Jak obliczyć wskaźnik OEE

Producenci, którzy nie traktują priorytetowo ciągłego doskonalenia i podejmowania decyzji w oparciu o dane, pozostają w tyle i tracą udział w rynku na rzecz bardziej wydajnych rywali o niższych kosztach lub bardziej wydajnych liniach produkcyjnych.

Większość producentów zdaje sobie już sprawę ze znaczenia danych i dąży do tego, aby być bardziej szczupłym z pomocą ogólnej efektywności sprzętu (OEE), kluczowego wskaźnika wydajności w celu poprawy procesów produkcyjnych.

Obliczenia i analiza OEE to skuteczny sposób dla producentów na znalezienie nowych wydajności, ponieważ wyraźnie identyfikuje obszary wymagające uwagi.

W tym przewodniku przyjrzymy się dwóm metodom obliczania wskaźnika OEE, oryginalnemu procesowi opisanemu przez Nakajimę i nowoczesnemu procesowi OEE stosowanemu przez Factbird.

Istnieje wiele metod obliczania wskaźnika OEE

Istnieje wiele sposobów obliczania wskaźnika OEE, z dostosowaniem definicji strat i alokacji przyczyn przestojów w zależności od branży, przypadku użycia i indywidualnych preferencji.

We Wprowadzeniu do TPM: Total Productive Maintenance, Nakajima przedstawił oryginalną koncepcję OEE. Pierwotnie Nakajimi koncentrował się na planowanym czasie produkcji i nie zachęcał do uwzględniania takich czynników jak planowana konserwacja i planowane przezbrojenia. Od tego czasu producenci i specjaliści od lean przedstawili nowe obliczenia OEE, które wychwytują więcej strat i są lepiej dostosowane do nowoczesnych procesów produkcyjnych.

Przyjrzyjmy się obliczeniom OEE według Nakajimy, a następnie technice OEE stosowanej przez Factbird i wiodących producentów na całym świecie.

Obliczenia Nakajima TPM OEE

OEE jest miarą całkowitej wydajności sprzętu wykorzystywaną do identyfikacji strat i poprawy całkowitej wydajności aktywów.

Standardowy wzór OEE przedstawiony przez Nakajimę wygląda następująco:

Ogólna efektywność sprzętu (OEE) = Dostępność x Wydajność x Jakość.

Komponent OEE 1: Dostępność

Według Nakajimy na dostępność wpływają straty związane z przestojami:

• Awaria sprzętu
• Konfiguracja i regulacja

Oto jak obliczyć wskaźnik dostępności w OEE według Nakajimy:

• Wskaźnik dostępności = (Czas działania / Czas ładowania) x 100

Czas załadunku jest często nazywany planowanym czasem produkcji dla większej przejrzystości. Należy zauważyć, że planowane przestoje produkcyjne (takie jak czyszczenie i spotkania zespołu) są wyłączone z czasu pracy.

Tutaj czas operacji wynosi:

• ‍Czas pracy= Czas załadunku (inaczej Planowany czas produkcji) - Czas przestoju

Komponent OEE 2: Wydajność

Na wydajność wpływa utrata prędkości:

• Praca na biegu jałowym i drobne przestoje
• Zmniejszona prędkość

Wydajność można zdefiniować jako szybkość działania (idealny czas cyklu / rzeczywisty czas cyklu) pomnożoną przez szybkość działania netto ((przetworzona ilość x rzeczywisty czas cyklu) / czas działania).

Obliczenia te uwzględniają zatem rozbieżność między idealną prędkością opartą na projekcie urządzenia a jego rzeczywistą prędkością roboczą.

Oto jak obliczyć wydajność:

• Wydajność = ((idealny czas cyklu x przetworzona ilość) / czas operacji) x 100

Komponent OEE 3: Jakość

Ostatnim składnikiem obliczeń OEE jest jakość, która mierzy ilość produkcji, która spełnia wymagane specyfikacje w porównaniu do całkowitej ilości produkcji.

W przypadku strat jakości mamy dwie kategorie:

1. Wady w procesie (np. sprzęt wymagający czasu nagrzewania powodujący wady do momentu osiągnięcia stanu ustalonego)
2. Zmniejszona wydajność (w tym przypadku jakość ma na celu produkcję "dokładnie za pierwszym razem")

Oto jak obliczyć wskaźnik jakości w OEE:

• Wskaźnik jakości = ((ilość przetworzona - ilość defektów) / ilość przetworzona) x 100

Wyrażane również jako:

• ‍Wskaźnik jakości= (Prawidłowo za pierwszym razem / Całkowita produkcja) x 100

OEE Waterfall firmy Factbird

Przyjrzyjmy się, w jaki sposób Factbird pomaga producentom osiągnąć ich cele OEE, wykorzystując podejście kaskadowe do OEE.

Jak widać, do obliczeń OEE Nakajimy dodajemy kolejny poziom, który pomaga nam uwzględnić planowany czas przestoju, zwany całkowitym czasem pracy sprzętu (całkowity potencjalny czas pracy zakładu).

Oznacza to, że producenci mogą nadal oddzielać bezzałogowy czas nieprodukcyjny, na przykład z powodu braku zamówień lub posiadania tylko jednej zmiany dziennie.

Przekonasz się, że łatwiej jest wykryć wąskie gardła i zatrzymać przyczyny, które mają największy wpływ na wydajność, stosując podejście kaskadowe w porównaniu z podejściem opartym na formułach.

OEE1 vs OEE2 vs OEE3 vs TCU

Całkowite wykorzystanie mocy produkcyjnych (TCU) uwzględnia planowane przestoje spowodowane urlopami, przerwami lub po prostu brakiem planowanej produkcji.

OEE3 uwzględnia wszystkie zaplanowane prace konserwacyjne. Zwykle czas ten jest przydzielany w weekendy, ponieważ linie działają tylko przez jedną trzecią ich średniego czasu pracy, zgodnie z harmonogramem. Nazywamy to działaniami nieprodukcyjnymi.

Przykłady przyczyn zatrzymania OEE3:

1. Planowana konserwacja
2. Kontrole jakości
3. Działania związane z personelem (np. spotkania, szkolenia)

Wskaźnik OEE2 jest powiązany z czasem, w którym linia produkcyjna nie działa z powodu zmiany partii, uzupełniania zapasów i czyszczenia. Chociaż postoje te są planowane, zajmują one znaczną ilość czasu w stosunku do całkowitego dostępnego czasu. Nazywamy to niedziałaniem specyficznym dla partii.

Potencjalne przyczyny zatrzymania OEE2 to:

1. Zmiana partii (tj. przygotowanie, przezbrojenie itp.)
2. Zaopatrzenie (tj. materiały, opakowania, etykiety)
3. Czyszczenie (tj. czyszczenie na koniec zmiany)

OEE1 jest powiązany z rzeczywistym oczekiwanym czasem pracy. Wartość ta jest powiązana z nieplanowanymi przestojami lub wolnymi cyklami. OEE 1 obejmuje czas przestoju, czas cyklu i odpady produkcyjne. Nazywamy to stratami podczas pracy.

Potencjalne przyczyny zatrzymania OEE1 to:

1. Usterki maszyn
2. Wady procesu
3. Czas oczekiwania (np. materiały, operatorzy)
4. Przyczyny związane z IT
5. Nieplanowane czyszczenie, np. po usterce

System monitorowania OEE firmy Factbird

Możesz obejrzeć poniższy film, aby zobaczyć demo OEE1, OEE2, OEE3 i TCU w akcji.

‍

Przykład obliczania wskaźnika OEE

Połączmy teraz to, co do tej pory zbadaliśmy, z przykładem obliczeń OEE przy użyciu metodologii OEE firmy Factbird.

Całkowity czas sprzętu

• 7 dni po 24 godziny = 168 godzin

Straty dostępności

Brak aktywności na linii:

• Godziny pozarozkładowe = 56 godzin

Działania nieprodukcyjne:

• Planowana konserwacja = 8 godzin
• Walidacja sprzętu = 4 godziny
• Testowanie nowych produktów = 2 godziny

Działania nieprodukcyjne specyficzne dla partii:

• Przezbrojenie i konfiguracja = 17 godzin
• Codzienne czyszczenie = 7 godzin

Wskaźnik dostępności = 74/168 = 0,44

Straty prędkości

• Zatwierdzona maksymalna prędkość = 240 sztuk / min
• Rzeczywista prędkość = 161 szt/min

Współczynnik wydajności = 161 / 240 = 0,67

Straty jakościowe

• Wielkość partii = 100 000 sztuk
• Złom na partię = 5 000 szt.

Wskaźnik jakości = 95 000 / 100 000 = 0,95

Następnie można zebrać wszystkie te dane razem, aby uzyskać całkowite wykorzystanie mocy produkcyjnych:

TCU = 0,44 x 0,67 x 0,95 = 28%

Podczas obliczania TCU, OEE3, OEE2 i OEE1 te same dane będą wyglądać mniej więcej tak:

Należy zauważyć, że "Straty podczas operacji" zostały obliczone jako straty czasowe w obliczeniach wodospadu, w przeciwieństwie do jednostkowych strat złomu i jakości. Jest to dobry przykład różnych metod obliczeniowych prowadzących do tego samego wyniku.

Typowe problemy związane z obliczeniami OEE

Chociaż rozwiązania Factbird w zakresie inteligencji produkcyjnej są łatwe w konfiguracji i szybko dostarczają precyzyjnych obliczeń OEE, istnieją pewne typowe problemy, które pojawiają się na każdym etapie obliczeń.

• Wykluczanie zbyt wielu przystanków: Mikroprzystanki zajmują więcej czasu niż zwykle szacujemy, dlatego ważne jest, aby analizować je jako całość, abyśmy mogli lepiej ustalić priorytety obszarów wymagających poprawy.
• Ignorowanie lub niedoszacowanie czasu przezbrojenia: Można oszacować 30 minut na przezbrojenie, które trwa 40 minut lub dłużej. Takie szacunki szybko się kumulują i stanowią duży błąd w obliczeniach dostępności produkcji.
• Niedoszacowanie idealnej prędkości produkcji: Aby rozwiązać ten potencjalny problem, producenci powinni wziąć pod uwagę określoną zatwierdzoną prędkość przez producentów maszyn lub pracować z najwyższą zarejestrowaną prędkością w zakładzie.
• Zapominanie o wykluczeniu przeróbek: Pamiętaj, aby wykluczyć przepustowość wymagającą przeróbek z liczników Right First Time. Jest to zapisane w nazwie, ale można to łatwo przeoczyć.
• Niedokładne zliczanie odpadów: Najczęstszym problemem podczas pomiaru jakości w OEE jest liczenie złomu. Jest to zazwyczaj czasochłonny proces wykonywany przez operatorów i podatny na błędy ludzkie.

Na szczęście rozwiązania tych problemów można znaleźć dzięki nowoczesnym rozwiązaniom i profesjonalnym usługom zarządzania zmianą.

Weźmy na przykład liczenie odpadów. Można automatycznie śledzić złom po sparowaniu kolektorów danych IIoT, takich jak Factbird® DUO, z czujnikiem. Możesz o tym przeczytać w naszym studium przypadku Erwin Quarder Group, w którym pokazujemy, że monitorowanie złomu może obniżyć wskaźniki złomu dzięki dokładnym informacjom o przyczynach złomu.

Jak najszybciej zacznij mierzyć wskaźnik OEE

Jak widzieliśmy, OEE to wskaźnik, który producenci wykorzystują jako skuteczny standard wydajności w produkcji. Zapewnienie dokładnych obliczeń i dogłębnej analizy OEE jest pierwszym krokiem w kierunku poprawy wydajności produkcji.

Jeśli masz wątpliwości, jak rozpocząć gromadzenie danych na hali produkcyjnej, zapoznaj się z naszym 5-stopniowym przewodnikiem po gromadzeniu danych produkcyjnych.

Mamy nadzieję, że to wyjaśnienie dotyczące obliczania wskaźnika OEE pomoże Ci obliczyć wskaźnik OEE na własnych liniach produkcyjnych. Jeśli czujesz, że potrzebujesz pomocy w rozpoczęciu pracy lub masz jakiekolwiek pytania dotyczące pomiaru OEE na halach produkcyjnych, skontaktuj się z nami, aby porozmawiać bez zobowiązań.