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詳解OEE設備綜合效率——概念、應用與計(jì)算(suàn)
時(shí)間(jiān):2020-04-10  訪問(wèn)量:4149

什麽是OEE?

OEE—Overall Equipment Effectiveness,設備綜合效率。一般,每一個(gè)生(shēng)産設備都(dōu)有(yǒu)自(zì)己的(de)理(lǐ)論産能,要實現(xiàn)這(zhè)一理(lǐ)論産能必須保證沒有(yǒu)任何幹擾和(hé)質量損耗。OEE就是用來(lái)表現(xiàn)實際的(de)生(shēng)産能力相(xiàng)對(duì)于理(lǐ)論産能的(de)比率,它是一個(gè)獨立的(de)測量工(gōng)具。

OEE是由可用率,表現(xiàn)性以及質量指數三個(gè)關鍵要素組成:

OEE = 可用率*表現(xiàn)指數*質量指數

其中:

1、可用率 = 操作(zuò)時(shí)間(jiān)/計(jì)劃工(gōng)作(zuò)時(shí)間(jiān)

它是用來(lái)評價停工(gōng)所帶來(lái)的(de)損失,包括引起計(jì)劃生(shēng)産發生(shēng)停工(gōng)的(de)任何事(shì)件(jiàn),例如設備故障,原材料短缺以及生(shēng)産方法的(de)改變等。

計(jì)劃工(gōng)作(zuò)時(shí)間(jiān)一般是:總時(shí)間(jiān)- 法定假日(rì) - 雙休日(rì) +加班時(shí)間(jiān)overtime - 計(jì)劃非工(gōng)作(zuò)時(shí)間(jiān) plannedstoppages;

計(jì)劃非工(gōng)作(zuò)時(shí)間(jiān),如公司成立紀念日(rì)休息,所在城(chéng)市(shì)準備舉辦重大賽事(shì)要求固定時(shí)間(jiān)停産,這(zhè)些大多數都(dōu)是不可抗拒,不可改善的(de)因素;

操作(zuò)時(shí)間(jiān)就是計(jì)劃工(gōng)作(zuò)時(shí)間(jiān)再減去(qù)生(shēng)産上(shàng)的(de)停頓stoppages(比如機(jī)器(qì)突然壞了,突然電(diàn)斷了,沒有(yǒu)原料供應,沒有(yǒu)好(hǎo)用的(de)刀(dāo)具可換,換模,設備由于上(shàng)遊缺料或者下(xià)遊滿料停下(xià)line constraints 等原因,這(zhè)些大多都(dōu)是可改善的(de)因素)。

2、表現(xiàn)指數 = 理(lǐ)想周期時(shí)間(jiān)/(操作(zuò)時(shí)間(jiān)/總産量)=(總産量/操作(zuò)時(shí)間(jiān))/生(shēng)産速率

表現(xiàn)指數是用來(lái)評價生(shēng)産速度上(shàng)的(de)損失。包括任何導緻生(shēng)産不能以最大速度運行的(de)因素,例如設備的(de)磨損,材料的(de)不合格以及操作(zuò)人(rén)員(yuán)的(de)失誤等。

理(lǐ)想周期時(shí)間(jiān) 是根據設備的(de)銘牌上(shàng)的(de)參數得來(lái)的(de),理(lǐ)想中的(de)加工(gōng)能力。它乘以生(shēng)産數量,就是理(lǐ)想狀态下(xià),加工(gōng)這(zhè)麽多産品需要的(de)時(shí)間(jiān);

但(dàn)是實際的(de)生(shēng)産中會産生(shēng),比如設備空轉,設備磨損導緻的(de)加工(gōng)速度變慢(màn),一些不需要維修人(rén)員(yuán)介入的(de),能夠自(zì)我調整的(de)故障。這(zhè)些都(dōu)導緻了實際的(de)operating time要高(gāo)于ideal operating time(ideal cycle time * total pieces);

performance這(zhè)一項的(de)關鍵是idealcycle time的(de)确認;

很(hěn)多人(rén)為(wèi)了提高(gāo)OEE的(de)數值,把ideal cycle time寫的(de)很(hěn)高(gāo),依據現(xiàn)場(chǎng)實測數據計(jì)算(suàn),這(zhè)個(gè)是不合理(lǐ)的(de),應該理(lǐ)論設計(jì)數值計(jì)算(suàn),不應該考慮現(xiàn)場(chǎng)幹擾因素。

3、質量指數=良品/總産量

質量指數是用來(lái)評價質量的(de)損失,它用來(lái)反映沒有(yǒu)滿足質量要求的(de)産品(包括返工(gōng)的(de)産品)。

設備綜合效率OEE是一種簡單實用的(de)生(shēng)産管理(lǐ)工(gōng)具,在歐美(měi)的(de)制造業(yè)和(hé)中國(guó)的(de)跨國(guó)企業(yè)中已得到廣泛的(de)使用,設備綜合效率指數已成為(wèi)衡量企業(yè)生(shēng)産效率的(de)重要标準,也是TPM(Total Productive Maintenance)實施的(de)重要手法之一。

OEE的(de)第一次使用可以追溯到1960年(nián)。将它用于TPM (全員(yuán)生(shēng)産維修)的(de)關鍵度量值。TPM是一種工(gōng)廠(chǎng)改善方法.通(tōng)過調動員(yuán)工(gōng)的(de)主人(rén)翁精神來(lái)調動員(yuán)工(gōng)的(de)自(zì)主性。從(cóng)而持續、快速地(dì)改善制造工(gōng)藝水(shuǐ)平。

二、OEE和(hé)六大損失的(de)關系

精益生(shēng)産的(de)目的(de)是要降低(dī)庫存(河水(shuǐ)水(shuǐ)位),指出産生(shēng)生(shēng)産停頓的(de)潛在原因(暗(àn)礁),清除之使企業(yè)能以更強的(de)競争力即更低(dī)水(shuǐ)位運作(zuò),OEE衡量的(de)是礁石的(de)大小(xiǎo),說(shuō)明(míng)應該先從(cóng)哪塊暗(àn)礁着手處理(lǐ):

設備的(de)各種不良loss情況會對(duì)設備造成直接影響。因為(wèi)在英語中loss的(de)意思是浪費(fèi)、損失,因此我們把導緻設備停機(jī)、故障、損耗等不良情形的(de)各類原因叫做損失項目,降低(dī)設備損失的(de)目的(de)是提高(gāo)設備的(de)綜合使用率,保證設備不産出不良品,同時(shí)提高(gāo)生(shēng)産效率,要降低(dī)設備的(de)損失首先我們先來(lái)認識一下(xià)設備的(de)六大損失。

1、機(jī)器(qì)故障

指故障停機(jī)造成時(shí)間(jiān)損失和(hé)由于生(shēng)産缺陷産品導緻數量損失。因偶發故障造成的(de)突然的(de)、顯著的(de)設備故障通(tōng)常是明(míng)顯的(de)并易于糾正;而頻(pín)繁的(de)、或慢(màn)性的(de)微(wēi)小(xiǎo)故障則經常被忽略或遺漏。由于偶發性故障在整個(gè)損失中占較大比例,所以許多企業(yè)都(dōu)投入了大量時(shí)間(jiān)努力尋找避免這(zhè)種故障,然而,要消除這(zhè)些偶發性故障是很(hěn)困難的(de)。所以,必須進行提高(gāo)設備可靠度的(de)研究,要使設備效率最大化(huà),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認為(wèi)故障是不可避免的(de)觀點。

2、換線

因換裝和(hé)調試而導緻停機(jī)和(hé)産生(shēng)廢品所造成的(de)損失,一般發生(shēng)在當一個(gè)産品的(de)生(shēng)産完成後,因生(shēng)産另一種産品進行換裝和(hé)調試的(de)時(shí)候。為(wèi)了達到單一時(shí)間(jiān)內(nèi)的(de)換裝(少于10分鐘(zhōng)),可以通(tōng)過明(míng)确區(qū)分內(nèi)換裝時(shí)間(jiān)(在機(jī)器(qì)停機(jī)後才能完成操作(zuò))和(hé)外(wài)換裝時(shí)間(jiān)(在機(jī)器(qì)運轉時(shí)可以完成操作(zuò)),以及減少內(nèi)換裝時(shí)間(jiān)來(lái)減少整個(gè)換裝時(shí)間(jiān)損失。

3、計(jì)劃外(wài)停工(gōng)

指由于誤操作(zuò)而停頓或機(jī)器(qì)空閑時(shí)發生(shēng)短暫停頓而産生(shēng)這(zhè)種損失。例如,有(yǒu)些工(gōng)件(jiàn)阻塞了滑槽頂端,導緻了設備空閑;因生(shēng)産了有(yǒu)缺陷産品,傳感器(qì)報警而關閉了設備。很(hěn)明(míng)顯,這(zhè)種停頓有(yǒu)别于故障停工(gōng),因為(wèi)除去(qù)阻塞的(de)工(gōng)件(jiàn)和(hé)重新啓動設備即可恢複生(shēng)産。

4、速度降低(dī)

指設計(jì)速度和(hé)實際速度的(de)差别。速度損失對(duì)設備效率的(de)發揮産生(shēng)了較大障礙,應當仔細研究,以消除設計(jì)速度和(hé)實際速度二者之間(jiān)的(de)差别。設備實際速度低(dī)于設計(jì)速度或理(lǐ)想速度的(de)原因是多種多樣的(de),如機(jī)械問(wèn)題和(hé)質量缺陷,曆史問(wèn)題或者設備超負荷等。通(tōng)常,通(tōng)過揭示潛在的(de)設備缺陷,謹慎地(dì)提高(gāo)操作(zuò)者的(de)速度有(yǒu)助于問(wèn)題的(de)解決。

5、質量缺陷

指由于設備故障引起的(de)生(shēng)産過程中的(de)質量缺陷和(hé)返工(gōng),通(tōng)常,偶然性缺陷很(hěn)容易重調設備至正常狀态來(lái)消除,這(zhè)些缺陷包括缺陷數的(de)突然增加或其它明(míng)顯的(de)現(xiàn)象。而慢(màn)性缺陷的(de)原因難于發現(xiàn),常被遺漏或忽略,需要返工(gōng)的(de)缺陷發也屬于慢(màn)性損失。

6、啓動過程的(de)次品損失

在生(shēng)産的(de)初期階段(從(cóng)設備啓動到穩定生(shēng)産)産生(shēng)的(de)損失。這(zhè)些損失的(de)數量因工(gōng)序狀态的(de)穩定性,設備、夾具和(hé)模具的(de)維護水(shuǐ)平,操作(zuò)技(jì)能的(de)熟練程度等的(de)不同而異。這(zhè)項損失較大,而且是潛在的(de)。在實際生(shēng)産中,通(tōng)常會不加鑒别地(dì)認為(wèi)産生(shēng)開(kāi)工(gōng)損失是不可避免的(de),因此很(hěn)少加以消除。

三、OEE的(de)使用價值

利用OEE的(de)一個(gè)最重要目的(de)就是幫助管理(lǐ)者發現(xiàn)和(hé)減少一般制造業(yè)所存在的(de)六大損失

OEE的(de)解決方案能夠使得制造商在世界占有(yǒu)一席之地(dì),實施一個(gè)适當的(de)OEE系統會給制造商們帶來(lái)可觀的(de)經濟效益。博革列出了其中的(de)一些效益。

1、減少故障成本

當設備不能使用時(shí),生(shēng)産即停止,造成無法正常為(wèi)用戶提供産品,從(cóng)而影響資金(jīn)流動和(hé)稅收。例如,在一個(gè)典型半導體(tǐ)生(shēng)産廠(chǎng),設備停工(gōng)1h會使稅收損失$100000。相(xiàng)反,如果能将50個(gè)标準刀(dāo)具的(de)故障減少到1% ,則每年(nián)能減少相(xiàng)當可觀的(de)故障成本。

2、降低(dī)維修成本

OEE能夠預測維修,從(cóng)而降低(dī)維修成本。當停工(gōng)次數增加時(shí),維修部門能夠分析趨勢,來(lái)預測即将發生(shēng)的(de)失效。通(tōng)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(hǎo)預測維修。例如.維修部門可以事(shì)先訂購零件(jiàn),提高(gāo)效率。可以利用現(xiàn)有(yǒu)資源調派人(rén)手.而不是臨時(shí)雇一些維修工(gōng)人(rén)。和(hé)失效後再維修相(xiàng)比.可以大大節省成本。

3、增加勞動效率

就目前的(de)經濟環境而言,制造商更加期望提高(gāo)現(xiàn)有(yǒu)隊伍的(de)生(shēng)産力。OEE系統有(yǒu)助于生(shēng)産力的(de)提高(gāo),因為(wèi)它不僅可以幫助操作(zuò)者分析停工(gōng)原因,而且可以幫助操作(zuò)者獲得生(shēng)産數據。用這(zhè)些數據,管理(lǐ)者可以在員(yuán)工(gōng)生(shēng)産力的(de)基礎上(shàng)合理(lǐ)安排資源。當業(yè)務發生(shēng)轉變時(shí),OEE可以幫助管理(lǐ)者判斷現(xiàn)有(yǒu)生(shēng)産力的(de)其他(tā)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(jiàn)産品的(de)百分比。OEE系統必須知道(dào)總的(de)零件(jiàn)數量、廢品和(hé)失效件(jiàn)數量以及失效原因。因為(wèi)這(zhè)些信息是在一台特定機(jī)器(qì)或生(shēng)産線上(shàng)獲得的(de),從(cóng)而得知這(zhè)台機(jī)器(qì)的(de)加工(gōng)能力。用OEE對(duì)質量數據的(de)跟蹤,生(shēng)産經理(lǐ)能夠找到原因,并且降低(dī)返修和(hé)廢品的(de)成本。在每個(gè)生(shēng)産階段,關注提高(gāo)生(shēng)産質量的(de)信息,可減少保修成本。在以前的(de)工(gōng)業(yè)調查中,世界範圍內(nèi)的(de)制造商從(cóng)97%的(de)合格率中獲利,廢品和(hé)返修率成本為(wèi)2%,保修成本為(wèi)1%。

5、提高(gāo)員(yuán)工(gōng)生(shēng)産力

OEE系統能夠使工(gōng)廠(chǎng)達到無紙化(huà)管理(lǐ)。工(gōng)廠(chǎng)操作(zuò)者和(hé)管理(lǐ)者花(huā)費(fèi)大量的(de)時(shí)間(jiān)在紙上(shàng)記錄分析報告停工(gōng)原因。OEE系統自(zì)動記錄報告故障和(hé)效率。把員(yuán)工(gōng)從(cóng)報告中解放(fàng)出來(lái),允許員(yuán)工(gōng)完成一些更加有(yǒu)意義的(de)任務。

6、提高(gāo)勞動生(shēng)産率

減少設備的(de)故障,提高(gāo)操作(zuò)者的(de)生(shēng)産力及減少零件(jiàn)失效可以在同樣資源的(de)基礎上(shàng)獲得最大的(de)生(shēng)産效率。

四、OEE計(jì)算(suàn)實例

設某設備某天工(gōng)作(zuò)時(shí)間(jiān)為(wèi)8H,班前計(jì)劃停機(jī)10 Min,故障停機(jī)30 Min,設備調整35 Min,産品的(de)理(lǐ)論加工(gōng)周期為(wèi)1min/件(jiàn),一天共加工(gōng)産品400件(jiàn),有(yǒu)20件(jiàn)廢品,求這(zhè)台設備的(de)OEE。

根據上(shàng)面可知:

計(jì)劃運行時(shí)間(jiān) = 8*60-10= 470(min)

實際運行時(shí)間(jiān) = 470-30-35= 405(min)

有(yǒu)效率 = 405/470 = 0.86(86%)

表現(xiàn)性 = 400/405 = 0.98(98%)

質量指數 = (400-20)/400= 0.95(95%)

OEE =有(yǒu)效率*表現(xiàn)性*質量指數 = 80%

在上(shàng)式中,我們隻列舉了一些事(shì)件(jiàn)原因,在實際使用中它可能包括和(hé)生(shēng)産有(yǒu)關的(de)任何原因。OEE能準确地(dì)告訴你(nǐ)設備效率如何,在生(shēng)産的(de)哪個(gè)環節有(yǒu)多少損失,以及你(nǐ)可以進行哪些改善工(gōng)作(zuò)。長(cháng)期的(de)使用OEE工(gōng)具,企業(yè)可以輕松的(de)找到影響生(shēng)産效率的(de)瓶頸,并進行改進和(hé)跟蹤,以達到提高(gāo)生(shēng)産效率的(de)目的(de)。

五、使用OEE時(shí)的(de)注意事(shì)項

OEE要使用在一台機(jī)器(qì)上(shàng)(可視(shì)為(wèi)一台機(jī)器(qì)的(de)生(shēng)産線)而不能使用在整個(gè)生(shēng)産線或全廠(chǎng)上(shàng),這(zhè)樣才有(yǒu)意義;

OEE要作(zuò)為(wèi)一系列一體(tǐ)化(huà)的(de)綜合關鍵業(yè)績指标中的(de)一部分來(lái)運用而不能孤立使用,否則将造成生(shēng)産批次規模加大或有(yǒu)質量缺陷的(de)産品;

OEE必須和(hé)精益原則相(xiàng)符,要确保對(duì)OEE的(de)計(jì)算(suàn)不會導緻浪費(fèi)合理(lǐ)化(huà)、制度化(huà),例如,絕不要允許給換線留出時(shí)間(jiān)。


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