OEE基础入门(全局设备效率)

OEE基础入门随着市场竞争的日趋激烈，生产企业要想持续获得理想的效益，其中一个重要环节就是要持续提升其生产效率——在具有“制造大国”之称的中国的今天，效率已成为众多企业是否可以赢利的关键甚至是决定性因素。然而，中国目前大部分生产企业，特别是民营生产企业，其表面上看似良好运作的生产车间实际上并没有以最好的状态进行工作，设备和操作人员的价值存在很大的改善空间，这无形中为企业造成了巨大的损失。但是，绝大多数企业的管理人员并没有意识到这一点，或者说只是有感观上的感觉，但缺乏定量的数据，而没有采取有效的措施予以解决。为了解决这一问题，国际制造业提出了全局设备效率（OEE）的概念。全局设备效率OEE是一种简单实用的生产管理工具，在欧美的制造业和中国的跨国企业中已得到广泛的应用，全局设备效率指数已成为衡量企业生产效率的重要标准，也是TPM（TotalProductiveMaintenance）实施的重要手法之一。OEE的定义OEE是OverallEquipmentEffectiveness（全局设备效率）的缩写。一般，每一个生产设备都有自己的理论产能，要实现这一理论产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。OEE就是用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率，它是一个独立的测量工具。OEE是由可用率，表现性以及质量指数三个关键要素组成：OEE=可用率*表现指数*质量指数其中：可用率=操作时间/计划工作时间它是用来评价停工所带来的损失，包括引起计划生产发生停工的任何事件，例如设备故障，原材料短缺以及生产方法的改变等。表现指数=理想周期时间/（操作时间/总产量）=（总产量/操作时间）/生产速率表现性是用来评价生产速度上的损失。包括任何导致生产不能以最大速度运行的因素，例如设备的磨损，材料的不合格以及操作人员的失误等。质量指数=良品/总产量质量指数是用来评价质量的损失，它用来反映没有满足质量要求的产品（包括返工的产品）。OEE的作用利用OEE的一个最重要目的就是帮助管理者发现和减少一般制造业所存在的六大损失：停机损失、换装调试损失、暂停机损失、减速损失、启动过程次品损失和生产正常运行时产生的次品损失。下面表格是六大损失的简单说明及其与OEE的关系：六大损失类别OEE损失类别事件原因注释停机损失可用率刀具损坏设备突发故障原料短缺等表示设备因为一些大的故障，或者突发事件所引起的停工换装调试损失可用率改变工具设备预热等因改换工具，生产线调试等准备工作而造成的损失暂停机损失表现性不通畅的生产流导轨阻塞清洁，检查一般指停工5分钟以下，并不需要维护人员介入的停工减速损失表现性低于设计产能运行设备磨损员工技术因素等任何阻止设备达到设计产能的因素启动过程次品损失质量指数报废、返工等设备预热，调节等生产正式运行之前产生的次品生产过程次品损失质量指数报废、返工等生产稳定进行时产生的次品OEE计算实例设某设备某天工作时间为8H，班前计划停机10MIN，故障停机30MIN，设备调整35MIN，产品的理论加工周期为1min/件，一天共加工产品400件，有20件废品，求这台设备的OEE。根据上面可知：计划运行时间=8*60-10=470（min）实际运行时间=470-30-35=405（min）有效率=405/470=0.86（86%）表现性=400/405=0.98(98%)质量指数=(400-20)/400=0.95(95%)OEE=有效率*表现性*质量指数=80%在上表中,我们只列举了一些事件原因，在实际应用中它可能包括与生产有关的任何原因。OEE能准确地告诉你设备效率如何，在生产的哪个环节有多少损失，以及你可以进行哪些改善工作。长期的使用OEE工具，企业可以轻松的找到影响生产效率的瓶颈，并进行改进和跟踪，以达到提高生产效率的目的。【本章完】企业OEE计算问题的解决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)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[1]。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，如图1所示。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。图2显示了某一特定企业的8大损失状况。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。如图3所示[2]。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，例如图4所示。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的计算作一扩展，给出“设备完全有效生产率（TEEP）”[3]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，如图5所示。图5TEEP计算及时间——损失——效率关系图(Relationshipamongtime,lossesandeffectivenessoverthecalcultionofTEEP)注：图中黑虚线框以内部分为OEE计算的结构，全图为TEEP的计算。图中符号意义如下:①：计划及外因停机损失②：故障及调机损失③：降速及空转损失④：试产及运行废品损失从图5可见，影响设备管理完全有效生产率的是由影响OEE的六大损失加上计划停机和外部因素停机这八大损失构成的。企业同样可以依据实际生产情况灵活构造TEEP关系图。设某企业一个月的设备运行情况如图6所示。图6某企业一个月的TEEP计算及时间－损失－效率关系图图6所反映的企业设备效率里，反映设备因素的指标OEE为59.8,而反映整体设备效率的指标TEEP为58.3，一般低于OEE水平。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）其他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。【本节完】全局设备效率OEE全局设备效率OEE是一种简单实用的生产管理工具，在欧美的制造业里已得到广泛的应用，全局设备效率指数已成为衡量企业生产效率的重要标准，也是TPM（TotalProductiveMaintenance）的一个重要手法。为了推动我国工业信息化的进程，在我国推广OEE的管理理念，从而使更多企业受益，特撰写此文。本文主要阐述OEE的概念及其作用。1、引入随着市场竞争的日益激烈，制造商要想持续获得高的经济效益，最大化