TPM 在精密涂布設備管理中的應用分析

萬野，沈文偉，李朋

（常州山由帝杉防護材料制造有限公司，江蘇 常州 213149）

涂布工藝是改變和完善材料表面特性的重要手段，隨著科技的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的涂布工藝已無法滿足現(xiàn)代制造加工工藝的要求，精密涂布技術應運而生，在IC、PCB、光電、民生、醫(yī)療等多種產業(yè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

精密涂布具有以下特點：精密涂布及生產配套設備的投資金額在固定資產總額中占比高，精密涂布生產過程需要各類配套設備長期不間斷運行，公司運營成本高；精密涂布線生產運行效率高、連續(xù)性強，故障停機導致生產中斷會帶來巨大的經濟損失；精密涂布生產工藝過程一般涉及張力、速度、溫度等參數(shù)的精確控制，涂布厚度最小不到1μm，參數(shù)細微的變化就會對產品質量造成不良影響；生產流程環(huán)環(huán)相扣，配套設備種類繁多，零部件的小問題都可能會導致全局性影響，對生產設備的可靠性、穩(wěn)定性提出較高要求，設備維護和管理具有相當大的難度。

全面生產維護（Total Productive Maintenance，TPM）是一種被廣泛運用的管理模式，其總體目標是通過全員性保全活動，達到設備的最高效益。本公司即采用TPM 設備管理模式，根據(jù)基礎理論制定符合本公司實際情況的管理措施，有效提高設備管理水平，極大程度上降低了設備故障率，提高了設備的運行效率。

1 精密涂布設備管理現(xiàn)狀及不足

1.1 設備老化故障率高

公司成立時間較長，部分設備已使用10 余年，存在電氣設備老化、機械精度下降、故障率逐漸增高等問題，甚至出現(xiàn)頑固性設備故障，數(shù)次大修才得以徹底解決。涂布線設備綜合效率（Overall Equipment Efficiency，OEE）維持在70%，對產品合格率、公司效益造成了不良影響。

1.2 缺乏全員設備管理意識

公司設備管理體系層級較多，管理分散，缺乏對論證、采購、安裝、使用、維修等設備全生命周期的全面統(tǒng)籌管理；操作人員在設備管理工作中缺乏自主意識，認為設備管理應由檢修人員或部門領導負責，不能有效結合設備運行工況計劃、實施定期保養(yǎng)，各級保養(yǎng)也不能完全落實；設備維修人員重維修、輕管理，無法在維修工作完成之后實時記錄維修信息并歸檔備案，缺少設備維修后的統(tǒng)計分析工作，難以開展規(guī)范性的管理工作，增加設備管理難度。

2 TPM 活動主要內容

為擺脫設備管理的被動局面，公司于2021 年開展TPM 活動改進設備管理體系。如圖1 所示，TPM 活動包括八大支柱、三大基石。公司分準備、導入、實施推進、鞏固4 個階段實施，具體操作步驟及主要工作內容如表1所示。

表1 公司主要TPM 活動

圖1 TPM 的活動體系

經過1 年的實施，公司設備管理狀況明顯改善，針對TPM 活動推進過程中出現(xiàn)的問題，結合精密涂布設備自身特點，本文總結以下關鍵點，在實施過程中需加以重視，對于精密涂布設備全生命周期管理大有裨益。

3 TPM 關鍵要素分析

3.1 注重技能提升

進入實施推進階段，由于精密涂布對于機械安裝精度、電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性要求較高，逐漸出現(xiàn)員工技能不足的情況。主要表現(xiàn)為設備操作人員不熟悉設備故障，不了解設備基本保養(yǎng)要求；維修人員憑經驗操作，維修后的驗收工作缺乏必要的儀器檢測，安裝精度不高，不能綜合看待設備故障，忽略隱患。為解決這些問題，公司聯(lián)合學校、技術團隊舉辦多層次培訓，包括張力控制原理與調節(jié)、設備潤滑知識、精密軸承免敲擊更換、微凹涂布輥清理、輥軸平行度測量、涂布輥震動檢測、電氣設備常見故障判定等。為徹底改變經驗化的操作習慣，公司完善了各崗位操作規(guī)程，編制培訓教材并持續(xù)組織學習、考核，有效提升了操作標準化，達到“維修人員會開機、操作人員懂設備”的效果，為設備管理奠定基礎。

3.2 TPM 團隊扁平化

TPM 團隊成員包括車間機臺長、車間班長、車間主任、生產工藝員、維修人員、安全管理人員、公司設備管理員、公司主管領導等。傳統(tǒng)的按部門、多層級的信息傳遞出現(xiàn)效率低、信息丟失、維修計劃與生產沖突等情況。公司在TPM 活動中實行扁平化管理，按工作項目成立小團隊，包含所有相關人員，確保設備保養(yǎng)、故障、維修等信息完全共享，確保設備問題能夠精準、及時、快速解決。

3.3 積極推進設備大修

如圖2 所示，設備老化與企業(yè)生產經營之間存在惡性循環(huán)關系。設備老化導致的加工精度下降，微小的偏差直接反映涂布質量的降低。

圖2 設備老化導致的惡性循環(huán)

單純的點檢潤滑、維護保養(yǎng)只能延遲，但不能徹底改善設備老化帶來的影響。為打破惡性循環(huán)，需從設備老化的源頭發(fā)力，根據(jù)產品生產情況積極推進設備大修，維持產品質量的穩(wěn)定，降低不合格品造成的損耗，不能為了節(jié)約成本而放棄或推遲大修。根據(jù)對產品生產質量、設備故障率、資源損耗的統(tǒng)計分析，TPM 小組分別對公司主要設備提出改造大修計劃，并得以實施，設備故障次數(shù)大幅下降，生產效率及產量具有提升。具體大修內容如表2 所示。

表2 設備大修項目

3.4 設備點檢與備件管理

點檢計劃的制定應充分考慮設備的重要程度，精密涂布的關鍵設備主要包括：涂布線、空壓機、蓄熱式焚化爐、中央空調，若發(fā)生故障停機會造成全部生產停滯，要求每個班次務必按設備技術要求完成點檢。

由于涂布設備備件種類規(guī)格多，還有大量非標件如機械密封、皮帶，一旦準備不足、不能滿足維修需求可能會導致整條生產線的長時間停機。為了縮短維修周期，科學、有效開展關鍵備件管理非常必要。經過對故障周期、更換數(shù)量的分析，確定精密涂布設備主要備件如表3 所示。

表3 精密涂布線主要備件

3.5 建立設備檔案。

精密涂布設備零件多、構造復雜、安裝精度高，為確保設備的歷史狀態(tài)清晰明確，對設備情況能全面把控，應建立精密涂布機及其附屬設備檔案。檔案主要包括設備信息檔案和設備運行維護履歷2 部分。設備信息檔案應包括設備采購合同、技術協(xié)議、安裝調試記錄等采購資料，機械電氣原理圖、作業(yè)指導書、維修保養(yǎng)指導書等技術資料。設備運行維護履歷應記錄包括全其生命周期內的轉固、下發(fā)、調劑、維保、故障、大修等信息。

3.6 建立故障統(tǒng)計分析制度

TPM 團隊對設備突發(fā)性、重復性故障進行嚴密監(jiān)控和分析，編寫故障分析報告，并建立故障維修數(shù)據(jù)庫，有利于及時掌握設備狀態(tài)，為設備改進、預制維護保養(yǎng)大修計劃提供依據(jù)，保持設備運行狀態(tài)穩(wěn)定，促進設備綜合效率的提升。

TPM 團隊應按月對關鍵設備的運行指標（平均故障間隔時間MTBF、平均故障修復時間MTTR 等）進行統(tǒng)計分析，形成分析報告，及時掌握人員、設備狀態(tài)，為后續(xù)進一步提升改進提供支撐。

3.7 注重團隊激勵

員工激勵是保持團隊生命力和戰(zhàn)斗力的重要保證，公司在進行TPM 管理活動期間，以實事求是、公平合理、適時適度和差異化原則，制定設備管理全生命周期獎懲細則，以設備故障停機時間、維修響應時間、故障次數(shù)、設備綜合效率、改進活動為主要考核目標。給予能夠按標準完成任務、提出創(chuàng)造性建議、積極主動的先進員工及故障率達標的團隊物質與精神獎勵，對不能按規(guī)定執(zhí)行的團隊和個人給予一定處罰，有效調動了全體員工參與TPM 管理活動的積極性。

4 實施效果

對精密涂布設備開展TPM 管理工作后，工作人員思想發(fā)生了改變，團隊人員分工合理、合作高效，提出管理改進項目近百項；預防性維護得以貫徹落實，故障維修響應及時。生產效率和設備的管理指標也得到了顯著改善，設備年故障次數(shù)、停機次數(shù)相比開展活動前降低60%、月度設備綜合效率提升至88%、涂布產品A 級品收率提升5%，公司效益得以增加。

5 結語

TPM 設備管理計劃涉及采購、使用、維修等所有部門，將TPM 管理方法引入精密涂布設備管理工作中，有效提高設備管理水平，滿足企業(yè)對設備管理的需求。在精密涂布設備中推行TPM 活動，應充分考慮設備精度高、產品對故障極為敏感的特點，創(chuàng)新完善管理體制，制定合適的維修保養(yǎng)、點檢潤滑作業(yè)規(guī)范，做好故障統(tǒng)計分析，最終能夠顯著減少設備故障，增加企業(yè)效益。