如何评估和改善OEE(设备综合效率)?

一、前言

OEE:Overall Equipment Effectiveness,通常译为“设备综合效率”或“设备整体效能”。是全球众多知名工业企业用来衡量和改进生产制造过程效能的重要参数。

OEE是由TPM之父中岛诚一(Seiichi Nakajima)提出的概念。他在1988年出版的《TPM导论》一书中指出,对于分散式生产的制造商来说,工厂整体设备效能(以下简称OEE)如果能达到85%,就可以被公认为世界一流的。另一方面,大多数普通公司的OEE分数可能在40%左右。

TPM导论

二、什么是OEE

设备综合效率(OEE)是衡量工厂绩效的标准。OEE可以用来评估工厂的运行情况。准确的计量工厂的OEE有助于识别那些阻碍工厂以最大效能运行的因素。

世界一流的设备综合效率标准

三个主要因素驱动工厂的性能:可用性、性能效率和产品质量。

中岛诚一进一步为这些因素提供了理想的评分,以达到世界级的OEE评级:

  • 可用性> 90%
  • 性能效率> 95%
  • 产品合格率为99%
    目标是达到77%或更高的OEE。

三、如何计算OEE

为了计算设备综合效率,需要定义和量化三个主要因素:

1. 可用性(Availability)

可用性是指设备能够执行其功能的时间量。它的计算方法是实际操作时间与每天可用时间的比率,其中每天可用时间等于一个完整的工作班次。

例如,假设每天的完整工作时间为8小时,累计计划停机时间为每天1小时,实际操作时间为每天7小时。

计算结果表明,其可用性为87.5%:

公式:
可用性 = (实际运行时间/可用时间)=[(可用时间-计划停机时间)/可用时间)]

示例:
(8小时 - 1小时)/8小时 = 7小时/8小时= 0.8750 = 87.5%

2. 性能效率(Performance efficiency)

性能效率量化了完成一个生产过程所需的时间与理想的周期时间的比较。

简化的计算方法是:将加工单元数乘以理想周期时间,再除以实际操作时间。

例如计划生产440台,理想周期时间为0.5分钟生产一台,实际运行时间为420分钟,计算性能效率为52.38%,如下所示:

公式:
性能效率 = [(加工单位# *理想周期时间)/实际运行时间]]

示例:
[(44个单位*每单位0.5分钟)/ 420分钟]= 0.5238 = 52.38%

3. 产品合格率(Rate of quality products)

合格率是指生产的产品中有多少是在合格的质量标准之内。

对于每批440台,只有435台合格,计算出的合格率为97.73%。

公式:
合格率 = (合格数量/生产数量)

示例:
合格质量435台/生产440台 = 0.9773 = 97.73%

4. 设备综合效率OEE

然后通过三个主要因素的乘积来计算设备综合效率。综合以上例子,OEE得分为44.79%,计算如下:

公式:
OEE = 可用性*性能效率*合格率

示例:
OEE = 0.8750 * 0.5238 * 0.9773 = 44.79%

四、提高OEE的6个方法

通过分析影响OEE的相关因素,并进行适当的规划,可以主动减少过程的低效和损失。改善其中一个或所有因素都将提升工厂的整体设备效能OEE。

提高工厂效率的一个良好开端是消除每个生产单位都应该意识到的“六大损失”。

这六点中的每一点都直接影响构成整体效力的至少一个因素。解决这些损失将显著的改善OEE指标。

  1. 避免设备故障
    指关键设备的机械故障,或通常指任何可能导致可用性显著降低的计划外停机。

  2. 加快设置和调整
    合理的安排设备安装和调整计划时间(如系统准备、预热、维护)。

  3. 尽量减少空转和轻微停机
    生产过程中任何轻微中断,都可能导致不必要的生产时间的增加

  4. 避免降低速度
    当设备运行的周期时间与理想水平相差太大时发生

  5. 减少制造缺陷
    生产过程中的任何错误都会导致成品出现缺陷,从而减少“高质量产品”的数量

  6. 避免产能降低
    当设备在最佳条件下无法生产出符合可接受质量标准的产品时发生(例如,设备刚开始运行或正在安装时生产的部件)

参考:

  1. 译文出处:https://www.onupkeep.com/learning/maintenance-metrics/overall-equipment-effectiveness

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