OEE: Сила Общей Эффективности Оборудования

Использование в качестве агрессивной бизнес-стратегии улучшение показателя OEE (Overall Equipment Effectiveness - Общая Эффективность Оборудования) позволит вам быстрее повысить эксплуатационную производительность. В данной статье даются объяснения и практические рекомендации по расчету этого показателя

Компании использовали множество подходов для оптимизации производственных процессов. Но только некоторые из них были действительно успешными. Надо заметить, что оптимизация эффективности сложных операций является сложной задачей, так как все составные части этих процессов находятся в постоянном движении, протекают параллельно и оказывают взаимное влияние на ключевые производственные параметры среди которых можно назвать, например, обеспечение сырьем, управление процессом, качество, надежность, отходы, выход, доставка и тестирование.

Для лучшего понимания того, как протекает процесс производства и выявления ограничений, препятствующих повышению его эффективности используется показатель OEE, который объединяет производственные аспекты эффективности, выход продукции и качество одним общим показателем.

Конечно, невозможно одним показателем уловить насколько сильна и здорова производственная деятельность, однако OEE является одним из статических показателей, который позволяет быстро оценить насколько хорошо данный процесс соотносится с производственным планом и позволяет раскрыть секреты «черного ящика предприятия».

Необходимо понимать влияние всех производственных и вспомогательных функций на производственную эффективность и нацеливать их на достижение задач по улучшению. Осознание того, что сферы производства управляются данными и многопрофильными командами является началом движения в сторону повышения производительности как отдельной области производства, так и всего предприятия.

Техническое сообщество играет ключевую роль в обеспечении надежности оборудования и процессов. Зачастую, когда необходимо срочно решить очередную проблему, обнаруживается, что кризис является следствием множества взаимосвязанных причин. Менеджер по проактивному обслуживанию и надежности принесет огромную пользу в своей области, если разработает показатели OEE и покажет долю надежности оборудования в этих показателях. Это может привести к двум результатам: либо большая возможности это надежность оборудования (или она равна другим возможностям и есть смысл ее улучшать) или остальные возможности больше и нужно переместить ресурсы для обеспечения больших темпов.

Специалисты, обладающие техническими навыками и знаниями о процессах, полученными из первых рук могут стать тем жизненно важным активом, обеспечивающим нахождение интуитивных решений в командах по кросс-функциональному улучшению. Такого рода команды, ориентированные на поиск и выявление ключевых ограничений, могут быстро повлиять на чистую прибыль компании. После внедрения мер по улучшению, надежность оборудования получит необходимую поддержку.

Приведенный далее практический пример вымышленного момента в производственном периоде с рядом инцидентов приведен для того, чтобы показать возможности классификации и разработки формул OEE, показывающих, что все три подхода приводят к одному и тому же значению OEE. Даже в областях без хорошей подборки данных могут быть получены точные значения OEE с использованием простейшего метода вычисления OEE (метод 3).

Во всех областях производства необходимо иметь ответы на следующие вопросы для каждого вида произведенного продукта:

• Сколько выпущено продукции, отвечающей спецификациям?
• Сколько времени было запланировано или предоставлено для производства данной продукции?
• Какое идеальное или ожидаемое время цикла или скорость производства единиц этой продукции? (При отсутствии этих данных используйте значение, полученное за лучшие 4 дня в прошлом году).

При наличии этой информации, простейший метод вычисления может дать точное значение OEE для каждого произведенного продукта, а комбинированное значение OEE для области производства может быть получено распределением значений OEE для индивидуальных продуктов пропорционально доле запланированного времени, необходимого для получения каждого из этих продуктов. Результаты, полученные с применением разных методов должны сходится. Если это не так, то можно принять наименьшее значение за правильное и считать, что при использовании других методов не была учтена какая-либо возможность.

Сила OEE заключается в возможности быстрого, простого анализа всех главных процессов или ключевых систем оборудования на заводе. Теперь рассмотрим индивидуальные результаты для каждой из областей значений OEE:

• меньше 65%. Невидимые доллары ускользают из ваших рук. Срочно нужна помощь!
• от 65% до 75%. Удовлетворительно, если при этом результаты по итогам квартала улучшаются.
• более 75%. Довольно хорошо, но не останавливайтесь на достигнутом. Двигайтесь в сторону мировых лидеров (более 80% для дискретных процессов и более 85% для непрерывных).

Использование показателей OEE и внедрение систем подготовки отчетов о производительности оборудования поможет любой производственной области сфокусироваться на наиболее критических параметрах успеха бизнеса. Знание того, куда необходимо двигаться является наиболее жизненно важным шагом на пути глобального прогресса.

Диаграмма Парето категорий OEE должна открыть наиболее существенные ограничения. Формирование кросс-функциональных команд для разрешения корневых причин проблем в этих областях будет способствовать повышению эффективности всего производства.

Достижение эффективности процессов при их планировании является ключевым шагом к достижению низких производственных затрат. Чтобы выигрывать в глобальной конкуренции в глобальном масштабе, необходимо применить OEE к производственным операциям и затем определить насколько эффективно используется основное оборудование относительно годового фонда рабочего времени. Существует множество примеров капиталоемких процессов, которые показывают, что производственные операции с высоким показателем OEE будут иметь самую низкую стоимость единицы производства. Следовательно, показатель общей эффективности производительности оборудования TEEP (total effective equipment performance) должен готовить платформу для OEE, упомянутым выше. (TEEP рассчитывается на основании процента календарного времени, в течение которого оборудование работает и производит качественный продукт.)

OEE можно точно рассчитать с минимальными усилиями. Этот показатель объединяет три взаимосвязанные области производства в один таким образом, что он отражает общий результат. Путем выявления скрытых возможностей предприятия и их организации в стройную систему данных, можно легко сфокусировать внимание на областях влияния для эффективного приложения усилий по улучшению. Менеджеры по обслуживанию и надежности оборудования, используя OEE проактивно смогут помочь своим организациям найти прорывные области для существенных улучшений. 

Пример расчета общей эффективности оборудования OEE

Представленные ниже определения даны исходя из минимального набора для практически любой области производства. Сложные процессы должны аккумулировать информацию о каждом ключевом шаге. Разбивка на категории нужна для того, чтобы обеспечить достаточное количество деталей, чтобы сфокусироваться на приоритетах и областях улучшения главных возможностей без лишней информации, которая возникает при формировании всей картины. Согласованные категории для понимания областей возможных улучшений позволяют сравнивать их как внутри компании, так и вне её. Чтобы успешно сравнивать необходимо классифицировать все события и таким образом обеспечить сопоставимость результатов.

Следующий условный 40 часовой период производства с длинным списком классифицированных событий позволяет прояснить определения. Здесь показаны формулы OEE Накаджима и три метода вычисления OEE. Независимо от использованного подхода, процент OEE и процент различных потерь должны составить вместе 100 процентов. Все события должны быть классифицированы без категорий «другие» или «остальные».

Ключевые определения

• Общее время: каждая минута на часах. Для года это будет весь календарь (60 мин. х 24ч. х 365 дней). Иногда это называют календарным временем.
• Общая эффективность оборудования: насколько эффективно протекает процесс в то время, когда запланировано его протекание.
• Использование актива: процент общего времени в течение которого оборудование работает.
• Общая эффективность производительности оборудования: процент общего времени работы оборудования в течение которого оно выпускает качественный продукт.
• Время загрузки (плановое время): время подготовки к запуску производственного процесса, включая переналадку оборудования , период загрузки информации, внеплановые остановки на проверку оборудования, персонала и качества.
• Время работы: период времени, в течение которого система производит продукт.
• Исключенное время: время, в течение которого выпуск продукции не запланирован графиком. Включает в себя плановые остановки для технического обслуживания оборудования (профилактическое обслуживание и остановки, запланированные как минимум за неделю), плановые совещания, время на выпуск опытных партий (если этот продукт не собираются продавать), плановое обучение (если при этом не производиться продукт), нерабочее время- праздники и выходные дни, незапланированный выпуск продукции (включая незапланированное дополнительное нерабочее время, необходимое для выполнения заказов раньше графика из-за более высокой производительности оборудования
• Количество качественного продукта: количество произведенного продукта, удовлетворяющего спецификациям по качеству. Не включает в себя продукт, который задержан или возможно является бракованным. Если наличие брака обнаружено после отправки товара потребителю, то процент брака должен включать в себя убытки, понесенные в связи с этим. Однако, если убытки происходят вследствие серьезных проблем, то на это должно быть указано в комментариях.
• Ожидаемое время цикла или скорость выпуска: лучшая скорость или время цикла работы основного оборудования или наименьший допустимый показатель для размера и вида производимого продукта. Например, если наименьший показатель длительности производственного цикла составляет по расчетам 17 секунд, а скорость равна 3,53 единицы в минуту, то этот темп должен быть принят за исходный для всех продуктов данного размера и вида.
• Время остановки: как плановое, так и внеплановое время, включающее в себя запланированные операции, связанные непосредственно с эксплуатацией оборудования, например, смена продукции или изменение размера, стандартная проверка, плановая загрузка материалов, требуемая описанием процесса и т.д. Вынужденная остановка включает в себя незапланированное время простоя линии из-за внешних причин, таких как: недостача сырья, нехватка обслуживающего персонала, незапланированные совещания и т.д.
• Время простоя: незапланированные события простоя оборудования. Простой оборудования по техническим причинам является результатом любых сбоев в работе оборудования, влияющих на само оборудование или производственный процесс . Включает простои, связанные с работой вспомогательного оборудования , коммунальными услугами, отказ оборудования из-за неправильной эксплуатации, грязи и царапин, возникших вследствие работы оборудования. Эксплутационный простой возникает из-за непредусмотренных спецификациями процедур, ошибок операторов и т.д. Простой по причинам качества включает в себя проблемы, вызванные некачественными поставщиками или сырьем, сбоям в системах контроля, внеплановыми проверками, загрязнениями от продукта или процесса и т.д.
• Брак: общий номинальный коэффициент брака. Включает в себя производственный брак, случайный брак, брак, вызванный проверками оборудования и брак, изъятый у потребителя .Отметим, что часто компании исключают из этого показателя производственный брак. Соглашение включить его может сделать его видимым. Сверхнормативный брак, связанный с эксплуатацией оборудования должен быть обязательно упомянут с указанием основной причины его появления.
• Потеря в скорости: процент уменьшения показателя OEE вследствие работы оборудования с более низкой скоростью, чем ожидалось для производства продукта этого размера и формата. Это потерянное время, которое представляет собой разницу между требуемым временем и временем, фактически затраченным на производство продукта. Например, оборудование работало со скоростью, наполовину меньшей нормативной в течение 340 минут. следовательно 170 минут были потеряны из-за потерь в скорости, что привело к уменьшению OEE на 9,3% (170/1830=9,3%).
• Степень качества: количество качественного продукта деленное на общее количество произведенного продукта. 

Методы расчета

Далее, на базе примера, показаны три метода расчета OEE. Заметим, что точное значение OEE может быть определено из теоретического времени цикла, количества качественных единиц продукции и запланированного времени. Пример охватывает 240 блоков по 10 минут. За исходные приняты обычный темп- 4 единицы в минуту (15-секундный цикл времени) и 3,5% брака или 96,5% выход для нормальной производственной деятельности.

Общее количество фактически произведенных единиц продукции =(1000 минут х 4 ед. в минуту) + (340 х 2 ед. в минуту)= 4680, включая 160 загрязненных (бракованных) единиц.

Число произведенных качественных единиц = (4680-160) х 0,965= 4362 качественных единиц.

Общая степень качества = общее число качественных единиц / общее число единиц = 0,932

Метод 1. Использование формул Nakajima

Время загрузки = 2400 — 570 = 1830 минут

Доступность = (1830 — 490) / 1830 = 0.732

Количество произведенных единиц продукции = 4680

Общее время цикла = [(1000 + 340) / 4680] x 60 = 17.18 секунд

Коэффициент скорости работы оборудования =15 секунд / 17.18 секунд = 0.873

Эффективность производительности = 1.0 x [4680 x (15/60)] / 1340 = 0.883

OEE = 0.732 x 0.873 x 0.932 = 59.6%

Метод 2— Использование записей журнала событий

Запланированное время = 2400 — 570 = 1830 минут

Время работы = 1000 + 340 = 1340 минут

Степень скорости = [(1000 x 1.0) + (340 x ½)] / 1340 = 0.873

Доступность = 1340 / 1830 = 0.732

OEE = 0.732 x 0.873 x 0.932 = 59.6%

Использование актива = 1340 / 2400 = 55.8%

Общее эффективность использования производительности = .558 x 0.873 x 0.932 = 45.4%

Метод 3— Использование вычислений, основанных на продукте

Теоретическое время работы = 4362 произведенных качественных единиц / 4 ед. в мин = 1090.5 мин.

Запланированное время = 2400 — 570 = 1830 минут

OEE = 1090.5 / 1830 = 59.6%

TEEP = 1090.5 / 2400 = 45.4%

Потери:

Потери от брака = (40 минут от загрязнений + [0.035 x (1170 - 40 минут)])/1830 минут = 4.3%

Потеря в скорости = 170 минут/1830 минут = 9.3%

Потери в результате плановых остановок = 170 минут/1830 минут = 9.3%

Потери в результате вынужденный остановок = 60 минут/1830 минут = 3.3%

Потери в результате простоя оборудования = (150 минут + 30 минут + 80 минут)/1830 минут = 14.2%

Потери (40.4%) + OEE (59.6%) = 100% 

Больше практических материалов на эту тему смотрите вы можете найти в Альманахе «Управление производством».