Tecnico con cuffie antirumore che ispeziona una pressa industriale, illustrazione del TPM
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Che cos'è il TPM (manutenzione produttiva totale)

Il TPM, o manutenzione produttiva totale, è un insieme di pratiche che mantiene ogni macchina del processo sempre in grado di fare ciò che deve fare. L'obiettivo è zero guasti, zero difetti e zero infortuni causati dalle attrezzature.

Secondo il Lean Enterprise Institute, l'approccio è nato alla Denso, un'azienda del gruppo Toyota in Giappone. Seiichi Nakajima, del Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM), è il nome più associato alla sua diffusione.

La differenza rispetto alla manutenzione preventiva tradizionale sta in chi partecipa. Nella manutenzione preventiva è responsabile solo il team di manutenzione. Nel TPM anche gli operatori si prendono cura dell'attrezzatura: puliscono, lubrificano, serrano e ispezionano ogni giorno, e la manutenzione si concentra su ciò che richiede competenza tecnica.

Il TPM ha più senso dove le attrezzature limitano la produzione: linee automatizzate, colli di bottiglia, processi continui e macchine costose. In una semplice postazione manuale il guadagno è minore. È anche collegato al lean: senza macchine affidabili, produzione a trazione e scorte basse diventano un rischio, perché qualsiasi fermo interrompe il cliente successivo.

Due termini ricorrono spesso. La disponibilità è la quota del tempo pianificato in cui la macchina funziona davvero. Le condizioni di base sono l'insieme dei punti mantenuti puliti, lubrificati e serrati che tengono l'attrezzatura nello stato per cui è stata progettata.

I tre significati di «totale»

Le sei grandi perdite che il TPM affronta

Guasti, set-up e regolazioni, microfermate, velocità ridotta, scarti e rilavorazioni. Sono le stesse perdite misurate dall'OEE. Il TPM è il programma, l'OEE è il tabellone dei punteggi.

PerditaEsempio in repartoRisposta tipicaFattore OEE
GuastiUn motore si brucia a metà turnoIspezione quotidiana, manutenzione pianificataDisponibilità
Set-up e regolazioniCambio utensile di 90 minutiSMEDDisponibilità
MicrofermateUn pezzo si inceppa nell'alimentatoreRegistrare e rimuovere la causaPrestazione
Velocità ridottaLa macchina va più lenta «per prudenza»Ripristinare le condizioni di basePrestazione
ScartiPezzi fuori tolleranza dopo il riscaldamentoControllo delle condizioni, poka-yokeQualità
RilavorazioniPezzo rifatto per una bavaCorreggere la sorgente della bavaQualità

Le perdite di velocità e le microfermate meritano particolare attenzione: durano secondi o minuti e nessuno apre un ordine di lavoro per loro. Sommate su un turno, possono pesare più di un guasto lungo e raro. Quasi tutte queste perdite restano invisibili nel rapporto di produzione; emergono solo quando qualcuno registra i minuti di ogni fermo e la velocità reale rispetto a quella ideale.

I pilastri del TPM

Il JIPM organizza il programma in otto pilastri. Alcune aziende ne usano meno, e la suddivisione varia secondo gli autori: considerate l'elenco un raggruppamento pratico.

PilastroChe cosa fa
Manutenzione autonomaGli operatori puliscono, lubrificano e ispezionano l'attrezzatura
Manutenzione pianificataLa manutenzione gestisce il lavoro programmato e l'analisi dei guasti
Miglioramento focalizzatoI team affrontano perdite specifiche delle attrezzature
Manutenzione della qualitàControlla le condizioni dell'attrezzatura che causano difetti
Gestione anticipata delle attrezzaturePorta l'esperienza di manutenzione nella progettazione delle nuove macchine
Formazione e addestramentoSviluppa le competenze di operatori e manutentori
TPM d'ufficioApplica la logica TPM alle aree di supporto
Sicurezza, salute e ambientePunta a zero infortuni e zero impatto ambientale

I pilastri non devono essere avviati insieme. La manutenzione pianificata, per esempio, dipende da dati che la manutenzione autonoma produce: senza ispezione quotidiana, il piano preventivo segue il calendario e non lo stato reale della macchina. Negli stabilimenti che iniziano, i due pilastri che di solito aprono la strada sono la manutenzione autonoma e il miglioramento focalizzato.

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La manutenzione autonoma, cuore del programma

La manutenzione autonoma mette nelle mani dell'operatore i compiti semplici e frequenti: pulire, lubrificare, serrare e ispezionare. Non è «scaricare lavoro» sulla produzione. Usa la persona che passa otto ore accanto alla macchina per accorgersi presto del rumore strano, della piccola perdita, del bullone allentato.

In pratica la pulizia diventa ispezione: pulendo, l'operatore guarda, tocca e trova anomalie. Per questo le 5S sono di solito il primo passo. Il programma segue una scala di sette passi.

Un buon standard di pulizia e ispezione sta su un foglio per macchina. Mostra una foto del punto da ispezionare, che cosa cercare (livello dell'olio, perdite, rumore, serraggio, temperatura), il criterio di accettazione, quanto tempo richiede e con quale frequenza. Se il compito supera i 10-15 minuti per turno, lo standard è probabilmente troppo pesante e verrà abbandonato.

Quando l'operatore trova qualcosa che non sa riparare, non si improvvisa: l'anomalia viene etichettata e la manutenzione se ne occupa. Questo semplice flusso di etichettatura, registrazione e risoluzione è ciò che impedisce al TPM di ridursi a semplice ordine e pulizia.

Esempio numerico: dove sono finiti i 400 minuti?

Esempio illustrativo, con numeri inventati per il calcolo. Una macchina ha 400 minuti di produzione pianificata nel turno. Ci sono stati 24 minuti di guasto e 16 di set-up. Il ciclo ideale è di 0,6 minuti per pezzo. La macchina ha fatto 480 pezzi, 24 dei quali scartati.

DatoValore
Tempo pianificato400 min
Guasto + set-up24 + 16 = 40 min
Tempo di marcia360 min
Ciclo ideale0,6 min/pezzo
Pezzi prodotti480
Scarti24
Pezzi buoni456

Disponibilità = tempo di marcia ÷ tempo pianificato = 360 ÷ 400 = 90%.

Prestazione = prodotto ÷ produzione ideale. La produzione ideale in 360 min è 360 ÷ 0,6 = 600 pezzi, quindi 480 ÷ 600 = 80%.

Qualità = pezzi buoni ÷ prodotti = 456 ÷ 480 = 95%.

OEE = 0,90 × 0,80 × 0,95 = 0,684, cioè 68,4%. Verifica: 456 pezzi × 0,6 min = 273,6 min di tempo davvero produttivo, e 273,6 ÷ 400 = 68,4%.

Dove sono finiti i 400 minutiMinutiQuota
Fermi (guasto e set-up)4010%
Velocità e microfermate (120 pezzi in meno × 0,6)7218%
Scarti (24 pezzi × 0,6)14,43,6%
Tempo produttivo273,668,4%
Totale400100%

Notate che la perdita singola maggiore non è il guasto ma la velocità, proprio quella che il rapporto di produzione quasi non mostra mai. Se il TPM dimezza i guasti (da 24 a 12 min), il tempo di marcia sale a 372 min, la disponibilità arriva a 372 ÷ 400 = 93% e l'OEE a 0,93 × 0,80 × 0,95 = 70,7%, un guadagno di 2,3 punti.

TPM, manutenzione preventiva e manutenzione correttiva

AspettoCorrettivaPreventivaTPM
Quando agisceDopo il guastoA intervalli fissiOgni giorno, e alla causa delle perdite
Chi la faManutenzioneManutenzioneProduzione e manutenzione
ObiettivoRipartireEvitare i guasti prevedibiliEliminare le sei grandi perdite
Indicatore tipicoTempo di riparazioneRispetto del pianoOEE, MTBF e MTTR

Il TPM non elimina la manutenzione specializzata. La libera dai compiti semplici perché lavori su analisi dei guasti e miglioramenti. MTBF e MTTR aiutano a seguire il risultato: se il TPM funziona, l'MTBF (tempo medio tra i guasti) sale e l'MTTR (tempo medio di riparazione) scende. Per il responsabile, il guadagno è una migliore previsione della capacità e meno straordinari per recuperare la produzione persa.

Una roadmap per iniziare, e perché i programmi muoiono

  1. Scegliere una macchina pilota, idealmente quella che si ferma di più e ha un operatore dedicato.
  2. Misurare il punto di partenza con l'OEE per turno per due-quattro settimane.
  3. Fare una pulizia iniziale con operatori e manutenzione insieme, etichettando ogni anomalia.
  4. Creare lo standard di pulizia e ispezione con foto, tempo e frequenza.
  5. Correggere le anomalie con responsabili e scadenze su una lavagna di gestione visiva.
  6. Confrontare l'OEE prima e dopo, e solo allora passare alla macchina successiva.

I programmi muoiono quando partono su tutte le macchine insieme, senza capacità di correggere le anomalie trovate; quando la manutenzione autonoma diventa un elenco di compiti senza formazione degli operatori; e quando non si misura nulla. Senza OEE, il TPM diventa «pulizie» e perde il sostegno della direzione nel giro di mesi.

Prossimo passo

Sulla macchina che si ferma di più, registrate ogni fermo per una settimana con causa e durata. Sommate per categoria e costruite una tabella come quella dell'esempio. Questa istantanea delle perdite vi dà la prima priorità del TPM e un argomento concreto per chiedere agli operatori tempo di pulizia e ispezione. Poi definite lo standard di pulizia e ispezione della postazione e seguite l'OEE per turno. Per mantenere lo slancio, leggete anche il Kaizen e il jidoka.

Domande frequenti

Che cos'è il TPM?

La manutenzione produttiva totale: un insieme di pratiche in cui produzione e manutenzione si prendono cura insieme delle attrezzature per eliminare guasti, difetti e infortuni.

Quali sono le sei grandi perdite del TPM?

Guasti, set-up e regolazioni, microfermate, velocità ridotta, scarti e rilavorazioni.

Quali sono i pilastri del TPM?

Il JIPM ne descrive otto: manutenzione autonoma, manutenzione pianificata, miglioramento focalizzato, manutenzione della qualità, gestione anticipata delle attrezzature, formazione e addestramento, TPM d'ufficio, e sicurezza, salute e ambiente.

Qual è la differenza tra TPM e manutenzione preventiva?

La manutenzione preventiva si affida al team di manutenzione. Il TPM coinvolge gli operatori nella cura quotidiana e affronta tutte e sei le perdite, non solo i guasti.

Quale indicatore accompagna il TPM?

L'OEE, che moltiplica disponibilità, prestazione e qualità dell'attrezzatura.

Da dove iniziare con il TPM?

Da una macchina pilota, dalla misura dell'OEE e da una pulizia iniziale fatta insieme da produzione e manutenzione.

Che cos'è la manutenzione autonoma?

È il pilastro in cui gli operatori si assumono pulizia, lubrificazione, serraggio e ispezione della propria attrezzatura.

Fonti

  1. Lean Enterprise Institute. Total Productive Maintenance (TPM). Lean Lexicon. https://www.lean.org/lexicon-terms/total-productive-maintenance/
  2. Lean Enterprise Institute. 5S. Lean Lexicon. https://www.lean.org/lexicon-terms/five-s/
  3. NAKAJIMA, S. Introduction to TPM: Total Productive Maintenance. Cambridge, MA: Productivity Press, 1988.

Fonti in inglese, salvo diversa indicazione.

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Foto di Vagner Soares

Sull'autore

Vagner Soares

Specialista in Lean Manufacturing e gestione comportamentale

Oltre 20 anni nell'industria automobilistica e metalmeccanica (GM e Dana), professionista del Lean Manufacturing dal 2006. Istruttore del SENAI e mentore del programma brasiliano Brasil Mais Produtivo, ha svolto consulenza, formazione e audit per più di 50 aziende, unendo qualità, produttività e sviluppo delle persone.