TPM的八个支柱的实施，亦是按照PDCA循环来进行的，在循环上升的过程中，重要问题简述如下：

（一）理清现状，提高设备的综合效率

如图8-2所示：

图8-2 理清现状，提高设备的综合效率

设备综合效率=时间稼働率×性能稼働率×良品率×100=85%以上

设备综合效率的6大LOSS（设备效率的损失）因为设备特性导致的发生量有差异。在一条看守台数多（20台/人）的自动化流水线上，刀具更换LOSS、故障LOSS、瞬间停LOSS大约占总数的7%～12%。要减少瞬间停的问题，必须将刀具的LOSS显在化。因刀具更换发生修理的情况非常多，这也在某种程度上妨碍了设备的综合效率。对于提升设备综合率来说，刀具LOSS是需要解决的一个重大难题。

案例1

某工厂实行8小时工作制，其中中午休息1小时，上班时间包括早会、检查、清扫等20分钟，上下午期间各休息15分钟。

有一台设备因订单需要，每天加班30分钟，该设备理论节拍为0.8分钟，在正常操作时间内应生产产品575件，但实际仅生产产品418件，实际测得的节拍为1.1分钟，当天更换刀具及故障停机时间为70分钟。不良率维持2%。

请问：该设备的设备综合效率为多少？

通过量化指标，知道了我们企业的现状与问题，接下来就是故障原因分析。

故障的定义

所谓故障就是设备失去应有的机能。与台风、地震等自然灾害不同，设备故障完全是人为引起的，是由于设备的生产方法、使用方法、保全方法不当而造成的。

说起故障，一般就会想到设备突然停止（机能停止型故障），但另一种故障是运转时由于工程不良造成的（机能低下型故障）。

把这两种类型的故障彻底清除也就是把阻碍设备效率的损失，即故障LOSS、切换调整LOSS、瞬停空转LOSS、速度低下LOSS、不良修理LOSS等，彻底消除。

故障就像是冰山一角。水下面潜藏着的垃圾、污垢、原材料的积垢、磨损、松懈、腐蚀、变形、瑕疵、裂缝、温度、震动、声音异常等隐患。这些潜在的隐患不断在发展变化，逐渐成为故障。

设备故障的原因

导致设备故障发生的原因，从管理角度分析，有以下两点：

1.设备使用、管理部门不关心

在生产现场，对于故障，往往存在以下现象：

（1）制造部门不关心故障。

在企业里，制造部门不关心设备发生的故障，这是一个非常普遍的现象。有一次一家工厂的冷冻机不工作了，生产工人叫维修工过来修，维修人员进来看过之后说：这是电机故障，应该让电工修；电工过来后说，电机没问题，是机械问题，不干电工的事。为什么会这样呢？因为很多人认为故障是保全部门的问题，和制造部门关系不大。

（2）保全部门不关心使用。

保全部门对于操作者如何使用，包括作业方法是否合适，对品质是否有影响等不关心。设备的故障经常困扰制造部门，但是为什么保全部门会不关心呢？主要是因为，保全部门认为只要设备能运行，自己的工作就算合格，其他事项与自己没关系，那都是别人没有做好。因为是别人的事，所以对安全使用设备也不重视，造成很多设备提前“退休”。

只有实行谁使用谁管理，让设备使用者进行清扫、点检、补油、紧固，包括更换零件部件等工作，才能够通过日常的密切接触发现一些问题，然后请保全部门根据这些问题采取确实的对策。只有两个部门同心协力才有可能做到防患于未然。

2.故障分析的步骤

要详细观察故障的现象；

要密切关注损坏的部位包括周围跟它有关部位的情况；

要收集出现问题的实物，并进行相应的分析解析工作；

要经常多问几个“为什么”，要“打破沙锅问到底”，寻求真正的原因；

采用再发防止政策，解决现状问题；

通过现场故障的解析找到行之有效的预防方法；

了解设备的结构、零部件的机能，以及使用方法等整个系统。

案例2

图8-3 不良设备

通过简单检查，可发现该设备的产品不良，靠近设备时会听到异常的声音；可以看到设备的机台上出现了较多的黑屑，由此推断，设备的轴承或滚珠出现了问题。打开后果然发现，滚珠破碎，轴承磨损；找到故障的真正原因后，即可采取有效的对策，通过日常的点检管理，进行故障防止活动。

实践证明，对每台设备故障发生的现象进行趋向性把握，然后按设备群、发生部位等进行分类整理，就能了解设备的整体发展趋势。

（二）故障分类整理

（1）对设备的弱点部件进行管理。

（2）对设备管理上的接口弱点管理。

（3）有侧重性地制定和寻找对策。

（4）对自主保全活动给予支援（如对设备的检点、补油方法给予相应的教育），并协同开展一些课题改善（如异常早期发现）活动。

故障问题的区分。以上问题的方法一共有6种：

（1）按生产线、设备群进行层别区分：明确因为故障引起产量低、设备综合效率低下的生产线、设备群，然后给保全部门一个重点指向，便于推行自主保全活动。

（2）根据问题发生部位进行区分：对故障的发生部位进行分类整理，比如紧固部分、润滑部分、驱动部分、气压、油压、电器制动、传感等部件，这样就可以确定我们的重点课题。

（3）对故障类别进行区分：故障可以进行相应的分类，如破裂、破损、变形、磨损、腐蚀、泄露、生锈等，这些现象是改良保全（寿命延长、再发防止）的重点课题。

（4）按原因进行区分：根据故障原因进行分类整理。是基本要求不具备，还是使用条件不具备；是劣化复原不到位，还是设备设计上不具备，又或是能力不足。对这些进行分类，确定设备管理上的弱点，明确今后的重点课题。

（5）按再发对策进行区分：对同一故障的再发防止对策也是我们进行分类的一个方法。

（6）按通过自主保全活动能否控制来进行区分：一种是可能通过自主保全活动可以防止的，另外一种是需要通过专业保全才能够防止的。对故障问题也可以这样进行相应的分类整理。

故障解析

（1）现象的明确化：亲临发生问题的场所，察看发生问题的实物，了解当时的生产实况，包括查看故障发生前有无前兆等，并做详细记录。

（2）追查原因：把握现场的实际情况，并结合检查清单的方法进行追查，既要注意不要遗漏关键项目（广度），又要保证能够深入发掘（深度）真正的原因。原因复杂时，可以考虑采用PM分析技术。

制定对策

（1）临时对应：如果是零部件破损，就给予更换，这样设备就可重新启动了。临时处置可能使生产快速恢复正常。

（2）查到真正原因后，就要及时采取相应的恢复、改善措施。否则容易忘记而造成其他影响。如果由于技术、资金、时间等方面的困难，一时难以完全落实，也要制订详细的计划来保证。另外，对于类似设备、结构，也要进行排查和处置，这叫做水平展开。

（3）反省和标准化：经常反省有什么好方法可以预先知道故障的发生，做好事前对策。另外要确认有无日常点检项目，标准是否适合要求等。还有，研究让劣化的异常征兆能够看得见（预知保全）也非常重要。

（4）遵守设备管理的基本要求：基本要求是指设备的清扫、补油、紧固三要素。遵守基本要求是防止设备的劣化，以及故障原因分析的一项重要活动。

清扫就是对设备的漏油脏污等部位进行相应的处理。设备经常有渗、漏油及脏污等问题转动部位、油压系统相应报导常会有磨损、运转不良、通电不良或者精度达不到要求。这些渗漏、脏污、异物往往使设备发生劣化。要防止劣化，就要实施彻底清扫。清扫的目标并不是简单地用眼睛去看，看到干净就可以了；清扫应做到包括设备的一些隐蔽角落，通过手触摸、眼观察也发现不到的脏污等问题。(www.daowen.com)

更多的时候，对于一些设备工装夹具的磨损、异音、伤痕、毛边、变形、渗漏、温度、震动等潜在缺陷，要进行显在化管理，要让它看得见。所以说，清扫就是点检，通过每天和设备的亲密接触，如果连角落也清扫到位的话，设备大部分潜在的问题都是能够发现的。

图8-4 清扫之前

图8-5 清扫之后

补油：设备要经常补油才能满足运转要求。在很多生产现场，是通过系统化补油装置进行补油的，我们经常能看到很多补油管发生泄漏的现象，补油不足往往会引起烧坏设备等突发故障，因为摩擦导致温度上升使设备寿命减少的故障也经常发生。

紧固：靠螺钉紧中、固定的部位经常会发生螺钉松动、脱落或者折损现象，这对设备影响是非常大的。经常使用扳手、螺丝刀对螺丝进行相应的紧固，能够预防这些直接故障发生，而且紧固好的设备不会有很大的震动，这样因震动产生的一些严谨偏差就可以大大减少了。60%的设备故障，也许就是由于某一颗螺丝钉引起的。

保证使用条件：要使设备正常发挥应有的能力，必须完全保证油压系统、油温、油量、压力、异物有无混入、酸碱度、电器系统、监测仪器、通用零部件等这些相应条件，并严格遵守。只有保证设备的使用条件、加工条件稳定才能满足设备的加工精度要求，而且能防止发生故障。如果违背使用条件的要求，就可能引发很多潜在问题。所以合适的使用条件是非常必要的。

劣化复原：一般的故障对策是对设备、工装夹具的劣化进行改善，对设备故障位置只是部分恢复原状，但是，如果设备在设计制作阶段就遗漏了对它的强度、精度要求，应该给予这些设备必要的改造，或者对故障容易出现的部位给予目视化管理。

改善设计上的弱点：如果遵守了设备使用和维护的基本要求，但设备的寿命还是很短；点检、检查和复原等方法我们都试过了以后，故障还是反复发生，保全费用仍然居高不下，这时我们应该思考问题是否与设备的设计弱点有很大的关系。另外，设备随意改造也造成很多问题，如故障现象数据、设备构造图等方面不齐全，设计上真正的弱点就很难找到。要找到设计上的真正弱点，制定改造计划很有必要。

提升运行、保全的技能：思考故障的对策时，因为技能不足而导致的故障问题，在实际工作中很多。很多企业对于采用什么方法，使用什么工装，甚至连所需要用到的材料都很清楚，唯独容易忘记如何去提升保全人员的技能。单从结构、机能层面寻找原因并对策，其效果是要打折的。如何防止操作失误、保全失误？如何彻底地解决故障问题？我们要针对设备的特性，对运、保全人员实行重点教育训练，让他们真正掌握所需的技能，减少人为失误的发生。

（三）前期效率（准备）LOSS的改善方法

1.从测定开始

要解决准LOSS，对一些热变形的时态必须给予实际测量。热变形指设备的稼动、停止之间的热度变化。设备的某些位置膨胀、收缩，会从X、Y、Z三个立体方向发生伸缩，工件和刀具的相对位置（相对点、接触点）也同时发生变化。

要仔细测定设备停止工作后半小时、1小时、2小时、5小时后（完全冷却后）的变化。这些差异的变化程度要给予相应的测定：温度、位置。

对工件相关的测定：没有调整前，加工第一个工件开始以后连续的工件尺寸变化；进行调整后，加工第一个工件开始以后连续的工件尺寸变化；从准备开始到后来时间过程上中的CP值（制程精密度的专业说法）变化；对设备相关的测定可以采用基础比较或者采用相应的计量器。

时间不断的变化量，可以通过手动、自动做相应的记录。这些测定的结果必须明确以下几点：

•时间伴随着工件尺寸变化，从而稳定状态。

•各部位的变形量关系。

•各部位热变形的原因。

2.从材质方面进行考虑

理论上，热变形发生是无可避免的。所以要考虑采用变形量最小、稳定所需时间最少的材质。另外工作设备的工样设计也要考虑：对于热变形有没有从设计上去考虑。

3.发生部位冷却

热变形是由于机械设备局部的温度偏差引起的。要防止温度提升，可以采用物理冷却方法，自动加工中心可以采用相应的自动修正方法。自动修正方法适用于热变形量曲线已经确定，四季的温度差别数据也较为准确恒定的状况。

（四）瞬间停LOSS的一般课题与改善方法

（1）LOSS显在化不明显处理一次是非常简单的，多次发生的时候，其他LOSS的发生也会非常多。当优先处理了大和偏大的LOSS时，其他LOSS一时很难显在化。

（2）处置的对策效果不理想，瞬间停LOSS降低的对策效果往往也不理想，或者只能采用应急措施表面缓解一下，难以对症下药。

（3）难以充分把握现象。发生瞬间停时，往往因为有临时对策起作用，大家就不再深入追究下去。要从根本上减少瞬间停，仔细地观察现场、分析层别非常重要，这样才能找到真正的原因，从根本上找到持续有效的解决方法。

（4）无人运转实施必须解决的课题：自动化生产线设计之初，相关人员为了追求高运转率和高产出，过多配置了人员（预备用于故障处理）。人均看守机器无法增加（设计上应该看守10台，实际上只看守8台），夜间休息时实行无人运转，只要发生一次瞬间停，就会影响很大。瞬间停造成的不良影响、修理无法减少。这样的现场必须限期改进，逐步实现无人运转。

（五）速度低下LOSS改善的考虑方法

1.把握故障的真正原因

要确实把握真正的故障原因，进行模拟的试验是很关键的。从模拟试验里我们可以察觉以下问题：CP值的变化；不良项目的发生比例变化；从未发生不良项目的情况；瞬间停发生的次数；工件配送供应变化；切削时震动，包括声音的变化。这些现象的把握对故障发生程度的确认是非常必要的。只有了解了真正的原因，采用彻底的对策才有可能得到良好的效果。

2.动作有效性的检查

要提高速度，可以从以下要素上考虑：

（1）空转时间的缩短。

（2）动作与动作之间的间隙时间缩短。

（3）动作时间的速度提升。

（4）各种动作并行作业的可能性考虑。

（六）慢性不良降低的思考方向

1.变动要因的固定化

对要因和原因要定义明确。要因是对结果影响大的现象，原因是所有的可能；原因和结果是直接、间接联系的，要因往往只存在一个。

要因可分为三类，即变动要因、半固定化要因、固定要因。变动要因是指经常要变化的一些因素；固定要因是指导要因，自己不会发生变化的因素。

在生产现场，一个现象的要因可能有很多。这是因为要因没有固定变化，在不稳定的状态下进行作业。要将其变为一个固定化或者半固定化要因，减少变化是很重要的。主要从人员和设备两方面来考虑：清扫的方法、分解组装方法、切换方法、加工条件设定差而导致的故障、工装夹具的精度保证没做到导致的故障、设备的精度保证未达成而导致的故障。

从人的方面来说，这种差别是非常微妙的，要给予充分固定化。对设备来说现状的设备保证精度等要因是变动的要因，经给予复原，可成为半固定要因。

2.比较研究

通过比较研究，用简单的方法彻底解决问题是非常有效的。比较研究是指将正常状态的良品与异常状态的不良品进行比较，得出其区别和偏差。有定量和定性两种。可以从三个角度进行：

1）对结果的比较

也就是最终成品的比较。

2）生产设备的比较

对不良品的生产设备、工装夹具、模具等进行比较，包括从形状、尺寸、表面精度相互进行比较，通过其数值变化来确定。也有对成品的良品和不良品进行比较，从形状、尺寸、机能等方面进行研究，另外有无不良的发生部位、时间的变动等，也要也进行相应的检讨。

3）零部件互换的比较

在研究装配时要知道其不良发生的关系，往往通过零部件相互更换比较，然后得出结果。另外设备工装夹具的更换比较研究也比较盛行。

（七）个别改善的实施方法

TPM在导入准备期间，管理者要用样板设备进行示范。在准备阶段，样板应在各部门分别选择，推行骨干、区域管理人员等务必要为样板的建立成立专门小团队。通过这个专门小团队活动来开展个别改善的活动。

前面讲了个别改善的实施步骤，那么在实际工作中如何运用呢？下面，我们从瞬停、速度低下、故障等6个方面进行示范：

表8-2 6项改善的实施方法

表8-3 个别改善的课题和层别担当