企業(yè)OEE計(jì)算問題的解決
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OEE(Overall Equipment Effectiveness),即設(shè)備綜合效率，其本質(zhì)就是設(shè)備負(fù)荷時間內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。企業(yè)在進(jìn)行OEE計(jì)算時常常遇到很多迷惑的問題，如工廠停水、停電、停氣、停汽使設(shè)備不能工作，等待定單、等待排產(chǎn)計(jì)劃、等待檢查、等待上一道工序造成的停機(jī)，不知如何計(jì)算。本文引入非設(shè)備因素停機(jī)的概念，修改了OEE的算法，使計(jì)算得到的OEE更能夠真實(shí)反映設(shè)備維護(hù)的實(shí)際狀況，讓設(shè)備完全利用的情況由完全有效生產(chǎn)率這個指標(biāo)來反映。同時介紹了在不同情況下如何分析設(shè)備損失的PM分析流程。
一、OEE表述和計(jì)算實(shí)例
OEE=時間開動率×性能開動率×合格品率
其中，時間開動率= 開動時間/負(fù)荷時間
而，負(fù)荷時間= 日歷工作時間-計(jì)劃停機(jī)時間
開動時間= 負(fù)荷時間 □ 故障停機(jī)時間 □ 設(shè)備調(diào)整初始化時間（包括更換產(chǎn)品規(guī)格、更換工裝模具、更換刀具等活動所用時間）
性能開動率= 凈開動率×速度開動率
而，凈開動率= 加工數(shù)量×實(shí)際加工周期/開動時間
速度開動率= 理論加工周期/實(shí)際加工周期
合格品率= 合格品數(shù)量/ 加工數(shù)量
在OEE公式里，時間開動率反映了設(shè)備的時間利用情況；性能開動率反映了設(shè)備的性能發(fā)揮情況；而合格品率則反映了設(shè)備的有效工作情況。反過來，時間開動率度量了設(shè)備的故障、調(diào)整等項(xiàng)停機(jī)損失，性能開動率度量了設(shè)備短暫停機(jī)、空轉(zhuǎn)、速度降低等項(xiàng)性能損失；合格品率度量了設(shè)備加工廢品損失。
例1: 設(shè)某設(shè)備1天工作時間為8h, 班前計(jì)劃停機(jī)20min, 故障停機(jī)20min, 更換產(chǎn)品型號設(shè)備調(diào)整40min, 產(chǎn)品的理論加工周期為0.5min/件, 實(shí)際加工周期為0.8min/件, 一天共加工產(chǎn)品400件, 有8件廢品, 求這臺設(shè)備的OEE。
計(jì)算：負(fù)荷時間= 480-20 = 460 min
開動時間= 460-20-40 = 400 min
時間開動率= 400/460 = 87%
速度開動率= 0.5/0.8 = 62.5%
凈開動率= 400×0.8/400 = 80%
性能開動率= 62.5%×80% = 50%
合格品率= (400-8)/400 = 98%
于是得到OEE = 87%×50%×98% = 42.6%。有些企業(yè)還可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際, 用便于統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來推算
TPM[2]。
例2．設(shè)備負(fù)荷時間a=100h，非計(jì)劃停機(jī)10h，則實(shí)際開動時間為b=90h；在開動時間內(nèi)，計(jì)劃生產(chǎn)c=1000個單元產(chǎn)品，但實(shí)際生產(chǎn)了d=900個單元；在生產(chǎn)的e=900個單元中，僅有f=800個一次合格的單元。
計(jì)算：可以簡化為
OEE = （b/a）×（d/c）×（f/e）= （90/100）×（900/1000）×（800/900） = 72%
OEE還有另一種表述方法，更適用于流動生產(chǎn)線的評估, 即OEE= 時間開動率×性能開動率×合格品率，
而時間開動率= 開動時間/計(jì)劃利用時間而，
計(jì)劃利用時間= 日歷工作時間-計(jì)劃停機(jī)時間，
開動時間= 計(jì)劃利用時間 □ 非計(jì)劃停機(jī)時間
性能開動率= 完成的節(jié)拍數(shù)/計(jì)劃節(jié)拍數(shù)
其中計(jì)劃節(jié)拍數(shù)= 開動時間/標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍時間
合格品率= 合格品數(shù)量/加工數(shù)量
這與前述的OEE公式實(shí)際上是同一的。
例3：設(shè)某企業(yè)一個工作日的生產(chǎn)數(shù)據(jù)如表1。
表1 某企業(yè)一個工作日的生產(chǎn)數(shù)據(jù)(The productive data of a working day from a factory)
|
日歷工作時間(min) |
計(jì)劃停機(jī)時間(min) |
計(jì)劃開動時間(min) |
非計(jì)劃停機(jī)時間(min) |
更換調(diào)整時間(min) |
開動時間(min) |
完成節(jié)拍數(shù) |
返修件數(shù) |
一次合格件數(shù) |
|
1440 |
530 |
910 |
115 |
12 |
783 |
203 |
51 |
152 |
注：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍時間為3min
計(jì)算：停機(jī)時間= 115+12 = 127 min
計(jì)劃開動時間= 910 □ 127 = 783 min
時間開動率= 783/910 = 86%
計(jì)劃節(jié)拍數(shù)= 開動時間/標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍時間 = 783/3 = 261
性能開動率= 203/261 = 77.7%
合格品率= 一次合格品數(shù)/完成產(chǎn)品數(shù) = 152/203 = 74.9%
于是得到OEE = 86% ×77.7%×74.9% = 50%
二、OEE的實(shí)質(zhì)
如果追究OEE的本質(zhì)內(nèi)涵，其實(shí)就是計(jì)算周期內(nèi)用于加工的理論時間和負(fù)荷時間的百分比。請注意，當(dāng)展開OEE公式，有
OEE = 時間開動率×性能開動率×合格品率
=（開動時間/負(fù)荷時間）×（加工數(shù)量×實(shí)際加工周期/開動時間）×（理論加工周期/實(shí)際加工周期）×（合格產(chǎn)量/加工數(shù)量）
=（開動時間×加工數(shù)量×實(shí)際加工周期×理論加工周期×合格產(chǎn)量） /（負(fù)荷時間×開動時間×實(shí)際加工周期×加工數(shù)量）
約去分子、分母的公因子，
OEE = （理論加工周期×合格產(chǎn)量）/負(fù)荷時間 = 合格產(chǎn)品的理論加工總時間/負(fù)荷時間
這也就是實(shí)際產(chǎn)量與負(fù)荷時間內(nèi)理論產(chǎn)量的比值。
三、 利用OEE進(jìn)行損失分析
既然上述的計(jì)算方法可以如此簡單，那么為什么要用這么復(fù)雜的公式呢？主要是為了分析問題。計(jì)算OEE值不是目的，而是為了分析六大損失。設(shè)備的OEE水平不高，是由多種原因造成的，而每一種原因?qū)EE的影響又可能是大小不同。在分別計(jì)算OEE的不同“率”的過程中，可以分別反映出不同類型的損失。
各類企業(yè)設(shè)備不同，損失也可能不同。我們當(dāng)然可以靈活構(gòu)造不同的損失分析圖。
進(jìn)一步，我們還可以結(jié)合運(yùn)用PM分析方法（即通過物理現(xiàn)象尋求人、機(jī)、料、法、環(huán)等原因的分析方法），對OEE不高的原因進(jìn)行分析。例如，當(dāng)設(shè)備的OEE水平不高，從OEE計(jì)算看出是時間開動率低下，于是將時間開動率用方框框起來，再問為什么時間開動率不高，發(fā)現(xiàn)是設(shè)備故障引起，再繼續(xù)往下分析，直到找出根本原因?yàn)橹埂?br />
企業(yè)還可以利用魚骨分析方法從OEE的水平追溯各種損失和原因。
四、OEE 計(jì)算中遇到的困難和解決方案
我們在計(jì)算OEE時，遇到計(jì)劃停機(jī)以外的外部因素，如無訂單、停水、電、氣、汽、停工待料等因素造成停機(jī)損失，常不知把這部分損失放到哪部分去計(jì)算。有人把它們列入計(jì)劃停機(jī)，但它們又不是真正意義上的計(jì)劃停機(jī)。如果算做故障停機(jī)，但又不是設(shè)備本身故障引起的停機(jī)。各個企業(yè)的計(jì)算五花八門，失去相互的可比性。當(dāng)我們把OEE的計(jì)算作一個擴(kuò)展，給出“設(shè)備完全有效生產(chǎn)率（TEEP）”這一新概念和新算法，上述的問題可以迎刃而解。TEEP的結(jié)構(gòu)及特征時間，損失與各項(xiàng)效率的關(guān)系。
五、在引入TEEP條件下OEE公式的修正
在引入TEEP條件下, 因?yàn)槲覀円呀?jīng)把非設(shè)備因素（ 即設(shè)備外部因素）1引起的停機(jī)損失分離出來，作為利用率的損失來度量，故在計(jì)算OEE時，設(shè)備的時間開動率就要做相應(yīng)調(diào)整。
在TEEP計(jì)算中
設(shè)備利用率=（日歷工作時間□計(jì)劃停機(jī)時間□設(shè)備外部因素停機(jī)時間）/日歷工作時間
正確的OEE計(jì)算，應(yīng)該有
設(shè)備時間開動率= 開動時間/負(fù)荷時間
其中，負(fù)荷時間= 日歷工作時間□計(jì)劃停機(jī)時間□設(shè)備外部因素停機(jī)時間
開動時間= 負(fù)荷時間□設(shè)備調(diào)整初始化時間（包括更換產(chǎn)品規(guī)格、更換工裝模具、更換刀具等活動所用時間）
其它公式的算法和項(xiàng)目內(nèi)容不變。
這樣計(jì)算得到的OEE可以準(zhǔn)確反映設(shè)備本身的問題，能夠客觀評價企業(yè)的
設(shè)備管理水平，同時也不會使企業(yè)之間的OEE因理解與算法不同而不可比。如果要全面反映企業(yè)設(shè)備效率，即把所有與設(shè)備有關(guān)和無關(guān)的因素都考慮在內(nèi)，則可以通過TEEP來反映。