什么是整体设备效率(OEE)?

2020-08-28 11:56:02 loraercn 27

总体设备效率(OEE)是衡量生产效率的首要标准。了解有关如何计算OEE,六大损失,OEE收益等的信息。


什么是整体设备效率(OEE)?

总体设备效率(OEE)是用于评估制造商的操作使用效率的术语。换句话说,总体设备效率可帮助您发现运营中的问题,确定实际生产时间的百分比并进行修复,同时为您提供标准化的进度表以跟踪进度。衡量您的OEE的目标是不断改进。

总体设备效率 

如何使用总体设备效率(OEE)来衡量制造生产率

总体设备效率是一个有力的数字。它以大量提供大量信息,因此有多种方法可以使用OEE来衡量制造生产率。如果正确计算和解释,它可以极大地提高您的产量。总体设备效率用作比较任何给定生产与行业标准,内部设备或在同一设备上工作的其他班次的基准。标准OEE基准如下:

  •  OEE分数达到100%被认为是完美的生产,这意味着您仅在不停机的情况下尽可能快地制造出高质量的零件。

  •  对于离散制造商来说,OEE分数达到85%是世界一流的,这是一个长期追求的目标。

  •  离散制造商的OEE分数通常为60%,这表明仍有很大的改进空间。

  •  OEE分数40%被认为是低的,但对于刚刚开始跟踪和改善性能的制造商来说并不罕见。在大多数情况下,可以通过易于应用的措施轻松地改善低分。

OEE分数解释

总体设备效率不仅是管理人员的重要工具,而且对生产车间的员工也会产生重大影响。工厂车间指标可以包括:

  • 目标 -实时生产目标

  • 实际 -实际生产数量

  • 效率 -目标与实际的比率;领先生产或落后生产的百分比

  • 停机时间 -包括每个班次的所有计划外停机时间,并实时更新。


总体设备效率:需要了解的术语

在我们进一步讨论整体设备效率之前,需要了解一些重要的术语。

  • 充分的生产时间 -减去所有损失后的生产时间

  • 计划生产时间 -设备或系统预期生产的总时间

  • 理想循环时间 -制造一件零件所需的时间

  • 运行时间 -系统计划生产并运行的时间

  • 总计数 -生产的所有零件的总数,包括有缺陷的零件

  • 优良数量 -符合质量控制标准的零件

  • 优质零件 -符合标准且无需重做的零件

  • 质量 -指不符合质量控制标准的制造零件,包括需要重新加工的零件。它的计算公式为质量=良好计数/总计数。

  • 性能 -考虑到生产中出现减速或短暂停顿的次数。OEE方面的完美性能得分意味着您的操作将尽快运行。计算公式为:性能=(理想循环时间x总计数)/运行时间。

  • 可用性 -这考虑了计划内和计划外的停工时间。完美的可用性得分意味着您的操作在计划的生产时间内一直在运行。计算方法为:可用性=运行时间/计划生产时间。



如何计算总体设备效率(OEE)

在计算总体设备效率之前,重要的是要在讨论OEE时指出术语有效性效率之间的差异

有效性是指技术上可以生产的产品与生产期末实际生产的产品之间的关系。例如,如果您的机器每小时可以生产100种产品,而只能生产80种产品,那么它的效率是80%。

但是,这并不能告诉我们机械的效率,因为我们没有考虑达到80%效率所需的操作员数量,能源和材料等问题。例如,如果您的机器在一名雇员的情况下运行60%的效率,而在两名雇员的情况下变为75%的效率,则效率提高25%,但是根据人工,效率降低到50%。

有两种主要的OEE计算方法:

  • 计算简单:计算OEE的最简单方法是完全生产时间与计划生产时间的比率。看起来是这样的:OEE =(合格计数x理想周期时间)/计划的生产时间。

  • 首选计算:这种OEE计算是基于前面讨论的三个OEE因素-可用性,性能和质量(良好计数)。它看起来像这样:可用性x性能x质量= OEE这是首选的计算方法,因为您不仅会获得OEE分数来表明您的工作状况,而且还会得到三个数字(可用性,性能和质量)来显示造成损失的原因。

首选计算

首选计算示例

下面我们将看两个“首选计算”示例。

项目数据
停机时间5%
效率96%
质量(良率)98%


停机时间为5%(或95%的可用性)的制件机效率为96%。(ASTM和其他管理机构帮助确定了某些机器效率等级。对于其他机器,就像查看该机器的特定产量一样简单。)机器制造的每100个小部件中有两个因质量不合格而被拒绝。由于OEE是通过乘以三个因素(可用性,性能和质量)来计算的,因此您的公式如下所示:OEE = 0.95 x 0.96 x 0.98 = 89.376%

让我们看一个更实际的例子。装瓶厂的正常班次需要480分钟。机器操作员在轮班期间总共要休息50分钟,共休息三分钟,而在轮班期间,他们要进行两次转换,总共要使机器停机60分钟,总共损失180分钟。要计算等式的可用性部分,我们采用:

480分钟-180分钟= 300分钟
300分钟/ 480 = 62.5%的可用性

为了计算方程式的性能部分,我们假设装瓶厂每分钟生产60瓶。在剩下的300分钟内,装瓶系统可以制造18,000瓶(300 x 60)。假设机器在1.5秒的循环时间内运行速度变慢,最大速度降低了三分之二。这将实际性能降低到12,000瓶。因此,要计算方程的性能部分,我们采用:

每瓶1.5秒= 1 / 1.5 = 2/3 = 66.7%的性能(66.7%x 18,000瓶= 12,000单位)

为了计算方程式的质量部分,假设在12,000个瓶子中,有3,000个不符合质量控制标准,这使瓶子的质量比率达到75%。等式的质量部分的计算公式为:

(12,000-3,000个缺陷)/ 12,000 = 75%的质量

另一种查看方式是3,000瓶/每分钟60瓶= 50分钟的质量损失。

因此,要计算总体设备效率(可用性x性能x质量= OEE),我们将采用62.5%x 66.7%x 75%= 31.25%OEE这意味着从技术上讲,我们可以生产28,800瓶,但最终只有9,000瓶被许可出售(9,000 / 28,800)= 31.25%。

OEE分数计算 

总体设备效率(OEE)的六大损失是什么?

实施OEE计划的最大目标也许是减少或消除基于机器或设备的生产力损失的最常见原因,这就是六大损失。这六个损失可分为三个主要OEE类别(可用性,性能和质量)。

 

能源效率六大损失
可用性损失设备故障
设置和调整
性能损失怠速和轻微停车
降低速度
质量损失工艺缺陷
产量降低


可用损失

  1. 设备故障:这是计划进行生产时未运行的设备,导致计划外停机。机器故障,计划外的维护停止和工具故障是常见的例子。

  2. 设置和调整:这是由于更换,机器和工具调整,计划的维护,检查以及设置/预热时间而导致的生产停机。

性能损失

  1. 空转和轻微停止:有时称为小停止,空转和轻微停止是指设备在短时间内停止运行。这可能是由卡纸,流动障碍,错误的设置或清洁引起的。这些问题通常由运营商解决。

  2. 降低的速度:降低的速度(有时称为慢速循环)是指设备以比理想的循环时间(最快的时间)慢的速度运行。由于不良的润滑做法,不合格的材料和恶劣的环境条件,导致设备磨损或维护不良是造成速度降低的常见原因。

质量损失

  1. 工艺缺陷:这是指在稳定生产期间制造的任何有缺陷的零件,包括报废的零件和可以返工的零件。错误的机器设置以及操作员或设备错误是造成过程缺陷的常见原因。

  2. 降低产量:降低产量是指从启动到达到稳定生产为止的缺陷零件。像过程缺陷一样,这可能意味着报废的零件和可以返工的零件。产量降低

通常发生在转换,不正确的设置以及机器预热期间。



使用整体设备效率(OEE)改善生产的五个好处

实施总体设备效率策略是实现生产目标的强大优势。通过实时调整制造流程,减少停机时间,增加产能,降低成本,提高质量和提高效率,您可以采取主动的方法。让我们看一下OEE的10大好处。

  1. 设备的投资回报率(ROI):公司在机械设备上进行了大量投资,因此,最大化此投资回报率非常重要。如果您可以使用OEE策略在相同的时间内在同一设备上多生产15%的产品,那将极大地影响您的利润。

  2. 提高竞争力:制造商始终努力减少生产过程中的损失,以实现最大的竞争力。使用OEE报告中的数据可以帮助您确定生产中的瓶颈或弱点,从而可以立即采取行动。

    质量和竞争力是密不可分的,OEE的质量指标可以帮助您确定生产中会导致报废或返工的问题。

  3. 降低机械成本: OEE策略可帮助您了解设备的实际性能,从而了解设备是否有效运行。它还会提醒您可能会导致将来发生故障和维修的问题。总体设备效率使您可以预测潜在的机器故障,从而减少维护成本和停机时间。

  4. 最大限度地提高劳动力生产率:使用OEE可以了解为什么您会遇到操作员停机,显示生产率数据并查明长时间的转换或设置时间的原因。这样的信息可帮助您适当地分配资源,确定发生过剩产能的位置并确定需要新员工的位置。

  5. 轻松可视化性能:整体设备效率强调可视性,使您可以可视化生产问题,而不必依赖于最佳猜测。通过将生产力损失的最大来源集中到一个百分点,每个人都可以看到正在起作用的地方以及需要改进的地方。



总体设备效率(OEE):案例研究

总部位于科罗拉多州科林斯堡的新比利时酿酒公司起初是一家小批量啤酒酿造厂,到2012年迅速成为美国第三大精酿啤酒厂(总体排名第八)。制造了受欢迎的啤酒,例如新比利时的Fat Tire琥珀色啤酒自身一直在努力跟上需求,特别是在装瓶方面。随着酿造业务迅速达到产能,新比利时正努力确定装瓶生产线的效率和效率低下。他们的目标迅速转向改善OEE。目标如下:

  •  利用更多的制造能力来提高啤酒厂的能力。

  •  提高整体设备效率(OEE),以便生产出高质量的产品,管理生产效率,并确保在计划的停机时间,包装更换和维护程序中生产线可用。

  •  啤酒厂以满负荷生产和双箱生产。

新比利时在实现其OEE目标方面面临一些挑战。它无法在各种设备的计划外停机期间查看实时信息,从而导致速度降低;生产团队不断对某些资产的计划外停机做出反应;而且装瓶操作没有能力预测能力,这将使他们能够有效地将啤酒厂员工安排在某些区域,以帮助实现特定的生产目标。

在过去的五年中,该啤酒厂实施了一系列制造自动化计划,包括对其制造自动化软件系统的升级,以帮助简化装瓶生产并挖掘最大潜力。经过审核后,该啤酒厂很快意识到其现有生产线能够每周生产294,000箱,但由于计划内和计划外的停机时间,每周只能生产150,000箱。

这个问题,加上它仍然过时的手动数据记录过程(涉及管理纸张生产日志和电子表格),在跟上啤酒厂面临的生产水平时并没有减少它。他们意识到,使用基于软件的生产系统极大地帮助了管理各种啤酒混合物和包装选项,并准确地管理了计划内和计划外的停机时间。

升级其自动化系统还可以将收集到的大量数据放到上下文中,从而更易于分析和将其转化为可操作的信息。整体生产情况的更大可见性导致对实际生产能力的真正了解,这有助于可预测的订单履行。

最后,新比利时需要一种对计划外停机时间做出更快反应的方法。借助升级软件的数据,啤酒厂意识到需要将其维护团队增加60%。他们增加了一个流程改进和分析团队,对Kaizen流程的关键人员进行了培训,并在Six Sigma中培训了其他团队成员以 更快地对问题做出反应。

新比利时需要一种有效的方式来收集,处理和分析数据,以更好地使其整体业务生产受益。它对啤酒厂的OEE产生了重大影响:

  •  在短短两年多的时间内,OEE从45%上升到65%。

  •  停机时间减少了50%以上。

  •  计划的运行时效率提高了25%到30%。

  •  连续几周的生产量达到了190,000至200,000箱,打破了记录。

  •  包装区域的产能扩大到每年约130万桶。

  •  啤酒厂通过延迟资本投资来保持较低的运营成本。



总体设备效率(OEE)常见问题解答

我怎么知道OEE将为我的公司工作?
总体设备效率在制造单个零件的工厂(离散工厂)中很常见。但是,它也经常在炼油厂中用于帮助确定实际产量。

如何获得整个生产线的OEE分数?
获得整个生产线OEE分数的最佳方法是在处理大部分工作的设备或特定机器上测量OEE。在非平衡生产线中,在约束点测量OEE。

转换,预防性维护和午餐/休息时间是否会影响我的OEE分数?
转换是六大损失(设置和调整)之一的一部分,应包括在OEE中。预防性维护和午餐/休息时间可能也会影响您的OEE评分,因为它们会占用可用于生产的时间。例外情况包括在计划内的停机期间进行预防性维护,以及无论操作员是否休息,您的机器是否都能生产零件。

既然世界一流的OEE分数是85%,这应该是我的目标吗?
不会。虽然85%是令人钦佩的基准,但大多数不熟悉OEE的制造商的OEE得分都低于50%。您应该设定OEE目标,该目标会随着时间的推移(通常是三到五个月)而有所改善。

OEE和TEEP有什么区别?
总有效设备性能(TEEP)衡量如果工厂每周7天,每天24小时运行,则您的工厂可以生产多少设备,而OEE则衡量计划生产时间内的生产率。

什么时间用于计算OEE?
由制造商决定,但是最常见的时间是一班制。其他时间范围包括一份工作,一天或连续监视

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