生産効率化の個別改善 | TPM活動 改善事例 | 機械保全の具体的事例

スポンサーリンク

故障ゼロの改善 | TMP標語

    故障に関する一般的な課題

(1)製造部門の関心が低い

設備保全教育

・工数上、作業者に生産以外のことはやらせない

・安全上、設備に触れさせない

・仕組みができてない

製造部門の関心

製造部門の関心

 (2)故障解析の取り組みが弱い

設備故障解析

設備故障解析

・壊れた部位のスケッチが十分になされてない

・故障品を分解していない

・故障原因の追究が不十分、交換でのみで終了

・再発防止、歯止め、水平展開がされておらず

・現場での故障解析が不十分

故障解析の取り組み

(3)保全システムとその運用が弱い

・点検周期・点検箇所・点検方法・判断基準などの基準不備

・部品交換、給油等が一目でわかる保全カレンダーの不備

・故障の履歴システム

(4)予知保全に対する取り組みが弱い

・予知保全は設備について定期的に状態及び測定値の変化を観測し異常を判定 する方法(簡易診断と精密診断がある)

・簡易診断の定着後、精密診断を実施

・精密診断・・・振動量、電流負荷、タイミング、動作時間、温度、音等を数値化 し、管理し変化点を常時把握できる体制にする

予知保全の診断

DATAにて予知保全の診断

    故障低減の考え方

(1)故障の分類整理

・簡単な故障と困難な故障を分類し、簡単な故障を優先して対策し低減させる

・分類・層別方法・・・ライン/発生箇所/故障モード/原因別等

(2)故障解析

・設備に加わるストレス→機械、電気ストレス+温度・湿度・振動・粉塵

設備故障解析の教育

設備故障解析の教育

  故障解析の進め方

①現象の明確化:

 故障解析の進め方

故障解析の進め方

現場にての現物を確認しての調査を行う、記録する。

②一時処理:

破損部品の交換、但しこれが真の故障対策でない!

③原因追求の準備:

故障した設備、部品の説明書、システム構成図等を用いて 機能、構造、使用方法を理解する

④原因追求:

故障の原因をなぜなぜ分析で徹底的に追求する

⑤対策:

不具合箇所の復元、改善を即時、実施、又、水平展開を行う。

⑥歯止め:

再度、同様な故障が発生しないよう点検基準の見直し、検出能力の向上 について検討する

故障対策の重点項目

1)清掃:

・ゴミ、汚れ、異物による設備の強制劣化の防止

・設備の磨耗、ガタ、キズ、ユルミ、変形、漏れ、亀裂、および温度、振動、異常 音等の潜在欠陥を顕在化

2)給油:

・焼付け、磨耗、温度上昇の防止

3)増締め:

・ボルト・ナット等の締結部品の脱落、折損、ユルミ防止

・ガタがガタを呼ぶ

4)使用条件の遵守:

・使用条件を明確にし遵守する

5)劣化の復元:

・劣化の早期検知・・・定期点検にて発見

・劣化の復元    ・・・整備基準

6)設計上の弱点改善

7)運転、保全の技能向上

 なぜなぜ分析

設備保全 なぜなぜ分析

設備保全 なぜなぜ分析

設備保全 なぜなぜ分析実例

設備保全 なぜなぜ分析実例

    段取りの現状把握

 (1)実態が把握されてない

 段取りの改善

段取りの改善

・作業方法上の問題(手順、方法、作業者の技能)

・治工具の問題(治工具の形状、機構、精度)

・設備上の問題(精度、調整)

・技術上の問題(技術的に改善が必要な箇所)

・作業管理上の問題(評価)

(2)手順が不明確

・手順化されてない

・手順が遵守されてない

(3)調整の検討不足と一発良品取りの未実施

・調整の時間、比率は高いが検討されてない

・調整ゼロにより一発良品取りの検討不足

    段取りの改善

(1)整理整頓

・治工具の定置管理

・探さない、移動しない、使わない

(2)外段取りと内段取りの明確化

・外段取りと内段取りを区分して手順化

・作業排除の検討

・作業手順の見直し

(3)内段取り→→→→外段取り移管

・プリセット化(事前組み立て、セットで交換)

・治具の共通化と切り替えワンタッチ化

・調整の外段取り移管

・仲介治具の採用・・・芯だし調整の排除

(4)内段取りの方法検討と時間短縮

・固定方法の検討    ネジ固定→油圧固定

・平行作業の実施    1人→2人作業    時間短縮

(5)調整の排除

・調整の目的    ①位置決め    ②芯出し    ③寸法だし    ④タイミング    ⑤バランス

・調整の原因    ①誤差累積    ②標準化不足    ③剛性不足

・調整の分析と一発良品取りの検討

段取り改善の着眼点

段取り改善の着眼点

5S、事前準備、手順化、治具化、調整

調整分析と一発良品段取り

調整分析と一発良品段取り – 調整の排除で一発良品取りを!

段取り替えの改善手順

段取り替えの改善手順 – 分析、目標、事前準備、外内の区分、手順化、改善の手順で進める。

関連記事:段取りの改善

     刃具ロスの改善

 (1)刃具の寿命

・刃具の材質、形状

・切削条件(切り込み、速度)

・製品材質、硬度

・製品要求品質

(寸法精度、面粗さ)

刃具ロスの改善

・切削条件(切り込み、速度) ・製品材質、硬度 ・製品要求品質 (寸法精度、面粗さ)

(2)定数交換条件が守れない。

理由:

・基準があいまい

・チッピング(磨耗)が発生

・品質が悪化、勝手に交換

(3)無人運転を阻害する

理由:

・品質がバラツク

・刃具寿命短い、8時間もたない

・チョコ停止が発生する

(4)刃具費の低減 問題点:

・使用してない旧チップが保管

・刃具費の管理指標がない

・刃具の種類が多い

・チップの入出庫管理がルーズ

・チップの使用履歴記録がない

・チップの磨耗度管理がされてない(使用できるのに交換、使用できないのに使用)

刃具寿命予測

刃具寿命予測 – 刃具の磨耗、刃具の切損、品質悪化がある

刃具寿命延長の進め方

1.切損を確実に検出(Level1)

・刃具の切損を検出できる仕組みとその活用を図り、不良品を最小限に食い止め、    後工程に 流さない。

2.刃具寿命の平均値を向上((Level2)

・チップホルダーの清掃

・チップホルダー精度確認、維持

・締め付けトルクの均一化、確認、維持

・刃具&ワーク当たり面の精度、確認、維持

・取り付け時のチップ、ホルダーの清掃及び確認

・決められた切削条件の維持

・一発良品取りの実施(交換後の調整をなくす)

3.刃具寿命を予測する((Level3)

・刃具寿命を予知する仕組みをつくり、刃具を寿命の極限まで使いきる

・切削抵抗が増加    検知パラメーター→電流、電力、力率

刃具平均寿命アップ

1.一般的に刃具寿命は切削熱に伴う熱摩擦によるものと考えられてきた。すなわち、切削スピードが遅いほ ど、寿命は長くなり、早いほど短くなると。しかし、刃具は熱磨耗の影響だけでなくワークを含めた主軸系 のアンバランスのよる振動、刃具、ホルダー系の振動の共振による機械的な振動が刃具の磨耗に大きな ウェイトを占めているのである。

2.刃具寿命は観点を変えて振動解析の面から刃具寿命の延長を図ることが必要である。すなわち、刃具の 切削点の振動を測定し、現状の加工条件が最適かを検討する。

3.振動が最小となる切削スピード等の条件を見つければ刃具寿命が2倍以上延長される場合が多い。

刃具寿命向上の方法

刃具寿命向上の方法 – ホルダー系の共振動に留意せよ!

刃具寿命・検知パラメータ

刃具寿命  検知パラメータ

刃具寿命  検知 – 音、振動、AE、抵抗、寸法、電流、熱を数値化し管理!

 立ち上がりロス改善

 (1)    理論的研究不足:

立ち上がりの現象・・・寸法バラツキのため調整を繰り返す、機械の異常

動作による刃具損傷

*熱変位・・設備の稼動に伴う熱変化により、設備の構成部品の一部が膨張・収縮 して、XYZのいずれかの方向に伸縮する現象によりワークと加工点(刃具等)の相対 位置が変わることである。

(2)    基準がない:

・空運転の基準がなく、経験と勘で実施

立ち上がりロス改善

立ち上がりロス改善

 立ち上がりロス改善の考え方

(1)    測定:

・設備の長時間停止から稼動を開始して品質が安定するまでの主軸、 テーブル等の温度変化を測定する。

(2)    材質検討:

・熱変位を最小にするための材質を工作メーカーに相談して検討する。

(3)発生部を冷却

・冷却ファン等で熱を冷却する

(4)自動補正

・変位量をあらかじめ見込んで自動補正する

 小停止改善

 (1)ロスとしての顕在化が不十分:

ロスの大きさに気がついていない場合が多いので問題が顕在化されていない。 ロスの定量的な測定が必要である。

(2)対処の仕方が悪い:

小停止の低減の仕方が悪く、その場限りの応急処置に終始している。

(3)    現象の見極め方が不十分:

現場にて長期間、観察、分析、層別することが大切。

(4)無人運転のための解決すべき課題:

小停止のMTBF(Mean Time Between Failure :平均故障間隔)

 小停止減少の考え方

(1)現象解析とワークの挙動解析:

現場を正しく観察するためにはビデオを利用し、小停止の現象を正しく観察し発生メカニズ ムを検討。

その際、ワーク挙動(動き、姿勢、角度、浮き、振動)を良く観察する。

(2)微欠陥の是正:

製品の接触面の関する各部品、治具の微欠陥を発見し、是正することである。 発見する方法としては外観形状的に微小なものを見つけ出す観察、分析の精度アップが必要である。

(3)基本条件の徹底:

清掃、給油、増締めの十分に行う。

(4)    基本作業の徹底

正しい操作、段取り、調整を行う。

(5)最適条件の検討:

部品、ユニットの取り付け条件、加工条件の見直しとその最適化を検討

(6)弱点研究:

設備、部品、治具、検出システム等の設計上の問題点を検討

小停止現象分類と原因分類

小停止現象分類と原因分類

小停止・改善のアプローチ

小停止・改善の方法

小停止・改善の方法 – 微欠陥是正、基本原則遵守、基本作業徹底、最適条件検討、あるべき姿検討、弱点研究

小停止低減の進め方

小停止低減の進め方

小停止低減の進め方 – 現象確認、微欠陥検出と復元、最適化、効果確認、PM分析、機構検討

    速度低下ロス改善

 速度低下ロスの一般的な課題

(1)設備の仕様があいまい 設備の速度限界がわからないで稼動し不良、故障を発生

(2)仕様スピードに達成していない

過去のトラブルで速度低下した状態のまま、稼動している

(3)速度アップに対する問題点が顕在化されてない 速度アップにより潜在していた問題を発見しその原因を追及する

(4)エアカットタイム、アイドルタイムの見方が甘い

エアーカット・タイム→加工が完了しても空運転している時間

アイドル・タイム    →ひとつの作業から次の作業に移行する際に生じる空き時間

*1秒以下まで測定できる測定器にて小さな空き時間をDATAとしてまとめ、問題点を顕在化する。

(5)動作、回転速度に対する見方があまい

動作が遅い、動作がスムーズでないのにそのまま放置している

(6)理論的なアプローチが弱い 理論値から現在のスピード限界を求め、比較しさらに設計改善の参考とする

 速度低下改善の考え方

速度低下改善の考え方

エアーカットタイム・アイドルタイム・動作時間の短縮・平行作業の検討

    不良ロス改善

 慢性不良の一般的な課題

(1)対策をしているが良化しない為、放置

①アプローチの仕方が間違っている

慢性不良の原因は数多くあり、そのつど原因が変化するのでその中の幾つかだけを対策しても 効果が少ない場合が多い、”理屈で考えてあやしいもの”について全て対策を打つことが必要で ある

②技術者の犯すミス 技術者は自分の専門領域でしか物事を考えないためにミスを起こしやすい

*技術者は現場を見る目(作業、調整、段取り、設備)を養い、変動要素がどこにあるかを見 抜く力が必要である

(2)要因捉え方及び究明の仕方に問題がある

①慢性不良の要因のアプローチが間違っている 現象の見極め方、解析不十分のため、真の要因を見逃している

②要因究明の仕方が間違っている 欠陥を欠陥として取り上げず欠陥が現象に影響しないと判断ミスしている

 慢性不良低減の考え方

(1)変動要因の固定化

要因とは?:現象に論理的に影響を与えられると考えるもの

原因とは?:現象に直接、間接的に影響を与えたと証明されるもの

【要因の分類】

慢性不良低減の考え方

慢性不良低減の考え方

(2)比較研究

良品と不良品との違いがどこに、どのように、どの程度あり、それは何故かを十分に 追求し、有意差を定量的、定性的に研究することである

①結果からの比較(製品比較) 製品面から形状、寸法、機能面での比較又は発生部位、時間的変動を比較検討

②プロセス比較 設備、治工具、金型についての比較研究で形状的、寸法的、表面粗さなどの違いを検討 特に数値化してないものは測定方法の研究が急務である

③部品交換による比較 組み立て品の場合、不良に関係すると考えられる部品を相互に交換し、結果を比較 研究するものである。また、設備の場合は部分的な交換による比較研究も考えられる

*ポイント

分析の精度アップ—-微妙な違いをどう発見するか?

・具体例:顕微鏡、ルーペ使用 、

測定方法の研究

・具体例:表面粗さ計、ビジグラフ

3)”ゼロ”にする考え方の適用—PM分析の適用
"ゼロ"にする考え方の適用---PM分析の適用

“ゼロ”にする考え方の適用—PM分析の適用

従来の改善の考え方とゼロにする為 の改善の考え方
従来の改善の考え方とゼロにする為 の改善の考え方

従来の改善の考え方とゼロにする為 の改善の考え方

不良低減の進め方

不良低減の進め方

不良低減の進め方 層別、比較、機構検討、要因解析、対策立案、結果確認、PM分析、あるべき姿の追及、欠陥の摘出と対策!

    改善の原則

•    Eliminate--排除する。なくす。

•    Combine--統合する

•    Rerrange--入れ替える

 改善の原則

改善の原則

・Simply--簡素化する

slideshare ダウンロード資料(PDF)

パワーポイントで作成した資料です。

引用文献:

1)中嶋清一監修:TPM展開プログラム,組立加工編 日本プラントメンテナンス協会  https://www.jipm.or.jp/

2) トコトンやさしいTPMの本        (B&Tブックス―今日からモノ知りシリーズ)

3) 現場が主役のTPM―ムリ・ムダ・ムラをなくすための鉄則51  JIPMソリューション (編集)

関連コンテンツ