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裝置綜合效率(OEE)的計算方法是如何計算的?

  • 由 AI汽車製造業 發表于 綜合
  • 2021-09-29
簡介本文引入非裝置因素停機的概念,修改了OEE的演算法,使計算得到的OEE更能夠真實反映裝置維護的實際狀況,讓裝置完全利用的情況由完全有效生產率TEEP這個指標來反映

均衡產量如何計算公式

OEE(Overall Equipment Effectiveness),即裝置綜合效率

,OEE是一項指標,它確定了真正有效的計劃生產時間的百分比。它旨在透過準確跟蹤實現“完美生產”的進度來支援TPM計劃。

企業在進行OEE計算時常常遇到很多迷惑的問題,如工廠停水、停電、停氣、停氣使裝置不能工作,等待訂單、等待排產計劃、等待檢查、等待上一道工序造成的停機,不知如何計算。本文引入非裝置因素停機的概念,修改了OEE的演算法,使計算得到的OEE更能夠真實反映裝置維護的實際狀況,讓裝置完全利用的情況由完全有效生產率TEEP這個指標來反映。本文同時介紹了在不同情況下如何分析裝置損失的 PM分析流程。

裝置綜合效率(OEE)的計算方法是如何計算的?

01

OEE計算

OEE= 時間開動率×效能開動率×合格品率

裝置綜合效率(OEE)的計算方法是如何計算的?

在OEE公式裡,時間開動率反映了裝置的時間利用情況;效能開動率反映了裝置的效能發揮情況;而合格品率則反映了裝置的有效工作情況。反過來,時間開動率度量了裝置的故障、調整等項停機損失,效能開動率度量了裝置短暫停機、空轉、速度降低等項效能損失;合格品率度量了裝置加工廢品損失。

裝置綜合效率(OEE)的計算方法是如何計算的?

計算舉例:

某工廠實施8小時作業體制,其中中午休息1小時,上班時間包括早會,檢查,清掃等20分鐘,上、下午期間各休息15分鐘。

有一臺裝置,因應市場需要,每天加班30分鐘,該裝置理論節拍為0。8分鐘,在正常稼動時間內應生產575件,但實際僅生產出418件,實際測得的節拍為1。1分鐘,當天更換刀具及故障停機時間為70分鐘。

不良率維持2%。

請問該裝置的裝置綜合效率為多少?

計算:

A:實際作業時間 =480+30=510min

B:計劃停止時間 50min

C:負荷時間 510-50=460min

D:停機損失時間 70min

E:稼動時間 C-D=390min

G:生產量418件

H:良品率 98%I:理論節拍0。8

時間開動率 = (460-70)/460 = 84。8%

效能開動率 = (0。8*418)/390 = 85。7%

合格品率 = 98%

於是得到 OEE = 84.8% ×85.7%×98% = 71.2%

02

OEE的實質

如果追究OEE的本質內涵,其實就是計算週期內用於加工的理論時間和負荷時間的百分比。

請注意,當展開OEE公式,有 OEE=時間開動率×效能開動率×合格品率=(開動時間/負荷時間) ×(加工數量×實際加工週期 /開動時間)×(理論加工週期/實際加工週期)×(合格產量/加工數量)= (開動時間×加工數量×實際加工週期×理論加工週期×合格產量)/(負荷時間×開動時間×實際加工週期×加工數量)約去分子、分母的公因子,OEE = (理論加工週期×合格產量)/負荷時間 = 合格產品的理論加工總時間/負荷時間,這也就是實際產量與負荷時間內理論產量的比值。

03

利用OEE進行損失分析

既然上述的計算方法可以如此簡單,

那麼為什麼要用這麼複雜的公式呢?主要是為了分析問題。

計算OEE值不是目的,而是為了分析六大損失。裝置的OEE 水平不高,是由多種原因造成的,而每一種原因對OEE的影響又可能是大小不同。在分別計算OEE的不同“率”的過程中,可以分別反映出不同型別的損失。

進一步,我們還可以結合運用PM分析方法,對 OEE不高的原因進行分析。例如,當裝置的 OEE水平不高,從 OEE計算看出是時間開動率低下,於是將時間開動率用方框框起來,再問為什麼時間開動率不高,發現是裝置故障引起,再繼續往下分析,直到找出根本原因為止。

裝置綜合效率(OEE)的計算方法是如何計算的?

04

OEE計算中遇到的困難和解決方案

我們在計算OEE時,遇到計劃停機以外的外部因素,如無訂單、停水、電、氣、汽等因素造成停機損失,常不知把這部分損失放到哪部分去計算。有人把它們列入計劃停機,但它們又不是真正意義上的計劃停機。如果算做故障停機,但又不是裝置本身故障引起的停機。各個企業的計算五花八門,失去相互的可比性。當我們把OEE的計算作一擴充套件,給出“裝置完全有效生產率(TEEP)”這一新概念和新演算法,上述的問題可以迎刃而解。

裝置綜合效率(OEE)的計算方法是如何計算的?

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在引入TEEP條件下OEE公式的修正

在引入TEEP條件下, 因為我們已經把非裝置因素(即裝置外部因素)引起的停機損失分離出來,作為利用率的損失來度量,故在計算OEE時,裝置的時間開動率就要做相應調整。

在TEEP計算中

裝置利用率=(日曆工作時間 - 計劃停機時間 - 裝置外部因素停機時間) / 日曆工作時間

正確的OEE計算,應該有裝置時間開動率= 開動時間 / 負荷時間

其中,負荷時間=日曆工作時間 - 計劃停機時間 - 裝置外部因素停機時間

開動時間=負荷時間 - 裝置調整初始化時間(包括更換產品規格、更換工裝模具、更換刀具等活動所用時間)

其他公式的演算法和專案內容不變。這樣計算得到的 OEE可以準確反映裝置本身的問題,能夠客觀評價企業的裝置管理水平,同時也不會使企業之間的OEE因理解與演算法不同而不可比。如果要全面反映企業裝置效率,即把所有與裝置有關和無關的因素都考慮在內,則可以透過TEEP來反映。

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06

企業OEE計算疑惑辨析

筆者根據眾多企業的統計和計算實際,提出將OEE公式的計算方法加以修正。

原來的

★ 負荷時間 =日曆工作時間 -計劃停機時間

現在修正為:

★ 負荷時間 =日曆工作時間 -計劃停機時間 -非裝置因素停機時間

原來的

★ 開動時間 =負荷時間 -故障停機時間 -安裝、調整和初始化停機時間, 仍保持不變

上述的“非裝置因素停機”包括開工不足停機、等待訂單、等待計劃排產、因企業系統管理不善或外部環境而造成的停水、停電、停汽、停氣,使需要上述供給的裝置停機。上述的停機損失並不屬於停機裝置本身的問題,而是大系統對裝置的影響。

上述的“計劃停機”應界定為裝置生產前後的例行保養,如加油、加冷卻劑、停機點檢、清掃、緊固、升溫、預熱、升速等活動。計劃停機應不包括因更換產品而造成的工、模、夾具更換,裝置引數調整所造成的停機。這樣修正之後所計算得到的 OEE,基本反映了裝置本身人-機系統的維護狀況。而全面裝置效率發揮狀況可以由完全有效生產率來反映。

完全有效生產率 =裝置利用率×裝置綜合效率( OEE)

其中,裝置利用率=(日曆工作時-計劃停機時間-非裝置因素停機時間)/ 日曆工作時間,由此看出,完全有效生產率把因為裝置本身保養不善的損失和系統管理不善、裝置產能不平衡、企業經營不善損失全面地反映出來。而OEE的計算公式則主要反映了裝置本身的系統維護、保養和作業效率狀況。

上述OEE的計算中,合格品率既反映了裝置狀況不良損失,又反映了操作、工藝執行、引數控制方面的損失。從裝置管理的角度來看,合格品率不一定全面、真實地反映裝置維護、保養水平。筆者建議引入一個純裝置合格品率的概念,即純裝置合格品率 =合格品數量/(生產數量-非裝置因素廢品數量)

由此引出了純裝置OEE的概念,簡記為 OEE純。

OEE純 = 時間開動率×效能開動率×純裝置合格品率

裝置綜合效率(OEE)的計算方法是如何計算的?

這裡的時間開動率是上述經過修正的公式,效能開動率的定義不變。OEE 純更集中反映了裝置維護、保養水平。完全有效生產率的公式不必修改。OEE純僅僅是為了集中、客觀反映裝置維護、保養水平。因為完全有效生產率就是全面反映裝置的總效率狀況,沒有必要分清哪些是因為裝置,哪些是來自裝置以外的因素。

另外,有些企業在OEE計算時,出現了效能開動率大於 100%的狀況,甚至有的高達 150%。眾所周知,效能開動率 =淨開動率×速度開動率,其中,效能開動率=(生產數量×實際加工週期)/ 開動時間。效能開動率反映了實際加工產品所用時間與開動時間的比例,它的高低反映了生產中的裝置空轉,無法統計的小停機損失。淨開動率是不大於100%的統計量。問題就出在速度開動率上。

★ 速度開動率 =理論加工週期 / 實際加工週期

原則上,理論加工週期不大於實際加工週期,即速度開動率是不大於100%的統計結果。有的企業裝置加工運轉速度超出了設計速度,這樣使速度開動率超過 100%,進而使效能開動率超過 100%。筆者認為,速度開動率超過 100%是不合理、也是不可取的,理由如下:

1)如果裝置開動速度超過了設計速度,就如同設計負荷5噸的大橋開過8噸的汽車一樣,是掠奪性的使用裝置,是不可取、不科學的做法,不應提倡。

2)若裝置的原設計指標保守,根據實際,裝置開動速度可以提升。經過論證,這種提升不會造成對裝置的損壞。那麼,應該改變裝置的設計速度指標,即理論加工週期,使速度開動率始終保持為一個不大於100%的統計結果。

3)因為異常提升裝置執行速度(使裝置過早進入耗損故障狀態)造成速度開動率不正常的誇大,得到較高的OEE水平,掩蓋了裝置維護不當等問題,可能誤導企業,不利於激發裝置管理者對人—機系統六大損失的攻關和控制。

總之,讓OEE應保持為一個不大於 100%的統計量,可以激發企業始終不渝地致力於 OEE的提升。

07

結語

本文根據企業的執行實際,提出修正的OEE演算法,又提出 OEE純的概念。同時澄清了速度開動率的統計計算問題。如果企業 OEE的計算按筆者介紹的規範演算法統一起來,就可以使這一指標橫向、縱向可比。同時可以使這一指標客觀反映裝置維護狀況,成為引導裝置管理進步的積極因素。

End

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這是AI製造(AI-Production)釋出的第1606

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