TPM整體設(shè)備效率提高管理（OEE）
來(lái)源/作者： TPM咨詢服務(wù)中心 丨 發(fā)布時(shí)間：2017-05-05 丨 瀏覽次數(shù)：
TPM咨詢公司提出：全局設(shè)備效率是Overall Equipment Effectiveness，簡(jiǎn)稱OEE。一般，每一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備都有自己的理論產(chǎn)能，要實(shí)現(xiàn)這一理論產(chǎn)能必須保證沒(méi)有任何干擾和質(zhì)量損耗。OEE就是用來(lái)表現(xiàn)實(shí)際的生產(chǎn)能力相對(duì)于理論產(chǎn)能的比率，它是一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量工具。
OEE是由可用率，表現(xiàn)性以及質(zhì)量指數(shù)三個(gè)關(guān)鍵要素組成：
設(shè)備效率綜合體現(xiàn)
OEE = 可用率 X 表現(xiàn)指數(shù) X 質(zhì)量指數(shù)
一、可用率：
可用率=操作時(shí)間/計(jì)劃工作時(shí)間
它是用來(lái)評(píng)價(jià)停工所帶來(lái)的損失，包括引起計(jì)劃生產(chǎn)發(fā)生停工的任何事件，例如設(shè)備故障，原材料短缺以及生產(chǎn)方法的改變等。
計(jì)劃工作時(shí)間一般是：總時(shí)間 - 法定假日 - 雙休日 + 加班時(shí)間overtime - 計(jì)劃非工作時(shí)間 planned stoppages
《注：計(jì)劃非工作時(shí)間，如公司成立紀(jì)念日休息，所在城市準(zhǔn)備舉辦重大賽事要求固定時(shí)間停產(chǎn)，這些大多數(shù)都是不可抗拒，不可改善的因素?！?/div>
操作時(shí)間就是計(jì)劃工作時(shí)間再減去生產(chǎn)上的停頓stoppages（比如機(jī)器突然壞了，突然電斷了，沒(méi)有原料供應(yīng)，沒(méi)有好用的刀具可換，換模，設(shè)備由于上游缺料或者下游滿料停下line constraints 等原因，這些大多都是可改善的因素）
《注：可用率這項(xiàng)是大家產(chǎn)生不同理解，解釋最多的項(xiàng)。強(qiáng)烈建議一個(gè)公司內(nèi)部統(tǒng)一這一項(xiàng)的定義，否則無(wú)法測(cè)量，分析，管理。很多情況下，為了使OEE提高，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)把生產(chǎn)上的停頓歸為計(jì)劃非工作時(shí)間。且理由很充分?！?/div>
比如，小A今天一大早就計(jì)劃了今天要換3次模，一次一小時(shí)。小A說(shuō)，這段時(shí)間不生產(chǎn)是計(jì)劃中的，所以應(yīng)該是計(jì)劃非工作時(shí)間。聽起來(lái)似乎沒(méi)有什么不妥，但是這個(gè)換模時(shí)間是可以縮短的，改善的。不能就簡(jiǎn)單算作計(jì)劃非工作時(shí)間。如果我們像小A說(shuō)的那樣做，那么換模時(shí)間哪怕長(zhǎng)到4小時(shí)、8小時(shí)一次，OEE都不會(huì)影響。換模時(shí)間長(zhǎng)這個(gè)問(wèn)題大家也不會(huì)去關(guān)注。
二、表現(xiàn)指數(shù)：
表現(xiàn)指數(shù)=理想周期時(shí)間/（操作時(shí)間/總產(chǎn)量）=（總產(chǎn)量/操作時(shí)間）/生產(chǎn)速率
表現(xiàn)性是用來(lái)評(píng)價(jià)生產(chǎn)速度上的損失。包括任何導(dǎo)致生產(chǎn)不能以最大速度運(yùn)行的因素，例如設(shè)備的磨損，材料的不合格以及操作人員的失誤等。
理想周期時(shí)間是根據(jù)設(shè)備的銘牌上的參數(shù)得來(lái)的，理想中的加工能力。它乘以生產(chǎn)數(shù)量，就是理想狀態(tài)下，加工這么多產(chǎn)品需要的時(shí)間。
但是實(shí)際的生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生，比如設(shè)備空轉(zhuǎn)，設(shè)備磨損導(dǎo)致的加工速度變慢，一些不需要維修人員介入的，能夠自我調(diào)整的故障。這些都導(dǎo)致了實(shí)際的operating time要高于ideal operating time（ideal cycle time * total pieces）。
performance這一項(xiàng)的關(guān)鍵是ideal cycle time的確認(rèn)。
很多人為了提高OEE的數(shù)值，把ideal cycle time寫的很高，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算，這個(gè)是不合理的，應(yīng)該理論設(shè)計(jì)數(shù)值計(jì)算，不應(yīng)該考慮現(xiàn)場(chǎng)干擾因素。
三、質(zhì)量指數(shù)：
質(zhì)量指數(shù)=良品/總產(chǎn)量
質(zhì)量指數(shù)是用來(lái)評(píng)價(jià)質(zhì)量的損失，它用來(lái)反映沒(méi)有滿足質(zhì)量要求的產(chǎn)品（包括返工的產(chǎn)品）。
良品一定是一次通過(guò)的，返工的不算。報(bào)廢的更加不算。這項(xiàng)是相對(duì)容易控制的，也是三個(gè)參數(shù)中能保持最高的參數(shù)。有人為了提高OEE數(shù)值，會(huì)把返工的也添加到里面去，這也是不合理的。
全局設(shè)備效率OEE是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的生產(chǎn)管理工具，在歐美的制造業(yè)和中國(guó)的跨國(guó)企業(yè)中已得到廣泛的應(yīng)用，全局設(shè)備效率指數(shù)已成為衡量企業(yè)生產(chǎn)效率的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是TPM（Total Productive Maintenance）實(shí)施的重要手法之一。
OEE的第一次應(yīng)用可以追溯到1960年．將它用于TPM (全員生產(chǎn)維修)的關(guān)鍵度量值。TPM是一種工廠改善方法．通過(guò)調(diào)動(dòng)員工的主人翁精神來(lái)調(diào)動(dòng)員工的自主性．從而持續(xù)、快速地改善制造工藝水平。
實(shí)行OEE的效益
OEE的解決方案能夠使得制造商在世界占有一席之地。另外．可以獲得以下幾方面效益:
設(shè)備：降低設(shè)備的故障以及維修成本，加強(qiáng)設(shè)備管理以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
員工：通過(guò)明確操作程序．提高勞動(dòng)者的效力．增加生產(chǎn)力。
工藝：通過(guò)解決工藝上的瓶頸問(wèn)題．提高生產(chǎn)力。
質(zhì)量：提高產(chǎn)品質(zhì)量．降低返修率。
四、OEE的應(yīng)用范圍
在2001年工業(yè)期刊中對(duì)0EE的需求進(jìn)行調(diào)查．調(diào)查結(jié)果表明超過(guò)4％的世界級(jí)制造商在設(shè)備故障低于2％時(shí)獲利。這意味著仍然有96％的制造商有機(jī)會(huì)通過(guò)降低不定期的停工來(lái)增加效益。通過(guò)使用OEE，增加設(shè)備狀態(tài)的透明度，找到問(wèn)題出現(xiàn)的根源，設(shè)備故障問(wèn)題輕易得以解決。
OEE是根據(jù)設(shè)備可用率、生產(chǎn)率及優(yōu)質(zhì)率等數(shù)據(jù)綜合編制的一種操作標(biāo)準(zhǔn)。通常/0EE也能發(fā)現(xiàn)故障的原因(設(shè)備狀況、材料狀態(tài)、生產(chǎn)員工和質(zhì)量問(wèn)題)．并且能夠評(píng)估單個(gè)的設(shè)備、一條生產(chǎn)線、工作區(qū)及整個(gè)工廠的生產(chǎn)能力。0EE度量方法還可與其他的工廠相關(guān)度量方法結(jié)合起來(lái)．對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，經(jīng)理可以監(jiān)控OEE工廠的度量方法，一直跟蹤，找出問(wèn)題的根源，逐秒提高生產(chǎn)時(shí)間，使其能夠?qū)崿F(xiàn)工藝要求的工作時(shí)間。
OEE的使用
同一設(shè)備的OEE公式可以采用多種形式，它可以作為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)和分析工具用于可靠性分析、設(shè)備使用效率分析或兩方面都用。如果需要可以從小處開始。選擇你生產(chǎn)流程的瓶頸處使用OEE。
一旦你發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)多么有價(jià)值的工具，你就會(huì)逐漸的將它用于你設(shè)備的其它方面。如果是在制造業(yè)工作，就必須走進(jìn)車間，對(duì)OEE進(jìn)行粗略的度量。
當(dāng)監(jiān)控每一個(gè)設(shè)備的OEE時(shí)不能僅著眼于設(shè)備自身，否則除非原因是明顯的，它可能不能提供造成損失的主要的真實(shí)原因。例如OEE似乎能夠通過(guò)一些改進(jìn)措施而得到提高，如：購(gòu)買超大型設(shè)備，提供多余的支持系統(tǒng)，和增加檢查的頻率。
為了增加OEE公式中的百分比，可以使用其它工具或方法，如TDC、RCA、FTA等。其中TDC是一個(gè)相對(duì)較新的方法，它集中在真實(shí)的停工時(shí)間損失，以做出更合理的管理決策。TDC克服了OEE應(yīng)用的一個(gè)主要障礙，它通過(guò)為維修管理員提供一個(gè)工具，用于顯示與OEE相關(guān)的實(shí)際價(jià)值儲(chǔ)蓄。作為決策工具，將OEE與TDC合并。
前期：將TDC與你的數(shù)據(jù)收集結(jié)合在一起。
后期：通過(guò)向軟件供應(yīng)商索取軟件報(bào)告，將TDC與軟件結(jié)合。
總的來(lái)說(shuō)，不應(yīng)僅計(jì)算設(shè)備的OEE，也應(yīng)計(jì)算生產(chǎn)線的OEE，對(duì)于公司而言，還應(yīng)計(jì)算所有設(shè)備的OEE。對(duì)制造工廠，現(xiàn)在也開始將OEE與自動(dòng)生產(chǎn)車間自動(dòng)生成的報(bào)告相結(jié)合。也有一些公司，他們專門提供車間數(shù)據(jù)，并且很容易的自動(dòng)讀到OEE報(bào)告。
五、OEE數(shù)據(jù)采集方法
OEE的計(jì)算雖然簡(jiǎn)單，但是，在實(shí)際的應(yīng)用中，當(dāng)與班次，員工，設(shè)備，產(chǎn)品等生產(chǎn)要素聯(lián)系在一起時(shí)，便變得十分復(fù)雜，利用人工采集數(shù)據(jù)計(jì)算OEE顯得麻煩費(fèi)事，為了更有效的利用OEE這個(gè)工具，OEE數(shù)據(jù)采集信息化越來(lái)越成為人們關(guān)心的話題。
OEE IMPACT是世界上最優(yōu)秀的OEE系統(tǒng)，它具有自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集模塊，可以輕松地獲取有關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)信息，為OEE提供最有價(jià)值的數(shù)據(jù)，同時(shí)，該系統(tǒng)也可以生成實(shí)時(shí)的生產(chǎn)信息報(bào)告，包括故障停工，在制品信息和OEE等。通過(guò)這些有價(jià)值的數(shù)據(jù)，企業(yè)的管理工作無(wú)疑會(huì)變得輕松而簡(jiǎn)單。該系統(tǒng)已在世界上許多著名公司得到廣泛的應(yīng)用，例如標(biāo)致汽車，雅詩(shī)藍(lán)黛化妝品 美國(guó)伊頓汽車零部件等。
六、OEE的應(yīng)用價(jià)值
實(shí)施一個(gè)適當(dāng)?shù)腛EE系統(tǒng)會(huì)給制造商們帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。以下列出了其中的一些效益。
減少故障成本。當(dāng)設(shè)備不能使用時(shí)，生產(chǎn)即停止，造成無(wú)法正常為用戶提供產(chǎn)品，從而影響資金流動(dòng)和稅收。例如，在一個(gè)典型半導(dǎo)體生產(chǎn)廠，設(shè)備停工1 h會(huì)使稅收損失$1 00 000。相反，如果能將50個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刀具的故障減少到1％ ．則每年能提供稅收機(jī)會(huì)和節(jié)約成本$1O0 000 000。
降低維修成本。OEE能夠預(yù)測(cè)維修，從而降低維修成本。當(dāng)停工次數(shù)增加時(shí)，維修部門能夠分析趨勢(shì)，來(lái)預(yù)測(cè)即將發(fā)生的失效。通過(guò)把0EE系統(tǒng)連接至CMMS系統(tǒng)，維修部門能夠提前采取措施，做好預(yù)測(cè)維修。例如．維修部門可以事先訂購(gòu)零件，提高效率。可以利用現(xiàn)有資源調(diào)派人手．而不是臨時(shí)雇一些維修工人。與失效后再維修相比．可以大大節(jié)省成本。
增加勞動(dòng)效率。就目前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境而言，制造商更加期望提高現(xiàn)有隊(duì)伍的生產(chǎn)力。OEE系統(tǒng)有助于生產(chǎn)力的提高，因?yàn)樗粌H可以幫助操作者分析停工原因，而且可以幫助操作者獲得生產(chǎn)數(shù)據(jù)。用這些數(shù)據(jù)，管理者可以在員工生產(chǎn)力的基礎(chǔ)上合理安排資源。當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)，OEE可以幫助管理者判斷現(xiàn)有生產(chǎn)力的其他能力．而不是雇傭新員工。
減少質(zhì)量成本。質(zhì)量等級(jí)是合格品占總零件產(chǎn)品的百分比。OEE系統(tǒng)必須知道總的零件數(shù)量、廢品和失效件數(shù)量以及失效原因。因?yàn)檫@些信息是在一臺(tái)特定機(jī)器或生產(chǎn)線上獲得的，從而得知這臺(tái)機(jī)器的加工能力。用OEE對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)的跟蹤，生產(chǎn)經(jīng)理能夠找到原因，并且降低返修和廢品的成本。在每個(gè)生產(chǎn)階段，關(guān)注提高生產(chǎn)質(zhì)量的信息，可減少保修成本。在以前的工業(yè)調(diào)查中，世界范圍內(nèi)的制造商從97％的合格率中獲利，廢品和返修率成本為2％，保修成本為1％。
提高員工生產(chǎn)力。OEE系統(tǒng)能夠使工廠達(dá)到無(wú)紙化管理。工廠操作者和管理者花費(fèi)大量的時(shí)間在紙上記錄分析報(bào)告停工原因。OEE系統(tǒng)自動(dòng)記錄報(bào)告故障和效率。把員工從報(bào)告中解放出來(lái)，允許員工完成一些更加有意義的任務(wù)。
提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。減少設(shè)備的故障，提高操作者的生產(chǎn)力及減少零件失效可以在同樣資源的基礎(chǔ)上獲得最大的生產(chǎn)效率。
七、OEE的作用
利用OEE的一個(gè)最重要目的就是幫助管理者發(fā)現(xiàn)和減少一般制造業(yè)所存在的六大損失：停機(jī)損失、換裝調(diào)試損失、暫停機(jī)損失、減速損失、啟動(dòng)過(guò)程次品損失和生產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的次品損失。
下面表格是六大損失的簡(jiǎn)單說(shuō)明及其與OEE的關(guān)系：
八、OEE計(jì)算實(shí)例
假設(shè)某設(shè)備某天工作時(shí)間為8H，班前計(jì)劃停機(jī)10MIN，故障停機(jī)30MIN，設(shè)備調(diào)整35MIN，產(chǎn)品的理論加工周期為1min/件，一天共加工產(chǎn)品400件，有20件廢品，求這臺(tái)設(shè)備的OEE。
根據(jù)上面可知：計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間=8X60-10=470（min）實(shí)際運(yùn)行時(shí)間=470-30-35=405（min）有效率=405/470=0.86（86%）表現(xiàn)性=400/405=0.98(98%)質(zhì)量指數(shù)=(400-20)/400=0.95(95%)
OEE=有效率 X 表現(xiàn)性 X 質(zhì)量指數(shù)=80% 在上表中,我們只列舉了一些事件原因，在實(shí)際應(yīng)用中它可能包括與生產(chǎn)有關(guān)的任何原因。OEE能準(zhǔn)確地告訴你設(shè)備效率如何，在生產(chǎn)的哪個(gè)環(huán)節(jié)有多少損失，以及你可以進(jìn)行哪些改善工作。長(zhǎng)期的使用OEE工具，企業(yè)可以輕松的找到影響生產(chǎn)效率的瓶頸，并進(jìn)行改進(jìn)和跟蹤，以達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。
九、OEE的工業(yè)應(yīng)用
不同工業(yè)的應(yīng)用案例說(shuō)明，OEE可以幫助制造商提高生產(chǎn)力。汽車制造商正在努力通過(guò)提高設(shè)備能力，挖掘裝配線生產(chǎn)力的潛能，科學(xué)地運(yùn)用工藝制造的每一步來(lái)降低已知的故障率，從而更進(jìn)一步地改善工藝，開發(fā)故障測(cè)試和有效計(jì)算OEE系統(tǒng)。
在一個(gè)部門里實(shí)施兩周OEE，即可辨別工廠的瓶頸問(wèn)題區(qū)域。通過(guò)在OEE系統(tǒng)上觀察故障，發(fā)現(xiàn)這些小的無(wú)規(guī)律的故障主要是由于前面提到的部門產(chǎn)生的故障引起的。沒(méi)有OEE系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控，這些故障和影響因素將無(wú)法解決。工程師解決組合問(wèn)題，在 不增加成本的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出更多的車。
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