Cách quản lý máy móc thiết bị trong nhà máy: đi theo vòng của một sự cố

Quản lý máy móc thiết bị gồm những việc gì

Năm việc, nối vào nhau thành một vòng. Việc nào cũng sinh ra dữ liệu mà việc sau cần:

• Kiểm tra hằng ngày — người đứng máy trả lời: hôm nay máy có gì khác thường không?
• Báo và xử lý sự cố — sản xuất báo, bảo trì sửa: máy dừng bao lâu, dừng vì chờ hay vì sửa?
• Nguyên nhân gốc và triển khai ngang — bảo trì, kỹ thuật: lỗi này có quay lại không, máy khác có bị không?
• Phụ tùng — kho bảo trì: đủ phụ tùng để sửa ngay không, máy nào tốn nhất?
• Bảo trì định kỳ — bảo trì: việc gì phải làm trước khi máy hỏng?

Cả năm việc đứng trên một nền chung: hồ sơ của từng máy.

Nền móng: hồ sơ của từng máy

Trước khi quản lý được máy, phải gọi được đúng tên nó. Mỗi máy cần một mã duy nhất (số máy) dán ngay trên thân máy, và một hồ sơ gồm tối thiểu:

• Định danh: số máy, loại máy, hãng, model, số serial, năm sản xuất, ngày đưa vào dùng. Năm sản xuất nghe như chi tiết thừa, nhưng nhờ nó mới xếp được sự cố theo tuổi máy — xem ở phần dữ liệu cuối bài.
• Vị trí: chuyền hoặc công đoạn, vị trí trên mặt bằng xưởng.
• Mức độ quan trọng: máy này dừng thì chuyền có dừng theo không, có máy dự phòng không. Mức này quyết định sự cố nào được ưu tiên sửa trước và phụ tùng nào phải luôn có sẵn trong kho.
• Tài liệu: sổ tay của hãng, sơ đồ điện, danh sách phụ tùng thay thế.

Mọi dữ liệu phía sau — phiếu kiểm tra, sự cố, phụ tùng, lịch bảo trì — đều gắn vào số máy này. Khi mã máy ghi lung tung (lúc "CNC 12", lúc "máy 12", lúc "M-012") thì mọi thống kê về sau đều sai theo.

Ở một nhà máy gia công linh kiện cơ khí chính xác cho xe hơi với hơn 700 máy, hồ sơ máy được đặt lên luôn mặt bằng xưởng. Mỗi máy nằm đúng chỗ của nó, mang đúng trạng thái đang chạy hay đang có sự cố:

Kiểm tra máy hằng ngày: check sheet kiểm tra thiết bị

Nhiều hỏng hóc lớn có dấu hiệu báo trước: dầu tụt dần, áp suất khí nén yếu đi, tiếng kêu lạ, rung, rò rỉ. Kiểm tra hằng ngày là để người đứng máy thấy những dấu hiệu đó trước khi chúng thành một lần dừng máy. Việc này thường làm đầu ca, mất vài phút, theo một phiếu kiểm tra dán tại máy.

Một phiếu kiểm tra máy dùng được không chỉ là danh sách "đã kiểm". Mỗi dòng trong phiếu cần đủ bốn thứ: kiểm cái gì · tiêu chuẩn phán định thế nào là đạt · cách kiểm · và không đạt thì làm gì. Ví dụ:

• Mức dầu bôi trơn · nằm giữa vạch min và max · nhìn mắt thăm dầu · châm dầu, ghi lại; tụt nhanh bất thường thì báo bảo trì.
• Áp suất khí nén · 0,5 – 0,7 MPa · đọc đồng hồ áp · báo bảo trì, không chạy máy.
• Nước làm mát · đủ mức, không đổi màu, không mùi · nhìn, ngửi · báo bảo trì.
• Nút dừng khẩn cấp · nhấn là máy dừng ngay · thử nhấn · không chạy máy, báo ngay.
• Tiếng ồn, rung · không khác mọi ngày · nghe, sờ · ghi mô tả, báo bảo trì.

Các con số chỉ là ví dụ; tiêu chuẩn thật phải lấy theo sổ tay của hãng cho từng loại máy.

Hai chỗ hay làm phiếu kiểm tra thành hình thức:

• Tiêu chuẩn mơ hồ. "Kiểm tra dầu" thì ai cũng đánh dấu đạt. "Dầu nằm giữa hai vạch" thì mới phán định được.
• "Không đạt" không đi tới đâu. Người kiểm ghi không đạt, rồi tờ phiếu nằm trong kẹp hồ sơ. Một hạng mục không đạt phải tự trở thành một yêu cầu cho bảo trì, có người nhận, có kết quả.

Khi phiếu đã được ghi đều, hãy đếm số lần không đạt theo từng hạng mục. Hạng mục không đạt nhiều nhất thường chỉ ra một điểm yếu chung của cả loại máy, chứ không phải lỗi của một người:

Phiếu kiểm tra máy là một dạng checklist: nó trả lời "đã làm đủ chưa, có gì bất thường không". Nó khác với phiếu ghi số đo kích thước sản phẩm, loại phiếu trả lời "quá trình đang chạy ra sao". Hai loại phiếu khác nhau thế nào được nói kỹ trong bài check sheet là gì.

Chúng tôi đã thử nghiệm một bước xa hơn: camera đặt trước máy chụp đồng hồ áp suất và đèn trạng thái, rồi phần mềm tự đọc kim đồng hồ và màu đèn để điền vào phiếu. Kết quả mỗi lần kiểm tra đi kèm ảnh chụp, nên người duyệt nhìn thấy đúng thứ người kiểm đã thấy.

Khi máy dừng: báo, xử lý và tách dừng chờ khỏi dừng sửa

Một lần máy hỏng thường đi qua các bước sau:

Ngay ở bước báo, loại sự cố quyết định lần dừng này có được tính là dừng máy hay không. Hỏng về chất lượng, cơ khí, điện thì máy ngừng làm ra hàng — tính. Thay phụ tùng theo kế hoạch, sửa điều hoà, máy nén khí, cải tiến — không tính vào dừng do hỏng, dù vẫn phải ghi lại. Không tách từ đầu thì cuối tháng con số "giờ dừng máy" trộn lẫn cả việc có kế hoạch lẫn việc hỏng đột xuất.

Chỗ đáng giá nhất trong các bước trên là tách thời gian dừng máy làm hai phần:

• Dừng chờ: máy đứng yên nhưng chưa ai sửa — chờ người bảo trì tới, chờ phụ tùng, chờ người có đúng chuyên môn, chờ xác nhận.
• Dừng sửa: thời gian có người đang thực sự xử lý máy.

Hai phần này có nguyên nhân khác nhau, nên cách giảm cũng khác nhau. Dừng chờ dài là chuyện tổ chức: phân ca bảo trì, phụ tùng không có sẵn, báo sự cố chậm. Dừng sửa dài là chuyện tri thức và thiết kế: người sửa chưa gặp lỗi này, không có hướng dẫn, máy khó tiếp cận. Gộp chung thành một con số "máy dừng 7 tiếng" thì không biết nên sửa chỗ nào:

Máy 12 cần phụ tùng có sẵn hoặc người bảo trì tới nhanh hơn. Máy 27 cần tri thức: lỗi này đã từng được sửa chưa, sửa thế nào. Máy 31 cần cả hai.

Trạng thái chạy tạm cũng cần được giữ riêng. Máy chạy tạm vẫn làm ra sản phẩm, nên rất dễ bị coi như đã xong — cho tới khi nó dừng lại đúng vì lỗi cũ. Sự cố chạy tạm phải còn mở, còn nằm trong danh sách việc của bảo trì cho tới khi xử lý dứt điểm.

Ở nhà máy nói trên, hệ thống ghi sự cố đang chạy thật theo đúng cách này: mỗi sự cố ghi riêng từng đoạn dừng chờ và dừng sửa, các khoảng chạy tạm không bị tính lẫn vào thời gian dừng, và mỗi máy có mục tiêu dừng sửa, mục tiêu dừng chờ riêng cho từng tháng để so với thực tế. Danh sách việc của bảo trì xếp sự cố đang làm máy dừng lên đầu, sự cố dừng lâu nhất lên trước.

Khi mỗi sự cố đã có giờ, cộng lại theo ngày và so với mục tiêu là thấy ngay tháng này đang đi đúng hướng hay không:

Sau khi sửa xong: nguyên nhân gốc, đối sách lâu dài và triển khai ngang

Máy chạy lại chưa phải là hết việc. Một sự cố thường có hai lớp đối sách:

• Đối sách tạm thời: làm cho máy chạy lại ngay — thay chi tiết hỏng, chỉnh lại, vệ sinh.
• Đối sách lâu dài: làm cho lỗi đó không quay lại — sửa chỗ thiết kế yếu, đổi vật liệu, thêm một hạng mục vào phiếu kiểm tra hằng ngày, rút ngắn chu kỳ bảo trì.

Muốn có đối sách lâu dài thì phải tìm được nguyên nhân gốc, không dừng ở nguyên nhân trực tiếp. Cách hay dùng là hỏi "tại sao" liên tiếp: vòng bi hỏng — vì thiếu mỡ — vì điểm châm mỡ bị che, người kiểm không với tới — vì lần sửa trước lắp lại tấm che sai chỗ. Đối sách cho nguyên nhân cuối cùng khác hẳn đối sách "thay vòng bi mới".

Thư viện sự cố: để lần sau không phải tìm lại từ đầu

Mỗi lần tìm ra nguyên nhân gốc và đối sách là một mẩu tri thức của nhà máy. Nếu nó chỉ nằm trong đầu người thợ đã sửa, lần sau lỗi đó xảy ra vào ca khác thì lại tìm từ đầu. Thư viện sự cố là nơi gom lại các mẩu đó theo loại máy và dạng lỗi: hiện trạng nhìn thấy, nguyên nhân gốc, đối sách, thời gian sửa hợp lý.

Hai quy tắc giữ cho thư viện dùng được: chỉ ghi vào khi đã có nguyên nhân gốc và đối sách lâu dài, không ghi "đã thay, máy chạy OK"; và có người duyệt trước khi một mục mới được đưa vào, để thư viện không đầy những ghi chép nửa vời.

Triển khai ngang: sửa một máy, kiểm cả những máy giống nó

Nếu vòng bi của máy 12 hỏng vì tấm che lắp sai, thì các máy cùng loại khác có thể đang mang đúng lỗi đó mà chưa hỏng. Triển khai ngang (người Nhật gọi là yokotenkai) là mang đối sách của một sự cố áp sang tất cả máy cùng loại, cùng chuyền — trước khi chúng hỏng.

Triển khai ngang chỉ có tác dụng khi được theo dõi như một đầu việc có danh sách máy, người làm, hạn hoàn thành — không phải một câu nhắc trong cuộc họp.

Trong hệ thống chúng tôi làm cho nhà máy này, thư viện sự cố được duyệt nhiều cấp, triển khai ngang được theo dõi thành từng dự án riêng. Trên nền thư viện đó, nhà máy dùng một trợ lý tri thức: người vận hành hỏi bằng câu thường ngày, hệ thống tra trong kho sự cố và tài liệu của chính nhà máy rồi trả lời kèm nguồn trích dẫn. Thống kê 12 tháng đầu áp dụng cho thấy thời gian xử lý mỗi sự cố giảm trung bình hơn 20%.

Phụ tùng: xuất kho phải ghi theo số máy

Một phần của dừng chờ thường là chờ phụ tùng. Quản lý kho phụ tùng bảo trì cần tối thiểu:

• Danh mục phụ tùng có mã, nhà sản xuất, dùng cho loại máy nào.
• Vị trí trong kho tới từng hộc, để người lấy không phải đi tìm.
• Nhập, xuất, tồn cập nhật ngay lúc lấy, không cuối tuần mới ghi.
• Mức tồn tối thiểu cho phụ tùng của máy quan trọng — những thứ mà thiếu là chuyền dừng nhiều ngày chờ đặt hàng.
• Đơn giá, để cộng ra được chi phí.

Quan trọng nhất: mỗi lần xuất kho phải ghi phụ tùng đó thay cho máy nào. Chỉ một trường đó thôi đã trả lời được những câu mà sổ kho thông thường không trả lời được: chi phí bảo trì của từng máy trong năm, máy nào "ăn" phụ tùng nhiều bất thường, một loại phụ tùng hết nhanh vì dùng đều cho cả xưởng hay chỉ vì một máy hỏng liên tục. Nối với dữ liệu sự cố, nó còn cho biết mỗi lần thay là cho sự cố nào.

Chúng tôi đã làm kho phụ tùng bảo trì theo đúng cách này: danh mục, hộc và vị trí kho, nhập xuất tồn, đơn giá, và mỗi phiếu xuất ghi số máy, xuất được ra Excel.

Bảo trì định kỳ và bảo trì dự phòng

Bốn việc ở trên phần lớn là phản ứng: máy có dấu hiệu, máy dừng, rồi mới làm. Bảo trì dự phòng là làm trước khi máy hỏng. Có mấy cách quyết định lúc nào thì làm:

Bảo trì định kỳ theo thời gian là cách dễ bắt đầu nhất, và là kiểu mà nhiều người gọi chung là "bảo trì định kỳ". Nhưng máy chạy ba ca và máy chạy một ca mòn khác nhau: cùng lịch "mỗi tháng thay lọc" thì máy này thay quá sớm, máy kia thay quá muộn. Nếu đã lấy được giờ chạy thật của máy — ví dụ từ tín hiệu đèn tháp, như trong bài IoT trong sản xuất — thì chuyển được sang lịch theo giờ chạy mà không phải ghi chép thêm.

Lập một lịch bảo trì định kỳ thường đi theo thứ tự:

Dữ liệu nào cần giữ, và các chỉ số rút ra từ đó

Nếu chỉ giữ được một ít dữ liệu, hãy giữ những thứ sau:

• Hồ sơ máy, mức độ quan trọng (lập khi đưa máy vào dùng) — máy nào ưu tiên, máy nào cần phụ tùng dự phòng.
• Kết quả kiểm tra hằng ngày (đầu ca, tại máy) — hạng mục nào hay không đạt, dấu hiệu nào xuất hiện trước sự cố.
• Mỗi sự cố: giờ phát sinh, từng đoạn dừng chờ và dừng sửa, hiện trạng, nguyên nhân, đối sách, kết quả (từ lúc báo tới lúc xác nhận) — máy nào dừng nhiều, dừng vì chờ hay vì sửa, lỗi nào lặp lại.
• Thư viện sự cố (sau khi sự cố đóng, qua duyệt) — lỗi này đã từng sửa thế nào.
• Phụ tùng xuất theo số máy (mỗi lần lấy phụ tùng) — chi phí bảo trì từng máy, phụ tùng nào phải giữ tồn.
• Lịch và kết quả bảo trì định kỳ (mỗi lần bảo trì) — có làm đúng hạn không, lịch có đúng không.
• Giờ chạy thật của máy (tự động từ máy, hoặc nhật ký ca) — để tính chỉ số và xếp lịch theo giờ chạy.

Dữ liệu trong hồ sơ máy cũng tham gia phân tích. Ví dụ, ghép năm sản xuất với danh sách sự cố thì đếm được số vụ theo từng nhóm tuổi máy:

Đọc biểu đồ kiểu này cần một bước nữa: nhóm có nhiều vụ nhất có thể chỉ vì nhóm đó đông máy nhất. Muốn biết máy già có hỏng nhiều hơn thật không, phải chia số vụ cho số máy trong từng nhóm — và đó lại là một lý do để hồ sơ máy phải đủ.

Từ những dữ liệu đó ra được các chỉ số quen thuộc của bảo trì:

• MTTR (thời gian sửa trung bình) = tổng thời gian sửa ÷ số lần sửa. Cho biết mỗi lần hỏng mất bao lâu để máy chạy lại.
• MTBF (thời gian chạy trung bình giữa hai lần hỏng) = tổng thời gian máy chạy ÷ số lần hỏng. Cho biết máy bao lâu thì hỏng một lần.
• Tổng dừng chờ, tổng dừng sửa trên mỗi máy mỗi tháng, so với mục tiêu.
• Tỷ lệ bảo trì định kỳ làm đúng hạn.
• Chi phí phụ tùng trên mỗi máy.

Một lưu ý khi tính MTTR: có nơi tính cả thời gian chờ, có nơi chỉ tính thời gian sửa, nên hai nhà máy báo cùng một con số MTTR có thể đang nói hai thứ khác nhau. Tách dừng chờ và dừng sửa ngay từ lúc ghi thì tính theo kiểu nào cũng được, và so sánh được với nhau. Thời gian dừng do hỏng máy cũng chính là phần kéo tỷ lệ sẵn sàng (Availability) trong chỉ số OEE xuống.

Bắt đầu từ đâu: sổ tay, Excel hay phần mềm

Không cần làm cả năm việc cùng lúc. Thứ tự hợp lý cho một xưởng chưa có gì:

1. Đặt mã và lập hồ sơ cho từng máy. Không có bước này thì các bước sau không gộp số được.
2. Ghi mỗi sự cố thành một dòng, có giờ phát sinh và tách dừng chờ, dừng sửa. Làm được bằng một bảng Excel dùng chung — cách tổ chức bảng để không vỡ khi nhiều người cùng ghi có trong bài quản lý sản xuất bằng Excel.
3. Phiếu kiểm tra hằng ngày cho những máy quan trọng nhất trước.
4. Ghi số máy khi xuất phụ tùng.
5. Lịch bảo trì định kỳ, bắt đầu từ sổ tay của hãng, rồi chỉnh dần theo dữ liệu sự cố.

Sổ tay và Excel đi được khá xa khi xưởng còn nhỏ và ít người ghi. Tới lúc nhiều người cùng ghi một lúc, cần ảnh chụp hiện trạng, cần một hạng mục không đạt tự thành yêu cầu cho bảo trì, cần thư viện tra được khi đang đứng cạnh máy — đó là lúc nên chuyển sang phần mềm.

Nếu nhà máy có quy trình bảo trì riêng — cách phân loại sự cố, các cấp duyệt, cách triển khai ngang — và cần phần mềm theo đúng quy trình đó, xem các việc chúng tôi đã làm ở trang giải pháp và dự án, hoặc gửi mô tả quy trình hiện tại qua trang liên hệ.