Van gegevens naar beslissingen: Maximale productie-efficiëntie met productie-KPI's

Het bijhouden van de productie in de productie is een essentieel onderdeel van uitmuntende productie. Het probleem is met welke meetgegevens rekening moet worden gehouden om de vereiste strategieën voor de productielijn te traceren.

Dit artikel is een gids over de verschillende KPI's voor productie. Welke zijn het, waarom zijn ze relevant en hoe meet je ze. Ook leggen we het gebruik uit van Manufacturing KPI Dashboards en hoe productiemonitoring software een monitoringproces kan omzetten in een cultuur van uitmuntende productie.

Wat zijn KPI's voor productie?

Key Performance Indicators (KPI's) zijn goed gedefinieerde, kwantificeerbare meetgegevens die prestatiecriteria aangeven. Ze leveren essentiële gegevens die relevant zijn voor het bewaken, analyseren en optimaliseren van productieprocessen op het gebied van kwantiteit, kwaliteit, kosten, tijd, enz.

Op zichzelf zijn het slechts indicatoren die sommige mensen tot in detail begrijpen, vandaar het belang van het afstemmen van KPI's op productiedoelen en -doelstellingen. Als operators eenmaal bekend zijn met de verschillende KPI's die een rol spelen bij de productie, kunnen ze beslissingen nemen op basis van feiten en streven naar de beste productkwaliteit met de beschikbare middelen.

Wat zijn de belangrijkste productie-KPI's van 2023?

We hebben een lijst met productie-KPI's geselecteerd die kunnen bijdragen aan significante veranderingen in termen van productie bij het optimaliseren van processen. Elk element op deze lijst van KPI's bevat een beschrijving van het gebruik en de berekeningsformule.

Productievolume

Productievolume meet het aantal geproduceerde eenheden binnen een bepaald tijdsbestek. Het is een van de belangrijkste KPI's om de efficiëntie van de productie te benchmarken.

Productievolume = totaal aantal producten dat gedurende een bepaalde tijd is vervaardigd

Productiestilstand

Productiestilstand meet de totale tijd dat de productielijnen op een werkvloer niet actief zijn. Het omvat geplande en ongeplande stops.

Productiestilstand = Som van de totale stilstandtijd gedurende een tijdsbestek

Ongeplande uitvaltijd

Niet-geplande stilstand meet de totale tijd die ongebruikt wordt door problemen met betrouwbaarheid, procedures of defecten. De oorzaken kunnen te maken hebben met machines of de vaardigheden van operators.

Ongeplande stilstand = Som van de totale ongeplande stilstandtijd gedurende een tijdsbestek

Aantal stops

Aantal stops meet het totale aantal stops tijdens een dienst. Meer informatie over de oorzaken van stops kan ons helpen bij het vinden van inefficiëntie die moet worden verholpen.

Totale efficiëntie van apparatuur (OEE)

OEE is een metriek die wordt gebruikt om de effectiviteit van een productieproces te controleren, evalueren en verbeteren, uitgedrukt in percentages. Met OEE kunnen we de bezettingsgraad van apparatuur meten, wat fabrieken helpt om te bepalen welke gebieden aandacht nodig hebben.

OEE = Beschikbaarheid x Prestatie x Kwaliteit

Algehele operationele effectiviteit (OOE)

OOE is vergelijkbaar met OEE, met een verschil in de beschikbaarheidsmeting. In tegenstelling tot OEE houdt de Overall Operations Effectiveness rekening met de tijd die besteed wordt aan onderhoudstaken.

OOE = Beschikbaarheid x Prestatie x Kwaliteit

Lees onze volledige gids over het berekenen van OEE: Hoe bereken ik OEE?

Doorvoersnelheid

Doorvoersnelheid meet het volume van de productie dat binnen een bepaald tijdsbestek wordt voltooid. Het wordt vaak verkeerd gebruikt als synoniem voor doorlooptijd. Vergeleken met Cyclustijd is het bedoeld om processen te evalueren, omdat Throughput Time helpt bij het identificeren van knelpunten.

Doorvoersnelheid = totaal aantal geproduceerde goede eenheden / doorstroomtijd

Waarbij Doorlooptijd staat voor de som van Verwerkingstijd, Inspectietijd, Bewegingstijd en Wachtrijtijd. Houd er rekening mee dat doorvoersnelheid alleen de eerste geproduceerde eenheden telt.

Totale effectieve prestatie van apparatuur (TEEP)

Deze KPI is qua formule identiek aan zowel OEE als OOE. TEEP is bedoeld om de maximale effectieve machineprestatie te evalueren als machines 24/7, het hele jaar door en altijd op het juiste moment produceren.

TEEP = Beschikbaarheid x Prestatie x Kwaliteit

In TEEP tellen zowel Beschikbaarheid als Kwaliteit als 100%.

Capaciteitsgebruik

Capacity Utilization meet hoeveel van de totale capaciteit van de werkvloer in gebruik is. Deze KPI wordt gebruikt om groeimogelijkheden te analyseren en ook om de efficiëntie te beoordelen. Het wordt uitgedrukt in een percentage.

Capaciteitsbenutting = (Totale gebruikte capaciteit tijdens een tijdsbestek / Totale beschikbare productiecapaciteit) x 100

Cyclustijd

Cyclustijd meet de hoeveelheid tijd die nodig is om een eenheid van begin tot eind te produceren. In tegenstelling tot Throughput Rate worden wachtrijen niet meegenomen in de berekening.

Cyclustijd = nettoproductietijd / aantal geproduceerde eenheden

Een andere formule hiervoor is:

Cyclustijd = eindtijd proces - starttijd proces

Doorlooptijd

Doorlooptijd meet de totale tijd die nodig is voor klanten om orders te ontvangen vanaf het moment dat ze zijn geplaatst. Bedrijven houden meestal rekening met de buffer - voorraad van beschikbare producten - in plaats van de werkelijke tijd die nodig is om een eenheid te produceren (tenzij we het hebben over op maat gemaakte producten).

Doorlooptijd = verwerkingstijd bestelling + doorlooptijd productie + levertijd

Takt-tijd

Takttijd is een metriek die bepaalt hoe snel je een product moet maken om aan de vraag van de consument te voldoen. Het is een belangrijke KPI, net als OEE, doorlooptijd en cyclustijd, omdat het ons helpt de productiecapaciteit te optimaliseren om aan de vraag te voldoen zonder de opslagcapaciteit te overbelasten.

Takttijd = Totale beschikbare productietijd / Gemiddelde klantvraag

Omschakeltijd

Changeover meet de tijd die een productlijn nodig heeft om over te stappen van het werken aan het ene product naar het andere. Deze tijd omvat taken zoals het identificeren van specifieke gereedschappen of machineonderdelen die een product nodig heeft voor fabricage en het verwijderen van ongevraagde onderdelen.

Omschakeltijd = netto beschikbare tijd - productietijd

Het verkorten van de omsteltijd is essentieel om de productiecapaciteit te maximaliseren.

KPI's voor kostenverlaging en winstverbetering

Eerste keer goed (RFT)

RFT is een belangrijke metriek om te erkennen voor OEE-berekening in termen van kwaliteit. Het betekent het totale aantal producten dat in acceptabele omstandigheden is geproduceerd bij de eerste keer dat ze zijn gemaakt. De eenheden die niet aan dit criterium voldoen, staan bekend als uitval of herbewerking, afhankelijk van hun mate van mislukking.

Netto bedrijfswinst

De nettobedrijfswinst meet het geld dat overblijft na aftrek van de inkomsten en de bedrijfskosten, rente en belastingen. Het is een indicator van hoeveel een fabriek verdient en kan in zijn geheel of per productlijn worden berekend.

Netto bedrijfswinst = (Opbrengsten - Bedrijfskosten) - Rente en belastingen

Energiekosten per eenheid

De energiekosten per eenheid meten hoeveel energie er nodig is om één eenheid te produceren. Deze KPI is van cruciaal belang voor fabrieken die naar duurzame productie toewerken en het monitoren ervan kan de bedrijfskosten aanzienlijk verlagen.

Energiekosten per eenheid = som van energiekosten / aantal geproduceerde eenheden

Inkomsten vóór rente, belastingen, afschrijvingen en amortisatie (EBITDA)

Als we de inkomsten willen verbeteren, dan is EBITDA een meting die gebruikt wordt om het nettoresultaat van bedrijven te vergelijken. Investeerders gebruiken deze metriek vaak om de waarde van een bedrijf te evalueren in industrieën met uitgebreide activa in apparatuur, gebouwen en grondwaarde.

EBITDA = netto-inkomen + rente + belastingen + afschrijvingen + amortisatie

EBITDA verwijdert de impact van schuldfinanciering, afschrijvingen en belastingen, wat betekent dat je een idee krijgt van het geld dat geproduceerd wordt voordat de operationele, betrokken en overheidsuitgaven betaald zijn. Managers gebruiken EBITDA om inzicht te krijgen in de cashflow van het bedrijf voordat ze belangrijke financiële beslissingen nemen.

Overwerktarief

Het overwerkpercentage meet de extra werkuren van werknemers om meer diensten te draaien dan nodig is. Het is een belangrijke maatstaf om te vergelijken met de doorvoersnelheid om fouten in productieprocessen te analyseren. Het wordt uitgedrukt in procenten.

Als er tactieken worden toegepast om processen te automatiseren of om oorzaken van overwerk te verminderen, kunnen bedrijven het aantal overuren aanzienlijk terugdringen, waardoor de productiekosten aan de kant van het menselijk kapitaal dalen.

Overwerkpercentage = (overuren / totaal aantal gewerkte uren) x 100

KPI's voor kwaliteitsverbetering

Waarde schrootmateriaal

Deze KPI vertegenwoordigt de monetaire waarde van schroot, min de verwijderingskosten. Schroot wordt meestal verkocht omdat er geen nieuwe stukken van kunnen worden gemaakt.

Waarde schrootmateriaal = Geld verdiend op het verwijderen van schrootmateriaal - Verwijderingskosten

Opbrengst

Rendement meet het totale volume van geproduceerde producten in vergelijking met de input van grondstoffen. Het houdt geen rekening met productie-inefficiënties.

Opbrengst = (Werkelijk aantal gefabriceerde producten / Theoretische maximale productie op basis van grondstofinvoer) x 100

Eerste keer opbrengst

In tegenstelling tot de vorige gerelateerde KPI, geeft de First Time Yield het totale aantal niet-defecte producten weer in verhouding tot de totale productie. Het wordt weergegeven als een ratio.

First Time Yield = Totaal aantal niet-defecte eenheden / Totaal aantal gefabriceerde producten

Het gebruik van de First Time Yield als indicator helpt bij het bestuderen van de impact van de materiaalkwaliteit of de machineprestaties.

Rendementspercentage (ROR) & percentage afgewezen consumenten (RCR)

Twee definities van ROR zijn relevant voor de productiesector. De eerste, de typische ROR-definitie, meet de prestaties van kapitaaluitgaven over een bepaalde periode. Uitgedrukt in percentages evalueert deze ROR de winst of het verlies van een investering over een bepaalde periode.

Rendement (ROR) = (Huidige waarde - beginwaarde / beginwaarde) x 100

Er is echter een andere manier om het rendement in de productie te definiëren, die we het percentage afgekeurde consumenten (RCR) zullen noemen. Deze metriek meet het aantal items dat wordt teruggestuurd naar een fabriek, de zogenaamde Consumer Rejects. RCR wordt ook wel ROR genoemd, wat vaak tot misverstanden leidt.

Percentage afgekeurde consumenten (RCR) = aantal afgekeurde eenheden per batch / aantal geproduceerde eenheden per batch

KPI's voor onderhoud

Gemiddelde tijd tussen defecten (MTBF)

MTBF meet de gemiddelde tijd tussen machinestoringen en is een belangrijke maatstaf om de betrouwbaarheid van onze productieprocessen te evalueren.

MTBF = bedrijfstijd in uren / aantal storingen

De meting is sterk afhankelijk van de start-/stopcycli, omgevingsomstandigheden, onderhoud, enz.

Percentage gepland onderhoud (PMP)

PMP vergelijkt het totale aantal uren dat een organisatie besteedt aan reparatie- en onderhoudstaken met de geplande tijd voor die taken. Deze KPI helpt inzicht te krijgen in de tijd die nodig is om onderhoudstaken goed uit te voeren.

Percentage gepland onderhoud = (aantal geplande onderhoudsuren / aantal totale onderhoudsuren) x 100

Gemiddelde stilstandtijd (MDT)

Onze laatste metriek is Mean Downtime (MTD), die de tijd weergeeft die nodig is om een storing te repareren na een defect.

Gemiddelde stilstandtijd = Totale stilstandtijd / Aantal stilstandgebeurtenissen

Hoe KPI's dagelijks gebruiken

KPI's zijn een krachtig hulpmiddel voor het evalueren van prestaties en waar een bedrijf staat als het gaat om te bereiken doelen. Deze meetgegevens worden op alle niveaus gebruikt, van managers voor het definiëren van strategieën en investeringen en het ontwikkelen van nieuwe productlijnen, tot operators voor het benchmarken van prestaties voor machines en hun eigen vaardigheden.

Productie KPI's kunnen werknemers sterker maken. Met de juiste meetgegevens om hun prestaties aan te pakken, kunnen ze vragen stellen over de tactieken en kennis die nodig zijn om machines optimaal te laten werken, waardoor ze na verloop van tijd betere professionals worden.

Toch is het meest kritieke aspect bij het werken met KPI's het rekenen op betrouwbare gegevens die geanalyseerd kunnen worden. Hierover zullen we meer vertellen in de volgende sectie.

Hoe productie KPI's volgen

Voordat bedrijven KPI's gaan bijhouden, moeten ze kiezen welke meetgegevens ze willen bijhouden en met welke methoden. Tegenwoordig is het gebruikelijk om te vertrouwen op de diensten van software voor productiemonitoring, gezien het praktische karakter en de gemakkelijke toegang tot gegevens op elk moment van de dag.

Het gebruik van handmatige methoden om KPI's bij te houden, vooral kwaliteits-KPI's, brengt het risico van menselijke fouten, vertekening door waarnemers en vertekening door onderzoekers met zich mee, naast andere gerelateerde onnauwkeurigheden in de gegevens. In dergelijke gevallen kan het herhaaldelijk handmatig tellen van defecte onderdelen leiden tot onderschatting van het aantal uitval. Energiemeting is niet nauwkeurig wanneer dit handmatig gebeurt, en dat zijn nog maar een paar redenen om voor dit doel te kiezen voor 4.0 industrietechnologieën.

Het verzamelen en manipuleren van gegevens via softwareoplossingen biedt nieuwe mogelijkheden voor onderzoek. De tijd die nodig is voor het verzamelen van gegevens wordt aanzienlijk verkort in vergelijking met handmatige processen. Het extra voordeel is dat u kunt rekenen op beveiligde back-upmethoden voor uw informatie, waardoor de mensen die betrokken zijn bij de verschillende projectfasen gedifferentieerd toegang krijgen.

Wat zijn Manufacturing KPI Dashboards?

Nu we de belangrijke KPI's hebben besproken, hun belang bij het nemen van beslissingen en hoe je ze verzamelt, is het tijd om te vertellen hoe je deze statistieken visualiseert.

Een KPI-dashboard voor de productie is een hulpmiddel in productiemonitoringsoftware om KPI-gegevens in realtime te visualiseren. Deze dashboards zijn gekoppeld aan IoT-sensoren voor het ophalen van informatie, en ze combineren verschillende tools voor live analyse, rapportage, het escaleren van problemen voor de juiste probleemoplossing, financiële tools en nog veel meer. Vooraf opgestelde rapportagetools helpen operators om snel de oorzaken van een stop op verschillende punten van de productlijn aan te pakken of om informatie in te voeren die relevant is voor preventieve onderhoudstaken.

Er zijn verschillende soorten KPI-dashboards voor de productie, die we zullen categoriseren op basis van hun belangrijkste gebruiksdoelen.

Dashboards voor productieprestaties

Dit is het typische dashboard dat je op de werkvloer tegenkomt. Het geeft realtime informatie weer over geselecteerde statistieken met betrekking tot productie, zoals:

• OEE
• Stilstand van apparatuur
• Aantal haltes
• Gemiddelde stoplengte
• MTBF
• Cyclustijd
• Aantal geproduceerde onderdelen

Hieronder ziet u een voorbeeld van een productieprestatiedashboard van Factbird.

‍

Dashboards voor productiekwaliteit

Vaak gebruikt als hulpmiddel om de kwaliteit in OEE gedetailleerder te evalueren. Deze dashboards traceren defecte productieaantallen ten opzichte van productie van aanvaardbare kwaliteit, maar kunnen ook informatie geven over de kwaliteit van de grondstoffen die aan de machines worden toegevoerd.

Veelgebruikte KPI's die worden bijgehouden in dashboards voor productiekwaliteit:

• Opbrengst
• Eerste keer opbrengst
• Rendement

Dashboards voor productiekostenbeheer

Deze dashboards, die vooral worden gebruikt door productmanagers en de financiële afdeling van het bedrijf, geven de KPI's voor productiekosten en winstgevendheid in real-time weer. Voorbeelden van de statistieken die ze kunnen bijhouden:

• EBITDA
• Netto operationele winst
• Overwerktarief
• ROA

Dashboards voor Lean Manufacturing

Bedrijven die lean methodologieën toepassen, zouden met dit soort dashboards moeten werken om hun doelen goed te kunnen volgen. Lean manufacturing dashboards kunnen in de vorm van rapporten snel inzicht geven in potentiële groeimogelijkheden.

Typische statistieken die worden bijgehouden door lean manufacturing dashboards:

• Cyclustijd
• Doorvoer Tijd
• Capaciteitsgebruik
• Overwerktarief
• Stilstand
• Energiekosten per eenheid
• OEE

Hoe Factbird Data bedrijven helpt hun KPI's te begrijpen

Softwareoplossingen zoals Factbird helpen bedrijven niet alleen om KPI-gegevens bij te houden en te visualiseren, maar bieden ook een uitgebreide reeks diensten zoals:

• Nauwkeurige gegevensverzameling 24/7 beschikbaar: Het verzamelen van gegevens wordt afgehandeld door onze Factbird industriële IoT gateways, vervolgens gesynchroniseerd naar de Cloud en gebruikers kunnen deze gegevens bedienen via desktop, dashboards, mobiel en tablets. Deze informatie is beveiligd met SSL-encryptie, dus u kunt er zeker van zijn dat alle gevoelige gegevens beschermd zijn.
• Gegevensconsolidatie in rapporten: De dagen dat operators en managers handmatig informatie moesten verzamelen in Excel-sheets zijn voorbij. Onze Factbird-toepassing maakt onmiddellijk rapporten van geselecteerde tijdsbestekken, die gemakkelijk kunnen worden verspreid onder teamleden en belanghebbenden.
• Inzicht in KPI's: Door de Factbird sensoren te koppelen aan tools zoals Factbird View, komen de getallen op KPI dashboards tot leven dankzij nauwkeurige videobeelden, waardoor gebruikers de redenen achter indicatoren kunnen zien. Het identificeren van knelpunten of defecten in de productlijn is nog nooit zo eenvoudig geweest.
• Interactie met andere platforms: We erkennen de andere softwareoplossingen die op de markt beschikbaar zijn voor gegevensanalyse, zoals Power BI. Factbird biedt interactie met andere bestaande technologieën, zoals PLC's, ERP's en OPC's, waardoor gebruikers complexe productietechnologieën kunnen bouwen volgens hun behoeften.

Door te werken met direct opvraagbare gegevens hoeven operators niet meer te vertrouwen op onderbuikgevoelens om prestatieproblemen op te lossen. Beslissingen worden nu genomen op basis van feiten, wat het vertrouwen van operators vergroot en de organisatie verenigt in een mentaliteit van voortdurende ontwikkeling.

Elk opgehaald gegeven kan in realtime worden geanalyseerd, wat fabrieken helpt om processen en prestaties te evalueren en methodes te zoeken die op elk moment de beste productiecijfers uit de machines halen.

Afsluitende gedachten

Leren werken met de juiste set KPI's voor je bedrijf is de eerste stap op weg naar productiesucces. Het management kan op elk moment beslissingen nemen op basis van betrouwbare informatie, waardoor het mogelijk wordt om strategiedoelen aan te passen op basis van de informatie die deze indicatoren opleveren.

‍