在全體設(shè)備效率(OEE)出現(xiàn)之前,人們通過可用率或者停工時(shí)間來監(jiān)測(cè)設(shè)備性能。當(dāng)意識(shí)到面對(duì)同一臺(tái)設(shè)備,在不同時(shí)期,有相同的運(yùn)行時(shí)間,有相同的停工時(shí)間,但生產(chǎn)產(chǎn)能卻不同時(shí),這種方法就不是那么有效了。
例如:如果一條生產(chǎn)線被測(cè)量的性能是在100個(gè)小時(shí)內(nèi),它有一次停工,停工時(shí)間是10個(gè)小時(shí),那么可用率是90%,停工率是10%。如果同樣這條線在另外的100個(gè)小時(shí)內(nèi),每10個(gè)小時(shí)有一個(gè)次停工,每次停工1小時(shí)(總共10個(gè)小時(shí)停工),那么可用率還是90%,停工率也是10%。
但是,在比較生產(chǎn)出來的產(chǎn)品數(shù)量時(shí),在大多數(shù)情況下,第一種情況(只有一次停工的情況)都會(huì)多過第二情況(有10次停工的情況)。這種邏輯是十分簡(jiǎn)單的。每次意外停工,從重啟機(jī)器到第一件合格品之前,非常可能,造成各種質(zhì)量損失,清理需要,材料需要再次被加工,讓其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或直接報(bào)廢。另外,從重啟機(jī)器到加速至正常速度狀態(tài),這區(qū)間也極有可能造成了速度損失。
這是OEE被開發(fā)出來的原因。這是第一次你可以測(cè)量設(shè)備效率處于什么水平,最終目的是生產(chǎn)盡可能多的合格產(chǎn)品,同時(shí)最小化損失。
Nakajima 寫道:全體設(shè)備效率可以利用以下公式來計(jì)算:
全體設(shè)備效率(OEE)= 可用率 X 表現(xiàn)性 X 質(zhì)量指數(shù)
對(duì)于影響全體設(shè)備效率的各種損失列明如下:
可用率 | 表現(xiàn)性 | 質(zhì)量指數(shù) |
· 停工損失 · 生產(chǎn)準(zhǔn)備&調(diào)試損失 · 其它 | · 怠速&較小停頓損失 · 速度損失 | · 質(zhì)量瑕疵&返工損失 · 啟動(dòng)時(shí)不合格品損失 |
在最近的相關(guān)文獻(xiàn)中,OEE損失模型,在可用率上的損失,已擴(kuò)展至包括計(jì)劃內(nèi)停機(jī)時(shí)間了。
哪些地方做得不好 ?
速度損失是一個(gè)很好的開始點(diǎn)。這也是很多人面臨損失的地方。Nakajima解釋了速度損失:‘提升實(shí)際操作速度到設(shè)備設(shè)計(jì)的速度;然后改善,超過設(shè)計(jì)速度’。這樣的速度被他稱為理想速度或理想周期時(shí)間。理想速度與實(shí)際運(yùn)行速度之間的差距是速度損失。
在后來的日本工廠維護(hù)協(xié)會(huì)出版物中(例如Tokutaro Suzuki的《TPM in Process Industries》(流程工業(yè)中的TPM),我們發(fā)現(xiàn)這種速度被稱為標(biāo)準(zhǔn)率,盡管它的意思接近于‘標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)率等同于一個(gè)工廠的設(shè)計(jì)產(chǎn)能,它是一個(gè)具體的工廠的本質(zhì)產(chǎn)能(內(nèi)在的或真實(shí)的)’。
沒有找出真正的理想(或理論)生產(chǎn)線速度,一些公司和顧問使用標(biāo)準(zhǔn)或預(yù)計(jì)速度去運(yùn)算。這樣做就忽視了OEE是幫助生產(chǎn)基地達(dá)到世界級(jí)性能的真正目的,而不是達(dá)到平均或標(biāo)準(zhǔn)性能。
因?yàn)槿绱?,我們研究出?span style="font-family:Times New Roman;">3種理想速度的含義。這種理想速度是幫助企業(yè)建立通往世界級(jí)性能的速度損失的相關(guān)目標(biāo)。
2. 在短時(shí)間的抽樣速度測(cè)量(例如10分鐘),理想速度是可以通過最好的操作員,最好的供應(yīng),最好的環(huán)境條件和最好設(shè)備狀況(還未到設(shè)備的極限“紅線區(qū)”)來達(dá)到的。
3. 移除任何的特別原因,每天或每周實(shí)際設(shè)備速度運(yùn)行表上的控制上限(至少收集15個(gè)數(shù)據(jù))。
0EE 計(jì)算中關(guān)于速度和比率的要點(diǎn):
不要混淆用于定價(jià)或生產(chǎn)計(jì)劃的理想速度與用來協(xié)助改善的理想速度
例如,在計(jì)劃生產(chǎn)時(shí),你需要一個(gè)比率去讓生產(chǎn)計(jì)劃員對(duì)客戶作一個(gè)可行的貨期承落。這樣的比率通常稱為預(yù)算率或主生產(chǎn)計(jì)劃率。這個(gè)比率是允許一些損失,像生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間,勞動(dòng)力低效,過去不良操作等等以確??梢詢冬F(xiàn)給客戶的承諾。
我們見證了很多比率被誤用后,導(dǎo)致令人頭痛的案例。例如:一些工廠選用一年中最好的5個(gè)班次的生產(chǎn)表現(xiàn)作為最佳生產(chǎn)率(理想速度),當(dāng)改善效率進(jìn)展很大時(shí),導(dǎo)致總體性能比率超過100%。在這種情況下,工廠會(huì)重新選用另外的最佳生產(chǎn)率(理想速度),因?yàn)橛?jì)算公式中原來的數(shù)字改變(理想速度改變),導(dǎo)致接下來OEE下降了。當(dāng)績(jī)效制度與OEE表現(xiàn)掛鉤時(shí),這種情況將可能產(chǎn)生更不利的后果。
OEE 的真正目的是什么?
OEE開發(fā)出來,作為一個(gè)改善的 ‘驅(qū)動(dòng)器’,而不是一個(gè)用于設(shè)備與設(shè)備之間,企業(yè)與企業(yè)之前的性能比較
它是提供給每一個(gè)人一個(gè)簡(jiǎn)單指標(biāo)或監(jiān)控器去檢測(cè)每周可以分配在正式持續(xù)改善上的時(shí)間,去支持TPM核心的生產(chǎn)區(qū)域小組改善活動(dòng),例如“操作員設(shè)備管理”活動(dòng)或日本工廠維護(hù)協(xié)會(huì)稱之為“操作員自主維護(hù)”。
TPM之旅啟程 當(dāng)一個(gè)工廠開始TPM之旅時(shí),我們推薦先組成跨職能改善團(tuán)隊(duì),著重對(duì)生產(chǎn)線重要瓶頸的改善。每個(gè)跨職能團(tuán)隊(duì)為期3個(gè)月,每周會(huì)議一次,一次半個(gè)小時(shí)。首先,他們需要了解所有對(duì)OEE性能產(chǎn)生影響的變量,再利用高級(jí)OEE計(jì)算法,來進(jìn)行詳細(xì)的OEE分析,連續(xù)地記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)系統(tǒng),最重要是有幾個(gè)OEE觀察點(diǎn)。 為了更好地明白改善問題,我們會(huì)讓團(tuán)隊(duì)去開始進(jìn)行足夠的改善活動(dòng)去提升OEE 10%至20%。一旦達(dá)到這個(gè)目標(biāo),就到了成立生產(chǎn)區(qū)域團(tuán)隊(duì)的時(shí)候。當(dāng)OEE提升時(shí),意味著生產(chǎn)效率提升,可以縮短生產(chǎn)時(shí)間,那多余出來的時(shí)間,可以用于暫停生產(chǎn)線(例如,分配所提升的OEE性能的5%去暫停生產(chǎn)線),讓其團(tuán)隊(duì)可以進(jìn)行定期改善活動(dòng)去整理他們的工作區(qū)域,然后開始操作員設(shè)備管理,其目的讓他們能夠在最早時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題。 隨著進(jìn)一步有目標(biāo)的跨職能團(tuán)隊(duì)活動(dòng),將逐步提升生產(chǎn)線性能到最好狀態(tài)。對(duì)生產(chǎn)線的生產(chǎn)人員或管理人員來說,OEE變成一個(gè)主要監(jiān)測(cè)工具,它決定是否能夠分配正常生產(chǎn)時(shí)間去進(jìn)行每周生產(chǎn)區(qū)域團(tuán)隊(duì)TPM 活動(dòng)。 |
改善的驅(qū)動(dòng)器
我們發(fā)現(xiàn)OEE性能是非常依賴于業(yè)務(wù)需要的。例如,一個(gè)生產(chǎn)基地的一條生產(chǎn)線可能與另一個(gè)生產(chǎn)基地相同的生產(chǎn)線有著非常不同的OEE性能,但是這兩條生產(chǎn)線都可以是‘最好性能’表現(xiàn)。讓我們來解釋這種現(xiàn)象:只用全體設(shè)備性能模型中列明的7種損失中的一種生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間停工。
生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間停工。這通常解釋為在完成上個(gè)生產(chǎn)中的最后一個(gè)產(chǎn)品到生產(chǎn)下一個(gè)新產(chǎn)品的時(shí)間。如果你希望去比較兩條線的OEE, 那么你需要確保這兩條線有相同生產(chǎn)準(zhǔn)備需要次數(shù)或換線次數(shù),相同運(yùn)行長(zhǎng)度(從準(zhǔn)備到批量生產(chǎn)的生產(chǎn)數(shù)量相同)。除非你有專用生產(chǎn)線(不需要換線去為新產(chǎn)品生產(chǎn)做準(zhǔn)備),生產(chǎn)線每天運(yùn)行時(shí)間相同,例如:一天8小時(shí),一周5天,這樣每天開始生產(chǎn)的時(shí)間也相同,否則不管生產(chǎn)小組的人員是多么優(yōu)秀,這兩條生產(chǎn)線的OEE性能表現(xiàn)不會(huì)是一樣的。
監(jiān)測(cè)正式持續(xù)改善
對(duì)OEE的定義應(yīng)該確保OEE性能高低是100%與生產(chǎn)線或生產(chǎn)工廠的合格品相關(guān)。換而言之,如果OEE提升10%,那么你就應(yīng)該多生產(chǎn)10%的合格品或當(dāng)產(chǎn)量不變時(shí),其生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)節(jié)省10%。
依據(jù)這100%的相關(guān)性原則, OEE檢測(cè)可以被用于對(duì)生產(chǎn)區(qū)域小組的正式改善時(shí)間的決策支持?;谶@種理解,如果OEE性能下降,那么可能無法按時(shí)完成每周的生產(chǎn)目標(biāo)。在某種情況下,為了優(yōu)先確保準(zhǔn)時(shí)完成客人訂單,我們需要暫停每周TPM 活動(dòng),例如,暫停清潔設(shè)備,檢查設(shè)備瑕疵,查找不合格品原因的活動(dòng)。
如果OEE不應(yīng)該用于比較,那么OEE的用處在什么地方?
像先前提到, OEE是一個(gè)改善驅(qū)動(dòng)器。你需要決定你的7種損失的改善目標(biāo)是什么?這個(gè)目標(biāo)也可以細(xì)分成一條生產(chǎn)線的幾個(gè)部分,例如裝料機(jī),標(biāo)簽機(jī),包裝機(jī),碼垛機(jī)等等。我們研究開發(fā)出來協(xié)助改善進(jìn)程的這個(gè)工具是OEE改善矩陣,它通常參與第1級(jí)和第2級(jí)OEE分析。
OEE改善矩陣有幾個(gè)目的,通常一條生產(chǎn)線或一個(gè)工廠的OEE改善矩陣每12個(gè)月更新一次,這樣做是留足時(shí)間去比較改善結(jié)果與之前預(yù)測(cè)成績(jī),規(guī)劃接下來12個(gè)月的計(jì)劃,以及認(rèn)識(shí)到解決因技術(shù)和人員問題造成OEE損失的需要。
使用OEE改善矩陣有很多系統(tǒng)性的步驟,最重要的是一致同意對(duì)每種損失改善的假設(shè)。例如, Coopers Brewery啤酒公司,在過去7年時(shí)間,他們利用OEE改善矩陣,每年對(duì)裝瓶線OEE進(jìn)行分析,從分析的結(jié)果中,他們已提升了超過一倍的產(chǎn)量。在2008年,他們針對(duì)計(jì)劃停工和生產(chǎn)準(zhǔn)備停工使用了以下計(jì)劃假設(shè):
計(jì)劃停工時(shí)間: | 允許每周每班(共2個(gè)班次)2小時(shí)用于操作員設(shè)備管理活動(dòng)。在此期間,大部份自主維護(hù)工作可以被完成,余下的維護(hù)將在非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)完成(大部分是在周末)。這樣生產(chǎn)線可以繼續(xù)運(yùn)行,計(jì)劃停工時(shí)間= 每周生產(chǎn)時(shí)間的5% |
換線生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間 | 允許每周10次產(chǎn)品換線,每次12分鐘,一共每周2小時(shí),總換線生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間=每周生產(chǎn)時(shí)間的2.5%. |
OEE改善矩陣的步驟可以分為以下幾個(gè)小點(diǎn):
1. 使用高級(jí)OEE公式,創(chuàng)建前6周OEE性能基數(shù)
2. 進(jìn)行詳細(xì)的OEE分析,盡可能讓該區(qū)域的所有人員參與,去確定目前的OEE狀況
3. 基于業(yè)務(wù)需要和每種損失的最好成績(jī)?nèi)ソ⒁粋€(gè)目標(biāo)假設(shè)(在一旦成功完成操作員設(shè)備管理/操作員自主維護(hù)TPM7步驟之后,建立一個(gè)3年計(jì)劃去實(shí)現(xiàn)目標(biāo))
4. 建立一年可行性目標(biāo)
5. 確定和確診每種損失的原因和將它們分類成技術(shù)性或人員性問題
6. 基于達(dá)成一致的假設(shè),確定每種損失的成本影響
7. 建立接下來12個(gè)月的行動(dòng)計(jì)劃,這個(gè)計(jì)劃需與5年大計(jì)劃銜接
基于業(yè)務(wù)要求,確定目前性能與將要達(dá)到的目標(biāo)性能之間的差異。接下來需要有能力在規(guī)定時(shí)間內(nèi)去減少這種差異。如果有必要,這個(gè)過程是可以監(jiān)測(cè)和比較的。例如:如果要在3年內(nèi)達(dá)到目標(biāo)性能,那么在每一年內(nèi)需要實(shí)現(xiàn)50%的改善。不管目前的數(shù)據(jù)是什么,通過比較,可以知道改善效果完成的情況。
技術(shù)性 VS 人員性OEE損失 例如:一臺(tái)機(jī)器上的一個(gè)彈簧壞了,導(dǎo)致生產(chǎn)出不良品。理想情況下,彈簧壞了,機(jī)器立即停止運(yùn)作。在這種情況下,這是一個(gè)技術(shù)問題(彈簧磨損或彈簧不合適工作需要)。這個(gè)問題可以被維修人員或一個(gè)跨職能團(tuán)隊(duì)小組里的機(jī)器負(fù)責(zé)人,生產(chǎn)操作人員,維修人員解決。 但是,我們可能會(huì)有另外一種情況: 當(dāng)彈簧壞了的時(shí)候,機(jī)器沒有自動(dòng)停止生產(chǎn)(可能老式機(jī)器沒有安裝問題感應(yīng)器),而是繼續(xù)生產(chǎn)不良品。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良品時(shí),開始尋找問題的原因,這樣可能要花好一會(huì)兒時(shí)間才能找到彈簧的原因。這是一個(gè)人員性損失的例子——確定問題和原因的時(shí)間。 TPM的目的是讓操作員能明白設(shè)備的功能(如彈簧的功能)和了解在什么情況下,會(huì)產(chǎn)生不良品(壞了的彈簧將會(huì)造成哪種不良品)。除非當(dāng)彈簧壞了時(shí),機(jī)器自動(dòng)停下來后的技術(shù)解決方法是快速的和花費(fèi)較少的,否則需要通過生產(chǎn)區(qū)域團(tuán)隊(duì)TPM活動(dòng)中操作員設(shè)備管理(或操作員自主維護(hù))來解決人員性損失問題。 |
生產(chǎn)率和OEE的挑戰(zhàn)
OEE往往不考慮任何一條生產(chǎn)線的人員配備水平的變化,除非它們關(guān)系到理想速度,例如,有4人,我們產(chǎn)品是每小時(shí)生產(chǎn)X個(gè),而有5人,我們可以每小時(shí)產(chǎn)生X+ Y個(gè)。因此,根據(jù)人手水平,在計(jì)算OEE時(shí),應(yīng)相應(yīng)改變其理想速度。
我們已見證過在很多情況下,由于設(shè)備或材料問題,造成OEE性能差,因此會(huì)調(diào)來額外的人員(通常是臨時(shí)工)來協(xié)助,然而,在OEE性能圖表上卻沒有表現(xiàn)出來。
因此,OEE應(yīng)該鏈接到商定的直接勞動(dòng)力或者生產(chǎn)力(每人每小時(shí)產(chǎn)出),它們應(yīng)該同時(shí)與OEE性能一起被監(jiān)測(cè)——這個(gè)做法幾乎很少在生產(chǎn)基地或比較OEE性能基準(zhǔn)中看到。
總結(jié)
如果使用得當(dāng),OEE是一個(gè)功能強(qiáng)大的改善工具。常常被誤導(dǎo)的管理人員一直在尋找他們可以集中運(yùn)用的簡(jiǎn)單測(cè)量工具,以便他們比較性能。然而,在現(xiàn)實(shí)中,沒有一個(gè)測(cè)量工具能概括全局。一套性能測(cè)量工具需要與生產(chǎn)基地的主要成功指標(biāo)結(jié)合起來,去尋找所有生產(chǎn)中的改善機(jī)會(huì)。 OEE性能(著重生產(chǎn)工廠&設(shè)備)和生產(chǎn)周期長(zhǎng)短(著重流程)是進(jìn)行改善的驅(qū)動(dòng)器,而不是用于不同工廠之間的性能比較。
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