mutató. A kérdést a következőképpen fogalmazhatjuk meg: feltéve, hogy a termék hibamentesen működött a (0, 𝑡) intervallumban, mekkora a valószínűsége annak, hogy az ezt követő (𝑡, 𝑡 + 𝑡) szakaszban meghibásodik?

t t

0

t  t

5. ábra: A meghibásodási ráta értelmezése

A választ megkapjuk, ha a vizsgált szakaszban meghibásodott termékek számát elosztjuk a 𝑡 időpontig működőképes termékek számával és a 𝑡 időhosszal.

nt   nt  t  ˆ t , t  t   , nt t

A 𝜆(𝑡)𝑡 mennyiség minden 𝑡 időpontban lényegében annak a valószínűségét adja meg, hogy a 𝑡. időpontig hibamentesen működő termék a következő kicsi 𝑡 időegység alatt meghibásodik.

Feladat Izzók élettartam vizsgálata során 1000 izzóból 2000 óra alatt 60 hibásodott meg. Számítsuk ki a hibamentes működés valószínűségét t = 2000 órára! A 2000 órát követő 300 órás szakaszban további 20 izzó hibásodott meg. Számítsuk ki a meghibásodási ráta értékét a 2000… 2300 órás időszakra!

n 0  n 2000 60 Fˆ t     0,06 n 0 1000

Rˆ t   0,94 n(2000) = 940 db n(2300) = 920 db

n 2000  n 2300 940  920 ˆ 2000,2300    0,71  10−4/óra n 2000  300 940  300 4. Rendszerek megbízhatósága Az 𝐹(𝑡) meghibásodási és az 𝑅(𝑡) hibamentes működési valószínűségek ismeretében a rendszerek megbízhatósága is meghatározható. Megbízhatóságelméleti szempontból rendszer alatt az egymással kapcsolatban lévő elemek egy, a célnak megfelelően körülhatárolt csoportját értjük. A rendszerek független megbízhatóságú és nem független megbízhatóságú elemekből épülhetnek fel. Az előbbiek olyan elemekből állnak, amelyeknek a meghibásodása nem vonja maga után a rendszert felépítő többi elem meghibásodását (Kövesi, 2011; Gnyegyenko et al., 1970).

9

A továbbiakban csak független megbízhatóságú elemekből álló rendszerekkel foglalkozunk. Az olyan rendszert, amely akkor és csak akkor működik, ha valamennyi eleme működik, megbízhatósági szempontból soros rendszernek nevezzük.

1

2

n

6. ábra. Soros rendszer

Ekkor a rendszer megbízhatósági (hibamentes működési) függvénye:

R(t )   Ri (t )   1  Fi (t ) n

n

i 1

I 1

ahol 𝑅𝑖 (𝑡) az 𝑖-edik elem megbízhatósági függvényét jelöli. Az olyan rendszert, amely akkor és csak akkor hibásodik meg, ha valamennyi eleme meghibásodik, megbízhatósági szempontból párhuzamos rendszernek nevezzük: 1

2

n

7. ábra: Párhuzamos rendszer

F (t )   Fi (t )   1  Ri (t ) n

n

i 1

i 1

R(t )  1   1  Ri (t ) n

i 1

Az összefüggésekből látható, hogy az elemek számának növelésével soros rendszer esetén az eredő megbízhatóság csökken, párhuzamos rendszer esetén pedig nő.

10

Feladat Tételezzük fel, hogy azonos elemekből álló párhuzamos rendszert kívánunk felépíteni. Legyen egy elem beruházási költsége 𝐾𝐵 és a teljes rendszer meghibásodása esetén jelentkező veszteség 𝐾𝑉 (ahol 𝐾𝑉 ≫ 𝐾𝐵 ), és a rendszert felépítő elemek legyenek azonos 𝑅𝑖 (𝑡) megbízhatóságúak. Megbízhatósági és gazdaságossági szempontból mennyi az optimális elemszám? Ha a rendszert 𝑛 elemből építjük fel, akkor a rendszer összes költségének várható értéke két részből tevődik össze: a beruházási összköltségből és a meghibásodás várható költségéből. Így a célfüggvény:

𝐾ö = 𝑛𝐾𝐵 + (1 − 𝑅𝑖 )𝑛 𝐾𝑣 Ennek minimuma az alábbi optimális elemszámot szolgáltatja:

𝑙𝑛 [ 𝑛=

−𝐾𝐵 ] 𝐾𝑣 ln(1 − 𝑅𝑖 ) ln(1 − 𝑅𝑖 )

Az egyes paraméterek hatását érzékelteti az alábbi példa. Legyen 𝐾𝑉 = 100𝐾𝐵 és az elemek átlagos megbízhatósága a vizsgált időszakban csak 50%, azaz 𝑅𝑖 = 0,5. Ebben az esetben az összefüggés alapján számolt optimális elemszám csupán 6 db. Összetett rendszereket soros, párhuzamos alrendszerekre próbáljuk bontani, s ha ez sikerül, akkor a rendszereredő a fenti képletek alkalmazásával meghatározható. B1 B2 A

D C1

C2 C3

8. ábra: Összetett rendszer

Gyakran előfordul azonban, hogy olyan rendszereket kell modellezni, amelyeket nem tudunk sorospárhuzamos alrendszerekre szétbontani. Ilyen, viszonylag gyakran alkalmazott tartalékolási rendszer például, az ún. n-ből m rendszer is. Ebben az esetben a sikeres működés feltétele az, hogy „n” számú párhuzamosan kapcsolt elem közül legalább „m” számúnak kell működnie. Leggyakoribb fajtájuk a 3-ból 2 rendszerek.

11

Az ilyen, s ehhez hasonló esetekben, amikor is nem lehet a rendszert soros-párhuzamos alrendszerekre szétbontani, segíthet az igazságtáblával történő rendszer megbízhatóság számolás. Ebben az esetben is feltételezzük, hogy a rendszerelemeknek csak két állapota van, s hogy a megbízhatósági paramétereket a hibák bekövetkezése, ill. be nem következése nem befolyásolja. A módszer lényege, hogy a rendszer minden lehetséges állapotát megvizsgáljuk, kiszámoljuk az állapotok bekövetkezésének valószínűségét. A megbízhatósági diagram segítségével viszonylag egyszerűen meghatározhatjuk az ún. működési utakat, azaz azon állapotokat, amikor a rendszer működik. Ezek állapotvalószínűségeit összegezve megkapjuk a rendszer eredő megbízhatóságát (Kövesi, 2011). Feladat: Adott az alábbi rendszer, amely akkor működőképes, ha az R3 elem mellett az R1 és R2 közül legalább az egyik működik. Igazságtábla alkalmazásával határozzuk meg a rendszer eredő megbízhatóságát! R1 R3 R2

R1=0.8

R2=0.9

R3=0.95

2. Táblázat: Feladat megoldása igazságtáblával R1 + + + +

R2 + + + +

R3 + + + +

ÁLLAPOT

ÁLLAPOTVALÓSZÍNŰSÉG

KUMULÁLT MŰKÖDÉSI VAL.

állás állás állás állás állás működés működés működés

0,001 0,004 0,009 0,036 0,019 0,076 0,171 0,684

0076 0,247 0,931

RENDSZER-

Re=0.931, tehát az eredő megbízhatóság 93,1%. 5. Teljeskörű hatékony karbantartás (Total Productive Maintenance, TPM) A gyártórendszerek műszaki megbízhatóságának kitüntetett szerepe van a gyártás és forgalmazás költségeinek csökkentésében, a termékek és szolgáltatások minőségének javításában, a rugalmasság növelésében és az átfutási idők leszorításában.

A TPM Seiichi Nakajima által kifejlesztett menedzsment koncepció, amely lényegében a TQM szellemiségének és eszközrendszerének alkalmazását jelenti a termelésirányítás, a minőségbiztosítás és a megbízhatóság alapú karbantartás egymáshoz kapcsolódó feladatrendszerében. 12

A TPM fogalma alatt manapság egy olyan átfogó, termelésközpontú menedzsment koncepciót értünk, amely felöleli a vállalati működés szinte minden aspektusát. Olyan vállalati kultúrát alakít ki, amely a csoportmunkára építve folyamatosan igyekszik kiküszöbölni a veszteségeket, s növelni a gyártórendszerek hatékonyságát. Ennek megfelelően a teljes körű hatékony karbantartási programok alapvető eszközrendszere az alábbiakat támogatja:  gyártórendszerek rendelkezésre állásának (megbízhatóságának) maximalizálása;  autonóm karbantartás és team munka;  folyamatos problémamegoldó- és javító tevékenység. Nakajima koncepciója szerint a gyártóberendezéseknek, mint rendszereknek a hatékonyságát az ún. 6 nagy veszteségforrás függvényében kell vizsgálni (a termelési folyamatba betervezett leállások és karbantartások mellett). Ezek azok a veszteségek, amelyek jelentősen csökkentik a berendezések hatékonyságát. A gyártórendszer hatékonysága tulajdonképpen annak a mércéje, hogy a berendezéseken keresztül mekkora hozzáadott értéket tud előállítani a termelési folyamat. A veszteségek az alábbi 3 csoportba sorolhatók (Nakajima, 1988, 1989): 1. Állásidő, üzemen kívül töltött idő (downtime):  műszaki meghibásodások, üzemzavarok;  beállítási, összeszerelési, átállási veszteségek. 2. Nem megfelelő sebességből adódó veszteségek (speed losses):  holtidő (üresjárat), kisebb leállások  csökkentett sebesség. 3. Hibák (defects):  minőségi hibák és selejt;  indítási, kitermelési veszteségek. A felsorolt lehetséges veszteségforrásokra épülő megközelítés messze túlmutat a szűken értelmezett meghibásodási eseményekre koncentráló megbízhatóság értelmezésen, hiszen a termelés, a karbantartás és a minőségbiztosítás hatásainak együttes figyelembevételét igényli.Természetesen egy adott gyártórendszer esetén a felsoroltaknál kevesebb, vagy több veszteségforrást is figyelembe lehet venni, de minden veszteséget „időveszteségként” kell elszámolni. Ennek megfelelően a gyártórendszer hatékonysága (OEE, Overall Equipment Effectiveness) a következőképpen jellemezhető (Nakajima 1988, 1989):

𝑂𝐸𝐸 = 𝐴 ∗ 𝑃 ∗ 𝑄 ahol:   

𝐴 a rendelkezésre állás (availability), 𝑃 a teljesítmény faktor (performance rate), 𝑄 a minőségi faktor (quality rate).

13

1. Műszaki meghibásodások, üzemzavarok 2. Beállítási, összeszerelési, átállási veszteségek

5. Indítási, kitermelési veszteségek 6. Minőségi hibák, selejt

3. Holtidő, üresjárat, kisebb leállások 4. Csökkentett sebesség

9. ábra: Az OEE mutató tényezőinek és a 6 nagy veszteségforrásnak a kapcsolata

Látható, hogy „A” az első két veszteségforrást, „P” az ezt követő kettőt, míg „Q” a minőségromlást méri. A rendelkezésre állás, a teljesítmény faktor és a minőségi faktor minden egyes munkaállomáson mérhető, meghatározható, de természetesen az egyes tényezők súlya a gyártott terméktől, a termelő berendezéstől és a termelési rendszertől függően változhat. A TPM Nakajima által megfogalmazott célkitűzése az 𝑶𝑬𝑬 > 85 % hatékonysági szint elérése.

14

6. Felhasznált irodalom BALOGH A, – DUKÁTI L. – SALLAY L. (1980): Minőség-ellenőrzés és megbízhatóság. Műszaki Könyvkiadó, Budapest GNYEGYENKO, B. V. – BELJAJEV, J. K. – SZOLOVJEV, A.D. (1970): A megbízhatóságelmélet matematikai módszerei. Műszaki Könyvkiadó, Budapest KÖVESI J. (szerk.): Minőség és megbízhatóság a menedzsmentben, Typotex Kiadó, Budapest, 2011. MSZ KGST 292 – 76: A megbízhatóság alapvető fogalom meghatározásai. MSZ IEC 50(191):1992 Nemzetközi elektrotechnikai szótár. 191. kötet: Megbízhatóság és a szolgáltatás minősége NAKAJIMA S.: Introduction to TPM. Productivity Press, Cambridge, Massachusettes, 1988 NAKAJIMA S.: TPM Development Program. Productivity Press Cambridge, Massachusettes, 1989

15