Was ist "Autonome Instandhaltung (2. Säule von TPM)"?

Autonome Instandhaltung (auch Selbstständige Instandhaltung genannt, jap. Jishu Hozen) ist die zweite Säule von Total Productive Management (TPM) und bildet zusammen mit der Geplanten Instandhaltung das Rückgrat eines nachhaltigen Anlagenmanagements. Das Grundprinzip ist ebenso einfach wie wirkungsvoll: Alle Mitarbeiter, die direkt an den Produktionsanlagen arbeiten, übernehmen Verantwortung für die Ausrüstung an ihrem Arbeitsplatz und verhindern Störungen bereits im Vorfeld (vgl. May 2013, S. 3). Durch systematische Qualifizierung werden sie in die Lage versetzt, kleinere Instandhaltungsarbeiten selbst vorzunehmen und die Anlagen als „ihre" Anlagen zu betrachten (vgl. May 2013, S. 3). Die Autonome Instandhaltung verfolgt dabei konsequent das Ziel von Null-Maschinenausfällen und schöpft enorme Produktivitätsreserven aus.

Historische Einordnung und Entstehung

TPM hat seine Wurzeln in den 1950er Jahren, als in Japan damit begonnen wurde, die rein schadensbedingte Instandsetzung durch vorbeugende Instandhaltung nach dem amerikanischen Vorbild der Preventive Maintenance zu ersetzen. In den folgenden Jahrzehnten wurden diese Aktivitäten durch verbessernde Instandhaltung sowie Instandhaltungsvermeidung zur sogenannten Productive Maintenance ausgebaut. Die Nippondenso Corporation, ein Automobilzulieferbetrieb der Toyota-Gruppe, war hier führend und hatte Ende der 1960er Jahre diese Konzepte unternehmensweit umgesetzt.

Mit zunehmender Automatisierung und steigender Komplexität der Maschinen konnte die Instandhaltungsabteilung den Umfang der Aufgaben nicht mehr allein bewältigen. Deshalb wurde die Verantwortung für grundlegende Instandhaltungsaufgaben zum Teil auf Produktionsmitarbeiter übertragen. Dabei kamen Kleingruppenaktivitäten zum Einsatz. Dieser umfassende Ansatz unter Einbeziehung aller Mitarbeiter wurde „Total-member-participation PM" genannt und bildete die Grundlage für das Konzept der Total Productive Maintenance. 1971 erhielt Nippondenso für diese Entwicklung den „Distinguished Plant Price" des Japanese Institute of Plant Engineers, dieses Jahr wird allgemein als Geburtsjahr von TPM angesehen.

TPM hat seine Wurzeln in der Autonomen Instandhaltung, ist mittlerweile aber viel umfassender. Es umfasst heute acht Bausteine oder Säulen, die in alle betrieblichen Funktionsbereiche hineinspielen. Der Begriff „Total Productive Management" umschreibt das Konzept treffender als „Total Productive Maintenance", wobei letzterer noch vertretbar ist, wenn „Maintenance" mit „Erhaltung" übersetzt wird, also TPM im Sinne einer umfassenden Erhaltung der Produktivität.

Grundprinzip und Zielsetzung

Bei der Autonomen Instandhaltung geht es um einen Wandel der strengen Aufgabenteilung zwischen Produktion und Instandhaltung. In vielen Unternehmen sieht der Alltag noch so aus, dass bei Maschinenstillständen der Bediener seinen Vorarbeiter oder Meister informiert und dieser dann die Instandhaltung ruft. Dies führt zu langen Stillstandszeiten und verhindert, dass der Maschinenbediener sich mit seiner Maschine identifiziert. Bei der Autonomen Instandhaltung übernehmen Produktionsmitarbeiter nach entsprechenden Schulungen eigenverantwortlich einen gewissen Teil der Instandhaltungsmaßnahmen ihrer Anlagen (vgl. May/Schimek 2015, S. 40).

In der TPM-Philosophie sollen Produktionsmitarbeiter das Gefühl bekommen, Eigentümer der Maschinen zu sein, mit denen sie arbeiten. Das wird erreicht, indem man ihnen nicht nur erklärt, welchen Knopf sie drücken müssen, sondern sie in den Prinzipien und den Funktionen der Maschinen schult. Daneben erhalten die Produktionsmitarbeiter eine Rolle in der primären Instandhaltung. Dazu gehören Tätigkeiten wie Schmieren, Reinigen, Inspizieren und das sogenannte Bolting, das Nachziehen lockerer Schrauben und Verbindungen.

Kerngedanke: Die Autonome Instandhaltung zielt darauf ab, dass Bediener die Anlagen als „ihre" Anlagen betrachten und diese aus eigenem Antrieb regelmäßig auf Funktionstüchtigkeit überprüfen (vgl. May 2013, S. 3). Sowohl für die Geplante als auch für die Autonome Instandhaltung gilt: Die Menschen müssen „können, wollen und dürfen".

Zu den wichtigsten Aufgaben bei der Einführung der Autonomen Instandhaltung gehören: Vermittlung von Kenntnissen zur Funktionsweise der Maschinen und Anlagen an die Maschinenbediener, Definition der Aufgaben der Instandhaltung und Abgrenzung zu den Aufgaben der Produktion, Schulung und Ausbildung der Mitarbeiter zur eigenständigen Pflege und Wartung, Rückführung der Anlagen in einen „Wie-Neu-Zustand" durch Reinigung und Schmierung, Schulung zur eigenständigen Erkennung von Fehlern und Abnormalitäten sowie die Steigerung der OEE.

Die sieben Schritte der Autonomen Instandhaltung

Die Einführung der Autonomen Instandhaltung erfolgt nach einem bewährten Stufenmodell mit sieben aufeinander aufbauenden Schritten. Jede Stufe baut auf den Ergebnissen der vorherigen auf. Die Mitarbeiter können so Schritt für Schritt mehr Eigenverantwortung am Arbeitsplatz entwickeln. Mit jedem Schritt steigen Wissen und Fähigkeiten der Bediener. Die Erreichung jeder Stufe sollte mittels Audits überprüft und abgesichert werden (vgl. May/Schimek 2015, S. 43).

Stufe 1: Durchführung einer Grundinspektion

Ein interdisziplinär zusammengesetztes Team aus Bedienern und Teilnehmern aus anderen Bereichen, einschließlich des Managements, lernt bei der Grundinspektion, dass Reinigen nicht nur sauber machen heißt, sondern „Prüfen"! Eine Grundinspektion beginnt immer mit einer kurzen Schulung der Beteiligten (Sinn und Zweck und Arbeitssicherheit), um dann durch eine umfassende Inspektion und Reinigung möglichst alle Mängel an der Anlage zu finden. Diese werden durch „Rote Mängelkarten" gekennzeichnet, für alle Beteiligten gut sichtbar. Danach wird gemäß vorhandener Schmierpläne abgeschmiert. Es hat sich sehr bewährt, Führungskräfte aus Nichtproduktionsbereichen in die Grundinspektionen einzubinden, da diese oft überrascht sind vom Zustand der Anlagen und danach ein besseres Verständnis für die Herausforderungen der Produktion entwickeln (vgl. May/Schimek 2015, S. 44).

Stufe 2: Eliminierung von Verschmutzungsquellen und unzugänglichen Stellen

In der zweiten Stufe werden systematisch die Ursachen von Verschmutzung und schwer zugängliche Stellen angegangen. Dies geschieht durch konstruktive Verbesserungen wie durchsichtige Verkleidungen und Beleuchtung. Schnellverschlüsse und Schlitten beschleunigen die Arbeiten, die während Maschinenstillständen ausgeführt werden müssen. Filter können in der Größe angepasst werden, um Standzeiten zu harmonisieren. Das benötigte Werkzeug, Material und Hilfsmittel wird direkt vor Ort an sogenannten Shadowboards oder Service-Wagen angebracht. Alle in diesem Schritt durchgeführten Maßnahmen sollten von der Instandhaltung sorgfältig dokumentiert werden und Eingang in die Lastenhefte für neue Maschinen finden (Maintenance Prevention (vgl. May/Schimek 2015, S. 45–46)).

Stufe 3: Erstellen von Standards für Reinigung und Inspektion

Ziel der dritten Stufe ist es, die Verbesserungen aus Stufe 1 und 2 zu sichern. Hierzu müssen die Anlagenbediener Reinigungs- und Inspektionstätigkeiten vorlaufig standardisieren. Standards sind vereinbarte Regeln oder Verfahrensweisen, die die Arbeitsvorgänge vereinheitlichen, das bisher erreichte Leistungsniveau sichern und in der Regel eine erhebliche Arbeitserleichterung mit sich bringen. Standardisiertes Arbeiten ist die Grundvoraussetzung für kontinuierliche Verbesserung, dies ist eines der Geheimnisse des Erfolges von Toyota (vgl. May/Schimek 2015, S. 47–48). Die eigenständige Erstellung der Standards durch die Mitarbeiter ist wichtig, um die Akzeptanz zu verbessern.

Stufe 4: Qualifizierung von Mitarbeitern bezüglich Maschinen und Anlagen

In der vierten Stufe werden die Bediener systematisch geschult, um ein tiefergehendes Verständnis für ihre Maschinen und Anlagen zu entwickeln. Dazu gehört die Funktionsweise der einzelnen Maschinenkomponenten, die Erkennung und Behebung typischer Fehlerbilder sowie die Durchführung einfacher Instandhaltungsmaßnahmen. Ziel ist, dass die Bediener Abnormalitäten frühzeitig erkennen und selbstständig geeignete Maßnahmen einleiten können. Das Kompetenzmanagement, teilweise auch „Schulung und Ausbildung" (jap. Kyouiku Kunren) genannt, ergänzt die Autonome Instandhaltung und stellt sicher, dass Mitarbeiter die nötigen Fertigkeiten besitzen.

Stufe 5: Durchführung der Autonomen Instandhaltung durch die Bediener

Ab Stufe 5 führen die Maschinenbediener die Autonome Instandhaltung eigenverantwortlich durch. Die in den vorherigen Stufen erstellten Standards werden regelmäßig angewendet und bei Bedarf weiter verbessert. Die Bediener arbeiten nun selbstständig mit den Reinigungs-, Inspektions- und Schmierstandards und integrieren diese in ihren täglichen Arbeitsablauf. Die Instandhaltungsabteilung kann sich nun verstärkt auf vorausschauende und komplexere Instandhaltungsmaßnahmen konzentrieren.

Stufe 6: Systematisierung

In der Stufe 6 werden Maßnahmen ergriffen, um die bisherigen Aktivitäten und Unterlagen im gesamten Werk zu vereinheitlichen und zu systematisieren. Kontrolleinrichtungen werden vereinheitlicht und die Arbeitsabläufe, auch im Anlagenumfeld, optimiert und in Flussdiagrammen dokumentiert. Inspektions-, Schmier- und Reinigungspläne werden konsolidiert, so dass für gleiche Anlagen bzw. Tätigkeiten nur jeweils ein Standard existiert (vgl. May/Schimek 2015, S. 49). In Stufe 6 werden auch Aktivitäten aus dem Baustein „Qualitätserhaltung" unterstützt, da die Bediener durch ihre Inspektionsarbeiten wichtige Erkenntnisse über qualitätsrelevante Parameter der Anlagen gewinnen.

Stufe 7: Volle Anwendung der Autonomen Instandhaltung

In der höchsten Stufe werden die autonomen Instandhaltungsaktivitäten vollständig in den täglichen Arbeitsablauf integriert. Die Bediener arbeiten eigenverantwortlich, führen kontinuierlich Verbesserungen durch und tragen aktiv zur Erreichung der Unternehmensziele bei. Die enge Zusammenarbeit zwischen Produktion und Instandhaltung ist zur Normalität geworden, und die Anlagen befinden sich dauerhaft in einem optimalen Zustand.

Zusammenspiel mit der Geplanten Instandhaltung

Die Autonome Instandhaltung verschafft der Geplanten Instandhaltung den benötigten Freiraum. Wenn die Bediener die grundlegenden Instandhaltungsaufgaben wie Reinigung, Schmierung und Inspektion eigenständig übernehmen, können sich die Fachleute der Instandhaltungsabteilung auf komplexere Aufgaben konzentrieren. Die Geplante Instandhaltung richtet ihren Fokus dann auf die Vermeidung von Maschinenausfällen durch zeit- bzw. zustandsorientierte Instandhaltung. Anlagen fallen nicht mehr zufällig aus, sondern werden geplant stillgelegt, um die notwendigen vorbeugenden Instandhaltungsarbeiten durchzuführen. Auch durch korrigierende Instandhaltung und entsprechendes Ersatzteil-Management wird die Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen maximiert.

Rolle der Mängelkarten und visueller Methoden

Die „Roten Mängelkarten" sind eines der wichtigsten visuellen Werkzeuge der Autonomen Instandhaltung. Sie kennzeichnen für alle Beteiligten und Betroffenen gut sichtbar einen erkannten Mangel, der schnellstmöglich beseitigt werden muss. Durch das Anbringen der Karten direkt an der Anlage wird eine Kultur der Transparenz geschaffen: Mängel werden nicht ignoriert oder vertuscht, sondern systematisch erfasst und abgearbeitet (vgl. Oelschleger 2013, S. 6–7). Die Mängelkarten-Systematik kann durch weitere visuelle Hilfsmittel ergänzt werden, etwa durch Kennzeichnungen an Manometern (Sollbereiche farblich markiert), nach außen verlegte und gekennzeichnete Schmiernippel oder Farbcodierungen für verschiedene Schmierstoffarten.

Der Instandhalter in der modernen Fabrik

Die Rolle des Instandhalters verändert sich mit der Einführung der Autonomen Instandhaltung grundlegend. Anstatt lediglich auf Störungen zu reagieren, wird der Instandhalter zum technischen Berater und Coach für die Produktionsteams. Er unterstützt die Bediener bei der Erstellung von Standards, schult sie in der Erkennung von Abnormalitäten und begleitet komplexere Verbesserungsprojekte (vgl. Eyl 2017, S. 17–19). In Zeiten von Industrie 4.0 und zunehmender Digitalisierung wandelt sich das Berufsbild des Instandhalters weiter: Condition Monitoring, vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) und datengestützte Fehleranalyse ergänzen die klassischen Kompetenzen. Dennoch bleibt der menschliche Faktor entscheidend, die Bediener vor Ort erkennen durch ihre Nähe zur Anlage oft als Erste, wenn etwas nicht rund läuft.

Erfolgsfaktoren und häufige Stolpersteine

Für eine erfolgreiche Einführung der Autonomen Instandhaltung sind mehrere Faktoren entscheidend. An erster Stelle steht die Verpflichtung und volle Hingabe des Managements, um TPM den notwendigen Stellenwert einzuräumen. Führungskräfte müssen mit gutem Beispiel vorangehen und an Grundinspektionen teilnehmen. Weiterhin ist eine realistische Zeitplanung wichtig: Die sieben Stufen lassen sich nicht im Eilverfahren durchlaufen. Erfahrungsgemäß dauert es mehrere Jahre, bis ein Unternehmen die volle Anwendung der Autonomen Instandhaltung erreicht.

Häufige Stolpersteine sind: mangelnde Unterstützung durch die Instandhaltungsabteilung (die sich durch die Aufgabenübertragung bedroht fühlen kann), fehlende zeitliche Freiräume für die Bediener (Autonome Instandhaltung darf nicht „obendrauf" kommen, sondern muss in die Arbeitszeit integriert werden), sowie das Überspringen von Stufen (jede Stufe muss sicher abgeschlossen und auditiert sein, bevor die nächste begonnen wird).

Praxistipp: Beginnen Sie die Einführung der Autonomen Instandhaltung an einer Pilotanlage, die repräsentativ für den Maschinenpark ist, und rollen Sie die gewonnenen Erfahrungen dann schrittweise auf weitere Anlagen aus. Ein funktionierendes Vorbild überzeugt mehr als jede Theorie.

Nutzen und messbare Ergebnisse

Die konsequente Umsetzung der Autonomen Instandhaltung führt zu messbaren Verbesserungen in allen sechs TPM-Zielkategorien: Produktivität (P), Qualität (Q), Kosten (C), Lieferservice (D), Sicherheit (S) und Motivation (M). Typische Ergebnisse sind eine signifikante Steigerung der OEE, Reduktion ungeplanter Stillstände um 50–80 %, geringere Instandhaltungskosten und eine höhere Mitarbeitermotivation durch mehr Eigenverantwortung. Die Produktionsmitarbeiter entwickeln ein Gefühl des Stolzes für „ihre" Anlagen, was sich positiv auf die Arbeitsqualität und das Betriebsklima auswirkt.

Quellenangaben

May, C.; Schimek, P. (2015): Total Productive Management. 3. korr. Aufl., CETPM Publishing, Herrieden, S. 40–49.

May, C. (2013): Autonome Instandhaltung und Geplante Instandhaltung, in: YOKOTEN 01/2013, S. 3.

Oelschleger, B. (2013): Mehr als nur „tagging": TPM-Klassiker Mängelkarte, in: YOKOTEN 06/2013, S. 6–7.

Eyl, H.-J. (2017): Der Instandhalter 4.0, in: YOKOTEN 06/2017, S. 17–19.

Weiterführende Literatur

Teeuwen, B.; Schaller, C. (2017): 5S, Die Erfolgsmethode zur Arbeitsplatzorganisation. 4. unveränd. Aufl., CETPM Publishing, Herrieden.

Koch, A. (2021): OEE für das Produktionsteam. 4. korr. Aufl., Deutscher Management Verlag, Herrieden.

May, C.; Schimek, P. (2015): Total Productive Management. Grundlagen und Einführung von TPM, oder wie Sie Operational Excellence erreichen, 3. Auflage, CETPM Publishing, Herrieden.

Nakajima, S. (1988): Introduction to TPM. Total Productive Maintenance. Productivity Press, Cambridge.

Suzuki, T. (1994): TPM in Process Industries. Productivity Press, Portland.

May, C.; Grombach, A. (2017): TPM und Operational Excellence Reference Model, Teil 1: Historie, Inhalt und Aufbau der Erfolgsmodelle, in: YOKOTEN 05/2017, S. 28–30.

Verwandte Konzepte

TPM (im Sinne von Total Productive Maintenance) · OEE · 5S · Geplante Instandhaltung · 16 Verlustarten · Kaizen · Standards · Shopfloor Management · Operational Excellence · Kobetsu Kaizen (1. Säule des TPM-Hauses)