OEE表述和计算实例及OEE计算中遇到的困难和解决方案

OEE表述和计算实例及OEE计算中遇到的困难和解决方案OEE(OverallEquipmentEffectiveness),即设备综合效率，其本质就是设备负荷时间内实际产量与理论产量的比值。企业在进行OEE计算时常常遇到很多迷惑的问题，如工厂停水、停电、停气、停汽使设备不能工作，等待定单、等待排产计划、等待检查、等待上一道工序造成的停机，不知如何计算。本文引入非设备因素停机的概念，修改了OEE的算法，使计算得到的OEE更能够真实反映设备维护的实际状况，让设备完全利用的情况由完全有效生产率这个指标来反映。同时介绍了在不同情况下如何分析设备损失的PM分析流程。一、OEE表述和计算实例OEE=时间开动率×性能开动率×合格品率其中，时间开动率=开动时间/负荷时间而，负荷时间=日历工作时间-计划停机时间开动时间=负荷时间□故障停机时间□设备调整初始化时间（包括更换产品规格、更换工装模具、更换刀具等活动所用时间）性能开动率=净开动率×速度开动率而，净开动率=加工数量×实际加工周期/开动时间速度开动率=理论加工周期/实际加工周期合格品率=合格品数量/加工数量在OEE公式里，时间开动率反映了设备的时间利用情况；性能开动率反映了设备的性能发挥情况；而合格品率则反映了设备的有效工作情况。反过来，时间开动率度量了设备的故障、调整等项停机损失，性能开动率度量了设备短暂停机、空转、速度降低等项性能损失；合格品率度量了设备加工废品损失。例1:设某设备1天工作时间为8h,班前计划停机20min,故障停机20min,更换产品型号设备调整40min,产品的理论加工周期为0.5min/件,实际加工周期为0.8min/件,一天共加工产品400件,有8件废品,求这台设备的OEE。计算：负荷时间=480-20=460min开动时间=460-20-40=400min时间开动率=400/460=87%速度开动率=0.5/0.8=62.5%净开动率=400×0.8/400=80%性能开动率=62.5%×80%=50%合格品率=(400-8)/400=98%于是得到OEE=87%×50%×98%=42.6%。有些企业还可以根据生产的实际,用便于统计的数据来推算TPM[2]。例2．设备负荷时间a=100h，非计划停机10h，则实际开动时间为b=90h；在开动时间内，计划生产c=1000个单元产品，但实际生产了d=900个单元；在生产的e=900个单元中，仅有f=800个一次合格的单元。计算：可以简化为OEE=（b/a）×（d/c）×（f/e）=（90/100）×（900/1000）×（800/900）=72%OEE还有另一种表述方法，更适用于流动生产线的评估,即OEE=时间开动率×性能开动率×合格品率，而时间开动率=开动时间/计划利用时间而，计划利用时间=日历工作时间-计划停机时间，开动时间=计划利用时间□非计划停机时间性能开动率=完成的节拍数/计划节拍数其中计划节拍数=开动时间/标准节拍时间合格品率=合格品数量/加工数量这与前述的OEE公式实际上是同一的。例3：设某企业一个工作日的生产数据如表1。表1某企业一个工作日的生产数据(Theproductivedataofaworkingdayfromafactory)日历工作时间(min)计划停机时间(min)计划开动时间(min)非计划停机时间(min)更换调整时间(min)开动时间(min)完成节拍数返修件数一次合格件数14405309101151278320351152注：标准节拍时间为3min计算：停机时间=115+12=127min计划开动时间=910□127=783min时间开动率=783/910=86%计划节拍数=开动时间/标准节拍时间=783/3=261性能开动率=203/261=77.7%合格品率=一次合格品数/完成产品数=152/203=74.9%于是得到OEE=86%×77.7%×74.9%=50%二、OEE的实质如果追究OEE的本质内涵，其实就是计算周期内用于加工的理论时间和负荷时间的百分比。请注意，当展开OEE公式，有OEE=时间开动率×性能开动率×合格品率=（开动时间/负荷时间）×（加工数量×实际加工周期/开动时间）×（理论加工周期/实际加工周期）×（合格产量/加工数量）=（开动时间×加工数量×实际加工周期×理论加工周期×合格产量）/（负荷时间×开动时间×实际加工周期×加工数量）约去分子、分母的公因子，OEE=（理论加工周期×合格产量）/负荷时间=合格产品的理论加工总时间/负荷时间这也就是实际产量与负荷时间内理论产量的比值。三、利用OEE进行损失分析既然上述的计算方法可以如此简单，那么为什么要用这么复杂的公式呢？主要是为了分析问题。计算OEE值不是目的，而是为了分析六大损失。设备的OEE水平不高，是由多种原因造成的，而每一种原因对OEE的影响又可能是大小不同。在分别计算OEE的不同“率”的过程中，可以分别反映出不同类型的损失。各类企业设备不同，损失也可能不同。我们当然可以灵活构造不同的损失分析图。进一步，我们还可以结合运用PM分析方法（即通过物理现象寻求人、机、料、法、环等原因的分析方法），对OEE不高的原因进行分析。例如，当设备的OEE水平不高，从OEE计算看出是时间开动率低下，于是将时间开动率用方框框起来，再问为什么时间开动率不高，发现是设备故障引起，再继续往下分析，直到找出根本原因为止。企业还可以利用鱼骨分析方法从OEE的水平追溯各种损失和原因。四、OEE计算中遇到的困难和解决方案我们在计算OEE时，遇到计划停机以外的外部因素，如无订单、停水、电、气、汽、停工待料等因素造成停机损失，常不知把这部分损失放到哪部分去计算。有人把它们列入计划停机，但它们又不是真正意义上的计划停机。如果算做故障停机，但又不是设备本身故障引起的停机。各个企业的计算五花八门，失去相互的可比性。当我们把OEE的计算作一个扩展，给出“设备完全有效生产率（TEEP）”这一新概念和新算法，上述的问题可以迎刃而解。TEEP的结构及特征时间，损失与各项效率的关系。五、在引入TEEP条件下OEE公式的修正在引入TEEP条件下,因为我们已经把非设备因素（即设备外部因素）1引起的停机损失分离出来，作为利用率的损失来度量，故在计算OEE时，设备的时间开动率就要做相应调整。在TEEP计算中设备利用率=（日历工作时间□计划停机时间□设备外部因素停机时间）/日历工作时间正确的OEE计算，应该有设备时间开动率=开动时间/负荷时间其中，负荷时间=日历工作时间□计划停机时间□设备外部因素停机时间开动时间=负荷时间□设备调整初始化时间（包括更换产品规格、更换工装模具、更换刀具等活动所用时间）其它公式的算法和项目内容不变。这样计算得到的OEE可以准确反映设备本身的问题，能够客观评价企业的设备管理水平，同时也不会使企业之间的OEE因理解与算法不同而不可比。如果要全面反映企业设备效率，即把所有与设备有关和无关的因素都考虑在内，则可以通过TEEP来反映。