STANDARYZACJA PRZEPROWADZANIA NAPRAW JAKO ETAP WDROŻENIA TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE W PRZEMYŚLE WYDOBYWCZYM Edward CHLEBUS, Joaa HELMAN, Mara ROSIENKIEWICZ, Paweł STEFANIAK Streszczee: Nejszy artykuł zawera ops prac wykoaych w ramach projektu badawczo-rozwojowego Adaptacja mplemetacja metodolog Lea w kopalach medz z zakresu metody Total Productve Mateace. Prace rozpoczęły sę od stadaryzacj azewctwa awar apraw maszy dołowych, dzęk której przeprowadzoo aalzę częstośc występowaa awar oraz wytypowao obszar plotażowy do dalszych prac. Na tej podstawe prowadzoo koleje dzałaa dotyczące opracowaa stadardu przeprowadzaa jedej z często występujących apraw wozów odstawczych. Przestawoy został formularz zberaa daych oraz poszczególe krok opracowywaa szablou oraz jego zawartośc, które są ezbęde do sporządzea ych stadardów wykoywaa aprawy. Słowa kluczowe: TPM, stadaryzacja, aprawa 1. Wprowadzee Total Productve Mateace (w skróce TPM) tłumaczoe dosłowe ozacza całkowte produktywe utrzymae ruchu jest defowae jako koserwacja maszy urządzeń dostarczoych przez operatorów maszy oraz dzału utrzymaa ruchu daego przedsęborstwa. TPM jest kocepcją, której celem jest zwększee wydajośc efektywośc procesów zwązaych z utrzymaem ruchu poprzez zwększee zaagażowaa pracowków uczestczących w tych procesach [1]. Podejśce TPM zakłada maksymalzację zdolośc produkcyjych maszy, która może być osągęta przez wprowadzee plaowaych przeglądów maszy, jak róweż przeesee podstawowych czyośc zwązaych z eksploatacją utrzymaem maszy dla ch operatorów [2]. Główym celem TPM jest osągęce trzech zer : zero awar, zero defektów wykających z pracy maszyy oraz brak wypadków przy pracy. Kedy aware defekty zostaą wyelmowae, tempo operacyje maszy wzrośe, koszty zostaą zredukowae, a produkcyjość wzrośe [3], [4]. TPM jest metodą oparta a pęcu główych flarach: poprawa środowska pracy, autoomcze utrzymae, plaowae utrzymae, opracowae stadardów utrzymae TPM. Każdy z tych flarów składa sę 667
z kolejych kroków umożlwając osągęce poszczególych zadań. Całość wsparta jest a praktykach 5S pracy grupowej zoretowaej a cągłe doskoalee zmaę śwadomośc. Ważym, a awet ezbędym, aspektem staje sę tu program szkoleń pracowczych. Wszystke te dzałaa przebegają welowymarowo a różym stopu orgazacj, a co węcej, są od sebe zależe. W celu jak ajbardzej efektywego wykorzystaa maszy górczych, bez których e sposób sprawe przeprowadzać prace wydobywcze, ezbęde jest zdefowae pojęca wartośc, która powstaje w procese dostarczaa maszy zdetyfkowae marotrawstw, które mogą wystąpć w każdym momece procesu. Defowae wartośc z puktu wdzea użytkowka usług sprowadza sę do tych jego cech, które uzae są za stote koecze dla sprawego prowadzea procesu wydobywczego. W tym kotekśce wartoścą jest usługa dostarczea odpowedej, w peł sprawej, fukcjoalej, przygotowaej do pracy sprawdzoej przez operatora maszyy górczej, wraz z operatorem w odpowede mejsce a czas uzgodoy z zamawającym [5]. Stratą atomast jest to wszystko, co e przyczya sę do tworzea lub dodawaa wartośc usług, za jaką jest w stae zapłacć klet końcowy (w przypadku eksploatacj podzemej jest to sztygar rejou górczego) powoduje, że usługa dostarczea maszy jest ekompleta lub opóźoa. Zjawsko marotrawstwa może występować w welu obszarach procesu udostępaa maszy, począwszy od prac a Komorze Maszy Cężkch, zwązaych z przygotowaem maszy do pracy - tak zwaą obsługą codzeą, przywróceem m fukcjoalośc poprzez aprawy remoty, jak w obszarze prac eksploatacyjych udostępoych już maszy. 2. Wybór obszaru plotażowego Komora maszy cężkch wytypowaa a obszar mplemetacj arzędza TPM służy przede wszystkm jako mejsce postojowe dla maszy, które w daej chwl e pracują oraz jako mejsce wykoywaa apraw przeglądów. Na teree komory zajduje sę: 6 staowsk remotowych, komora palw, sztygarówka, arzędzowa, staowsko obróbk skrawaem, staowsko kotrol sprawośc maszy (droga jazdy próbej), staowsko kotrol hamulca awaryjo-postojowego, staowsko smarowaa koserwacj maszy, myja maszy, staowsko udzelaa perwszej pomocy, pukt zbory, mejsce podzału pracy. Mając a uwadze różorodość maszy borących udzał w procese eksploatacj oraz obszery zakres ch prac, do prac plotażowych ad możlwoścą wprowadzea arzędz metod pochodzących z TPM, postaowoo wybrać jedą grupę maszy. Aalza daych zebraych w kopal za okres I-III.2012 r. w jedej z komór cężkch wykazały, że ajczęścej awar ulegają wozy odstawcze, zatem zdecydowao, że dalsze prace plotażowe będą prowadzoe dla wozów odstawczych. Iym czykem przemawającym za wyborem wozów odstawczych był fakt, ż w wybraej a plotaż komorze maszy cężkch domował właśe te typ maszy, dodatkowo wszystke pojazdy są tego samego typu oraz pochodzą od jedego produceta. Dodatkowym stotym czykem podczas 668
wyboru grupy plotażowej był fakt, ż praca wozów odstawczych bezpośredo wpływa a wydobyce, czyl w ajwększej merze przyczya sę do dodawaa wartośc w procese eksploatacj. 3. Pozyskwae daych ch aalza W ramach prac ad perwszym krokem TPM, jakm jest elmacja problemów główych, przeprowadzoo aalzę daych zebraych w okrese obserwacj plotażowych VI-IX.2012 dotyczącą awaryjośc wozów odstawczych, a astępe dae te zostały uzupełoe o aalzę wyków prac grup roboczych Zapobegae Awarom Stadaryzacja azewctwa. W efekce stworzoo spójy dokumet zawerający stadardowe azewctwo awar odpowadające m azwy apraw z podzałem a zespoły fukcjoale maszyy. W dalszych pracach grup roboczych dokumet te został uzupełoy o czasochłoość, lczbę osób wymagaych do przeprowadzea daej awar, wykaz częśc zameych oraz arzędz. Rówolegle zberae były róże formacje dae o awaryjośc maszy a podstawe fukcjoującego w kopal systemu klasy ERP, dzęk któremu możlwe było pozyskae daych dotyczących wskaźków: MTTF (Mea Tme To Falure) średego czasu do wystąpea awar, MTTR (Mea Tme To Repar) średego czasu aprawy, ozaczającego śred czas wymagay do aprawy uszkodzoej maszyy od mometu wystąpea awar, MTBF (Mea Tme Betwee Falures) średego czasu bezawaryjej pracy, czyl czasu, przez który maszya może dzałać bez przerwy. Powyższe współczyk wylczoo korzystając odpowedo ze wzorów 3.1, 3.2, 3.3. MTTF PRD A DSP (3.1) MTTR AWR A NAP (3.2) gdze, - lczba d w mesącu, A lczba awar apraw. MTBF MTTF MTTR (3.3) Rys. 1. Symbolcze przedstawee sposobu wylczaa wskaźków awaryjośc w kopal 669
Rys. 2. Średa awaryjość wozów odstawczych w okrese III-IV.2012 r. W dalszym toku opracoway został formularz zberaa daych, staowący arzędze do gromadzea formacj o czase wystąpea awar, maszyach a których oe wystąpły, typach awar uszkodzoych częścach/podzespołach, potecjalej przyczye uszkodzea, czase jak maszya oczekwała a wykoae aprawy, przyczye oczekwaa, czase aprawy uwagach wpsującego. Przy tworzeu formularza uczestczyl pracowcy dozoru mechaczego wybraej do obszaru plotażowego Komory Maszy Cężkch. Zakres formularza przedstawoo a poższym rysuku. Rys. 3. Zakres arkusza zberaa daych w okrese plotażowym - przykład Dla ektórych kolum formularza zdefowao lsty wyboru, które zostały opracowae a podstawe aalzy awar w okrese III-VI.2012 r. Uwzględoo róweż sugeste co do ajczęstszych przyczy awar wesoe przez dozór mechaczy. Zdefowae lsty wyboru przedstawają tabele r 1, 2 3. 670
Tab. 1. Lsta wyboru Nazwa awar Lsta wyboru -Awara Ogumee [ Pp, Lp, Pt, Lt ] Istalacja elektrycza 24V Istalacja sterowcza 24 V Istalacja elektrycza 500 V Pasta Słowk skrętu Zespół redukcyjy Przewód hydraulczy Układ hydraulczy Układ hamulcowy Skrzyka redukcyja + sprzęgełko La posuwu, powrotu, drabka Elemety kostrukcyje układu roboczego Ie Tab. 2. Lsta wyboru Przyczyy awar Lsta wyboru -Przyczyy Naturale zużyce Wadlwa część - jaka (wpsać w uwagach) Uszkodzea w wyku wysokej temperatury Nepoprawa eksploatacja Korozja Zawlgocee Uszkodzoa zolacja Nadmery luz Pękęce Zerwae Przetarce Zbyt wysoke cśee Zbyt ske cśee Zaeczyszczee Ie Tab. 3. Lsta wyboru Przyczyy oczekwaa a aprawę. Przyczya oczekwaa a aprawę Brak częśc zameych Brak mechaków własych Brak serwsu Brak mejsca a KMC (staowska) Brak elektryka Ie - jake Dzęk zastosowau formularza możlwe było uzyskae formacj e tylko o występujących typach awar, ale róweż jakego kokretego podzespołu oa dotyczy, przyczyach wystąpea, a poadto, czy maszya była aprawaa, czy oczekwała a aprawę oraz z jakego powodu le czasu trwała aprawa. Na podstawe tego formularza możlwe było dokoae wyboru zakresu aprawy do dalszych aalz. Zestawee wyków zberaych formacj zawarto w poższej tabel. Tab. 4. Lczba awar WO w podzale a grupy Grupa awar Lczba awar Ogumee 90 Istalacja elektrycza 24V 19 Istalacja sterowcza 24 V 4 Istalacja elektrycza 500 V 3 Pasta 79 Słowk skrętu 35 Zespół redukcyjy 72 Przewód hydraulczy 34 Układ hydraulczy 35 Układ hamulcowy 63 Elemety kostrukcyje układu roboczego 38 Ie 100 Slk 0 Suma 572 671
W celu wytypowaa obszaru plotażowego awar wozów odstawczych postaowoo zawęzć wytypowae wcześej grupy awar do pęcu typów układów, tj. układu elektryczego, układu jezdego, układu hydraulczego, układu kostrukcyjego oraz awar opsaych jako e. Częstotlwość poszczególych typów awar w zależośc od układu przedstawoo a poższym wykrese. Rys. 4. Częstotlwość poszczególych typów awar WO Ze względu a fakt, ż ajwększą grupę awar staowły te dotyczące układu jezdego, a obszar plotażowy dotyczący stadaryzacj w rozumeu TPM postaowoo wybrać aware układu jezdego. W jego skład zakwalfkowao wszystke aware zwązae z ogumeem, pastą, słowkem skrętu, zespołem redukcyjym oraz układem hamulcowym. 4. Stadaryzacja przeprowadzaa aprawy W celu opracowaa stadardu aprawy ależało dokoać wyboru odpowedej aprawy układu jezdego do obserwacj. Dozór mechaczy wyższego szczebla w kopal wytypował usuwae awar pasty, poeważ jest to częsta aprawa, a także ezbęde jest zdemotowae klku dodatkowych elemetów układu jezdego wozu odstawczego, zatem zakres stadaryzacj tej aprawy jest wystarczająco obszery, aby opracoway stadard był możlwy do zaadaptowaa w ych aprawach. Człokowe zespołu odbyl zjazd do kopal w ustaloym du a odpowedą zmaę roboczą w celu obserwacj usuwaa awar pasty, wymay łożysk, uszczeleń, tarczy hamulcowej zbloczy hamulcowych oraz demotażu motażu koła jedego z wozów odstawczych wykoywaej przez dwóch wysoko wykwalfkowaych mechaków. Każdy z trzech człoków grupy obserwującej mał przypsae zadae perwsza osoba udokumetowała przebeg aprawy za pomocą agraa flmowego, druga za pomocą dokumetacj zdjęcowej, trzeca zaś dokoywała opsu słowego wszystkch wykoywaych przez mechaków czyośc oraz wykorzystywaych arzędz częśc zameych. Następe przeprowadzoo wstępą aalzę daych zebraych podczas wykoywaa aprawy. Na tym etape obejrzao po raz perwszy agraa z przeprowadzoej aprawy oraz porówao je z wykoaym otatkam, co mało a celu określee, czy posadae są wszystke ezbęde do przeprowadzea opsu stadardu formacje. 672
W dalszym toku prac określoo zakres aprawy oraz a podstawe flmów otatek dokoao podzału a poszczególe grupy czyośc usuwaa awar. Wśród ch zalazły sę w kolejośc prace przygotowawczo-zakończeowe, zdejmowae koła, demotaż pasty, czyszczee elemetów pasty, motaż uszczeleń tarczy hamulcowej, motaż pasty zbloczy hamulcowych, uzupełee płyów smarów, motaż koła oraz prace przygotowawczo-zakończeowe. Kolejym krokem było opracowae zawartośc formularza do opsu poszczególych czyośc. W skład formularza wchodzł astępujący zakres formacj: umer czyośc, umer zdjęca obrazującego daą operacje, azwa czyośc (sformułowaa w tak sposób, aby dla każdej osoby czytającej stadard była zrozumała jedozacza), uwag (staowące dodatkowe formacje o kokretym dzałau), zasoby ludzke (lczba osób borących udzał w czyośc), arzędza urządzea, częśc zamee oraz materały używae podczas jej wykoywaa. W zakres formularza weszły także formacje dotyczące mejsca oraz długośc trwaa czyośc ozaczee astępstwa wykoywaa operacj. Rys. 5. Formularz opsu stadardu aprawy Następe każdy etap ależący do jedej z 9 grup czyośc został szczegółowo przealzoway zapsay w formularzu opsu stadardu. W te sposób opsaych zostało 65 czyośc składających sę a aprawę awar pasty, wymaę tarczy hamulcowej, wymaę zbloczy hamulcowych oraz motaż koła. Po wypełeu formularza opsu stadardu przystąpoo do zaprojektowaa wyglądu szablou, w którym fale zostae zaprezetoway stadard wybraej aprawy. Uzao ż ezbęde będze rozróżee w sposób grafczy podzału a dzewęć grup czyośc. W zwązku z tym ym kolorem ozaczoo każdą grupę w spse oraz agłówek operacj aprawy zakwalfkowaej do daej grupy. 673
Rys. 6. Perwsze stroy dokumetu opsującego stadard aprawy Ops wszystkch czyośc składających sę a aprawę awar pasty zawera formacje o mejscu wykoywaa pracy, lośc wymagaych osób, czasu potrzebego a realzację zadaa, wymagae częśc zamee arzędza. Dodatkowo w celu zobrazowaa opsu dodao stosową lustrację. Rys. 7. Ops czyośc 9-12 wg. schematu zapsu stadardu aprawy 674
Dodatkowo w szabloe stadardu przeprowadzaa aprawy zalazł sę także sps wszystkch arzędz ezbędych do usuęca awar oraz częśc zameych, materałów oraz ych ezbędych rzeczy. Tak sps uzao za koeczy, ze względu a możlwość osągęca efektu syergczego, poeważ każdy pracowk, który będze przystępował do aprawy, otwerając ksążkę stadardu aprawy będze wedzał, jake rzeczy są ezbęde do skompletowaa przed rozpoczęcem pracy, co pomoże skrócć czas oraz przyczy sę do wykoywaa bardzej efektywej pracy. Rys. 8. Sps arzędz oraz częśc zameych wykorzystywaych do aprawy Róweż w dokumece opsującym stadard aprawy umeszczoo katalog częśc aprawaego układu, w tym przypadku pasty. Sps tak zacze ułatw wykoywae operacj, zwłaszcza mechakow rozpoczyającemu swoją pracę przy aprawach daej maszyy, w których używae są podobe wzuale elemety, dzęk czemu łatwej będze moża zlokalzować daą część zameą lub owy elemet. 675
Rys. 9. Katalog częśc zameych pasty 5. Podsumowae Z uwag a zróżcowae maszy pracujących w procese eksploatacj oraz duży zakres prac, w obszarze badawczo-rozwojowym w zakrese TPM zdecydowao sę do prac plotażowych wybrać jedą grupę maszy. Aalza daych wykazała, że ajbardzej awaryje są wozy odstawcze, dlatego też zdecydowao, że dalsze prace plotażowe będą prowadzoe właśe a ch. Dodatkowym czykem przemawającym za wyborem tej grupy maszy jest fakt, że w przypadku wybraej komory mamy do czyea z jedym typem producetem WO oraz staową oe ajlczejszą grupę maszy. Koeczość ustadaryzowaa azewctwa awar była warukem ezbędym do prawdłowego rozpozaa przyczy źródłowych awar grupy maszy objętych aalzą. Prace ad tym zadaem postaowoo realzować dwutorowo poprzez wyk prac grupy roboczej Stadaryzacja azewctwa oraz poprzez Arkusz zberaa daych. W ramach prac ad stadaryzacją TPM odbyła sę obserwacja usuwaa awar pasty, wymay łożysk, uszczeleń, tarczy hamulcowej zbloczy hamulcowych jedego z wozów odstawczych. Przebeg wykoywaa aprawy został udokumetoway za pomocą flmu, dokumetacj zdjęcowej oraz opsu słowego wszystkch wykoywaych przez mechaków czyośc. Następe przeprowadzoo wstępą aalzę daych zebraych podczas wykoywaa aprawy oraz przygotowao schemat procedury opsu stadardu. W dalszej kolejośc opracowao zakres oraz wygląd szablou, w którym zapsay został stadard przeprowadzaa aprawy. Całość aalzy podzeloo a dzewęć etapów, a każdy etap składał sę z szeregu różych czyośc. Ops wszystkch operacj występujących podczas usuwaa awar pasty zawera formacje o mejscu wykoywaa pracy, lośc wymagaych osób, czasu potrzebego a realzację zadaa, wymagae częśc zamee arzędza. Dodatkowo w celu zobrazowaa opsu dodao stosową lustrację. Całość 676
opracowaa zawera wykaz wszystkch ezbędych arzędz, częśc zameych, materałów, płyów smarów oraz medów ezbędych do przeprowadzea aprawy. Podczas przygotowywaa dokumetu opsującego stadard przeprowadzaa aprawy opracowaa została procedura przygotowywaa stadardu aprawy. Uzao ż schemat formularza jest a tyle uwersaly, ż moża z powodzeem stosować do go opsu ych apraw oraz czyośc zwązaych z remotam przeglądam maszy dołowych w kopal. Lteratura 1. Helma J.: Aalyss of the potetals of adaptg elemets of Lea methodology to the ustable codtos the mg dustry. AGH Joural of Mg ad Geoegeerg, 2012, 2. Nakajma S.: Itroducto to TPM, Productvty Press, Portlad 1988 3. Nakajma S.: TPM Developmet Program, Productvty Press, 1989 4. Brzesk J., Fgas M.: Wprowadzee do TPM, Iżyera utrzymae ruchu zakładów przemysłowych, czerwec 2006 5. Rosekewcz M.: Idea of adaptato value stream mappg method to the codtos of the mg dustry. AGH Joural of Mg ad Geoegeerg., 2012, str. 304 Prof. dr hab. ż. Edward Chlebus Mgr ż. Joaa Helma Mgr ż. Mara Rosekewcz Katedra Techolog Laserowych, Automatyzacj Orgazacj Produkcj Poltechka Wrocławska 50-371 Wrocław, ul. Łukasewcza 5 tel.: (71) 320 43 84 e-mal: joaa.helma@pwr.wroc.pl mara.rosekewcz@pwr.wroc.pl Mgr ż. Paweł Stefaak KGHM CUPRUM sp. z o.o. Cetru Badawczo-Rozwojowe 53-659 Wrocław, ul. Ge. Wł. Skorskego 2-8 e-mal: p.stefaak@cuprum.wroc.pl 677