oee(overall equipment effectiveness),即设备综合效率,oee是一项指标,它确定了真正有效的计划生产时间的百分比。
它旨在通过准确跟踪实现“完美生产”的进度来支持tpm计划。
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、停气使设备不能工作,等待订单、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teep这个指标来反映。
本文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。
1
oee计算
oee= 时间开动率×性能开动率×合格品率
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。
计算举例:
某工厂实施8小时作业体制,其中中午休息1小时,上班时间包括早会,检查,清扫等20分钟,上、下午期间各休息15分钟。
有一台设备,因应市场需要,每天加班30分钟,该设备理论节拍为0.8分钟,在正常稼动时间内应生产575件,但实际仅生产出418件,实际测得的节拍为1.1分钟,当天更换刀具及故障停机时间为70分钟。
不良率维持2%。
请问该设备的设备综合效率为多少?
计算:
a:实际作业时间 =480+30=510min
b:计划停止时间 50min
c:负荷时间 510-50=460min
d:停机损失时间 70min
e:稼动时间 c-d=390min
g:生产量418件
h:良品率 98%i:理论节拍0.8
时间开动率 = (460-70)/460 = 84.8%
性能开动率 = (0.8*418)/390 = 85.7%
合格品率 = 98%
于是得到 oee = 84.8% ×85.7%×98% = 71.2%
2
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。
3
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。
进一步,我们还可以结合运用pm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。
4
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)”这一新概念和新算法,上述的问题可以迎刃而解。
5
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)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。
6
企业oee计算疑惑辨析
笔者根据众多企业的统计和计算实际,提出将oee公式的计算方法加以修正。
原来的
★ 负荷时间 =日历工作时间 -计划停机时间
现在修正为:
★ 负荷时间 =日历工作时间 -计划停机时间 -非设备因素停机时间
原来的
★ 开动时间 =负荷时间 -故障停机时间 -安装、调整和初始化停机时间, 仍保持不变
上述的“非设备因素停机”包括开工不足停机、等待订单、等待计划排产、因企业系统管理不善或外部环境而造成的停水、停电、停汽、停气,使需要上述供给的设备停机。
上述的停机损失并不属于停机设备本身的问题,而是大系统对设备的影响。
上述的“计划停机”应界定为设备生产前后的例行保养,如加油、加冷却剂、停机点检、清扫、紧固、升温、预热、升速等活动。
计划停机应不包括因更换产品而造成的工、模、夹具更换,设备参数调整所造成的停机。
这样修正之后所计算得到的 oee,基本反映了设备本身人-机系统的维护状况。而全面设备效率发挥状况可以由完全有效生产率来反映。
★ 完全有效生产率 =设备利用率×设备综合效率( oee)
其中,设备利用率=(日历工作时-计划停机时间-非设备因素停机时间)/ 日历工作时间,由此看出,完全有效生产率把因为设备本身保养不善的损失和系统管理不善、设备产能不平衡、企业经营不善损失全面地反映出来。
而oee的计算公式则主要反映了设备本身的系统维护、保养和作业效率状况。
上述oee的计算中,合格品率既反映了设备状况不良损失,又反映了操作、工艺执行、参数控制方面的损失。
从设备管理的角度来看,合格品率不一定全面、真实地反映设备维护、保养水平。
笔者建议引入一个纯设备合格品率的概念,即纯设备合格品率 =合格品数量/(生产数量-非设备因素废品数量)
由此引出了纯设备oee的概念,简记为 oee纯。
★ oee纯 = 时间开动率×性能开动率×纯设备合格品率
这里的时间开动率是上述经过修正的公式,性能开动率的定义不变。oee 纯更集中反映了设备维护、保养水平。完全有效生产率的公式不必修改。
oee纯仅仅是为了集中、客观反映设备维护、保养水平。
因为完全有效生产率就是全面反映设备的总效率状况,没有必要分清哪些是因为设备,哪些是来自设备以外的因素。
另外,有些企业在oee计算时,出现了性能开动率大于 100%的状况,甚至有的高达 150%。
众所周知,性能开动率 =净开动率×速度开动率,其中,性能开动率=(生产数量×实际加工周期)/ 开动时间。
性能开动率反映了实际加工产品所用时间与开动时间的比例,它的高低反映了生产中的设备空转,无法统计的小停机损失。
净开动率是不大于100%的统计量。问题就出在速度开动率上。
★ 速度开动率 =理论加工周期 / 实际加工周期
原则上,理论加工周期不大于实际加工周期,即速度开动率是不大于100%的统计结果。
有的企业设备加工运转速度超出了设计速度,这样使速度开动率超过 100%,进而使性能开动率超过 100%。
笔者认为,速度开动率超过 100%是不合理、也是不可取的,理由如下:
1)如果设备开动速度超过了设计速度,就如同设计负荷5吨的大桥开过8吨的汽车一样,是掠夺性的使用设备,是不可取、不科学的做法,不应提倡。
2)若设备的原设计指标保守,根据实际,设备开动速度可以提升。
经过论证,这种提升不会造成对设备的损坏。那么,应该改变设备的设计速度指标,即理论加工周期,使速度开动率始终保持为一个不大于100%的统计结果。
3)因为异常提升设备运行速度(使设备过早进入耗损故障状态)造成速度开动率不正常的夸大,得到较高的oee水平,掩盖了设备维护不当等问题,可能误导企业,不利于激发设备管理者对人—机系统六大损失的攻关和控制。
总之,让oee应保持为一个不大于 100%的统计量,可以激发企业始终不渝地致力于 oee的提升。
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