TPM là gì? 5 bước áp dụng TPM trong bảo trì sản xuất doanh nghiệp

12 Tháng tám, 2024

TPM (Total Productive Maintenance – bảo trì năng suất toàn diện) là một hệ thống phương pháp quản lý bảo trì thiết bị sản xuất, nắm giữ vai trò chủ chốt trong các hạng mục sản xuất tinh gọn (lean production). TPM giúp vạch ra chiến lược toàn diện để tối ưu hóa bảo trì máy móc và cơ sở vật chất nhằm phục vụ 4 mục tiêu chính: (1) Giảm thiểu lãng phí tài nguyên, (2) phòng ngừa tai nạn lao động, (3) triệt tiêu lỗi sản phẩm, (4) khắc phục thời gian đình trệ không theo kế hoạch.

TPM ưu tiên thực hiện mục tiêu trên thông qua thúc đẩy sự phối hợp giữa mọi phòng ban chức năng trong doanh nghiệp, trao quyền cho các nhân viên vận hành thiết bị, đồng thời đào tạo kỹ năng và đánh giá chuẩn mực năng suất để họ có thể hoàn toàn chịu trách nhiệm bảo trì tài sản được giao.

Nguồn gốc lịch sử về TPM

Seiichi Nakajima (Nhật Bản) là cha đẻ của hệ thống TPM. Hoàng đế Nhật thời đó đã vinh danh ông với giải thưởng công nhận sự cống hiến vượt bậc trong công cuộc cải cách ngành công nghiệp sản xuất.

Nakajima đã phát triển TPM dựa trên kinh nghiệm dày dạn của ông về các phương pháp bảo trì tốt nhất ở Nhật Bản trong thập niên 1950 và 1960. Tại thời điểm đó, ông đã xác định chắc chắn rằng hiệu quả khác biệt chỉ xảy ra khi áp dụng tư duy lãnh đạo cấp tiến vào việc gắn kết các phòng ban sản xuất quan trọng trong doanh nghiệp.

Mối quan hệ giữa TPM (Total Productive Maintenance) và OEE (Overall Equipment Effectiveness)

TPM được sinh ra để giúp doanh nghiệp đạt điểm OEE (hiệu suất thiết bị tổng thể) càng tiệm cận 100% càng tốt, đại diện cho thành tích sản xuất tuyệt đối, nói không với lỗi quy trình, sản phẩm và năng suất. OEE có thể coi là công cụ đo lường tương thích với TPM.

3 yếu tố trực thuộc OEE sẽ tương ứng với một trong các mục tiêu của TPM, và cũng liên quan tới loại tổn thất năng suất khác nhau.

Yếu tố OEE	Mục tiêu TPM	Loại tổn thất năng suất
Tính khả dụng (Availability)	Không xảy ra thời gian ngưng trệ sản xuất	Mọi hoạt động dẫn đến tình trạng ngưng trệ quy trình sản xuất trong một khoảng thời gian đáng ghi nhận (vài phút trở lên), gồm cả thời gian ngưng trệ đột xuất (do sự cố trực trặc) hoặc có tính toán (do nâng cấp, bảo trì…)
Hiệu suất (Performance)	Không xảy ra sự cố gián đoạn hoặc cản trở năng suất tối ưu	Mọi hoạt động khiến quy trình sản xuất không hoạt động ở tốc độ/năng suất tối đa.
Chất lượng (Quality)	Không có sản phẩm lỗi	Mọi số lượng sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chất lượng dù ít hay nhiều.

Để hiểu sâu hơn về OEE, bao gồm cách tính toán Khả dụng, Hiệu suất, Chất lượng và OEE, vui lòng tham khảo các bài viết chuyên sâu: OEE là gì? Cách tính OEE trong sản xuất (2 công thức)

Nguyên lý chủ chốt của TPM

Nền tảng 5S

5S được lập ra nhằm hướng đến một môi trường doanh nghiệp tinh gọn, tổ chức khoa học và hợp lý – gồm 5 yếu tố:

Sort (phân loại): Kiểm tra tất cả các hạng mục vật phẩm trong nơi làm việc và xác định những thứ có hoặc không cần thiết cho hoạt động sản xuất hiện tại. Các thành phần không cần thiết sẽ được loại bỏ khỏi môi trường sản xuất giảm bớt tình trạng lộn xộn và cải thiện hiệu quả.
Straighten (sắp đặt): Chọn lọc và sắp xếp các vật phẩm cần thiết theo cách dễ dàng tiếp cận và tìm kiếm, thường thực hiện bằng cách tạo ra một vị trí chỉ định cho mỗi vật phẩm và dán nhãn tương ứng.
Shine (dọn dẹp): Duy trì mức độ vệ sinh sạch sẽ và bảo trì thường xuyên cơ sở vật chất để ngăn ngừa tai nạn và phát huy năng suất.
Standardize (tiêu chuẩn hóa): Thiết lập các quy trình tiêu chuẩn để thực hiện công việc nhất quán, hiệu quả, đồng thời ghi chép và thu thập dữ liệu rõ ràng để sử dụng trong công tác hướng dẫn, truyền đạt.
Sustain (duy trì): Đảm bảo những cải tiến đã thực hiện thông qua các nguyên tắc trước đó vẫn được giữ vững và liên tục phát triển – cần phối hợp với kế hoạch kiểm tra nơi làm việc và đề xuất nâng cấp/sửa đổi nếu cần thiết.

5S giúp đặt nền móng để tạo ra một môi trường doanh nghiệp tối ưu cho hoạt động sản xuất – cả về hoạt động tổ chức con người lẫn thiết bị. Khi đó, các công cụ và bộ phận sẽ dễ tìm thấy hơn, nhanh chóng phát hiện các vấn đề mới nổi như rò rỉ, tràn vật liệu,đấu hiệu hao mòn hoặc nứt vỡ…

8 yếu tố trụ cột của TPM (8 TPM Pillars)

8 yếu tố cốt lõi – hay trụ cột – của TPM tập trung vào các hạng mục chiến lược cải tiến hiệu suất và chất lượng thiết bị theo cả 2 hướng: chủ động và phòng ngừa.

Yếu tố trụ cột	Định nghĩa	Tác dụng & vai trò
Bảo trì tự quản (autonomous maintenance)	Phân công nhân sự vận hành máy móc đảm nhận thêm trách nhiệm kiểm tra bảo trì định kỳ, gồm việc làm sạch, bôi trơn phụ tùng, kiểm định kỹ thuật…	Trao quyền quản lý thiết bị gần như toàn phần cho nhân sự vận hành. Tăng cường chuyên môn kỹ thuật cho nhân sự. Đảm bảo thiết bị được kiểm tra và vận hành trơn tru, suôn sẻ. Phát hiện dấu hiệu rủi ro sớm. Tiết kiệm nguồn lực từ nhân sự bảo trì riêng, chuyển hướng phân công cho các tác vụ chuyên môn hóa khác.
Bảo trì theo kế hoạch (planned maintenance)	Lập kế hoạch bảo trì dựa trên dữ liệu về tỷ lệ sự cố trục trặc khả thi hoặc có thể dự đoán/đo lường.	Giảm đáng kể tỷ lệ dừng sản xuất không theo kế hoạch. Đồng bộ kế hoạch bảo trì với thời điểm thiết bị đang tạm thời chưa được sử dụng trong quy trình sản xuất. Kiểm soát số lượng phụ tùng bị hao mòn hoặc hỏng hóc, giảm áp lực tồn kho.
Bảo trì chất lượng (quality maintenance)	Tích hợp hệ thống phát hiện và ngăn ngừa lỗi và quy trình sản xuất; áp dụng phân tích nguyên nhân gốc rễ để triệt tiêu khả năng tái phát sinh lỗi.	Tập trung toàn lực cải tiến chất lượng thành phẩm bằng việc giải quyết gốc rễ vấn đề. Giảm tần suất và số lượng lỗi. Giảm chi phí vận hành nhờ sớm giải quyết lỗi.
Cải tiến toàn lực (focused improvement)	Phân công nhiều nhóm nhân công cùng tham gia phối hợp cải tiến thường xuyên và bền vững trong hiệu quả vận hành máy móc.	Dễ dàng xác định các lỗi thiết bị một cách triệt để và toàn diện. Tạo dựng liên kết chặt chẽ giữa các nhóm nhân sự trong công ty, củng cố hiệu suất và chuyên môn kinh nghiệm.
Quản lý thiết bị sớm (early equipment management)	Vận dụng kiến thức thực tế từ hệ thống TPM về chuyên môn thiết bị sản xuất để cải tiến thiết kế máy móc về sau.	Các thiết bị mới sẽ nhanh chóng đạt hiệu suất tiêu chuẩn theo dự tính nhờ tối ưu công tác chuẩn bị. Quy trình bảo trì được đơn giản hóa và dễ thực thi thường xuyên hơn.
Hướng dẫn & đào tạo (training and education)	Phối hợp củng cố kiến thức chuyên môn hướng tới mục tiêu cốt lõi của TPM, dành cho cả nhân viên vận hành, bảo trì và quản lý bộ phận.	Nhân viên vận hành có thêm kinh nghiệm chăm sóc thiết bị và phát hiện lỗi sớm. Nhân viên bảo trì phát triển kỹ năng về cả bảo trì chủ động và phòng ngừa. Quản lý bộ phận nắm rõ quy trình lãnh đạo và phát triển đội nhóm.
An toàn, sức khỏe, môi trường (safety, health, environment	Duy trì môi trường làm việc an toàn, thân thiện với sức khỏe.	Triệt tiêu rủi ro về tai nạn lao động. Phát hiện và giải quyết các nguy cơ gây ảnh hưởng tới sức khỏe nhân công.
Quản lý & lãnh đạo (administration)	Áp dụng TPM vào các chức năng quản lý lãnh đạo trong doanh nghiệp.	Mở rộng ứng dụng lợi ích của TPM ra ngoài khuôn khổ bộ phận sản xuất nhằm hạn chế lãng phí tài nguyên trong hoạt động quản lý. Tối ưu quy trình sản xuất thông quan các hoạt động vận hành tổng quan (xử lý đơn hàng, thu mua, lên kế hoạch…)

Lợi ích của bảo trì năng suất toàn diện TPM

Bằng cách áp dụng các nguyên tắc TPM như lập lịch bảo trì phòng ngừa và khuyến khích nhân sự vận hành máy móc thực hiện các hoạt động bảo trì thiết bị, doanh nghiệp có thể đạt được những lợi ích đáng kể sau:

Giảm thiểu sự cố thiết bị
Triệt tiêu thời gian ngừng hoạt động ngoài dự tính
Nâng cao hiệu suất và sản lượng
Giảm chi phí vận hành sản xuất
Môi trường làm việc thân thiện và lành mạnh hơn
Giảm nguy cơ tai nạn, cải thiện an toàn lao động
Tăng cường phát triển kỹ năng chuyên môn nhân sự
Tăng cường quyền tự quyết của nhân viên
Thúc đẩy hợp tác và chia sẻ kiến thức giữa các phòng ban và nhóm
Tăng sự hài lòng của tất cả các bên liên quan

5 bước ví dụ quy trình áp dụng TPM vào sản xuất

Bước 1: Xác định phạm vi áp dụng

Loại hình và phạm vi thiết bị sản xuất cần được xác định trước khi tiến hành tích hợp TPM. Thông thường, doanh nghiệp có thể lựa chọn giữa 3 hướng sau:

Tính chất & phạm vi thiết bị	Ưu điểm	Nhược điểm
Thiết bị dễ cải tiến & tối ưu	Dễ áp dụng, ít áp lực và rủi ro phát sinh. Không yêu cầu nhiều kinh nghiệm liên quan về tích hợp TPM.	Tỷ lệ hiệu quả thu được không quá nhiều so với hiện trạng ban đầu. Có thể không chứng minh được rõ tác động và vai trò của TPM so với các phạm vi thiết bị khác.
Thiết bị chịu nhiều áp lực sản xuất, liên quan tới điểm nghẽn quy trình	Hiệu quả được chứng minh rõ rệt sau khi áp dụng thành công TPM.	Tiến hành thử nghiệm trên thiết bị chủ chốt của dây chuyền sản xuất đi kèm với nhiều rủi ro hơn, có thể khiến tần suất gián đoạn hệ thống tăng cao trước khi thực sự thấy kết quả cải thiện.
Thiết bị gặp nhiều lỗi & vấn đề	Giúp nhân viên vận hành hiểu rõ khúc mắc vấn đề. Hỗ trợ phát triển áp dụng phương pháp xử lý cho các cụm thiết bị có chung dấu hiệu lỗi.	Khả năng thành công cải tiến hiệu quả chưa rõ, vì vấn đề gốc rễ thường phức tạp khó lường.

Đối với doanh nghiệp ít có kinh nghiệm về TPM, lựa chọn tốt nhất thường là phạm vi thiết bị dễ cải tiến. Mặt khác, nếu doanh nghiệp có tiền lệ chuyên sâu hơn về TPM, đối tượng áp dụng tối ưu là thiết bị chịu áp lực nghẽn quy trình. Hoạt động ưu tiên khi đó là giảm thiểu các nguyên nhân rủi ro tiềm ẩn, dự trù các sự cố gián đoạn sản xuất và dần dần xử lý gốc rễ.

Ngoài ra, đừng quên tính đến hiệu quả phối hợp giữa các nhóm và đội ngũ nhân sự (nhân viên vận hành, nhân viên bảo trì và quản lý) để tạo ra sự đồng thuận về lựa chọn và quyết định.

Bước 2: Khôi phục thiết bị về điều kiện tối ưu

Trong bước này, thiết bị được chọn sẽ bước vào khâu kiểm tra và cải thiện.

Đầu tiên, một quy trình 5S sẽ được khởi tạo để thực thi (liên quan tới vai trò của cả nhân viên vận hành và nhân viên bảo trì), thông qua các bước sau:

Chụp ảnh ghi nhận trạng thái ban đầu của thiết bị, công khai thông tin trên bảng dự án.
Dọn sạch khu vực sản xuất, loại bỏ dụng cụ và linh kiện không sử dụng hoặc bất kỳ vật phẩm nào không cần thiết.
Tổng hợp và sắp xếp các thiết bị còn lại, làm sạch mọi đồ vật và cả khu vực xung quanh (bao gồm cả cặn bẩn bị rò rỉ).
Chụp ảnh ghi nhận trạng thái đã cải thiện của thiết bị để đối chiếu kết quả.
Thống nhất danh sách quy trình 5S áp dụng cho toàn bộ phân khu sản xuất để kiểm định chất lượng chung.
Lập lịch kiểm tra định kỳ (theo ngày hoặc theo tuần) để xác minh tình trạng tuân thủ quy trình 5S, đồng thời xem xét sửa đổi điều mục theo thời gian nếu cần thiết.

Tiếp theo, doanh nghiệp cần thiết lập thêm quy trình bảo trì tự quản, thông báo tới cả nhân viên vận hành và nhân viên bảo trì về các phân cấp công việc, đặc biệt ở vai trò người vận hành, có thể yêu cầu đào tạo riêng để đảm bảo chuyên môn. Các bước thực hiện như sau:

Xác định và ghi lại các mốc kiểm định (dành cho tất cả các bộ phận hao mòn), cân nhắc trực quan hóa theo sơ đồ để dễ tra cứu.
Thay thế các tấm bảo vệ mờ thành trong suốt nếu cần thiết để quá trình kiểm tra trở nên thuận tiện hơn.
Xác định và ghi lại tất cả các điểm đặt thiết bị, kèm theo các lưu ý hỗ trợ công tác kiểm tra nếu có.
Xác định và ghi lại tất cả các điểm bôi trơn phụ tùng và thiết bị. Lên lịch bôi trơn trong quá trình thay đổi ca hoặc khi tạm dừng kế hoạch khác để tận dụng thời gian và nhân lực hiệu quả.
Thống nhất quy trình báo cáo dành cho nhân sự vận hành, đặc biệt khi phát hiện các bất thường hoặc điều kiện phát sinh.
Tạo danh sách chuẩn hóa kiểm tra bảo trì tự quản cho tất cả các nhiệm vụ bảo trì thuộc quyền hạn của nhân viên vận hành (kiểm tra, xác định điểm bôi trơn và các nhiệm vụ khác).
Lên lịch kiểm tra báo cáo định kỳ (hàng ngày hoặc hàng tuần) để duy trì thói quen kiểm tra bảo trì tự quản, đồng thời xem xét sửa đổi điều mục theo thời gian nếu cần thiết.

Bước 3: Đo lường OEE

Đối với hầu hết các thiết bị, tổn thất lớn nhất là thời gian chết downtime hoặc gián đoạn ngoài kế hoạch. Do đó, việc phân loại từng sự kiện ngưng trệ sản xuất là vô cùng quan trọng để nắm rõ toàn cảnh thời gian sản xuất bị lãng phí. Một danh mục dành cho thời gian gián đoạn mà chưa rõ nguyên nhân cũng cần được thành lập để nhân viên vận hành báo cáo.

Dữ liệu phục vụ tính toán OEE cần được thu thập trong tối thiểu 2 tuần để xác định hành vi lặp lại của sự cố dừng sản xuất, tần suất và quy mô của mỗi lần. Những thông tin này cũng cần được đối chiếu với dữ liệu trong mỗi ca làm việc để xác minh tính chất nguyên nhân thực sự của thời gian gián đoạn ngoài kế hoạch.

Hướng dẫn chi tiết quy trình & công thức tính OEE: TẠI ĐÂY

Bước 4: Xử lý vấn đề tổn thất quy trình sản xuất

Dựa vào kết quả dữ liệu OEE và báo cáo thời gian dừng cụ thể của thiết bị, hãy xác định một vấn đề lớn để tiến hành giải quyết. Thông thường, doanh nghiệp nên tập trung xử lý gốc rễ gây nên tổn thất lớn nhất cho thời gian sản xuất.
Lập một nhóm phối hợp giữa các phòng ban để giải quyết vấn đề, nên gồm 4-6 nhân viên (công nhân vận hành, nhân viên bảo trì và giám sát viên) có kiến thức và kinh nghiệm tốt nhất về thiết bị, với thái độ hợp tác tốt.
Thu thập thông tin chi tiết về các dấu hiệu vấn đề, thông qua quan sát, bằng chứng hoặc ảnh chụp.
Tổ chức một phiên giải quyết vấn đề theo trình tự: Xác định các nguyên nhân khả thi – đánh giá tính xác thực của các nguyên nhân so với thông tin thu thập được – thống nhất cách khắc phục hiệu quả.
Đối chiếu với lịch dừng sản xuất theo kế hoạch để tranh thủ thời gian tiến hành sửa chữa khắc phục thiết bị.
Sau khi sửa chữa, tiếp tục khởi động lại quy trình sản xuất để xác minh tính hiệu quả của biện pháp sửa lỗi. Nếu kết quả tích cực, hãy ghi nhận dữ liệu liên quan và chuyển sang xử lý hạng mục vấn đề tiếp theo. Ngược lại, nếu kết quả không khả quan, hãy tái khởi động quy trình giải quyết sự cố nhưng theo phương án khác.

Trong bước này, dữ liệu OEE cần được xem xét cẩn thận trong mỗi trường hợp và bối cảnh, để giám sát tình trạng của các vấn đề đã được giải quyết, cũng như theo dõi tổng thể bằng chứng cải tiến về năng suất.

Bước 5: Áp dụng kỹ thuật bảo trì chủ động

Trong bước này, các kỹ thuật bảo trì chủ động được tích hợp vào chương trình bảo trì truyền thống, tiến tới hoàn thiện quy trình bảo trì theo kế hoạch của TPM.

Đầu tiên, doanh nghiệp cần xác định tất cả các thành phần thiết bị nên áp dụng bảo trì chủ động, bao gồm:

Thành phần bị hao mòn
Thành phần hư hỏng, hoặc thường xuyên dễ hỏng
Bộ phận chịu nhiều áp lực (cân nhắc sử dụng ảnh nhiệt hoặc dữ liệu phân tích tần số rung để xác minh)

Tiếp theo, thiết lập các mốc thời gian bảo trì chủ động:

Đối với thành phần hao mòn, xác định mức độ hao mòn hiện tại và thời gian dự kiến thay thế (trong một số trường hợp, việc thay thế có thể được kích hoạt sớm hơn bởi kiểm tra bảo trị tự quản ở bước 2).
Đối với thành phần dễ hỏng, xác định tần suất hỏng theo các tính toán dự đoán cơ bản.
Tạo lịch bảo trì dự phòng tiêu chuẩn để lên kế hoạch thay thế phụ kiện/thiết bị liên quan tới tất cả các thành phần gặp sự cố trên.
Chuẩn hóa quy trình để tạo yêu cầu công việc cho nhân viên phù hợp thực hiện bảo trì dự phòng.

Tiếp theo, doanh nghiệp cần một hệ thống phản hồi và báo cáo để tối ưu hóa hiệu quả bảo trì:

Tạo nhật ký sửa chữa cho mỗi thành phần hao mòn và dễ hỏng. Ghi lại mọi trường hợp thay thế, cùng thông tin về tình trạng bộ phận tại thời điểm thay thế.
Thực hiện kiểm tra bảo trì theo kế hoạch hàng tháng để xác minh thói quen tuân thủ lịch bảo trì và xem xét hoạt động ghi chép trong nhật ký sửa chữa.
Điều chỉnh thời gian hoặc hạng mục thiết bị thực thi bảo trì nếu phát sinh quyết định bất ngờ về việc thay thế bộ phận mới không có trong kế hoạch.
Tiếp tục kiểm tra dữ liệu ảnh nhiệt và phân tích rung động sau khi thay thế bộ phận để phát hiện vấn đề mới hay không.

bảo trì sản xuất