TPM cho dây chuyền sản xuất

1.AM trong TPM là gì?

Bảo dưỡng tự chủ (Autonomous Maintenance – AM) là trụ cột trọng tâm của TPM, trong đó người vận hành tham gia trực tiếp vào các hoạt động bảo dưỡng đơn giản, thường xuyên nhằm:

• Giữ thiết bị trong tình trạng “nhìn thấy được bất thường”.
• Ngăn ngừa suy giảm cơ bản của thiết bị.
• Chia sẻ gánh nặng bảo trì với bộ phận bảo trì chuyên trách.
• Nâng cao hiểu biết thiết bị, giảm lỗi vận hành.

AM gồm 7 bước có tính hệ thống, giúp thiết lập chuẩn quản lý thiết bị từ cơ bản đến nâng cao.

1.Bảy bước AM và phân tích từng bước (kèm ví dụ lĩnh vực điện – tự động hóa)

Bước 1: Vệ sinh ban đầu (Initial Cleaning)

Mục tiêu:

• Phát hiện bất thường thông qua làm sạch
• Khôi phục điều kiện cơ bản của thiết bị

Ví dụ thực tế (điện – tự động hóa)

• Vệ sinh tủ điện control panel → phát hiện:
  • Terminal nóng chảy nhẹ (dấu hiệu quá dòng)
  • Dây tín hiệu I/O bị chuột cắn
  • Quạt tủ điện bị bám bụi → giảm lưu thông gió → nguy cơ quá nhiệt PLC/biến tần
• Lau sạch cảm biến quang → loại bỏ lỗi “false trigger”

Ý nghĩa: Nhờ vệ sinh, người vận hành phát hiện sớm bất thường mà trước đây chỉ khi hỏng mới biết.

Bước 2: Loại bỏ nguồn gốc gây bẩn và điểm khó tiếp cận

Mục tiêu:

• Ngăn thiết bị bẩn trở lại
• Thiết kế lại điểm khó tiếp cận

Ví dụ (điện – tự động hóa)

• Bọc gen chống bụi cho cáp encoder trong môi trường nhiều bột.
• Đưa cảm biến tiệm cận ra vị trí dễ vệ sinh và căn chỉnh.
• Chuyển vị trí HMI hoặc nút nhấn để người vận hành quan sát dễ hơn, tránh thao tác sai.
• Lắp thêm bộ lọc gió hoặc seal cho tủ điện ở khu vực ẩm.

Ý nghĩa: Giảm công việc lặp lại của bước vệ sinh ban đầu, tăng ổn định thiết bị.

Bước 3: Xây dựng chuẩn vệ sinh – bôi trơn – siết chặt cơ bản

Mục tiêu:

• Người vận hành có checklist chuẩn
• Phân định rõ trách nhiệm OPE (Operator) – MAINT (Technician)

Ví dụ checklist (điện – tự động hóa)

Vận hành thực hiện hằng ca:

• Kiểm tra đèn cảnh báo trên inverter, PLC.
• Kiểm tra nhiệt độ tủ điện bằng cảm biến hoặc sờ tay lớp vỏ.
• Kiểm tra đèn báo nguồn, đèn báo lỗi.
• Kiểm tra độ sạch của mắt cảm biến.

Bảo trì chuyên trách thực hiện định kỳ:

• Siết lại các terminal lực – tín hiệu.
• Kiểm tra IR (điện trở cách điện) động cơ bằng Megger.
• Cập nhật firmware PLC/Servo (nếu có).
• Bảo trì quạt tủ điện, thay lọc gió.

Bước 4: Đào tạo kỹ năng kiểm tra

Mục tiêu:

• Giúp vận hành “nhìn ra bất thường”
• Nâng cấp khả năng phát hiện lỗi trước khi sự cố xảy ra

Ví dụ đào tạo sát thực tế

• Nhận biết âm thanh bất thường của contactor.
• Nhận dạng biến tần “chập chờn” do tụ DC yếu (âm độ cao, nóng bất thường).
• Hướng dẫn cách đọc lỗi inverter/servo/PLC cơ bản (E01, AL13, OV, UV…).
• Cách phân biệt sensor “out of range” do lệch hoặc nhiễu.

Bước 5: Kiểm soát điều kiện cơ bản bằng tiêu chuẩn trực quan

Mục tiêu:

• Dùng biểu đồ, sticker, line marking để tạo chuẩn nhận biết ngay lập tức.

Ví dụ ứng dụng

• Tem màu cho trạng thái nhiệt độ tủ điện (xanh: <40°C, vàng: 40–50°C, đỏ: >50°C).
• Vạch đánh dấu vị trí chuẩn của cảm biến quang để phát hiện lệch vị trí.
• Nhãn hóa dây điều khiển (wire number) để giảm sai sót khi bảo trì.
• Gắn thẻ màu ở các terminal nguồn + động lực – tín hiệu để tránh đấu nhầm khi thay.

Bước 6: Quản lý và kiểm soát chuẩn

Mục tiêu:

• Duy trì bền vững
• Kiểm tra chéo giữa ca/kíp, giữa vận hành và bảo trì

Ví dụ thực tế

• Vận hành ghi nhận bất thường vào tablet/phiếu check → bảo trì xác minh nguyên nhân gốc rễ.
• Lập lịch bảo trì cho PLC, HMI, servo theo runtime thực tế (giờ chạy).
• Đánh giá hiệu suất cảm biến (sensor reliability report) mỗi quý.

Bước 7: Duy trì và cải tiến tổng thể (Full Autonomous Maintenance)

Mục tiêu:

• Người vận hành tự chủ 80% hoạt động chăm sóc thiết bị.
• Bảo trì chuyên trách tập trung cải tiến (Kaizen).

Ví dụ cải tiến (điện – tự động hóa)

• Cải tiến thêm bộ giám sát rung động cho động cơ không đồng bộ → cảnh báo sớm bạc đạn hỏng.
• Gắn UPS mini 24VDC cho PLC → tránh lỗi khi mất điện đột ngột.
• Thay sensor thường bằng sensor có IO-Link → đọc được giá trị, theo dõi tình trạng.
• Thêm bộ giám sát nhiệt độ online cho tủ điện.

II. Lợi ích AM mang lại cho hệ thống điện – tự động hóa

1. Gợi ý cách triển khai AM cho doanh nghiệp sản xuất

1. Chọn 1 dây chuyền pilot trước (ví dụ dây chuyền đóng gói, trộn, cán, ép).
2. Xây dựng checklist theo phần cơ + điện + tự động.
3. Chụp ảnh điều kiện ban đầu để tạo chuẩn đối chiếu.
4. Đào tạo vận hành theo 4 cấp độ kỹ năng điện – tự động.
5. Đo hiệu quả bằng OEE và tần suất sự cố.

Doanh nghiệp trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng cũng có thể lồng ghép AM vào chương trình kiểm toán năng lượng (vì bảo dưỡng tự chủ giúp giảm tổn thất điện năng của motor, tủ điện, quạt, hệ thống đo lường).

Bảo trì kế hoạch là lập lịch trình bảo trì dựa trên cơ sở hoạt động của máy và tỷ lệ hư hỏng dữ liệu. Mục tiêu của kế hoạch bảo trì là loại bỏ thời gian chết của máy ngoài kế hoạch và tránh các lỗi cố gắng.

Lợi ích của bảo trì có bao gồm các kế hoạch:

• Giảm bớt các cố gắng dừng bên ngoài kế hoạch.
• Cho phép thiết bị bảo trì kế hoạch không được sử dụng cho sản phẩm.

III.TRỤ CỘT PM trong TPM

⭐ I. PM trong TPM là gì?

Planned Maintenance (PM) – Bảo trì có kế hoạch là trụ cột trong TPM nhằm:

• Ngăn ngừa sự cố trước khi xảy ra
• Giảm hỏng hóc bất thường (breakdown)
• Lập lịch bảo trì theo điều kiện thiết bị, không chỉ theo thời gian
• Giảm chi phí sửa chữa, tăng độ sẵn sàng thiết bị (Availability – OEE)

PM tập trung vào maintenance team, khác với AM là người vận hành.

⭐ II. Nội dung chính của trụ cột PM

PM bao gồm 4 nhóm hoạt động lớn:

1. Maintenance Preventive – Bảo trì phòng ngừa
2. Maintenance Predictive – Bảo trì dự đoán (theo tình trạng thiết bị)
3. Maintenance Corrective – Bảo trì sửa chữa có kế hoạch
4. Maintenance Improvement – Cải tiến thiết bị chống hỏng hóc

Dưới đây phân tích chi tiết từng phần + ví dụ sát với điện – tự động hóa.

⭐ III. Phân tích theo từng phần (kèm ví dụ thực tế)

1. Bảo trì phòng ngừa (Preventive Maintenance – PM cơ bản)

PM phòng ngừa dựa trên thời gian: mỗi ngày – tuần – tháng – quý – năm.

🔧 Ví dụ sát với điện – tự động hóa:

Hằng ngày / hằng tuần

• Kiểm tra đèn báo lỗi PLC, HMI, biến tần.
• Quan sát quạt tủ điện hoạt động bình thường.
• Đo nhiệt độ tủ điện → phát hiện hotspot bất thường.
• Kiểm tra độ sạch của sensor (photoelectric, laser).

Hằng tháng

• Thổi bụi bằng khí nén cho tủ điện & module I/O.
• Kiểm tra điện áp cấp PLC/Servo (24VDC).
• Kiểm tra độ siết terminal điều khiển và động lực.

Hằng quý

• Đo điện trở cách điện động cơ (Megger).
• Kiểm tra tụ DC bus của biến tần → tránh lỗi OV/UV.
• Kiểm tra phát nhiệt đầu cos bằng camera nhiệt.

Hằng năm

• Đại tu động cơ → thay mỡ bạc đạn.
• Kiểm tra lại hệ thống giám sát UPS – ắc quy.
• Kiểm tra cáp mạng công nghiệp (Profinet, EtherCAT).
• Backup toàn bộ chương trình PLC/servo/HMI.

2. Bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance – PdM)

PdM dùng dữ liệu thực tế để dự đoán lỗi.

🔧 Ví dụ sát với điện – tự động hóa:

• Theo dõi dòng motor online → phát hiện kẹt tải, lệch pha.
• Giám sát rung động động cơ → cảnh báo hỏng bạc đạn.
• Giám sát nhiệt độ IGBT của biến tần → phát hiện suy giảm.
• Theo dõi trạng thái sensor IO-Link → biết sensor sắp hỏng.
• Theo dõi tuổi thọ contactor bằng counter (số lần đóng cắt).
• Theo dõi chất lượng nguồn (sụt áp, nhiễu, hài) → tránh lỗi PLC/servo.

3. Bảo trì sửa chữa có kế hoạch (Corrective Maintenance – CM có kế hoạch)

Xảy ra sau khi có dữ liệu cho thấy linh kiện đang suy giảm → lập kế hoạch thay thế trước khi hỏng.

🔧 Ví dụ:

• Inverter báo cảnh báo “Fan life” → lên kế hoạch thay quạt làm mát.
• Servo báo “Battery low” → thay pin encoder trước khi mất vị trí.
• Camera nhiệt cho thấy IGBT tủ điện nóng cục bộ → thay contactor.
• Phát hiện module input PLC nhiễu chập chờn → lên lịch thay vào cuối tuần.
• Động cơ rung mạnh hơn baseline → thay bạc đạn ngay trong ca bảo trì.

4. Cải tiến để chống hỏng hóc (Maintenance Improvement)

Áp dụng Kaizen nhằm giảm gốc rễ gây sự cố.

🔧 Ví dụ cải tiến trong điện – tự động hóa:

• Lắp bộ lọc EMI để ổn định tín hiệu sensor.
• Thêm quạt cưỡng bức cho tủ biến tần trong môi trường nóng.
• Chuyển sensor cơ sang sensor quang / từ để tăng độ bền.
• Thay relay trung gian thường → relay bán dẫn SSR để tăng tuổi thọ.
• Gắn UPS 24VDC để tránh PLC reset khi mất điện.

⭐ IV. Các bước thực thi PM trong TPM

1. Xác định thiết bị trọng yếu (ABC Analysis)

• A: PLC, biến tần, servo, robot → nếu hỏng dừng toàn dây chuyền
• B: sensor, van điện từ → gây lỗi chất lượng
• C: đèn báo, nút nhấn → ảnh hưởng nhỏ

2. Lập hồ sơ thiết bị

• Sơ đồ điện – P&ID
• Lịch sử sửa chữa
• Runtime (giờ chạy) của motor, inverter, servo

3. Lập kế hoạch bảo trì (Daily → Yearly)

Ví dụ cho biến tần:

4. Triển khai & đo hiệu quả

• Giảm số sự cố
• Tăng OEE
• Giảm chi phí phụ tùng thay thế

V. Lợi ích PM đối với hệ thống điện – tự động hóa