Lean Maintenance: как соблюсти принципы бережливости в техническом обслуживании

Статья из альманаха «Управление производством».

Эта статья из архива альманаха «Управление производством», отражает ситуацию на момент её первой публикации, но этот опыт по-прежнему может быть интересен многим.

Зародившись в рамках автомобильной промышленности, концепция Бережливого производства проникла не только на предприятия других отраслей производства, но и в постепенно подчинила себе практически все функции организации. Ее подходы и инструменты используются в логистике, управлении качеством, административных процессах и, как показывает масса успешных примеров, применимы к любой операции в организации. Так, наряду с Бережливым производством сегодня сформировалось и Бережливое техобслуживание. На чем оно строится и каковы его преимущества?

Кроме портала, мы предлагаем вам и альманах «Управление производством». Все самое интересное и уникальное мы публикуем именно в нем. 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!

Lean Maintenance, или Бережливое техническое обслуживание, как и Бережливое производство, ориентировано на качественное и эффективное решение задач (в данном случае технического обслуживания оборудования) без потерь, с максимальными выгодами и с минимальными затратами ресурса. При этом важно подчеркнуть, что Lean Maintenance не означает получение максимальной выгоды в ущерб качеству или безопасности. При стремлении к сокращению потерь качество выполняемой работы и безопасность работников всегда остаются приоритетом. 

К ресурсам в данном контексте относятся: труд работников, заменяемые детали, инструменты, энергия, капитал и управленческая работа, а к выгодам – повышение надежности (доступности) оборудования и воспроизводимости (устойчивости) процессов (выполнение процессов с минимальными отклонениями). Реализация принципов бережливости в техническом обслуживании подразумевает тщательную оценку каждой операции с точки зрения создаваемой в ее результате ценности. Делая упор на эффективность процессов технического обслуживания, Lean Maintenance повышает качество конечного продукта, производительность труда работников и конечную прибыльность всей организации. 

В рамках Lean Maintenance выделяют следующие виды потерь: 

1. Избыточная работа – проведение технического обслуживания, когда в нем нет необходимости; дублирующие операции.
2. Неэффективное управление движением запасов – ненужное перемещение деталей, инструментов; отсутствие необходимого количества деталей в нужное время.
3. Ожидание, когда оборудование будет готово к профилактическому обслуживанию.
4. Избыточные запасы деталей, инструментов для ремонта и т.д. 
5. Неэффективная работа, брак – проведение техобслуживания, которое не повышает надежность работы оборудования; необходимость повторного выполнения обслуживания из-за некачественного выполнения. 
6. Лишние перемещения (движения) сотрудников – например, для поиска необходимого материала, деталей, инструментов. 
7. Неэффективное управление информацией – сбор данных, которые не способствуют выявлению отказов, или неспособность сбора и обработки критически важных для качественной работы оборудования данных.
8. Неполное использование ресурсов – например, способности операторов оборудования самостоятельно проводить диагностику состояния или уход за оборудованием.

Преимущества Бережливого технического обслуживания

В условиях ожесточающихся требований и высокой конкуренции на рынке компании осознают необходимость перемен. Растет стоимость вывода продукции на рынок, меняются запросы клиентов и нормативные требования, оборудование усложняется и требует высокой квалификации операторов. Бережливый подход к техническому обслуживанию и ремонту позволяет уверенно отвечать на эти вызовы и обеспечивает:

• устойчивый и скоординированный подход к операциям ТОиР на всем предприятии;
•  постановку задач с учетом желаний руководства, направляемых сверху вниз, и поступающих снизу вверх с производства точных диагностических данных о состоянии и мощностях парка оборудования;
• возможность достаточно быстрой окупаемости внедрения, поскольку повышение надежности оборудования и сокращение сроков простоев повышает гибкость и рентабельность производственного процесса;
• повышение качества продукции и снижение частоты отклонений и отказов, первоочередное внимание к критическому оборудованию и системам;
• повышение мотивации сотрудников в результате их большей вовлеченности в процесс технического обслуживания и ремонта, рост их квалификации;
• учет вклада каждого сотрудника в общие показатели деятельности предприятия;
• более быстрое реагирование на меняющиеся требования законодательства и рынка;
• снижение операционных затрат в результате оптимизации запасов деталей и инструментов, а также сопутствующее высвобождение пространства и упрощение управления производственными процессами.

Таблица 1. Техники и инструменты бережливого технического обслуживания и ремонта

Фаза подготовки к переходу на бережливое техническое обслуживание и ремонт

Переход на Бережливый ТОиР начинается с оценки сильных и слабых сторон существующих практик технического обслуживания и ремонта (оценка текущего состояния). Осуществить это при помощи картирования цепочки создания ценности, которое помогает зафиксировать все операции, выполняющиеся в ходе обслуживания и ремонта оборудования, и оценить их целесообразность. Особое внимание уделяется требованиям, предъявляемым к оборудованию на основании производственных задач и графика. Они помогают определить приемлемый уровень надежности оборудования в будущем. Приемлемый уровень подразумевает устойчивость и надежность, в первую очередь, критически важного для производственного процесса оборудования и соблюдение принципов безопасности работников и окружающей среды. Оборудованию, не имеющему принципиального влияния на ход процесса и/или мало подверженному отказам, допустимо уделять меньше внимания в ходе технического обслуживания.

Затем определяются приоритетные области улучшения и на их основе разрабатывается план внедрения улучшений в техническое обслуживание и ремонт оборудования. Данный план включает в себя анализ критичности оборудования для разных процессов, оптимизацию обслуживания, обучение соответствующего персонала, внедрение лучших практик и распределение задач по соответствующим функциональным подразделениям. В таблице 1 перечислены примеры основных методов и инструментов Lean, используемых на данном этапе.

Рассмотрим пример внедрения бережливого технического обслуживания и ремонта на фармацевтическом предприятии Grange Castle (входит в состав американской фармкомпании Pfizer). Основная цель внедрения Lean Maintenance заключалась в снижении количества операций по техническому обслуживанию и ремонту, не добавляющих ценности и сокращение соответствующих издержек на 30% (цель более высокого уровня). Для достижения поставленных целей был внедрен ряд принципов и техник Lean. 

Первым делом была проведена оценка текущего состояния, на основании которой были выделены следующие ключевые задачи:

1. Оптимизация графика обслуживания путем сокращения объема профилактических работ на 30%.
2. Упрощение технического обслуживания и ремонта оборудования за счет устранения дублирующих операций и снижения сложности остающихся, а также соответствующее упрощение документооборота.
3. Внедрение лучших практик, встречающихся в ТОиР в отрасли.

Инструкции, шаблоны и алгоритмы для старта проекта LEAN вы можете найти в практическом руководстве по внедрению бережливого производства.

В Таблице 2 представлены характеристики текущего состояния в Grange Castle и поставленные задачи внедрения бережливого технического обслуживания и ремонта оборудования. Как показала оценка, определенные элементы бережливых практик уже применялись в рамках технического обслуживания. Задача заключалась в освоении и внедрении новых практик и дальнейшем снижении потерь в процессах ТОиР.

Таблица 2. Методы и практики, используемые в бережливом техническом обслуживании и ремонте.

 Фаза внедрения бережливого технического обслуживания и ремонта. Определение стратегии технического обслуживания и частоты его проведения

Первым делом в компании Grange Castle было составлено официальное руководство по внедрению, позволившее персоналу, в том числе отделу обеспечения качества и инженерного отдела, ознакомиться с новой программой технического обслуживания и согласовать следующее:

• определение и операций технического обслуживания и ремонта, не создающих ценность, и возможности их устранения;
• научный подход к определению оптимальной частоты проведения технического обслуживания и ремонта с учетом возможных рисков;
• отказ от дублирующих операций, если данные операции уже были реализованы в рамках основных процессов производственного отдела.

Такой подход был одобрен сотрудниками компании, поскольку он позволял принимать четкие и прозрачные решения, основанные на научном подходе с учетом различных рисков, и в итоге максимально эффективно поддерживать процесс постоянных улучшений.

Данный документ также позволил персоналу понять, для чего именно отменяются списки задач по ТО с указанием частоты проведения, столько лет использовавшиеся на предприятии. Он был разработан на основе признанных стандартов инженерного обеспечения технического обслуживания и предусматривал следующее:

Анализ критичности оборудования – качественная и всесторонняя оценка последствий отказа оборудования для качества продукции, безопасности персонала, времени простоя оборудования, издержек и общего функционирования предприятия. Такая оценка позволяет определить важность функционирования оборудования или системы для производственного процесса. В Таблице 3 приведен механизм определения критичности различного оборудования в компании Grange Castle.

Таблица 3. Матрица оценки критичности оборудования

Логическое дерево для принятия стратегических решений – инструмент, опирающийся на результаты оценки критичности оборудования и анализ списка задач по ТО для выбора оптимальной стратегии технического обслуживания и ремонта оборудования и метода ее практической реализации. Данный инструмент можно использовать для оценки каждого задания по ТО с целью установления его конечной эффективности и целесообразности. На Рисунке 1 показан практический пример использования инструмента.

Рис. 1. Логическое дерево принятия стратегических решений

Использование диаграммы принятия стратегических решений (рис. 1) позволяет добиться единого, стандартного подхода к обслуживанию всего оборудования. Она дает возможность технику или инженеру по ТО выбрать одну из следующих стратегий:

• Плановое техническое обслуживание и ремонт – замена деталей согласно графику вне зависимости от состояния оборудования;
• Обслуживание по состоянию – диагностическое обслуживание;
• Изменение конструкции, дизайна и т.д., направленное на исключение причины отказа; 
• Эксплуатация до отказа.

Определение частоты проведения ТО – процесс определения промежутков времени, по истечении которых проводится обязательное плановое техническое обслуживание; такие интервалы устанавливаются на основании:

• данных по частоте возникновения отказов в прошлом и вероятности возникновения отказа в настоящем: среднее время безотказной работы оборудования рассчитывается на основе отчетов ремонтной бригады, при этом учитывается замена деталей (общее время работы делится на количество отказов оборудования);
• рекомендаций и требований, существующих в отрасли;
• внешних данных: история отказов на аналогичном оборудовании, использующемся на однотипных предприятиях, и с учетом рекомендаций производителя.

Автономное обслуживание оператором

После того, как операции по техническому обслуживанию на Grange Castle были проанализированы при помощи логического дерева, выяснилось, что во многих из них не было необходимости, поскольку они уже были проведены операторами оборудования в рамках рабочих стандартов, например, чистка и смазка оборудования, визуальный осмотр на предмет протечек и т.д. Было решено оставить эти функции в ведении операторов и снять их с ремонтной бригады, устранив тем самым дублирование операций. Такой подход носит название «автономное техническое обслуживание» или, как его еще называют «уход со стороны оператора».

Оператор принимает на себя ответственность (и разделяет ее со службой технического обслуживания и ремонта) за функциональность и качественное состояние вверенного ему оборудования. Как показывает опыт, это приводит к более аккуратной его эксплуатации, более полному пониманию жизненного цикла оборудования и более эффективному использованию имеющихся ресурсов.

Для эффективного выполнения автономного обслуживания для каждой производственной зоны был разработан чек-лист, который предусматривал выполнение оператором элементарных проверок перед началом работы. Такой чек-лист напоминает перечень операций в рамках предполетного осмотра, принятого у летчиков. У оператора имеется список четких задач, которые он должен выполнить за свою смену. Регистрируются любые отклонения в работе или состоянии оборудования, составляется отчет для службы инженерного обеспечения технического обслуживания. Таким образом обеспечивается быстрое обнаружение неполадок и привлечение квалифицированного персонала именно там и тогда, где и когда он необходим.

Предварительно с операторами была проведена работа, в ходе которой эксперт объяснил, на что именно обращать внимание в ходе базовой проверки, какие звуки, запахи и визуальные маркеры указывают на отклонения в работе оборудования. Все это позволило операторам активнее участвовать в программах анализа коренных причин отклонений, лучше понимать различные виды отказов и способы их устранения, что значительно улучшило качество и эффективность технического обслуживания и ремонта оборудования на предприятии в целом.

Быстрая переналадка (SMED)

Быстрая переналадка широко используется в бережливом производстве. Этот инструмент изначально служил для ускорения процесса замены пресс-форм. Однако со временем такой подход распространился на весь процесс смены инструментов, материалов и станков между повторяющимися операциями. Задачей быстрой переналадки является сокращение времени переналадки и повышение безопасности этих операций. Достичь этой цели можно путем простого анализа всех операций в рамках переналадки, устранения лишних и по возможности вывода внутренних операций по переналадке во внешние.

В ходе внедрения бережливого техобслуживания на предприятии Grange Castle быстрая переналадка успешно использовалась для минимизации времени простоя при проведении плановой замены эластомера в биореакторах. На предприятии широко используются мембранные клапаны, размер которых варьируется от 2,5 до 10 см, а материалом для мембраны служит либо этилен-пропиленовый каучук (СКЭП), либо политетрафторэтилен (ПТФЭ). Мембранные клапаны, для которых производится процедура быстрой переналадки, расположены на биореакторах и подвергаются активной эксплуатации и постоянному воздействию пара, что обусловливает необходимость ежегодной замены внутренних мембран.

Программа замены мембран (эластомера) включает в себя полный демонтаж клапанов и диафрагм, а именно:

• изоляцию системы (из соображений безопасности),
• демонтаж корпуса клапана и замена диафрагмы.

Процесс переналадки позволил разделить операции, выполняемые в ходе переналадки, на три типа, а именно:

• потери – операции, не добавляющие ценности;
• внутренние – операции, выполнить которые можно только в рамках технического обслуживания при остановке оборудования;
• внешние – операции, выполнить которые можно до проведения технического обслуживания без остановки оборудования.

Для более тщательного анализа процесс замены эластомера разными сотрудниками в разные смены был записан на видео. Это решение наглядно показало отсутствие единого стандарта выполнения операции: одна и та же операция выполнялась разными сотрудниками по-разному – с разной очередностью действий и разной продолжительностью работы. Сами сотрудники службы технического обслуживания были приглашены проанализировать свою работу; они смогли оценить свою производительность, выявить слабые стороны своей работы. Пересмотрев процесс переналадки, устранив лишние операции и разработав четкие стандарты, компания смогла сократить время простоя биореактора на 25%, чему также способствовала лучшая подготовленность персонала.

Фаза оценки результатов внедрения программы перехода на бережливое техобслуживание

На рисунке 2 приведены первые результаты внедрения программы бережливого техобслуживания. В целом программа позволила сократить продолжительность технического обслуживания и ремонта на 22%. Также были достигнуты следующие цели:

• из программы профилактического технического обслуживания были удалены операции, не приносящие ценности;
• был разработан новый структурированный процесс проведения технического осмотра с учетом рисков и не создающих ценность операций и анализа возможности добавления новых операций;
• высвободившиеся в результате упрощения и ускорения процессов техобслуживания ресурсы (человеко-часы) были направлены на решение других задач;
• внедрено автономное обслуживание;
• удалось значительно сократить время проведения замены эластомера на производственных участках в результате использования основного принципа бережливого производства – быстрой переналадки;
• проекты, направленные на непрерывное улучшение, стали регулярными на предприятии.

Трансформации, произошедшие в применяемых практиках технического обслуживания на производстве за 12 месяцев, позволили значительно уменьшить объем проводимых ремонтных работ. При этом негативных последствий для качества работы оборудования, его доступности или надежности не обнаружено.

Рис. 2. Общие результаты внедрения программы бережливого техобслуживания в Grange Castle

Выводы

До внедрения принципов бережливого производства в области ТОиР в компании Grange Castle наблюдались «ятрогенные отказы», то есть отказы, вызванные излишним или некачественным (упущение из виду критически важных операций) техническим обслуживанием. Основными признаками подобного состояния были:

• перепроизводство: специалисты по техническому обслуживанию и ремонту выполняли свои задачи чаще, чем это было необходимо;
• излишние запасы: складские помещения были переполнены запасными деталями (например, эластомерами, уплотнительными прокладками и прочим) сверх необходимой нормы;
• излишние передвижения: специалисты по техническому обслуживанию и ремонту бесполезно тратили рабочее время на ненужные перемещения в поисках инструментов;
• ожидание: длительное время простоя оборудования во время технического обслуживания и ремонта;
• излишняя транспортировка: проводилась дополнительная подготовка к проведению технического обслуживания и ремонта, в чем не было необходимости;
• излишняя обработка: выдавались ненужные запросы на проведение технического обслуживания и ремонта, рассмотрение которых требовало времени техников, мастеров, ответственных лиц;
• ошибки и дефекты: необходимые операции по техническому обслуживанию и ремонту проводились должным образом далеко не с первого раза;
• нерациональное использование человеческих ресурсов: специалисты по техническому обслуживанию и ремонту выполняли операции, не добавляющие ценности.

Переоценка принятых практик и подходов к техническому обслуживанию и ремонту, устранение ненужных операций и дублирующих функций, внедрение 6S, SMED, инструментов оценки и анализа операций позволили не только повысить эффективность технического обслуживания и сократить затраты компании, но и постепенно привели к изменению производственной культуры всего предприятия и повсеместному внедрению принципов непрерывного совершенствования. 

Текст: Ольга Гончарова. Фото ru.freepik.com 

Материал подготовлен на основании данных Gerard Clarke, Gerry Mulryan, Padraig Liggan, Lean Maintenance – A Risk-based approach, Pharmaceutical engineering.