Was ist "TPM (im Sinne von Total Productive Maintenance)"?

TPM steht für Total Productive Management und ist ein ganzheitliches, in acht Bausteine (Säulen) gegliedertes Managementsystem zur nachhaltigen Steigerung der Wertschöpfung und Wettbewerbsfähigkeit. TPM bezieht alle Mitarbeiter, von der Geschäftsleitung bis zum Shopfloor, in einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess ein. Der Hauptansatz ist die systematische Jagd nach Verlusten und Verschwendung und deren nachhaltige Eliminierung. Ursprünglich als „Total Productive Maintenance" bekannt, umschreibt der Begriff „Total Productive Management" das Konzept heute treffender, da TPM längst über die Instandhaltung hinausgeht und alle betrieblichen Funktionsbereiche umfasst. Der ältere Begriff „Maintenance" ist allerdings noch vertretbar, wenn er mit „Erhaltung" übersetzt wird, also TPM im Sinne einer umfassenden Erhaltung der Produktivität (vgl. May/Schimek 2015, S. 14–15).

Historische Entwicklung von TPM

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 Jahren wurden diese Instandhaltungsaktivitäten 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 Prize" des Japanese Institute of Plant Engineers (JIPE). Dieses Jahr wird allgemein als Geburtsjahr von TPM angesehen (vgl. May/Schimek 2015, S. 16–20). Die Entwicklung von TPM wurde seit 1951 von Seiichi Nakajima begleitet, der gemeinhin als Vater von TPM gilt. Sein 1988 erschienenes Buch „Introduction to TPM" brachte das Konzept in die westliche Welt. Aus dem JIPE entstand 1981 das Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM) mit Sitz in Tokyo, das bis heute die Weiterentwicklung von TPM vorantreibt und den TPM Excellence Award vergibt.

Vom Maintenance zum Management: Nach der seit 1989 bekannten Definition ist TPM ein umfassendes System mit acht Bausteinen zur Effizienzsteigerung im gesamten Unternehmen durch Reduzierung jeglicher Verluste und Verschwendung. TPM strebt nach Null-Stillständen, Null-Fehlern und Null-Unfällen. Es bezieht alle Mitarbeiter über alle Hierarchiestufen und Abteilungen hinweg in funktionsübergreifenden Teams in einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess ein.

Definition und Kernprinzipien

TPM ist heute als umfassendes betriebliches Verbesserungssystem im Sinne von Total Productive Management zu verstehen. Wichtige Merkmale sind die konsequente Verlust- und Verschwendungsorientierung, die Einbeziehung aller Mitarbeiter über alle Hierarchieebenen hinweg, die funktionsübergreifende Teamarbeit in Kleingruppen sowie die Übertragung von Eigenverantwortung auf die Mitarbeiter am Ort des Geschehens. Dieses Prinzip der Eigenverantwortung zeigt sich besonders deutlich in der Autonomen Instandhaltung, bei der Produktionsmitarbeiter grundlegende Instandhaltungsaufgaben selbstständig übernehmen.

Im Gegensatz zu vielen anderen Verbesserungsprogrammen stellt TPM den Menschen in den Vordergrund, nicht die Methode. Nicht die Methode macht den Erfolg, es ist der Mensch. Mitarbeiter werden als das wertvollste Gut eines Unternehmens betrachtet. TPM setzt auf die Fähigkeiten, die Motivation und die Wertschätzung durch die Führungskräfte.

Die acht Säulen von TPM

Das TPM-System ist als Haus oder Tempel mit acht tragenden Säulen aufgebaut (vgl. May/Schimek 2015, S. 17–21). Die acht Säulen bilden die zentralen Bausteine des Managementsystems. Jede Säule wird in sieben aufeinander aufbauenden Schritten implementiert, wobei die Erreichung jeder Stufe mittels Audits überprüft und abgesichert wird. Im Einzelnen sind dies:

• Säule 1, Zielgerichtete, kontinuierliche Verbesserung (Kobetsu Kaizen): Diese Säule bildet den mächtigsten Baustein von TPM. Ziel ist die Maximierung der Effizienz und Effektivität durch systematische Eliminierung der 16 Verlustarten oder, wenn die Lean-Philosophie im Vordergrund steht, der 7 Verschwendungsarten (Muda). Die 16 Verlustarten sind ein spezifisches Kennzeichen von TPM und werden in drei Kategorien untergliedert: Maschinen- und Anlagenverluste (8), Mitarbeiterverluste (5) und Ressourcenverluste (3).
• Säule 2, Autonome Instandhaltung (Jishu Hozen): Alle Mitarbeiter, die direkt an den Produktionsanlagen arbeiten, übernehmen Verantwortung für die Ausrüstung an ihrem Arbeitsplatz und verhindern Störungen bereits im Vorfeld. Ziel ist die Erreichung von Null-Maschinenausfällen. Die Bediener sollen die Anlagen als „ihre" Anlagen betrachten.
• Säule 3, Geplante Instandhaltung (Keikaku Hozen): Während die Autonome Instandhaltung grundlegende Aufgaben wie Reinigen, Schmieren und Inspizieren auf die Bediener überträgt, konzentriert sich die Geplante Instandhaltung auf komplexere, vorausschauende Instandhaltungsmaßnahmen. Anlagen sollen nicht mehr zufällig ausfallen, sondern geplant stillgelegt werden.
• Säule 4, Kompetenzmanagement (Kyouiku Kunren): Systematische Schulung und Ausbildung der Mitarbeiter, damit diese die nötigen Fertigkeiten besitzen, um eigenverantwortlich Verbesserungen durchzuführen. Kompetenzmanagement stellt sicher, dass Mitarbeiter „können, wollen und dürfen".
• Säule 5, Anlaufmanagement: Dieser Baustein zielt darauf ab, neue Produkte und Anlagen möglichst schnell und verlustfrei in den stabilen Produktionsbetrieb zu überführen. Die Erkenntnisse aus der Autonomen und Geplanten Instandhaltung fließen über Lastenhefte in die Beschaffung neuer Maschinen ein (Maintenance Prevention).
• Säule 6, Qualitätserhaltung (Null-Fehler-System): Vereint Qualitätssicherung, Produktion, Entwicklung und Instandhaltung mit dem Ziel absoluter Kundenzufriedenheit durch fehlerfreie Prozesse. Fehler sollen erkannt werden, bevor sie überhaupt auftreten können, nach dem Poka-Yoke-Prinzip.
• Säule 7, TPM in administrativen Bereichen (Exzellente indirekte Prozesse): Der siebte Baustein überträgt die TPM-Prinzipien auf die nicht-produzierenden Bereiche wie Verwaltung, Vertrieb und Entwicklung. Auch hier werden Verluste und Verschwendung systematisch identifiziert und eliminiert.
• Säule 8, Arbeitssicherheit, Gesundheits- und Umweltschutz (AGU): Dieser Baustein zielt auf Null-Unfälle ab und stellt sicher, dass alle Verbesserungsmaßnahmen auch unter dem Aspekt der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes betrachtet werden.

Zielsystem und Kennzahlen

Die Zielerreichung in TPM wird anhand von Kennzahlen in sechs Zielkategorien verfolgt, die im Dach des TPM-Hauses als PQCDSM (in der deutschen Übertragung PQKLSM) dargestellt sind: Produktivität (P), Qualität (Q), Kosten (K / C), Lieferservice (L / D), Sicherheit (S) und Motivation (M). Innerhalb jeder Kategorie sollten zwei bis drei aussagekräftige Kennzahlen definiert werden, um den Fortschritt messbar zu machen.

Übergeordnete Ziele, sogenannte Metaziele (5Z), bilden den strategischen Rahmen: Kundenzufriedenheit, Mitarbeiterzufriedenheit, Anteilseigner- bzw. Inhaberzufriedenheit, verantwortungsvolles Handeln gegenüber der Umwelt sowie verantwortungsvolles Handeln gegenüber der Gesellschaft. Zur Erreichung dieser Ziele bedarf es einer ganzheitlichen Betrachtungsweise und einer nachhaltigen Vorgehensweise.

OEE, Die zentrale Produktivitätskennzahl

Die Overall Equipment Effectiveness (OEE), auf Deutsch Gesamtanlageneffektivität, wurde von Seiichi Nakajima entwickelt und bildet eine zentrale Produktivitätskennzahl im TPM-System. Die OEE berechnet sich durch Multiplikation von Verfügbarkeitsgrad, Leistungsgrad und Qualitätsgrad: OEE = Verfügbarkeitsgrad × Leistungsgrad × Qualitätsgrad. Sie dient in erster Linie als Werkzeug für den Fertigungsbereich, um Bewusstsein und Verantwortlichkeit zu erzeugen. Es geht darum, dem Produktionsteam dabei zu helfen, Einsicht in die bestehenden Verluste zu bekommen.

Wenngleich oftmals praktiziert, ist OEE für Benchmarking nicht geeignet. Es handelt sich bei der OEE um eine isolierte Zahlengröße, die niemals mit anderen isolierten Zahlengrößen verglichen werden darf. Die OEE stellt einen Vergleich eines Ist-Zustands mit einem theoretischen Maximum dar und ist nur im Kontext der eigenen Anlage aussagekräftig (vgl. Koch 2021, S. 136–137).

Die 16 Verlustarten

TPM hat von allen bekannten Verbesserungsprogrammen die umfangreichste Verlustsystematik. Die 16 Verlustarten bilden den analytischen Ausgangspunkt für alle Verbesserungsaktivitäten. Im Gegensatz zu den sieben Verschwendungsarten (Muda) des Lean Managements, die primär den Wertschöpfungsprozess aus Kundensicht betrachten, bieten die 16 Verlustarten eine differenziertere und ganzheitlichere Perspektive, die auch die Anlagen- und Ressourceneffizienz explizit berücksichtigt.

Die acht Maschinen- und Anlagenverluste wirken sich unmittelbar auf die OEE aus und umfassen unter anderem Anlagenausfälle, Rüsten und Einstellen, Werkzeugwechsel, Kurzstillstände und verringerte Geschwindigkeit. Daneben gibt es fünf Mitarbeiterverluste (z. B. Managementverluste, Bewegungsverluste) und drei Ressourcenverluste (Energie-, Werkzeug- und Materialverluste). Die Eliminierung dieser Verluste ist eine der Leitlinien von TPM (vgl. May/Schimek 2015, S. 26–31).

Voraussetzungen und Erfolgsfaktoren

Für eine erfolgreiche TPM-Einführung sind drei wesentliche Voraussetzungen zu schaffen: Erstens die Verpflichtung und volle Hingabe des Managements, um TPM den notwendigen Stellenwert einzuräumen. Zweitens der Aufbau eines Zielentwicklungsprozesses (jap. Hoshin Kanri), damit alle Mitarbeiter zielgerichtet arbeiten können. Drittens die Umsetzung von Genba Kanri (Shopfloormanagement), um Verbesserungsaktivitäten direkt am Ort des Geschehens zu steuern.

Es hat sich bewährt, dem Verbesserungsprogramm einen individuellen Namen zu geben, vorzugsweise in Landessprache. So hat beispielsweise die August Storck KG ihr Verbesserungsprogramm „TPM, Teams planen und machen" genannt. Jedes Unternehmen muss aufgrund der individuellen Gegebenheiten festlegen, welche TPM-Bausteine wann eingeführt werden sollen. Es empfiehlt sich, mit ein bis drei Pilotlinien zu starten und die gewonnenen Erfahrungen sukzessive auf weitere Bereiche auszuweiten.

Managementverpflichtung: „Nicht die Methode macht den Erfolg. Es ist der Mensch.", Dieses Leitmotiv unterstreicht, dass TPM nur dann nachhaltig wirkt, wenn Führungskräfte vorangehen, Mitarbeiter als wertvollstes Gut betrachten und ihnen die nötigen Freiräume für eigenverantwortliches Handeln einräumen. Mitarbeiter müssen „können, wollen und dürfen".

Vom TPM-Haus zum Operational Excellence Reference Model

Das klassische TPM-Haus wurde im Laufe der Jahre immer weiter entwickelt. Daraus entstand das Operational Excellence Reference Model, das neben den acht Säulen auch die Basis, Methoden und Zielsetzungen umfasst (vgl. May 2012, S. 3). Das Operational Excellence Reference Model wurde 2007 von Prof. Dr. Constantin May erstmalig vorgestellt und baut direkt auf dem TPM-System auf. Es bildet eine Blaupause für ein erfolgreiches betriebliches Verbesserungssystem und ist für eine Vielzahl an Unternehmen zum Referenzrahmen geworden.

In Deutschland wird TPM maßgeblich durch das CETPM (Centre of Excellence for Transformation and Productivity Management) an der Hochschule Ansbach vorangetrieben. Das CETPM wurde 2005 von Prof. Dr. Constantin May gegründet und ist seit September 2011 Associate Agency des JIPM, eine von sechs Assessment Agencies weltweit. Das CETPM vergibt den Award for Operational Excellence und bietet über die CETPM-Akademie umfassende Schulungs- und Zertifizierungsprogramme an.

TPM in der Praxis

Die Einführung von TPM ist ein langfristiger Prozess, der typischerweise drei bis fünf Jahre in Anspruch nimmt, bis die ersten spürbaren Ergebnisse sichtbar werden. Unternehmen, die TPM konsequent umsetzen, berichten von signifikanten Verbesserungen in allen sechs Zielkategorien: Steigerung der OEE, Reduktion ungeplanter Stillstände, geringere Qualitätsverluste, niedrigere Instandhaltungskosten, verbesserte Arbeitssicherheit und höhere Mitarbeitermotivation.

Standardisiertes Arbeiten bildet die Grundvoraussetzung für kontinuierliche Verbesserung, dies ist eines der Geheimnisse des Erfolges von Toyota. Standards wirken wie Keile, die das erreichte Leistungsniveau absichern und die Grundlage für die nächste Verbesserungsstufe bilden (vgl. May/Schimek 2015, S. 47–48). Nur wenn sichergestellt ist, dass alle Beteiligten nach dem festgelegten Standard arbeiten, ist gewährleistet, dass Verbesserungen wirksam werden.

Abgrenzung zu Lean Management

TPM und Lean Management verfolgen ähnliche Ziele, unterscheiden sich aber in ihrer Herangehensweise. Lean Management fokussiert auf die Eliminierung von Verschwendung aus Kundensicht (sieben Mudas) und wurde aus dem Toyota-Produktionssystem (TPS) abgeleitet. TPM hingegen hat seinen Ursprung in der Instandhaltung und verfolgt einen breiteren Ansatz mit 16 differenzierten Verlustarten, die auch Maschinen- und Ressourcenverluste explizit berücksichtigen. Beiden Konzepten gemein ist die Einbeziehung aller Mitarbeiter und die konsequente Ausrichtung auf kontinuierliche Verbesserung.

In der Praxis werden TPM und Lean häufig kombiniert eingesetzt. Das Operational Excellence Reference Model integriert sowohl TPM- als auch Lean-Elemente in einem ganzheitlichen Rahmenwerk. Die erste Säule „Lean Management und fokussierte Verbesserung" vereint die Stärken beider Ansätze und nutzt je nach Kontext die 16 Verlustarten oder die 7 Mudas als Analysebasis.

Quellenangaben

May, C.; Schimek, P. (2015): Total Productive Management. 3. korr. Aufl., CETPM Publishing, Herrieden, S. 14–48.

Koch, A. (2021): OEE für das Produktionsteam. 4. korr. Aufl., Deutscher Management Verlag, Herrieden, S. 136–137.

May, C. (2012): Vom TPM-Haus zum Referenzmodell für Operational Excellence, in: YOKOTEN 05/2012, S. 3.

Weiterführende Literatur

Teeuwen, B.; Grombach, A. (2019): SMED, Die Erfolgsmethode für schnelles Rüsten und Umstellen. 3. unveränd. Aufl., Deutscher Management Verlag, Herrieden.

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

OJT Solutions Inc. (2017): Toyotas Geheimrezepte für die Mitarbeiterentwicklung. Übers. v. M. Furukawa-Caspary, CETPM Publishing, Herrieden.

OJT Solutions Inc. (2019): Toyotas Geheimrezepte für die Problemlösung. Übers. v. M. Furukawa-Caspary, Deutscher Management Verlag, Herrieden.

Rother, M.; May, C. (2019): Das KATA Praxishandbuch, Anpassungsfähiger und innovativer mit 20 Minuten täglicher Übung. Deutscher Management Verlag, Herrieden.

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

May, C.; Grombach, A. (2017): TPM und Operational Excellence Reference Model, Teil 2: Die Säulen eins bis fünf, in: YOKOTEN 06/2017, S. 28–30.

Grombach, A. (2018): TPM und Operational Excellence Reference Model, Teil 3: Die Säulen sechs bis acht, in: YOKOTEN 01/2018, S. 28–30.

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

Autonome Instandhaltung (2. Säule von TPM) · OEE · 16 Verlustarten · Kobetsu Kaizen (1. Säule des TPM-Hauses) · 5S · Geplante Instandhaltung · Operational Excellence · Standards · Shopfloor Management · Kaizen · SMED