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詳解OEE設備綜合效率——概念、應用與計算
時間:2020-04-10  訪問量:3123

什麽是OEE?

OEE—Overall Equipment Effectiveness,設備綜合效率。一(yī)般,每一(yī)個生(shēng)産設備都有自己的理論産能,要實現這一(yī)理論産能必須保證沒有任何幹擾和質量損耗。OEE就是用來表現實際的生(shēng)産能力相對于理論産能的比率,它是一(yī)個獨立的測量工(gōng)具。

OEE是由可用率,表現性以及質量指數三個關鍵要素組成:

OEE = 可用率*表現指數*質量指數

其中(zhōng):

1、可用率 = 操作時間/計劃工(gōng)作時間

它是用來評價停工(gōng)所帶來的損失,包括引起計劃生(shēng)産發生(shēng)停工(gōng)的任何事件,例如設備故障,原材料短缺以及生(shēng)産方法的改變等。

計劃工(gōng)作時間一(yī)般是:總時間- 法定假日 - 雙休日 +加班時間overtime - 計劃非工(gōng)作時間 plannedstoppages;

計劃非工(gōng)作時間,如公司成立紀念日休息,所在城市準備舉辦重大(dà)賽事要求固定時間停産,這些大(dà)多數都是不可抗拒,不可改善的因素;

操作時間就是計劃工(gōng)作時間再減去(qù)生(shēng)産上的停頓stoppages(比如機器突然壞了,突然電(diàn)斷了,沒有原料供應,沒有好用的刀具可換,換模,設備由于上遊缺料或者下(xià)遊滿料停下(xià)line constraints 等原因,這些大(dà)多都是可改善的因素)。

2、表現指數 = 理想周期時間/(操作時間/總産量)=(總産量/操作時間)/生(shēng)産速率

表現指數是用來評價生(shēng)産速度上的損失。包括任何導緻生(shēng)産不能以最大(dà)速度運行的因素,例如設備的磨損,材料的不合格以及操作人員(yuán)的失誤等。

理想周期時間 是根據設備的銘牌上的參數得來的,理想中(zhōng)的加工(gōng)能力。它乘以生(shēng)産數量,就是理想狀态下(xià),加工(gōng)這麽多産品需要的時間;

但是實際的生(shēng)産中(zhōng)會産生(shēng),比如設備空轉,設備磨損導緻的加工(gōng)速度變慢(màn),一(yī)些不需要維修人員(yuán)介入的,能夠自我(wǒ)(wǒ)調整的故障。這些都導緻了實際的operating time要高于ideal operating time(ideal cycle time * total pieces);

performance這一(yī)項的關鍵是idealcycle time的确認;

很多人爲了提高OEE的數值,把ideal cycle time寫的很高,依據現場實測數據計算,這個是不合理的,應該理論設計數值計算,不應該考慮現場幹擾因素。

3、質量指數=良品/總産量

質量指數是用來評價質量的損失,它用來反映沒有滿足質量要求的産品(包括返工(gōng)的産品)。

設備綜合效率OEE是一(yī)種簡單實用的生(shēng)産管理工(gōng)具,在歐美的制造業和中(zhōng)國的跨國企業中(zhōng)已得到廣泛的使用,設備綜合效率指數已成爲衡量企業生(shēng)産效率的重要标準,也是TPM(Total Productive Maintenance)實施的重要手法之一(yī)。

OEE的第一(yī)次使用可以追溯到1960年。将它用于TPM (全員(yuán)生(shēng)産維修)的關鍵度量值。TPM是一(yī)種工(gōng)廠改善方法.通過調動員(yuán)工(gōng)的主人翁精神來調動員(yuán)工(gōng)的自主性。從而持續、快速地改善制造工(gōng)藝水平。

二、OEE和六大(dà)損失的關系

精益生(shēng)産的目的是要降低庫存(河水水位),指出産生(shēng)生(shēng)産停頓的潛在原因(暗礁),清除之使企業能以更強的競争力即更低水位運作,OEE衡量的是礁石的大(dà)小(xiǎo),說明應該先從哪塊暗礁着手處理:

設備的各種不良loss情況會對設備造成直接影響。因爲在英語中(zhōng)loss的意思是浪費(fèi)、損失,因此我(wǒ)(wǒ)們把導緻設備停機、故障、損耗等不良情形的各類原因叫做損失項目,降低設備損失的目的是提高設備的綜合使用率,保證設備不産出不良品,同時提高生(shēng)産效率,要降低設備的損失首先我(wǒ)(wǒ)們先來認識一(yī)下(xià)設備的六大(dà)損失。

1、機器故障

指故障停機造成時間損失和由于生(shēng)産缺陷産品導緻數量損失。因偶發故障造成的突然的、顯著的設備故障通常是明顯的并易于糾正;而頻(pín)繁的、或慢(màn)性的微小(xiǎo)故障則經常被忽略或遺漏。由于偶發性故障在整個損失中(zhōng)占較大(dà)比例,所以許多企業都投入了大(dà)量時間努力尋找避免這種故障,然而,要消除這些偶發性故障是很困難的。所以,必須進行提高設備可靠度的研究,要使設備效率最大(dà)化,必須使故障減小(xiǎo)到零,因此,首先需要改變傳統故障維修中(zhōng)認爲故障是不可避免的觀點。

2、換線

因換裝和調試而導緻停機和産生(shēng)廢品所造成的損失,一(yī)般發生(shēng)在當一(yī)個産品的生(shēng)産完成後,因生(shēng)産另一(yī)種産品進行換裝和調試的時候。爲了達到單一(yī)時間内的換裝(少于10分(fēn)鍾),可以通過明确區分(fēn)内換裝時間(在機器停機後才能完成操作)和外(wài)換裝時間(在機器運轉時可以完成操作),以及減少内換裝時間來減少整個換裝時間損失。

3、計劃外(wài)停工(gōng)

指由于誤操作而停頓或機器空閑時發生(shēng)短暫停頓而産生(shēng)這種損失。例如,有些工(gōng)件阻塞了滑槽頂端,導緻了設備空閑;因生(shēng)産了有缺陷産品,傳感器報警而關閉了設備。很明顯,這種停頓有别于故障停工(gōng),因爲除去(qù)阻塞的工(gōng)件和重新啓動設備即可恢複生(shēng)産。

4、速度降低

指設計速度和實際速度的差别。速度損失對設備效率的發揮産生(shēng)了較大(dà)障礙,應當仔細研究,以消除設計速度和實際速度二者之間的差别。設備實際速度低于設計速度或理想速度的原因是多種多樣的,如機械問題和質量缺陷,曆史問題或者設備超負荷等。通常,通過揭示潛在的設備缺陷,謹慎地提高操作者的速度有助于問題的解決。

5、質量缺陷

指由于設備故障引起的生(shēng)産過程中(zhōng)的質量缺陷和返工(gōng),通常,偶然性缺陷很容易重調設備至正常狀态來消除,這些缺陷包括缺陷數的突然增加或其它明顯的現象。而慢(màn)性缺陷的原因難于發現,常被遺漏或忽略,需要返工(gōng)的缺陷發也屬于慢(màn)性損失。

6、啓動過程的次品損失

在生(shēng)産的初期階段(從設備啓動到穩定生(shēng)産)産生(shēng)的損失。這些損失的數量因工(gōng)序狀态的穩定性,設備、夾具和模具的維護水平,操作技能的熟練程度等的不同而異。這項損失較大(dà),而且是潛在的。在實際生(shēng)産中(zhōng),通常會不加鑒别地認爲産生(shēng)開(kāi)工(gōng)損失是不可避免的,因此很少加以消除。

三、OEE的使用價值

利用OEE的一(yī)個最重要目的就是幫助管理者發現和減少一(yī)般制造業所存在的六大(dà)損失

OEE的解決方案能夠使得制造商(shāng)在世界占有一(yī)席之地,實施一(yī)個适當的OEE系統會給制造商(shāng)們帶來可觀的經濟效益。博革列出了其中(zhōng)的一(yī)些效益。

1、減少故障成本

當設備不能使用時,生(shēng)産即停止,造成無法正常爲用戶提供産品,從而影響資(zī)金流動和稅收。例如,在一(yī)個典型半導體(tǐ)生(shēng)産廠,設備停工(gōng)1h會使稅收損失$100000。相反,如果能将50個标準刀具的故障減少到1% ,則每年能減少相當可觀的故障成本。

2、降低維修成本

OEE能夠預測維修,從而降低維修成本。當停工(gōng)次數增加時,維修部門能夠分(fēn)析趨勢,來預測即将發生(shēng)的失效。通過把0EE系統連接至CMMS系統,維修部門能夠提前采取措施,做好預測維修。例如.維修部門可以事先訂購零件,提高效率。可以利用現有資(zī)源調派人手.而不是臨時雇一(yī)些維修工(gōng)人。和失效後再維修相比.可以大(dà)大(dà)節省成本。

3、增加勞動效率

就目前的經濟環境而言,制造商(shāng)更加期望提高現有隊伍的生(shēng)産力。OEE系統有助于生(shēng)産力的提高,因爲它不僅可以幫助操作者分(fēn)析停工(gōng)原因,而且可以幫助操作者獲得生(shēng)産數據。用這些數據,管理者可以在員(yuán)工(gōng)生(shēng)産力的基礎上合理安排資(zī)源。當業務發生(shēng)轉變時,OEE可以幫助管理者判斷現有生(shēng)産力的其他能力.而不是雇傭新員(yuán)工(gōng)。

4、減少質量成本

質量等級是合格品占總零件産品的百分(fēn)比。OEE系統必須知(zhī)道總的零件數量、廢品和失效件數量以及失效原因。因爲這些信息是在一(yī)台特定機器或生(shēng)産線上獲得的,從而得知(zhī)這台機器的加工(gōng)能力。用OEE對質量數據的跟蹤,生(shēng)産經理能夠找到原因,并且降低返修和廢品的成本。在每個生(shēng)産階段,關注提高生(shēng)産質量的信息,可減少保修成本。在以前的工(gōng)業調查中(zhōng),世界範圍内的制造商(shāng)從97%的合格率中(zhōng)獲利,廢品和返修率成本爲2%,保修成本爲1%。

5、提高員(yuán)工(gōng)生(shēng)産力

OEE系統能夠使工(gōng)廠達到無紙(zhǐ)化管理。工(gōng)廠操作者和管理者花費(fèi)大(dà)量的時間在紙(zhǐ)上記錄分(fēn)析報告停工(gōng)原因。OEE系統自動記錄報告故障和效率。把員(yuán)工(gōng)從報告中(zhōng)解放(fàng)出來,允許員(yuán)工(gōng)完成一(yī)些更加有意義的任務。

6、提高勞動生(shēng)産率

減少設備的故障,提高操作者的生(shēng)産力及減少零件失效可以在同樣資(zī)源的基礎上獲得最大(dà)的生(shēng)産效率。

四、OEE計算實例

設某設備某天工(gōng)作時間爲8H,班前計劃停機10 Min,故障停機30 Min,設備調整35 Min,産品的理論加工(gōng)周期爲1min/件,一(yī)天共加工(gōng)産品400件,有20件廢品,求這台設備的OEE。

根據上面可知(zhī):

計劃運行時間 = 8*60-10= 470(min)

實際運行時間 = 470-30-35= 405(min)

有效率 = 405/470 = 0.86(86%)

表現性 = 400/405 = 0.98(98%)

質量指數 = (400-20)/400= 0.95(95%)

OEE =有效率*表現性*質量指數 = 80%

在上式中(zhōng),我(wǒ)(wǒ)們隻列舉了一(yī)些事件原因,在實際使用中(zhōng)它可能包括和生(shēng)産有關的任何原因。OEE能準确地告訴你設備效率如何,在生(shēng)産的哪個環節有多少損失,以及你可以進行哪些改善工(gōng)作。長期的使用OEE工(gōng)具,企業可以輕松的找到影響生(shēng)産效率的瓶頸,并進行改進和跟蹤,以達到提高生(shēng)産效率的目的。

五、使用OEE時的注意事項

OEE要使用在一(yī)台機器上(可視爲一(yī)台機器的生(shēng)産線)而不能使用在整個生(shēng)産線或全廠上,這樣才有意義;

OEE要作爲一(yī)系列一(yī)體(tǐ)化的綜合關鍵業績指标中(zhōng)的一(yī)部分(fēn)來運用而不能孤立使用,否則将造成生(shēng)産批次規模加大(dà)或有質量缺陷的産品;

OEE必須和精益原則相符,要确保對OEE的計算不會導緻浪費(fèi)合理化、制度化,例如,絕不要允許給換線留出時間。


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