活塞厂采取主动方法来提高可靠性和 OEE

Karl Schmidt Unisia 的运营副总裁 Dick Cole 将该公司位于威斯康星州马里内特的工厂称为“世界上最多样化的活塞工厂。”

他为此提供了多种理由。

多样化的产品和客户： Karl Schmidt Unisia 的工厂占地 510,000 平方英尺，距离密歇根州上半岛几英里，为汽油和柴油发动机客户（原始设备制造商和售后市场公司）生产各种活塞（几乎任何尺寸，日产量接近 75,000 个）在汽车、农业、工业、娱乐和海洋领域。通用汽车、日产、戴姆勒克莱斯勒、福特、康明斯、约翰迪尔、国际、哈雷戴维森和水星海事都是大牌。

多样化的制造能力： 其全方位的铸造业务包括感应熔炼炉、自动铸造单元和手动成型铸造单元，以及内部热处理和固溶退火、切屑干燥、焊接硬化和原型制作。其全方位加工和精加工业务包括自动转移加工线和完整的加工/精加工单元，以及内部镀锡、阳极氧化、丝网印刷涂层、模块组装和原型制作。

多元化的遗产： Karl Schmidt Unisia 是总部位于美国的德国 Kolbenschmidt Pierburg AG 和日本日立汽车系统有限公司的合资企业。“日本品质、德国精密度和美国独创性 - 我们拥有世界上最好的产品，”科尔说。

但同样重要的是，该设施是其维护和可靠性方式的多样性模型。操作员和技术人员、小时工和薪水员工、退伍军人和新员工——世界上最好的——作为一个团队一起工作，以提高生产力、成本竞争力和客户服务。这是通过以下方式见证的：

• 1) 工厂全面生产维护计划的构成；

• 2) 将其持续改进计划置于技术服务部门的指导下（也称为维护）；

• 3) 早期设备管理系统的重点和成功；并且，

• 4) 使用指标“整体设备效率”或 OEE。

“这是人。这是心态。这是文化，”科尔说。 “我们认为维护不是‘必要的罪恶’，而是一种能力增强器，是我们成功的关键任务。”

自 2002 年以来，OEE 增加了近 25%，维护成本减少了 41%，反应性维护工作减少了 3% 以上，同时销售额增加了 15% 以上。考虑到 2001 年，销售额增长了近 50%。

“可靠性对我们和我们的客户来说从未如此重要，”Marinette 工厂技术服务和持续改进经理 Scott Haulotte 说。 “它意味着可重复性、能力、精益运行。这意味着对客户的信任和交付。”

Karl Schmidt Unisia 位于威斯康星州马里内特的工厂为汽油和柴油发动机客户生产各种尺寸的活塞。

工厂的铸造部分熔化多达七种不同类型的铝合金。该公司的每种活塞产品都需要特定的合金。铝的温度因产品而异，但在 700 至 800 摄氏度的范围内。

只是事实

公司：Karl Schmidt Unisia 是德国Kolbenschmidt Pierburg AG 和日本Hitachi Automotive Systems Ltd. 的合资企业。美国工厂位于威斯康星州马里内特和印第安纳州韦恩堡。其他工厂位于德国（两个）、日本、墨西哥、巴西、法国、中国、印度和捷克共和国。 2005 年的销售额为 2.04 亿美元。

焦点地点：Marinette 的 Karl Schmidt Unisia。该工厂位于威斯康星州格林贝东北 50 英里处，密歇根州梅诺米尼西南 2 英里处。

场地规模：制造和办公综合体占地 510,000 平方英尺。工厂车间分为铸造区和机加工/精加工区。

工厂从业人员：1105人，其中技术服务人员91人。

产品：该厂生产乘用车发动机活塞；轻型卡车发动机；中型卡车发动机；以及海洋、工业和娱乐应用。

仅供参考：该工厂最初于 1944 年为 Badger Piston Co. 建造。Badger 创始人 Ed Barggren 的孙子 Eric Barggren 目前是该工厂铸造厂的工程师。

TOTALLY TPM
在大多数美国工厂中，Total Productive Maintenance 被切割和干燥。操作员擦拭他们的机器并确保它有足够的油。在 Karl Schmidt Unisia 的 Marinette 工厂，这个过程更加复杂，而且——还是那个词——多样化。

在这里，TPM 从每日标准化的 CIL（清洁、检查和润滑）活动开始，这些活动在层压标牌上有详细说明。每台机器都有自己的特殊指令列表。清单上的每个项目都与项目编号（即 2）、项目类型（润滑）、设备标准（Waylube 加油机）、任务/所需条件（使用 Waylube 68 填充到所需级别）和频率级别（每个班次）相关联.表格的顶部显示了机器正面、背面和侧面的彩色图片。与 CIL 表上的项目相关的关键组件用数字和箭头表示。因此，该标牌上的 2 号指出 Waylube 加油器位于机器的背面，最左侧，Waylube 压力表正下方。

关于 CIL 的其他说明：

• 清洁是工厂严格且经过审核的 5-S 流程的一个要素。这不仅是为了美观，而且是为了帮助机器发​​挥其最大能力。它还旨在在导致停机或安全隐患之前发现潜在或新出现的问题（漏油、皮带磨损、过热）。

• 操作员负责其机器或机器的所有润滑和流体管理功能（油、油脂、冷却剂），除非被特定安全（移除特殊防护装置）或维护规则（需要特殊工具）禁止。 “我们过去常常有指定的维护人员在润滑机器周围跑来跑去，”Haulotte 说。 “今天，我们没有。”

• 鼓励操作员在检查期间使用他们的知识、经验和感官（视觉、嗅觉、声音和感觉）来识别潜在或新出现的问题。他们标记有问题的组件并编写详细的工作订单。 “没有一个业务经理坐在他的办公桌后面，也没有一个维护人员在维修机器时比操作特定机器的人更了解问题，”Haulotte 说，他在领导技术服务之前是制造团队的负责人在设施。

工厂的持续改进和技术服务经理 Scott Haulotte 说：“对我们和我们的客户来说，可靠性从未如此重要。”

接下来发生的事情也使这家 Karl Schmidt Unisia 工厂与汽车行业内外的其他工厂区分开来。

在大多数工厂，维护技术人员在发现问题后进行控制，操作员对机器维护和可靠性的参与就结束了。这里不是这样。

在这个 24/7 的非工会活塞工厂，员工的角色和职责并不严格。这种流动性使有动力的操作员能够深入参与维护活动。由于浓厚的兴趣和能力，他们举手投足，能够产生令人难以置信的影响。

“如果操作员或半技术人员说他们可以处理它，就给他们一个机会，”中型产品线的业务团队负责人马克格林伦德说。 “几年前，我们停掉了一条铸造线。其中一台铸造机的液压缸坏了。马上，我们的维修人员走过来说，'我们会照顾它，'然后操作员说， '我可以做这个。'我们问：“你知道如何保养这个液压缸吗？”接线员说，“你不会相信我在工作之外所做的事情。我可以处理这个。这是小菜一碟。”我们让他来做。万一出现问题，维修人员就在 15 英尺外。但这就是某些人的才能。”

Haulotte 指出，在此类由操作员主导的维护活动之前，技术服务人员将进行全面检查和安全检查（上锁/挂牌）。该人还可以进行活动后检查并移除锁定/挂牌设备。

操作员还可以在停机期间参与每月和每年的预防性维护工作。

“当我们安排年度 PM 活动时——我们尝试每年至少访问一次所有项目——我们会与生产团队举行计划会议，”铸造维护主管 Jeff Welty 说。 “在维护方面，我们从操作员那里得到了帮助执行 PM 工作的承诺。我们给他们分配了他们有能力完成的重要任务。这是对他们的持续培训，这对我们有很大帮助。”

Haulotte 表示，由于维护任务的转移，操作员现在执行了所有 PM 任务的 30%。他说目标是让这个数字达到 70%。

技术服务通过让运营商的生活更轻松来回报他们的青睐。他们检查生产区域，并根据操作员的反馈移动仪表、按钮、踏板、Zerk 配件等，使其更易于接近、可见且符合人体工程学。他们增加了检查面板、切口和照明，使操作员能够更快速、更轻松地执行组件/过程检查。

“我认为我们正在获得更好的信息，”韦尔蒂说。 “这使我们能够更好地计划，提前获得零件，了解我们面临的挑战。因为操作员对设备更了解，所以意外更少。您可以向他们询问有关设备如何运行的具体问题。您可以做你的侦探工作并获得真正的好感觉。他们开发了更多的技术术语。他们知道组件是什么，它做什么以及为什么它很重要。”

韦尔蒂认为，运营商的积极参与引发了多米诺骨牌效应。

“这让我们有机会进行改进，否则我们没有时间做这些改进，”他说。 “它让我们有机会进行更多的根本原因分析活动。它使我们能够创建跨越整组机器的解决方案和修复程序。您可以将在一台机器上学到的知识转移到其他机器上。我认为最重要的事情是它为我们腾出更多时间来实际改进事物，而不是一直在灭火。除非您能在过程中的某个地方腾出时间，否则您永远无法克服困难并防止出现问题。”

Karl Schmidt Unisia 早期设备管理系统的一个方面侧重于采用现有的工厂机械并对其进行“比以往任何时候都更好”的重建。

领先的精益
随着操作员承担更多日常的、可扩展的维护任务，技术服务部门确实将其重点转移到更主动、更具战略性、更多样化的工作上。在这种新的问题解决/预防模式中，最重要的是工厂持续改进计划的方向。 CI 是一种与 Kaizen 和 Toyota 衍生的精益制造同义的方法论。

有多少维护领导者可以真正说他们不仅对工厂的未来有远见，而且有能力将其引导至理想状态？ Haulotte 可以。

Cole 根据他过去的经验决定将持续改进放在技术服务的篮子里。

“这种设置在我以前工作过的工厂中很有效，”前通用汽车和康明斯员工科尔说。 “通过将这些职责结合起来，您可以获得极大的协同作用。”

Haulotte 不必启动 CI。它的起源可以追溯到 1990 年代初期，当时公司副总裁 Masaaki Watarai 将其作为改善引入。 Haulotte 受托维护、收紧它，使其适应当今不断变化的、可靠性要求高的工厂环境。

“我们改变了一些东西，定义了一些其他东西，但这是我们与之抗争的结构，”他说。

以技术服务为主导的精益计划的突出概念是：

视觉工具： 前面描述的充满照片的 CIL 表是 Haulotte 对视觉效果的坚定信念的一个例子。其他是所有润滑容器的颜色编码，以避免误用和交叉污染；当生产机械开始表现出不希望的特性时，andon 灯和警报为操作员和技术人员提供警报；增加仪表数量，为运营商提供资产健康状况的快照；和通信中心，通过各种关键指标显示工厂绩效，并将这些数据与 KSU 计划的、基于行业的或客户要求的水平进行比较。

敏捷/移动工具： 这些攻击了丰田生产系统中确定的一些“致命浪费”。节省技术服务时间、动作和金钱的例子是 PM 推车和集水车。

专门设计的手推车 - 本质上是一个带轮子的全方位服务工作台 - 被技术人员用于高级 PM 活动。它们装有工作所需的所有工具和用品，并且可以装上梯子、虎钳、钻床或其他物品。

集水车与大型 PM 作业结合使用。在 PM 前几个小时，技术人员使用称为集油槽吸盘的真空装置从机器中取出所有冷却剂。冷却液被放入一个安装在机动车辆后部的大罐中。然后将流体输送到工厂的另一个区域进行回收过程。

Haulotte 说：“它无需使用较小的坦克进行多次旅行，也无需手动移动重型坦克。”

通过数据提高效率： Haulotte 表示，该部门已共同努力改进其计算机化维护管理软件 (CMMS) 系统中存储的信息，并利用其更大比例的功能。这导致了 PM 合理化活动。 “在许多情况下，我们了解到不必经常更换机油，”韦尔蒂说。

加强数据使用还导致集中库房的合理化和标准化项目，从而减少了库存和维护、维修和运营 (MRO) 材料支出。

最佳实践信息的正式共享也大大减少了污染（污垢、碎屑等）问题。

废物识别活动： Chokotei 分析只是其中一种工具。此活动是一种技术含量低的方法，用于跟踪短时间、大量机器停机并确定随后的生产损失。最近的一项分析发现，三台机器上活塞的误加载情况出奇地高。确定条件和根本原因后，采取措施修复它。

不断改进：精益和制作咖啡的艺术

Karl Schmidt Unisia 业务团队负责人 Mark Greenlund 表示，Marinette 工厂的持续改进心态具有传染性。咖啡，有人吗？

“我挑战自己和我的员工，让他们更聪明地工作，而不是更努力地工作。我也将这种想法应用到我所做的工作中，无论是在工作中还是在家里，”他说。 “例如，我是一个早起的人。我每天早上 4:30 起床，为我和我的妻子煮咖啡。想想我为煮咖啡所做的所有小动作，我挑战自己改进流程。

“咖啡壶旁边有一个微波炉，上面有一个计时器。一天早上，我计算了我煮咖啡需要多长时间。花了 2 分钟多一点。每天早上，我都在想新的方法来改善前几天我给（技术服务和 CI 主管）Scott (Haulotte) 发了一封电子邮件说，“我希望你不会认为我生病了，但我已经把它缩短到了不到 40 秒。”

“这种改进的心态是根深蒂固的，到处都是浪费。比如咖啡容器里有一个勺子，一壶咖啡需要两勺。把小勺子拿掉，放进两倍的勺子里大。

“无论是在工作还是在家里，一切都有机会，也有挑战。就像煮咖啡一样简单。”

独特的主动性
工厂的早期设备管理系统 (EEMS) 延续了主动、战略性和精益思想。这是 Karl Schmidt Unisia 通过多样性实现可靠性的最有力方式之一。

EEMS 有两个要素，每个要素都由一个跨职能团队提供支持。

一个要素是新设备设计的规范。当需要一台新机器时，一个由采购、工程、质量和技术服务代表组成的团队将共同确定所有必需的功能、组件、程序和选项。需求被纳入机器验收标准。

“出于多种原因，我们需要该机器上的某些组件。例如，我们需要 Allen-Bradley 控制器和 Vickers 阀门，”Haulotte 说。 “我们的规格基于经验、服务和支持、备件的获取和/或我们已经在储藏室货架上的零件的标准化。”

对供应商的要求还包括机器手册的三份副本和建议的备件清单。由工厂工程、技术服务和 MRO 商店人员组成的子团队审查备件清单。小组可能会根据历史记录、故障率等进行修改。

“我们通过了一个广泛的检查清单来确保当那台机器进来时，它会：1) 达到我们程序所需的质量水平；2) 通过可靠来实现容量；3) 有组件我们可以轻松访问或替换现有库存；4) 来自一家具有良好响应和服务记录的可访问公司，”Haulotte 说。

EEMS 的另一个要素侧重于采用现有的工厂机械并对其进行“比以往任何时候都更好”的重建。与可维护性、可操作性和安全性相关的原始设计缺陷被消除并被新技术和解决方案取代。重建项目考虑到操作员、工程师、买家和技术人员的投入。然而，一名技术人员担任项目负责人。

“我们不能总是购买新设备，”Haulotte 说。 “如果我们无法通过购买新产品获得技术进步，我们就必须考虑翻新我们自己的产品。”

这些项目的规模和范围各不相同。

“有些机器太大了，几乎无法穿过重建区的门，”技术人员杰里·迪恩 (Jerry Dean) 说，他是一名拥有 30 年经验的老手，曾担任多个项目的负责人。 “我们用最先进的组件替换所有需要更换的部件。在机械方面，我们检查并完善它。我们添加防护装置并使其更安全。我们切割我们自己的材料。我们自己钻孔。我们做任何事情需要提供一种易于维护和操作的新产品。”

一年内完成了超过 25 个重建项目。与购买新设备相比，这些为公司节省了大量资金，并发现了隐藏的容量。

“您将自己的技术带入组织的次数越多，您重建自己的设备就越多，您增强自己的设备越多，您就会变得越好，”科尔说。

OEE 的语言
在任何一天，Marinette 工厂都可能有来自德国和日本公司办公室的访客；来自墨西哥、巴西、法国、中国、印度和捷克共和国的 KSU 姐妹工厂；以及来自美国和全球各地的客户站点。

在与这些客人的讨论中，或在工厂各个职能组织之间的会谈中，对该设施的健康和能力的了解非常清楚。每个人都说同一种语言——OEE 的语言。

“这里的每个人都非常了解 OEE 指标，”格林伦德说。 “它驱动着我们的工厂。”

Haulotte 补充道，“每个生产经理、每个主管、每个工程师都会查看这个数字，因为它告诉我们我们所处的位置。”

OEE 是一种跟踪运营损失来源的数学指标。它是通过将设备可用性（表示为设备实际最佳能力的百分比）乘以性能 [又名产量]（最佳百分比）乘以质量（最佳百分比）来产生的。 OEE 数据是针对单个机器、工作单元、关联流程、业务单元和工厂组合计算的，可以在宏观或微观层面进行分析。

“将其分解并能够看到所有三个参数，您就可以真正专注于导致某些问题的原因以及您可能有机会的地方，”格林伦德说。 “如果这个月性能不好，那是为什么？如果性能很好，但机器不可用，为什么不可用？”

Haulotte 说：“你开始寻找损失或浪费的来源。我现在可以在停机之前解决问题。”

他补充说，在该站点，生产拥有 OEE 指标。 “生产部门收集并输入 OEE 数据，”他说。 “我们被用作资源。”

当该工厂于 2002 年首次开始跟踪该指标时，其整体 OEE 为 51.4%。该数字在 2003 年增至 55%，2004 年增至 68%，2005 年增至 72.2%。预计 2006 年的最终数字为 75%。 2007 年的目标将在 77% 到 78% 之间。

“对我们来说，OEE 改善的每一百分比都值得额外增加一周半的产能，”Haulotte 说。 “这就是影响，这就是让我们每一个百分点都报废的原因。”

然而，每一年，实现这些收益变得越来越困难。很多悬而未决的果实已经消失，Haulotte 指出，行业专家将 85% 的 OEE 视为“世界一流”工厂性能的基准。

“看起来 10% 应该相对容易获得，但这非常困难，”他说。 “了解我们的工作有多努力，而我们距离世界一流水平仍有 10% 的差距，这是一个巨大的挑战。因此，我们将在 2007 年继续前进。我们对每条生产线、单元和机器进行 OEE 测量。我们的目标是我们的首要领域。我们会将其与业务需求结合起来。哪些活塞计划将增长？哪些将被淘汰？我们将攻击前两三个资产以产生改进。”

很好的结果，但是。 . .
提高产能、可用性、性能和质量对于 Karl Schmidt Unisia 工厂的现在和未来都很重要。在过去的一年里，销售额猛增，尤其是柴油产品。客户拉得很重，这使得低脂供应链更加紧张。这些付费且要求苛刻的客户有着对时间敏感的需求，并且无法承受来自一级供应商的可靠性“惊喜”。

“使用这种手对口输送系统，你最好有一条可靠的生产线，”格林伦德说。 “可靠性的提高意味着客户更加安心。这意味着我告诉他们活塞供应将变得紧张的电话更少。”

Haulotte 等工厂领导对取得的进展非常满意。

“我相信，我们是一个成功的故事，”Haulotte 说。 “我们正在证明，即使在高劳动力成本的国家，只要你努力工作、聪明思考并团结起来，你也可以取得成功。”

然而，工厂和公司拒绝满足。

“标准确实更高，”科尔说。 “有很高的期望和无情的压力。今天对成本的期望是巨大的。就报价而言，我们的行业以美分结束。其他行业，如航空航天和医疗保健，以美元结束。这很吃紧。”

因此，他们继续利用业务的不同根源。

“日本的哲学确实是一种持续改进、始终向前看的哲学，”Haulotte 说。 “当我在 Nissan 地区担任一线主管时，我们的废品率是 0.05%，是公司有史以来最好的。我们全年有 26 件废品。我认为这接近完美你永远都会得到。当到了计划明年的时候，渡井先生给了我一个新的报废目标：0.03。坦率地说，我很震惊，但心态是要不断改进。

“另一部分来自我们的德国业主。他们的说法是，'你做得很好，但是......' 给予了一定程度的信任，但是'但是'是一种表达'我们总是可以做得更好的方式；不要'不要对你所处的位置感到满意；让我们把今天所做的事情推向一个新的水平。'"

Karl Schmidt Unisia 可以说，有了操作员和技术人员、计时工和薪水员工、退伍军人和新员工——世界上最好的——提供了这种推动力，在一定程度上，进步迫在眉睫。