什么是整体设备效率(OEE)?如何实施精益生产管理?

什么是整体设备效率(OEE)?

整体设备效率(OEE)是衡量生产设备运行效率的指标。其计算结果是通用的，甚至可以在不同行业之间进行比较。设备整体效率可以作为精益生产的关键绩效指标和效率指标。

设备整体效能(OEE)评价指标:

设备整体效率有两个重要指标和五个次要指标。

• 两个重要指标:

  OEE和TEEP是密切相关的，也可以代表实际效率和理想效率之间的差异。

  • 整体设备效率(OEE):指在计划运行时间内，制造单元的实际性能与设计能力的比较。
  • 总有效设备性能(TEEP):这通常是指在日历时间(例如，一天24小时，一年365天)测量的OEE。
• 五个次要指标:

  除了上述OEE和TEEP，要了解两者之间的关系，还有五个基本指标。

  • 最大运行时间:表示设备在一定时间段内可以运行的时间。如果设备本身可以完全在工厂使用，那就是日历时间。
  • 计划加载时间:是TEEP指示器的一部分。是设备的预期运行时间。它是最大运行时间减去停机时间。停机时间是指计划好的休息时间，如休假、教育、培训、维修等。
  • 可用性/正常运行时间:它是OEE指示器的一部分，它是设备运行时间的百分比。我们定义正常运行时间等于负载时间减去停机时间，则正常运行时间=(正常运行时间/负载时间)*100%，例如，假设运行时间为6小时，负载时间为10小时，则开工率=(6/10)*100%=60%。
  • 性能:是OEE指标的一部分，是实际生产速度与设计生产速度之比。
  • 质量:也称为一次合格率(FPY)，它是OEE指标的一部分，是有效合格产品数量与实际生产数量的比率。

通过OEE设备效率评估提高员工和机器的效率

总体设备效率(OEE)通常被称为设备效率评估。此外，精益生产方法，追求设备的效率，也被用于关键绩效指标(KPI)。提高生产设备效率的指标是从利用率、性能、质量三个要素来计算的。通过将理想的100%效率与设备的实际效率进行比较，识别制造现场废弃物的来源、类型和问题，可以有效地进行旨在提高设备效率的改进循环。虽然优化生产率的指标在各个行业都很常见，但构成OEE的低级别指标包括利用率和性能。引入该指标后，由于各公司、各工厂的判断标准不同，会产生很多问题。

OEE设备效率评价及效率和能量率的定义

OEE在TPM (Total production Maintenance)活动中用于掌握设备的各种浪费，包括设备停机、工艺调整、工具更换、重新启动、性能减速、突发故障暂停、质量缺陷及这七种浪费情况的纠正，统计实际利用率、性能利用率、良率。

OEE由设备利用率、生产性能和质量组成，是评价设备生产效率的重要指标。OEE的目的是明确区分各种浪费，并采取相应的对策。实际利用率是用来把握设备停机的浪费，性能利用率是用来把握设备性能和使用的浪费，良率是用来把握不良浪费的发生。通过区分上述三个指标，可以确定浪费的责任归属和对策。

虽然实际利用率分母的负载时间有时需要考虑工厂设备的运行时间，但它包含了没有工作时的停止时间，并且运行计划时间作为相对工作量计算。分子是实际的正常运行时间减去计划时间的停机时间，以找到浪费的设备停机时间。

性能利用率是指设备的运行时间与实际生产数量的标准时间之比。它可以发现由于不遵循标准周期周期而造成的问题的浪费，也可以计算出实际数量与理论数量的比例。除了良率的数量外，良率还可以计算为实际生产时间与次品生产时间和良品生产时间(不包括纠正时间)之比。

OEE用于评价大中型生产中设备的运行情况并进行改进，不适用于各种生产方式。引入OEE的公司现在开始计算实际利用率和性能利用率。实际利用率是根据值班时间与实际运行时间的比较得出的，性能利用率是根据实际工作时间与标准工作时间的比较得出的。这些比率被称为效率和能量比率，这两个指标是同时计算的。

如何使用人员和机器的电子电气设备效率评估?

目前在实施OEE时，由两个部门进行:部件加工和产品装配。OEE原本针对的是机械设备，但加工部门是由一人操作多台设备或多功能工作，也将实现无人操作。因此，不将人和机器视为一体，而是单独计算OEE。

在装配部门，很少使用装配设备，大部分生产都是由人来进行的。因此，装配的OEE是根据操作人员的工作时间来计算效率(实际利用率)。由于生产数量也是每月生产的单位数量的数值，不能定量比较，但能量率(性能利用率)是按装配作业的标准时间与实际作业时间之比计算的。TPM旨在提高人员和设备的效率，抓住阻碍人员和设备浪费的因素。减少这种浪费并开展改进活动以防止其产生是最基本的优先事项。

在其中一家公司中，为了提高加工和装配部门的人员和机器的效率，计算了每个公司的OEE。加工部门将区分人员和机械，装配部门根据不同的产品根据各种特性和现场条件计算不同的OEE值。各种效率和能源率是不一样的，同时，可以发现过去隐藏的浪费。但是，各种浪费不能分类成不同的类别，因此有必要掌握停机浪费和性能浪费等细节。这不仅仅是计算每个阶段的实际性能，而是收集所有浪费的内容，并定义和统一各种浪费的内容。列出所有可能的浪费项目，制作关键因素图，并对这些浪费进行分类和编号。为了找到浪费的物品，实地考察是有效的。

使用过去的工作日志收集实际的性能时间和浪费项。操作员每天在工作日志中记录实际工作时间、浪费项目和时间，并将这些数据输入ERP。数据的准确性在很大程度上取决于操作者的感知能力。此外，由于计数时间以30分钟为单位，因此很难计算出具体的浪费内容和正确的工作浪费时间。

物联网与OEE设备效率评估的协同研究

当加工装配部门开始引入物联网时，可以使用上述方法计算正确的OEE。处理部门引入了SMB (SMart Box)来收集每台机器的运行状态数据。在引进之前，机加工部门的管理人员要在工厂里巡视，记录CNC控制装置的实际性能数据。现在有了SMB和Wi-Fi，就可以收集正确的数据。

当加工和装配工人收集操作性能数据时，他们通常使用日志，当将其与实际机器性能进行比较时，会出现许多问题。你可以使用智能手机或平板电脑来指导工作并收集结果。然而，在使用物联网工具之前，还有更重要的考虑因素。SMB以秒或更短的时间收集运行状态数据，而一般的工作日志以分钟为单位记录时间数据。此外，根据每个作业人员的不同看法，工作日志中记录的结果也会有所不同。

为了寻找解决方案，一些公司根据时间填写工作日志，并使用类似时间表的记录纸记录工作的开始和结束时间，从浪费工作的变化和停止。与过去的方法相比，虽然不方便记录实际性能和统计时间，但可以提高数据的准确性。在加工部门，通过将机器的运行数据与人员的操作时间数据相结合，可以产生更准确的数据。在装配部门，尝试创建基于时间的工作日志和废物项目记录，这可以改变操作员的看法，引入物联网工具的效果会更好。

OEE不仅可以提高设备的生产效率，还可以有效地提高所有生产现场人员和机械的效率和能源效率。在引进OEE的公司中，加工和装配两个部门进行了试算。虽然公司人员的认识可以提高，但是对于具体的浪费还没有能够把握和提高。随着工作日志内容和用法的变化，SMB的引入，ERP的配合，相信未来物联网的OEE水平会进一步提升。