Total Productive Maintenance  (introductie-artikel)
Sámen stapsgewijs de machine-efficiëntie vergroten

De basis voor een efficiënt bedrijf is een machinepark dat draait als een zonnetje. Daarom moet iedereen - van operator tot onderhoudsmonteur - zich gezamenlijk inzetten om de overall equipment effectiveness (OEE) te verbeteren. Deze filosofie vormt de basis van Total Productive Maintenance (TPM). Kleine multidisciplinaire teams, die 'eigenaar' zijn van de machineprestaties, verbeteren stapje-voor-stapje de OEE van hun machines. Om dat voor elkaar te krijgen is er aandacht voor autonoom onderhoud, preventief onderhoud, training, veiligheid, en voor de standaardisatie van werkprocessen. De heilige graal: nul fouten, nul verliezen en nul ongevallen.

'Alle efficiency-verbeteringsmethoden hebben tot doel om de productiviteit te vergroten en om verliezen te beperken', aldus Ton van Kollenburg, director process industry bij Blom Consultancy. 'Verder zie je altijd een cyclische plan-do-check-act aanpak terug.'

'Ik denk dat het typisch Westers is, dat verschillende bedrijfsdisciplines daarbij hun eigen invalshoek hebben gekozen. In Japan is er minder sprake van een hokjesgeest. Alleen hier is er een strikte scheiding tussen bijvoorbeeld lean manufacturing en de theory of contraints, ontwikkeld vanuit de logistiek, en Six Sigma, dat is bedacht door kwaliteitsmanagers.'
Ook de onderhoudstechnici hebben hun eigen methoden ontwikkeld. Hun belangrijkste tools zijn Reliability Centered Maintenance en Total Productive Maintenance.

TPM populair in (semi-)procesindustrie, en in automotive en food-sector
Voorbeelden van enkele bedrijven die TPM toepassen zijn:

• Aviko
• Delicia
• Heineken
• Lassie
• Nedalco
• Outokumpu (als kapstok voor WCM)
• Unilever (als kapstok voor WCM)
• Hoe divers het toepassingsgebied van TPM is, blijkt uit TPM-applicaties in Japan. Daar zie je TPM o.a. in food, chemie, de metaalverwerkende industrie, in de automotive sector en in machine-fabrieken.

Samen verantwoordelijk
Bijna alle industriële productieprocessen worden uitgevoerd met machines. Het is dus helemaal niet zo gek om het machinepark centraal te stellen, als je de productiviteit wilt verhogen.
Bij Total Productive Maintenance (TPM) is het uitgangspunt dat iedereen zich verantwoordelijk moet gaan voelen voor de maintenance van het machinepark. Maintenance betekent daarbij eerder 'verbetering' dan 'onderhoud'. Volgens de TPM-filosofie functioneert een machine namelijk het slechtst bij de aanschaf!. TPM heeft tot doel om daarna systematisch verborgen gebreken bloot te leggen, zodat continu verbeteringen kunnen worden doorgevoerd.

TPM is Japans, maar de historie begint in Amerika, met de preventieve onderhoudsconcepten die daar al in de jaren veertig werden ontwikkeld.

Hein Winkelaar**, TPM-manager bij PURAC Biochem, vermoedt dat de Amerikanen daardoor nu moeite hebben met de aanvaarding van TPM. 'Japanners gaan uit van een gezamenlijk streven naar verbeteringen in kleine stapjes, kaizen noemen zij dat.  Volgens hen moet je daarbij eerst in kaart brengen wat je wilt verbeteren, en daarna kijken wat je zélf kunt doen om problemen op te lossen en te voorkomen, dit noemen zij autonoom onderhoud.  Pas daarna komt dan het toepassen van preventief onderhoud in zicht. De Amerikanen zijn het met die visie niet eens. Volgens hen is preventief onderhoud juist het uitgangspunt.' 

Total employee participation
In het begin van de jaren zestig bestudeerden een aantal Japanse bedrijven de preventieve onderhoudsmethodes in de VS. Dit leidde tot de oprichting van het Japan Institute for Plant Maintenance (JIPM).

De term TPM valt voor het eerst in 1961, binnen het Japanse bedrijf Nippondenso. Deze toeleverancier aan de automobielindustrie voerde op dat moment een verbeterproject uit, genaamd 'productive maintenance with total employee participation.'

Seiichi Nakajima, werkzaam binnen het eerdergenoemde JIPM, werkte de TPM-ideeën daarna op wetenschappelijke wijze uit. Hij ontwikkelde onder meer een gefaseerd implementatieproces, dat uitgaat van acht 'pilaren'. De eerste drie daarvan zijn het streven naar continue verbeteringen, en de invoering van autonoom en gepland onderhoud.

Bewust maken
'De invoering van TPM begint met het je bewust maken van de verborgen verliezen', legt Van Kollenburg uit. 'Een voorbeeld van zo'n verlies is een machinestoring, of tijd die nodig is om een machine om te stellen. Ook als een machine niet op volle snelheid kan draaien of ondeugdelijke producten aflevert, wordt dit als een verliespost beschouwd.'

Bij een 'verlies-vrij' proces hebben alle machines een overall equipment effectiveness (OEE) van 100%. In dat geval draait iedere machine altijd op volle snelheid en levert die enkel producten van goede kwaliteit af (zie het jargon).

In de praktijk is de OEE vaak slechts 40-50%. Het doel van TPM is nu, om de OEE per machine geleidelijk te verhogen tot tenminste 80%. 'We beginnen daarbij met een pilot-project, waarbij we de OEE van één bepaalde machine gaan meten. Dat doen we in eerste instantie gewoon met pen en papier. Dat heeft als voordeel dat de betrokkenen meteen gevoel krijgen voor de zaken die de OEE beïnvloeden.'

Verbeteren
Parallel aan het meten van de OEE wordt het achterstallige onderhoud uitgevoerd, deze opruimactie heet de Total Clean Out. Hierna is de weg vrij voor de invoering van de eerste echte pilaar van TPM: de continu-verbeteren-cyclus. 'Op dat moment wordt er een klein multidisciplinair team gevormd, dat één specifiek probleem dat de OEE beperkt, gaat aanpakken. Het project dat zo'n team uitvoert heet een small group activity oftewel SGA. In een SGA-projectteam zitten meestal zowel machine-operators als monteurs, en verder bijvoorbeeld nog kwaliteitcontroleurs of logistieke planners. Het voordeel van het werken in teamverband is dat iedereen zich gezamenlijk verantwoordelijk gaat voelen voor het functioneren van de machine.'

Eigenaar
Het team wordt als het ware eigenaar van de machineprestatie, hetgeen een ware cultuuromslag met zich meebrengt. "Ik bedien, jij repareert" wordt daardoor: "Wij als operator en monteur zijn sámen verantwoordelijk voor het functioneren van onze installatie".

Het probleem dat het SGA-team gaat aanpakken wordt geselecteerd via een Pareto-analyse. Vervolgens gaat het team op zoek naar de oorzaak van dat probleem. Een Ishikawa-diagram, waarbij je via een visgraatstructuur gevolgen en oorzaken in kaart brengt, kan daarbij helpen. Ook wordt regelmatig de uitgebreidere CEDAC-methode gebruikt, hetgeen staat voor Cause Effect Diagram with Additional Cards.

'Heeft het SGA-team de oorzaak gevonden, dan sturen zij een aanpassingsvoorstel naar het management, inclusief een kosten-baten analyse. Bij goedkeuring wordt de wijziging doorgevoerd, en tenslotte wordt gemeten of de OEE daadwerkelijk is verbeterd.'

Stapje-voor-stapje
Hierna gaat het SGA-team bezig met het probleem dat daarna de OEE het meest beperkt. Zo wordt de OEE dus stapje-voor-stapje verder verhoogd.  

Deze verbetercyclus is slechts de eerste pilaar van TPM, daarna volgen er nog zeven (zie het jargon). 'Pilaar nummer twee is bijvoorbeeld de invoering van autonoom onderhoud. Hierbij voeren niet alleen de monteurs onderhoud uit, maar doet iederéén dat. De operators inspecteren bijvoorbeeld op gezette tijden de machines, en maken die zelf schoon.'

Daarna volgt pilaar drie, het ontwikkelen van een schema voor preventief onderhoud, en pilaar vier: training. Pilaar vijf, early management, speelt onder meer bij de aanschaf van nieuwe machines. Bij de beslissing weeg je dan mee, hoe je de machine gaat onderhouden. ´Dat is best belangrijk, want ik heb wel eens meegemaakt dat een machine met de deur tegen de muur werd geplaatst. Ook blijkt het soms handig als een machine is voorzien van doorzichtige perspex afdichtingen, zodat je het apparaat gemakkelijk kunt inspecteren.'

Zuilen
De eerste vier TPM-pilaren vindt Van Kollenburg het belangrijkst, hoewel er formeel nóg vier volgen. 'Ik ben niet zo gecharmeerd van het denken in zuilen, dat vind ik één van de zwakste punten van TPM. De grenzen tussen de verschillende pilaren zijn vaag, in wezen zou TPM één geheel moeten zijn.  Dan kan een SGA-team bijvoorbeeld vaststellen dat er te weinig preventief onderhoud wordt gedaan.'

'Bedrijven met veel machines of geautomatiseerde procesregelingen kunnen haast niet om TPM heen', besluit Van Kollenburg. 'Wel moet je uitkijken dat je niet teveel focust op locale optimalisatie. Het is daarom verstandig om naast TPM ook nog een andere optimalisatietechniek te gebruiken, zoals lean manufacturing.'

Hulp nodig bij de implementatie van TPM?  

> Zie voor een eerste case-beschrijving Purac hieronder!
> Andere TPM-cases vindt u via het keuze-menu linksbovenaan dit artikel

Bij PURAC, een bedrijf dat melkzuurderivaten maakt, staat TPM niet 'slechts' voor Total Productive Maintenance, maar voor Total Productivity Management. Op die manier wordt benadrukt dat de focus niet alleen ligt op de machines, maar op de efficiëntie van álle bedrijfsprocessen. 

Hein Winkelaar**, TPM manager bij PURAC: 'TPM ging bij ons spelen nadat ons moederbedrijf, CSM, een bakkerij-ingrediënten-fabriek overnam van Unilever. Het management van CSM vond het toen erg bijzonder, dat de mensen in die ingrediëntenfabriek zo veel van TPM wisten.  Het CSM-management besloot toen om TPM binnen heel CSM in te voeren. Dat gebeurde in de afgelopen drie jaar.'

'Voor de uitrol binnen Purac ben ik de projectleider. Het is echter de bedoeling dat ik op termijn overbodig wordt. Typerend voor TPM is namelijk, dat je eerst de verantwoordelijkheden uitsplitst, en die vervolgens overdraagt naar de werkvloer.'

De implementatie van TPM wordt begeleid door Japan Maintenance Associate Consultants (JMAC). 'Dit is de Europese adviestak van JIPM, het Japan Institute for Plant Maintenance.  JMAC zit in Parijs en werkt ook samen met Unilever, vandaar.'

'Wij volgen strikt de implementatiemethode van het Japan Institute of Plant Maintenance. Daarbij is het de bedoeling dat je TPM pilaar voor pilaar invoert. Hoewel er daarbij zo'n honderd deelstappen zijn, ervaren wij dat niet als bureaucratisch. Integendeel, TPM stimuleert juist het oplossingsgericht denken. Door de borden met de OEE-indicatoren zien de mensen welke problemen er zijn, en gaan ze vanzelf nadenken over de oorzaak daarvan.'

Hoewel TPM erg ingewikkeld lijkt, valt dat in de praktijk mee. 'Dat komt doordat de noodzaak van alle pilaren in wezen een logisch voortvloeisel is van de eerste pijler, het continu opsporen van verliezen en het doorvoeren van verbeteringen.'

Winkelaar licht dit toe, door het pilot-project van TPM binnen Purac te beschrijven. Dit betrof een fabriek voor calciumlactaatpoeder. 'We begonnen met het definiëren van OEE-kentallen voor alle machines in die fabriek. Vervolgens hebben we met een Pareto-analyse in kaart gebracht, welke factoren de OEE-kentallen het meest beperkten. Dit bleken twee zaken te zijn, namelijk een pomp die elke drie weken ging lekken, en een communicatieprobleem tussen twee afdelingen.' 

Menselijke factor
Dat laatste vraagt om enige uitleg. TPM richt zich toch primair op het verbeteren van de machine-efficiëntie?. 'Als je alleen de factoren machine-beschikbaarheid, machineprestatie, en productkwaliteit meeneemt in het OEE-kental meeneemt is dat zo. Dan ga je echter voorbij aan het feit dat 80% van de efficiëntieverliezen worden veroorzaakt door mensen. Om die menselijke factor meetbaar te maken, werken wij met maar liefst tien factoren in onze OEE-kentallen. Op die manier kan ook het al dan niet op tijd aanleveren van een grondstof worden meegenomen. En zelfs het tijdig of niet transporteren van die grondstof van de ene fabriek naar de andere. Hierdoor konden we ook het bovengenoemde communicatieprobleem aan het licht brengen.'

Vervolgens werd er een 'verbetergroep' gevormd, om dit communicatieprobleem op te lossen.  'In dat team zaten twee mensen van iedere fabriek, en daarnaast een monteur en een kwaliteitsmanager. Het mooie van TPM is nu, dat zo'n team in 70% van de gevallen vanzelf met een oplossing komt. In dit geval kwam het er op neer, dat de fabrieken elkaar via e-mail op de hoogte moesten gaan houden van elkaars status. Bovendien werden de verantwoordelijkheden van de betrokken afdelingen vastgelegd in aparte OEE-factoren. De toeleverende fabrieksafdeling heeft nu dus zijn eigen OEE-factor. Daardoor zie je direct als zij hun beloften niet nakomen.'

Op soortgelijke wijze werd het tweede probleem opgelost, het veelvuldig optreden van pomplekkage. 'In het betreffende verbeterteam was iemand van de pompleverancier opgenomen. Mede daardoor werd snel duidelijk dat niet het optimale pakkingsmateriaal werd gebruikt, en dat de pomp niet tijdig op lekkages werd gecontroleerd. Zo kom je dus vanuit pilaar één van TPM, het continue verbeteren, vanzelf terecht op pilaar drie: preventief onderhoud.'

Het continu verbeteren is een cyclisch proces, benadrukt Winkelaar. 'Nu we de grootste problemen in de poederfabriek hadden opgelost, gingen we de zaken aanpakken, die op dat moment de OEE het meeste beperkten. We kwamen toen terecht bij een verpakkingsmachine, waarbij 2,5% van de verpakkingen werden afgekeurd. De oorzaak bleek te liggen in vervuiling. Daardoor bleken de sensoren de verpakkingen niet waar te nemen, of er ontstonden zwarte strepen op de verpakkingen door vervuilde transportbanden.'

Een Total Clean Out, een schoonmaakactie dus, bracht de oplossing. 'En om die verbetering vast te houden, kwamen we terecht bij pilaar twee van TPM, autonoom onderhoud. Er werd namelijk besloten dat de operators voortaan zelf hun machines schoon zouden gaan houden. Daartoe werden rekken met gereedschap bij de machines geplaatst.'

Winkelaar komt nog even terug op de lekkende pomp. 'Door de opstartprocedure daarvan te standaardiseren kun je ervoor zorgen dat die pomp minder zwaar wordt belast en dus minder vaak hoeft te worden onderhouden. Zo kom je op pilaar vier van TPM: het standaardiseren van de werkprocessen.'

Door de kennis die Purac opdoet door het toepassen van de TPM-pijlers één tot en met vier, kan later ook pilaar vijf in de praktijk worden gebracht: het meewegen van de onderhoudsaspecten bij de aanschaf van nieuwe machines.

Op dit moment zijn de eerste twee pilaren uitgerold. 'Vorig jaar heeft TPM ons meer dan een miljoen euro opgeleverd, alleen al in Nederland. Dat komt met name doordat we nu meer producten maken met dezelfde productiecapaciteit, en doordat de onderhoudskosten zijn gedaald.'

De uiteindelijke doelstelling is om mee te dingen naar de award die het Japan Institute for Productive Maintenance jaarlijks uitreikt. 'Zo kunnen we aan onze klanten en aandeelhouders laten zien, dat we op weg zijn om een world class manufacturer te worden', besluit Winkelaar.

Hulp nodig bij de implementatie van TPM ?

Verwijzen naar dit artikel op internet?
Gebruik als link: http://www.procesverbeteren.nl/TPM/TPM.php

**) Hein Winkelaar is in 2008 een eigen bedrijf begonnen, genaamd PSTAMP.
     Daarnaast geeft hij les op het gebied van TPM en Lean aan de Universiteit van Utrecht.