Fra data til beslutninger: Maksimering af produktionseffektivitet med produktions-KPI'er

Sporing af produktion i fremstillingsindustrien er en vigtig komponent i produktionsekspertise. Problemet ligger i, hvilke målinger der skal tages i betragtning for at spore de nødvendige strategier for arbejdslinjen.

Denne artikel er en guide til de forskellige produktions-KPI'er. Hvilke er de, hvorfor er de relevante, og hvordan måler man dem? Vi vil også forklare brugen af Manufacturing KPI Dashboards, og hvordan produktionsovervågningssoftware kan konvertere en overvågningsproces til en kultur for fremragende produktion.

Hvad er KPI'er for produktion?

Key Performance Indicators (KPI'er) er veldefinerede, kvantificerbare målinger, der angiver præstationskriterier. De giver vigtige data, der er relevante for overvågning, analyse og optimering af fremstillingsprocesser med hensyn til kvantitet, kvalitet, omkostninger, tid osv.

I sig selv er de bare indikatorer, som nogle mennesker forstår i detaljer, og derfor er det vigtigt at tilpasse KPI'er til produktionsmål og målsætninger. Når operatørerne er fortrolige med de forskellige KPI'er, der er involveret i produktionen, kan de træffe beslutninger baseret på fakta og sigte efter den bedste produktkvalitet med de tilgængelige ressourcer.

Hvad er de vigtigste produktions-KPI'er i 2023?

Vi har udvalgt en liste over produktions-KPI'er, der kan bidrage til betydelige ændringer i produktionen, når processerne optimeres. Hvert element på denne liste over KPI'er indeholder en beskrivelse af dets anvendelse og beregningsformel.

Produktionsvolumen

Produktionsvolumen måler antallet af producerede enheder inden for en bestemt tidsramme. Det er en af de vigtigste KPI'er til benchmarking af produktionseffektivitet.

Produktionsvolumen = Samlet antal produkter fremstillet i løbet af et bestemt tidsrum.

Nedetid i produktionen

Nedetid i produktionen måler den samlede tid, en produktionslinje står stille. Det omfatter planlagte og ikke-planlagte stop.

Produktionsnedetid = Summen af den samlede nedetid inden for en tidsramme

Uplanlagt nedetid

Ikke-planlagt nedetid måler den samlede tid, der bruges på tomgang på grund af problemer med pålidelighed, procedurer eller brud. Årsagerne kan være knyttet til maskiner eller operatørernes færdigheder.

Ikke-planlagt nedetid = Summen af den samlede ikke-planlagte nedetid inden for en tidsramme

Antal stoppesteder

Antal stop måler det samlede antal stop i løbet af en vagt. Yderligere oplysninger om årsagerne til stop kan hjælpe os med at finde ineffektivitet, der skal løses.

Samlet udstyrseffektivitet (OEE)

OEE er en metrik, der bruges til at overvåge, evaluere og forbedre effektiviteten af en produktionsproces, udtrykt i procent. Gennem OEE kan vi måle udstyrets udnyttelsesgrad, hvilket hjælper fabrikkerne med at finde ud af, hvilke områder der kræver opmærksomhed.

OEE = tilgængelighed x ydeevne x kvalitet

Overordnet driftseffektivitet (OOE)

OOE ligner OEE med en forskel i målingen af tilgængelighed. I modsætning til OEE tager Overall Operations Effectiveness højde for den tid, der bruges på vedligeholdelsesopgaver.

OOE = Tilgængelighed x Ydeevne x Kvalitet

Læs hele vores guide til beregning af OEE: Sådan beregner du OEE.

Gennemstrømningshastighed

Gennemløbshastighed måler mængden af produktion, der er gennemført inden for en bestemt tidsramme. Den bruges ofte fejlagtigt som et synonym for gennemløbstid. Sammenlignet med Cycle Time er det beregnet til at evaluere processer, da Throughput Time hjælper med at identificere flaskehalse.

Gennemstrømningshastighed = Samlet antal producerede gode enheder / Flowtid

Hvor Flow Time står for summen af Processing Time, Inspection Time, Move Time og Queue Time. Husk, at gennemstrømningshastigheden kun tæller enheder, der produceres første gang.

Samlet effektiv udstyrsydelse (TEEP)

Denne KPI har samme formel som både OEE og OOE. TEEP har til hensigt at evaluere den maksimale effektive udstyrsydelse, hvis maskiner kører 24/7, hele året rundt, og altid under produktion til første rigtige tid.

TEEP = Tilgængelighed x Ydeevne x Kvalitet

I TEEP tæller både tilgængelighed og kvalitet som 100%.

Kapacitetsudnyttelse

Kapacitetsudnyttelse måler, hvor meget af værkstedets samlede kapacitet der er i brug. Denne KPI bruges til at analysere vækstmuligheder og også til at vurdere effektiviteten. Den udtrykkes i procent.

Kapacitetsudnyttelse = (Samlet kapacitet brugt i løbet af en periode / Samlet tilgængelig produktionskapacitet) x 100

Cyklustid

Cyklustid måler den tid, det tager at producere en enhed fra start til slut. I modsætning til Throughput Rate tager den ikke køer med i beregningen.

Cyklustid = Nettoproduktionstid / Antal producerede enheder

En anden formel for dette er:

Cyklustid = Processens sluttid - Processens starttid

Gennemløbstid

Gennemløbstiden måler den samlede tid, det tager for kunderne at modtage ordrer fra det øjeblik, de afgives. Virksomheder tager normalt højde for bufferen - lageret af tilgængelige produkter - i stedet for den faktiske tid, det tager at producere en enhed (medmindre vi taler om specialfremstillede produkter).

Gennemløbstid = ordrebehandlingstid + produktionstid + leveringstid

Takttid

Takttid er et mål, der bestemmer, hvor hurtigt du skal færdiggøre et produkt for at imødekomme forbrugernes efterspørgsel. Det er en central KPI ligesom OEE, gennemløbstid og cyklustid, da den hjælper os med at optimere produktionskapaciteten, så vi kan imødekomme efterspørgslen uden at overbelaste lagerkapaciteten.

Takttid = Samlet tilgængelig produktionstid / Gennemsnitlig kundeefterspørgsel

Skiftetid

Omstilling måler den tid, det tager for en produktlinje at gå fra at arbejde på et produkt til et andet. Denne tid involverer opgaver som at identificere specifikke værktøjer eller maskindele, som et produkt har brug for til fremstilling, og fjernelse af uanmodede dele.

Omstillingstid = disponibel nettotid - produktionstid

Det er vigtigt at reducere omstillingstiden for at maksimere produktionskapaciteten.

KPI'er for omkostningsreduktion og forbedring af overskuddet

Den rigtige første gang (RFT)

RFT er en vigtig metrik at anerkende for OEE-beregning med hensyn til kvalitet. Det betyder det samlede antal produkter, der blev produceret under acceptable forhold, første gang de blev fremstillet. De enheder, der ikke opfylder dette kriterium, er kendt som skrot eller omarbejde, afhængigt af deres fejlgrad.

Netto driftsresultat

Nettodriftsresultatet måler de penge, der er tilbage, når man har trukket indtægter og driftsomkostninger, renter og skatter ud. Det er en indikator for, hvor meget en fabrik tjener, og kan beregnes samlet eller pr. produktlinje.

Nettodriftsresultat = (Omsætning - Driftsomkostninger) - Renter og skat

Energiomkostninger pr. enhed

Energiomkostninger pr. enhed måler, hvor meget energi der kræves for at fremstille en enhed. Denne KPI er afgørende for fabrikker, der bevæger sig i retning af bæredygtig produktion, og overvågningen af den kan reducere driftsomkostningerne betydeligt.

Energiomkostninger pr. enhed = summen af energiomkostninger / antal fremstillede enheder

Indtjening før renter, skat, afskrivninger og amortisering (EBITDA)

Hvis vi ønsker at forbedre omsætningen, er EBITDA et mål, der bruges til at sammenligne virksomheders nettoindkomst. Investorer bruger ofte dette mål til at evaluere en virksomheds værdi i brancher med omfattende aktiver i form af udstyr, bygninger og jord.

EBITDA = Nettoindtægt + renter + skatter + afskrivninger + amortisering

EBITDA fjerner virkningen af gældsfinansiering, afskrivninger og skatter, hvilket betyder, at du får en idé om de kontanter, der produceres, før du betaler drifts-, interessent- og statslige udgifter. Ledere bruger EBITDA til at forstå virksomhedens cash flow, før de træffer vigtige økonomiske beslutninger.

Overtidssats

Overtidsprocenten måler medarbejdernes ekstra arbejdstimer, som skal dækkes ud over vagterne. Det er et vigtigt mål at sammenligne med gennemstrømningshastigheden for at analysere fejl i produktionsprocesser. Det udtrykkes i procent.

Når taktikker, der har til formål at automatisere processer eller reducere årsager til stop, er på plads, kan virksomheder reducere antallet af overarbejdstimer betydeligt, hvilket reducerer produktionsomkostningerne fra den menneskelige kapitals side.

Overarbejdssats = (Overarbejdstimer / Samlet antal arbejdstimer) x 100

KPI'er for kvalitetsforbedring

Værdi af skrotmateriale

Denne KPI repræsenterer den monetære værdi af skrot, minus bortskaffelsesomkostningerne. Skrot sælges typisk, da det ikke kan omarbejdes til nye dele.

Værdi af skrotmateriale = Penge tjent på bortskaffelse af skrotmateriale - Bortskaffelsesomkostninger

Udbytte

Yield måler den samlede mængde af producerede produkter i forhold til input af råmaterialer. Det tager ikke højde for ineffektivitet i produktionen.

Udbytte = (Faktisk antal fremstillede produkter / Teoretisk maksimal produktion baseret på råvareinput) x 100

Første gangs udbytte

I modsætning til den tidligere relaterede KPI repræsenterer First Time Yield det samlede antal af ikke-defekte produkter i forhold til den samlede produktion. Det er repræsenteret som et forholdstal.

First Time Yield = Samlet antal ikke-defekte enheder / Samlet antal fremstillede produkter

Ved at bruge First Time Yield som en indikator kan man undersøge virkningen af materialekvalitet eller udstyrets ydeevne.

Afkastningsgrad (ROR) og forbrugerafvisningsgrad (RCR)

To definitioner af ROR er relevante for fremstillingsindustrien. Den første, den typiske ROR-definition, måler kapitaludgifternes performance over tid. Udtrykt i procent evaluerer denne afkastningsgrad overskud eller tab fra en investering, der er foretaget over en periode.

Afkastningsgrad (ROR) = (aktuel værdi - oprindelig værdi / oprindelig værdi) x 100

Der er dog en anden måde at definere afkastningsgraden på i fremstillingsindustrien, som vi vil kalde Rate of Consumer Reject (RCR). Denne metrik måler antallet af varer, der sendes tilbage til en fabrik, kaldet Consumer Rejects. RCR kan også betegnes som ROR, hvilket ofte fører til misforståelser.

Rate of Consumer Reject (RCR) = Antal afviste enheder pr. batch / Antal producerede enheder pr. batch

KPI'er for vedligeholdelse

Gennemsnitlig tid mellem fejl (MTBF)

MTBF måler den gennemsnitlige tid mellem maskinfejl og er et vigtigt mål for at evaluere pålideligheden i vores produktionsprocesser.

MTBF = driftstid i timer / antal fejl

Målingen afhænger i høj grad af start/stop-cyklusser, omgivelsesforhold, service osv.

Planlagt vedligeholdelse i procent (PMP)

PMP sammenligner det samlede antal timer, en organisation bruger på reparations- og vedligeholdelsesopgaver, med den planlagte tid til disse opgaver. Denne KPI hjælper med at forstå den tid, der kræves for at udføre vedligeholdelsesopgaver korrekt.

Procentdel planlagt vedligeholdelse = (Antal planlagte vedligeholdelsestimer / Antal samlede vedligeholdelsestimer) x 100

Gennemsnitlig nedetid (MDT)

Vores sidste metrik er Mean Downtime (MTD), som repræsenterer den tid, det tager at reparere en fejl efter et nedbrud.

Gennemsnitlig nedetid = Samlet nedetid / Antal nedetidshændelser

Sådan bruger du KPI'er på daglig basis

KPI'er er et effektivt værktøj til at evaluere præstationer, og hvor en virksomhed står i forhold til de mål, der skal nås. Disse målinger bruges på alle niveauer, fra ledere til at definere strategier og investeringer og udvikle nye produktlinjer, til operatører, der benchmarker performance for maskiner og deres egne færdigheder.

KPI'er for produktion kan styrke medarbejderne. Med de rette målinger af deres præstationer kan de sætte spørgsmålstegn ved de taktikker og den viden, der kræves for at betjene maskinerne optimalt, hvilket hjælper dem med at blive bedre fagfolk med tiden.

Alligevel er det mest kritiske aspekt, når man arbejder med KPI'er, at man kan regne med pålidelige data, der kan analyseres. Det vil vi tale mere om i næste afsnit.

Sådan sporer du KPI'er i produktionen

Før man sporer KPI'er, skal virksomhederne vælge, hvilke målinger de vil spore og med hvilke metoder. I dag er det almindeligt at bruge software til produktionsovervågning, fordi det er praktisk og giver nem adgang til data på alle tidspunkter af dagen.

Brug af manuelle metoder til at spore KPI'er, især kvalitets-KPI'er, indebærer risiko for menneskelige fejl, observatørbias og forskerbias, blandt andre relaterede unøjagtigheder i data. I sådanne tilfælde kan den gentagne opgave med manuelt at tælle defekte dele føre til undervurdering af skrotantallet. Energimåling er ikke nøjagtig, når den udføres med manuelle metoder, og det er blot et par af grundene til at vælge 4.0-industriteknologier til dette formål.

Når data indsamles med softwareløsninger, giver dataindsamling og -manipulation nye muligheder for forskningen. Tidsforbruget til dataindsamlingsprocessen reduceres betydeligt sammenlignet med manuelle processer. Den ekstra fordel er, at du kan regne med sikkerhedssikrede backup-metoder til dine oplysninger, hvilket giver adgang i flere kategorier til de personer, der er involveret i forskellige projektfaser.

Hvad er KPI-dashboards til produktion?

Nu hvor vi har diskuteret de vigtige KPI'er, deres betydning for beslutningstagning, og hvordan man indsamler dem, er det på tide at nævne, hvordan man visualiserer disse målinger.

Et KPI-dashboard til produktion er et værktøj, der er inkluderet i produktionsovervågningssoftware til at visualisere KPI-data i realtid. Disse dashboards er forbundet med IoT-sensorer for at hente information, og de kombinerer forskellige værktøjer til live-tidsanalyse, rapportering, eskalering af problemer med henblik på passende fejlfinding, finansielle værktøjer og meget mere. Forudbyggede rapportværktøjer hjælper operatørerne med hurtigt at finde årsager til stop på forskellige steder i produktlinjen eller med at indtaste oplysninger, der er relevante for forebyggende vedligeholdelsesopgaver.

Der findes forskellige typer af KPI-dashboards til produktion, som vi vil kategorisere efter deres primære anvendelsesformål.

Dashboards til produktionsresultater

Dette er det typiske dashboard, du støder på i produktionen. Det viser information i realtid om udvalgte metrikker, der er knyttet til produktionen, som f.eks:

• OEE
• Nedetid for udstyr
• Antal stoppesteder
• Gennemsnitlig stoplængde
• MTBF
• Cyklustid
• Antal producerede dele

Nedenfor kan vi se et eksempel på et dashboard over produktionsresultater fra Factbird.

‍

Dashboards til produktionskvalitet

Bruges ofte som et værktøj til at evaluere kvalitet i OEE mere detaljeret. Disse dashboards sporer antallet af defekte produktioner i forhold til produktion af acceptabel kvalitet, men kan også give oplysninger om kvaliteten af det råmateriale, der tilføres maskinerne.

Almindelige KPI'er, der spores i dashboards for produktionskvalitet:

• Udbytte
• Første gangs udbytte
• Afkastningsgrad

Dashboards til styring af produktionsomkostninger

Disse dashboards bruges mest af produktchefer og virksomhedens økonomiafdeling og viser KPI'er for produktionsomkostninger i realtid og rentabilitet. Eksempler på de målinger, de kan spore:

• EBITDA
• Nettodriftsoverskud
• Overtidssats
• ROA

Dashboards til Lean-produktion

Virksomheder, der anvender lean-metoder, bør arbejde med denne type dashboard for at kunne følge op på deres mål. Lean manufacturing-dashboards kan hurtigt give indsigt, i form af rapporter, om potentielle vækstmuligheder.

Typiske målinger, der spores af dashboards til lean produktion:

• Cyklustid
• Gennemløbstid
• Kapacitetsudnyttelse
• Overtidssats
• Nedetid
• Energiomkostninger pr. enhed
• OEE

Hvordan hjælper Factbird-data virksomheder med at forstå deres KPI'er?

Softwareløsninger som Factbird hjælper ikke kun virksomheder med at spore KPI-data og visualisere dem, men leverer også et omfattende udvalg af tjenester som f.eks:

• Nøjagtig dataindsamling tilgængelig 24/7: Dataindsamling håndteres af vores Factbird industrielle IoT-gateways og synkroniseres derefter til skyen, så brugerne kan arbejde med dem via desktop, dashboards, mobiler og tablets. Disse oplysninger er sikret via SSL-kryptering, så du kan være sikker på, at alle følsomme data er beskyttet.
• Datakonsolidering i rapporter: De dage er forbi, hvor operatører og ledere manuelt skulle udtrække information til Excel-ark. Vores Factbird-applikation opretter øjeblikkeligt rapporter fra udvalgte tidsrammer, som er nemme at distribuere blandt teammedlemmer og interessenter.
• Indsigt i KPI'er: Ved at parre Factbird-sensorerne med værktøjer som Factbird View bliver de tal, der vises på KPI-dashboards, levende takket være nøjagtige videooptagelser, som gør det muligt for brugerne at få øje på årsagerne bag indikatorerne. Det har aldrig været så nemt at identificere flaskehalse eller defekter i produktlinjen.
• Interaktion med andre platforme: Vi anerkender de andre softwareløsninger, der findes på markedet til dataanalyse, såsom Power BI. Factbird tilbyder interaktion med andre eksisterende teknologier, såsom PLC'er, ERP'er og OPC'er, hvilket giver brugerne mulighed for at opbygge komplekse produktionsteknologiske stakke i henhold til deres behov.

Ved at arbejde med data, der kan hentes med det samme, behøver operatørerne ikke at stole på mavefornemmelser for at fejlfinde performanceproblemer. Beslutninger træffes nu på baggrund af fakta, hvilket skaber tillid hos operatørerne og forener organisationen i en tankegang om kontinuerlig udvikling.

Hvert stykke data, der hentes, kan underkastes realtidsanalyse, hvilket hjælper fabrikker med at evaluere processer og ydeevne og finde metoder, der giver de bedste produktionstal fra maskinerne på ethvert givet tidspunkt.

Afsluttende tanker

At lære at arbejde med det rigtige sæt KPI'er til din virksomhed er det første skridt mod succes med produktionsraten. Ledelsen kan træffe beslutninger baseret på pålidelig information på ethvert givent tidspunkt, hvilket gør det muligt at justere strategimålene ud fra den information, som disse indikatorer præsenterer.

‍