Меню

OEE Сила Общей Эффективности Оборудования



Эффективность использования производственного оборудования

Антоненко Игорь К.т.н, начальник отдела НПП «СпецТек»

Крюков Игорь Генеральный директор ООО «АйТиЭм»

Шестопалов Павел Руководитель проекта OEE филиала Ершово ООО «Валио»

Конкуренция, стремление занять новые рынки, повысить стоимость бизнеса и, наконец, увеличить прибыль — все это дает импульсы инициативам по расширению производства, инвестированию десятков и сотен миллионов рублей в новое производственное оборудование. Однако, планируя инвестиции, далеко не каждый руководитель может ответить на вопрос — а эффективно ли используются имеющиеся мощности? Тот же вопрос уместно поставить и тогда, когда оборудование уже закуплено и введено в эксплуатацию. Причем, здесь нужно не только ответить, а обосновать свой ответ количественными показателями.

Естественно, руководитель предприятия понимает, что оборудование функционирует в условиях ограничений, препятствующих повышению эффективности его использования. Часть этих ограничений неизбежна: нерабочее время (остановки на выходные и праздничные дни), плановые остановки (на переналадку, на техническое обслуживание и предупредительные ремонты, загрузку сырья), потери скорости на вывод остановленного оборудования в номинальный режим работы и т.д. Проще всего принять эти потери времени как данность и вычеркнуть их из календаря.

Но именно здесь и кроются проблемы, требующие внимания. Действительно ли все остановки проходили планово, или где-то были неплановые увеличения их длительности или количества? Если были, то как определить, в каком месте технологического процесса, когда и по какой причине?

Рис. 1. Реальное время производства и потери производственного времени

Еще более очевидно, что нехватка обслуживающего персонала, отвлечения на совещания, недостача сырья, сбои в энергоснабжении, дефекты и отказы оборудования приводят к неплановым простоям, снижению скорости работы технологических систем, а значит к потерям в объемах производства. Более того, в отсутствие выхода продукции в течение этих интервалов времени, затраты все равно осуществляются (зарплата персонала, аренда площадей и оборудования и т.д.) и увеличивают себестоимость. Очевидно также, что те периоды, когда производился брак, эквивалентны потерям времени.

Каждый такой вид потерь «отщипывает» свою лепту от времени, в течение которого оборудование могло бы производить продукцию. В итоге, реальное время производства соотносится с календарным так, как показано на рис. 1. Знает ли об этом руководитель, принимающий решение о развертывании дополнительных мощностей?

Видимо, догадывается, но не знает точно, где и сколько «зарыто» рабочего времени, и как его извлечь, как откопать этот своеобразный клад, скрытый завесой неконтролируемых факторов. Ведь реальный производственный процесс — это десятки и сотни возможных причин потерь рабочего времени. Как их выявить, и как ими управлять?

Что такое OEE?

Вам трудно управлять всеми потерями и их причинами одновременно? — и не пытайтесь это делать, а лучше установите, у каких видов потерь наибольший вклад, выявите их причины и сконцентрируйтесь только на них. Перефразируя правило Парето — 80 процентов потерь производственного времени обусловлены 20 процентами причин. Соответственно, справившись с главными проблемами, можно потом перейти к следующим 20 процентам, но уже на новом уровне общих потерь.

Упоминание здесь о «видах» уже подразумевает наличие некой классификации и системности. Необходимость сфокусироваться на наибольшей составляющей потерь требует измерений. Действительно, управлять можно тем, что можно измерить. А в данном случае еще важна оперативность измерений и реагирования. Этим потребностям отвечает известный в мировой практике показатель OEE — Overall Equipment Effectiveness, используемый для измерения общей эффективности оборудования.

Показатель OEE демонстрирует, что с помощью простого алгоритма расчета и анализа можно получить ответ на важнейший для руководителя предприятия вопрос — каким путем можно быстро и значительно увеличить выпуск продукции, не вводя дополнительных мощностей? Показатель OEE вскрывает «черный ящик» потерь и позволяет уловить проблемные места производства.

Согласно определению [1], показатель OEE учитывает три фактора:

1. А — Готовность (Availability) — учитывает потери, связанные с простоями оборудования (Down Time Loss).

A = (Фактически отработанное время) / (Плановое время выпуска продукции)

2. P — Производительность (Performance) — учитывает потери, связанные с уменьшением скорости производства (Speed Loss).

P = (Количество произведенной продукции / Время работы) / (Норма производства в час)

3. Q — Качество (Quality) — учитывает потери, связанные с низким качеством продукции (Quality Loss).

Q = (Количество качественной продукции) / (Количество произведенной продукции)

Результирующее выражение для расчета OEE:

OEE = A * P * Q.

В международной практике принято считать плохим показатель OEE менее 65%, удовлетворительным — от 65% до 75%, хорошим — более 75% (мировые промышленные лидеры имеют значения 80–85%) [2].

Что нужно для измерения OEE?

Для того чтобы получать показатель OEE, необходимо в каждую рабочую смену регистрировать переходы оборудования из рабочего в нерабочее состояние и наоборот. При этом должно фиксироваться время нахождения в том или ином состоянии.

Чтобы потом анализировать причины потерь, регистрация этих переходов должна сопровождаться указанием их причин (должен быть разработан справочник причин). Каждой смене необходимо регистрировать количество произведенной продукции, количество брака (или качественной продукции), причины брака.

Чтобы сравнивать рабочие смены, технологические линии или участки по их вкладу в итоговый OEE, расчет показателя нужно проводить с соответствующей выборкой данных — по сменам, линиям и т.д. Как правило, требуются расчеты на разные периоды производства и т.д. После корректирующих действий, направленных на устранение причин потерь, необходим контроль их результативности, то есть оценка нового значения OEE и анализ в нужных разрезах. Таким образом, должен осуществляться непрерывный мониторинг OEE. Вся информация должна накапливаться, храниться и быть доступна руководителю для анализа в удобном виде — в виде гистограмм или графиков.

Все это на первый взгляд легко сделать. Но практическая реализация расчета и мониторинга OEE с использованием бумажных носителей информации сталкивается с серьезными трудностями, как только мы имеем дело с более-менее крупным производством. Не помогают и первичные средства автоматизации, такие как таблицы Excel, если нужно обрабатывать большие массивы данных.

Поэтому задача мониторинга OEE может быть практически решена только в корпоративной информационной системе, которая обеспечит единую среду данных по OEE для всех вовлеченных лиц — руководителей разных уровней, производственного и ремонтного персонала. Преимущества, которые дает информационная система, хорошо известны. Это однократность ввода данных (не происходит переписывания из одного бумажного журнала в другой), один единый экземпляр данных на всех (не происходит чреватого противоречиями размножения экземпляров записей), удаленный доступ к данным (нет этапа физической транспортировки данных от источника к получателю) и т.д.

Кроме того, по нашему убеждению, эффективная система мониторинга OEE должна иметь в качестве своей основы информационную систему технического обслуживания и ремонта (ИС ТОиР) оборудования, и быть как бы надстройкой над ИС ТОиР. Данные из ИС ТОиР — о проведенных ремонтах, статистика отказов и повреждений оборудования и узлов, статистика дефектов, — это ценная информация, которая должна использоваться в системе мониторинга OEE для выявления причин потерь.

То есть на предприятии должна строиться интегрированная система управления эффективностью использования оборудования, включающая в себя ИС ТОиР и систему мониторинга OEE. В этом случае можно будет, проводя декомпозицию причинно-следственных связей, продвигаться от общих причин к частным, находить первопричины потерь и принимать решения, направленные на их устранение. Например, можно двигаться по информационным связям между записями: от выявленного внепланового простоя — к причине простоя (поломка) — далее к характеру поломки (разрушение подшипника) — далее к причине поломки (отсутствие смазки). При этом две первые записи вносят производственники, а последние — ремонтный персонал. При анализе за достаточно больший интервал времени можно выявлять повторяющиеся поломки и причины, повторяющиеся из-за них простои и т.д.

Работники ремонтной (сервисной) службы вводят в ИС ТОиР отчеты о выполненных работах, с указанием использованных запчастей и материалов, их стоимости, трудоемкости работ, стоимости услуг внешних организаций. Прослеживая связь от поломок к причинам и далее к затратам на ремонт, можно получать оценку не только по потерям производства из-за простоя, но и определить, какие прямые затраты понесло предприятие.

Как это выглядит?

Функции пользователей системы мониторинга показателей OEE могут быть распределены следующим образом. Производственный персонал фиксирует в системе все остановки оборудования за смену, указывая их причины из справочника состояний — поломка, отсутствие подачи сырья, порча упаковки (рис. 2) и т.д. Для работоспособного состояния оператор регистрирует устанавливаемую скорость работы производственной линии для последующего анализа распределения производительности выпуска продукции. В конце смены оператор регистрирует в системе количество произведенной продукции и брака, норму скорости выработки.

Рис. 2

Рис. 2. Цепочка состояний оборудования, для которого измеряется OEE
(Кликните по изображению для его увеличения)

Рис. 2

Рис. 3 Сводка о дефектах с указанием причин и последствий
(Кликните по изображению для его увеличения)

Ремонтный персонал, целью которого является обеспечение работоспособности (готовности) производственного оборудования, использует журнал дефектов в ИС ТОиР (рис.3). Все отказы и повреждения регистрируются, конкретизируются их виды и причины. Планируются работы по их устранению. Накопленная статистика о распределении дефектов по причинам, последствиям и критичности используется для планирования предупреждающего обслуживания, своевременного обеспечения запасными частями и материалами. В базу данных вносятся отчеты о проведенном обслуживании и ремонтах, которые наряду с зарегистрированными дефектами хранятся в электронных формулярах оборудования и журналах выполненных работ. Эти данные содержат сведения о трудозатратах, заменах запчастей, причинах дефектов, фактической и плановой стоимости работ и т.д. и могут быть выведены из системы на печать.

Рис. 2

Рис. 4. Показатели распределения использования рабочего времени за смену
(Кликните по изображению для его увеличения)

Руководитель среднего звена получает оперативные данные за смену о показателях потерь рабочего времени и данные распределения по скорости производства (рис. 4), оценивает показатели OEE, анализирует причины потерь, планирует мероприятия по улучшению процесса обслуживания оборудования, контролирует выполнение запланированных мероприятий.

Высшее руководство получает оперативные данные о показателях OEE за любой период (рис. 5), оценивает показатели OEE, анализирует причины потерь по диаграммам Парето (рис. 6), демонстрирующих основные причины потерь рабочего времени.

Рис. 5

Рис. 5. Сводные показатели OEE за выбранный период

Таким образом, методика OEE дает возможность систематизировать факторы, снижающие эффективность работы оборудования, увидеть степень их воздействия и, как следствие, влиять на результат не на уровне предположений и интуиции, а используя современный и эффективный инструмент управления. Для любого достаточно крупного и современного производства это крайне важно.

Рис. 6

Рис. 6. Диаграмма причин простоев

1. Hansen, Robert C. Overall Equipment Effectiveness: a powerful production /maintenance tool for increased profits. Industrial Press, 2001. ISBN 0–8311–3138–1.

2. Hansen, Robert C. Unleashing the Power of OEE//Maintenance technology articles. — 1998. — June. (www.mt-online.com).

3. Крюков И.Э., Антоненко И.Н. Автоматизация управления ремонтами и ТО на предприятии пищевой промышленности// Пищевая промышленность. — 2009. -№5. — С. 22–24.

Источник

Методы улучшения использования основных средств

Основные средства – это объекты, которые используются компанией с целью извлечения выгоды. От эффективности их применения зависит выгода предприятия и размер убытков.

Как определить эффективность эксплуатации ОС?

Прежде чем увеличивать эффективность использования ОС, нужно правильно определить этот показатель. Анализируется он на основании четырех значений:

  • Структура основных средств. Нужно высчитать, сколько в процентах занимает оборудование, которое постоянно эксплуатируется и приносит прибыль, от общего объема ОС.
  • Первоначальные характеристики объектов ОС. К первоначальным характеристикам относится степень надежности, срок эксплуатации, степень автоматизации, пригодность к ремонту. На их основании определяется целесообразность приобретения того или иного оборудования.
  • Состояние ОС на текущее время. Требуется оценить срок эксплуатации машины, степень ее износа, возможности обновления.
  • Степень использования ОС. На предприятии могут располагаться ОС, которые приносят прибыль только теоретически. Нужно учитывать, что такое оборудование используется не в полную силу.
Читайте также:  1 Устройство и принцип работы одноковшовых экскаваторов

Перед принятием мер нужно определить текущую эффективность. В процессе анализа ОС выявляются сильные и слабые места. На основании этой информации осуществляются меры по улучшению. К примеру, одно предприятие полностью укомплектовано оборудованием. Часть машин практически не используются. Руководителю предприятия следует начать именно с продажи оборудования. То есть оптимизация начинается со слабого места компании.

Цели увеличения эффективности использования ОС

Оптимизация процессов эксплуатации ОС актуальна практически для каждого предприятия. Выполняется она со следующими целями:

  • Сокращение расходов на эксплуатацию и хранение оборудования.
  • Производство большего количества продукции при относительно меньших затратах ресурсов.
  • Уменьшение себестоимости производимого товара.
  • Повышение балансовых доходов.
  • Достижение максимального качества продукции при небольших затратах.
  • Снижение налоговой нагрузки.

Увеличение эффективности ОС позволяет конкурировать с другими компаниями. Как правило, выбирается только одно направление улучшения. К примеру, это может быть снижение себестоимости продукта, обновление используемого оборудования.

Направления совершенствования эксплуатации ОС

Как правило, оптимизация осуществляется по следующим направлениям:

  1. Техническое улучшение средств труда. Включает в себя замену устаревших машин, автоматизацию, развитие новых технологий, способных сократить издержки.
  2. Увеличение срока эксплуатации оборудования. Объединяет в себе продажу или ликвидацию бездействующих инструментов, уменьшение времени ремонта ОС, снижение простоев.
  3. Повышение качества организации и управления. Включает в себя улучшение управления на базе ЭВМ, внедрение различных разработок, повышение качества управления уже существующими объектами ОС.

Увеличение эффективности использования оборудования предполагает комплексный подход. В процессе осуществляется работа не только с оборудованием, но и с сотрудниками. Сокращения, повышение мотивации, переквалификация – все это оказывает косвенное положительное влияние на эксплуатацию ОС.

Методы повышения эффективности

Можно выделить следующие способы увеличения эффективности использования основных средств:

  • Увеличение коэффициента сменности. Цель работодателя – достижение 100% использования средств основного фонда. Достигается это путем двух- или трехсменной работы. К примеру, в первую смену трудящийся выполняет основную работу, в ночную смену выходит другой сотрудник, который исполняет погрузо-разгрузочные работы. Таким путем достигается беспрерывное производство.
  • Избавление от ненужного оборудования. Менеджеру важно проанализировать все объекты основных средств и оставить только то оборудование, которое действительно эксплуатируется. Изделия, используемые редко, серьезно сказываются на благосостоянии компании, особенно если их много. Ненужное оборудование увеличивает налог на — имущество, повышает балансовую прибыль. Оптимальный выход – его продажа.
  • Увеличение концентрации ОС, комбинирование производства. Нужно для уменьшения используемой площади и, как следствие, снижения платы за аренду. Применение меньших мощностей позволит снизить налогооблагаемую базу, повысить выработку с единицы площади.
  • Покупка современных ОС, меры по модернизации. Современное оборудование обеспечит уменьшение издержек, исключит простои. Оно требуется для повышения объемов выработки, уменьшения себестоимости продукции, увеличения ее качества.
  • Утверждение адекватного плана ремонтных работ. Регулярный плановый и капитальный ремонт позволяет снизить простои объектов РС. Новый подход к ремонтным работам может включить в себя организацию собственной ремонтной службы компании, что обеспечит своевременное и недорогое ТО.
  • Увеличение уровня квалификации обслуживающего персонала. Обязательная составляющая модернизации основных средств. Нужна для увеличения выработки, качественного изменения продукции. Обученный персонал – это полноценная эксплуатация оборудования на максимуме его возможностей.
  • Регулярное обновление ОС. Моральный и физический износ оборудования делает невозможной конкурентную борьбу с другими компаниями. Современные изделия, как правило, позволяют экономить электроэнергию, обеспечивают безотходное производство.
  • Повышение качества подготовки материалов и сырья. Обеспечивает экономию ресурсов и сокращает время на подготовку. Рассмотрим некоторые из методов: введение рекламаций на некачественное сырье, оптимизация процессов транспортировки.
  • Увеличение уровня механизации и автоматизации производства. Расходы на персонал являются практически главным источником трат предприятия. Автоматизация позволяет сократить количество сотрудников. Это позволяет не только сократить расходы на выплату зарплат, но и снизить траты на взносы в различные фонды.
  • Увеличение качества исходного сырья. Чем качественнее сырье, тем больше выход товара. Следовательно, увеличивается и фондоотдача.
  • Внедрение на предприятии зарубежных достижений. Основная характеристика современных производственных разработок – максимальная экономия при сохранении качества изделий. Внедрение их на предприятии обозначает однократные расходы и уменьшение трат в дальнейшем. Современные мощности также направлены на безотходное производство, что дополнительно уменьшает расходы.

Выбор конкретного метода улучшения зависит от типа и сферы производства, текущего состояния компании.

ВАЖНО! Совершенствование использования ОС нужно начать с анализа текущей эффективности эксплуатации. Затем следует приступить к исследованию слабых мест предприятия. Улучшать следует то, что действительно нуждается в модернизации. В процессе следует соотнести расходы на улучшения с предполагаемыми доходами после процедуры оптимизации. Новшества вводятся только после длительной подготовки и исследования текущей ситуации на предприятии.

Источник

OEE: Сила Общей Эффективности Оборудования

Использование в качестве агрессивной бизнес-стратегии улучшение показателя OEE (Overall Equipment Effectiveness — Общая Эффективность Оборудования) позволит вам быстрее повысить эксплуатационную производительность. В данной статье даются объяснения и практические рекомендации по расчету этого показателя

Компании использовали множество подходов для оптимизации производственных процессов. Но только некоторые из них были действительно успешными. Надо заметить, что оптимизация эффективности сложных операций является сложной задачей, так как все составные части этих процессов находятся в постоянном движении, протекают параллельно и оказывают взаимное влияние на ключевые производственные параметры среди которых можно назвать, например, обеспечение сырьем, управление процессом, качество, надежность, отходы, выход, доставка и тестирование.

Для лучшего понимания того, как протекает процесс производства и выявления ограничений, препятствующих повышению его эффективности используется показатель OEE, который объединяет производственные аспекты эффективности, выход продукции и качество одним общим показателем.

Конечно, невозможно одним показателем уловить насколько сильна и здорова производственная деятельность, однако OEE является одним из статических показателей, который позволяет быстро оценить насколько хорошо данный процесс соотносится с производственным планом и позволяет раскрыть секреты «черного ящика предприятия».

Необходимо понимать влияние всех производственных и вспомогательных функций на производственную эффективность и нацеливать их на достижение задач по улучшению. Осознание того, что сферы производства управляются данными и многопрофильными командами является началом движения в сторону повышения производительности как отдельной области производства, так и всего предприятия.

Техническое сообщество играет ключевую роль в обеспечении надежности оборудования и процессов. Зачастую, когда необходимо срочно решить очередную проблему, обнаруживается, что кризис является следствием множества взаимосвязанных причин. Менеджер по проактивному обслуживанию и надежности принесет огромную пользу в своей области, если разработает показатели OEE и покажет долю надежности оборудования в этих показателях. Это может привести к двум результатам: либо большая возможности это надежность оборудования (или она равна другим возможностям и есть смысл ее улучшать) или остальные возможности больше и нужно переместить ресурсы для обеспечения больших темпов.

Специалисты, обладающие техническими навыками и знаниями о процессах, полученными из первых рук могут стать тем жизненно важным активом, обеспечивающим нахождение интуитивных решений в командах по кросс-функциональному улучшению. Такого рода команды, ориентированные на поиск и выявление ключевых ограничений, могут быстро повлиять на чистую прибыль компании. После внедрения мер по улучшению, надежность оборудования получит необходимую поддержку.

Приведенный далее практический пример вымышленного момента в производственном периоде с рядом инцидентов приведен для того, чтобы показать возможности классификации и разработки формул OEE, показывающих, что все три подхода приводят к одному и тому же значению OEE. Даже в областях без хорошей подборки данных могут быть получены точные значения OEE с использованием простейшего метода вычисления OEE (метод 3).

Во всех областях производства необходимо иметь ответы на следующие вопросы для каждого вида произведенного продукта:

  • Сколько выпущено продукции, отвечающей спецификациям?
  • Сколько времени было запланировано или предоставлено для производства данной продукции?
  • Какое идеальное или ожидаемое время цикла или скорость производства единиц этой продукции? (При отсутствии этих данных используйте значение, полученное за лучшие 4 дня в прошлом году).

При наличии этой информации, простейший метод вычисления может дать точное значение OEE для каждого произведенного продукта, а комбинированное значение OEE для области производства может быть получено распределением значений OEE для индивидуальных продуктов пропорционально доле запланированного времени, необходимого для получения каждого из этих продуктов. Результаты, полученные с применением разных методов должны сходится. Если это не так, то можно принять наименьшее значение за правильное и считать, что при использовании других методов не была учтена какая-либо возможность.

Сила OEE заключается в возможности быстрого, простого анализа всех главных процессов или ключевых систем оборудования на заводе. Теперь рассмотрим индивидуальные результаты для каждой из областей значений OEE:

  • меньше 65%. Невидимые доллары ускользают из ваших рук. Срочно нужна помощь!
  • от 65% до 75%. Удовлетворительно, если при этом результаты по итогам квартала улучшаются.
  • более 75%. Довольно хорошо, но не останавливайтесь на достигнутом. Двигайтесь в сторону мировых лидеров (более 80% для дискретных процессов и более 85% для непрерывных).

Использование показателей OEE и внедрение систем подготовки отчетов о производительности оборудования поможет любой производственной области сфокусироваться на наиболее критических параметрах успеха бизнеса. Знание того, куда необходимо двигаться является наиболее жизненно важным шагом на пути глобального прогресса.

Диаграмма Парето категорий OEE должна открыть наиболее существенные ограничения. Формирование кросс-функциональных команд для разрешения корневых причин проблем в этих областях будет способствовать повышению эффективности всего производства.

Достижение эффективности процессов при их планировании является ключевым шагом к достижению низких производственных затрат. Чтобы выигрывать в глобальной конкуренции в глобальном масштабе, необходимо применить OEE к производственным операциям и затем определить насколько эффективно используется основное оборудование относительно годового фонда рабочего времени. Существует множество примеров капиталоемких процессов, которые показывают, что производственные операции с высоким показателем OEE будут иметь самую низкую стоимость единицы производства. Следовательно, показатель общей эффективности производительности оборудования TEEP (total effective equipment performance) должен готовить платформу для OEE, упомянутым выше. (TEEP рассчитывается на основании процента календарного времени, в течение которого оборудование работает и производит качественный продукт.)

OEE можно точно рассчитать с минимальными усилиями. Этот показатель объединяет три взаимосвязанные области производства в один таким образом, что он отражает общий результат. Путем выявления скрытых возможностей предприятия и их организации в стройную систему данных, можно легко сфокусировать внимание на областях влияния для эффективного приложения усилий по улучшению. Менеджеры по обслуживанию и надежности оборудования, используя OEE проактивно смогут помочь своим организациям найти прорывные области для существенных улучшений.

Пример расчета общей эффективности оборудования OEE

Представленные ниже определения даны исходя из минимального набора для практически любой области производства. Сложные процессы должны аккумулировать информацию о каждом ключевом шаге. Разбивка на категории нужна для того, чтобы обеспечить достаточное количество деталей, чтобы сфокусироваться на приоритетах и областях улучшения главных возможностей без лишней информации, которая возникает при формировании всей картины. Согласованные категории для понимания областей возможных улучшений позволяют сравнивать их как внутри компании, так и вне её. Чтобы успешно сравнивать необходимо классифицировать все события и таким образом обеспечить сопоставимость результатов.

Читайте также:  Постановление Правительства Российской Федерации 982 от 01 декабря 2009 года

Следующий условный 40 часовой период производства с длинным списком классифицированных событий позволяет прояснить определения. Здесь показаны формулы OEE Накаджима и три метода вычисления OEE. Независимо от использованного подхода, процент OEE и процент различных потерь должны составить вместе 100 процентов. Все события должны быть классифицированы без категорий «другие» или «остальные».

Ключевые определения

  • Общее время: каждая минута на часах. Для года это будет весь календарь (60 мин. х 24ч. х 365 дней). Иногда это называют календарным временем.
  • Общая эффективность оборудования: насколько эффективно протекает процесс в то время, когда запланировано его протекание.
  • Использование актива: процент общего времени в течение которого оборудование работает.
  • Общая эффективность производительности оборудования: процент общего времени работы оборудования в течение которого оно выпускает качественный продукт.
  • Время загрузки (плановое время): время подготовки к запуску производственного процесса, включая переналадку оборудования , период загрузки информации, внеплановые остановки на проверку оборудования, персонала и качества.
  • Время работы: период времени, в течение которого система производит продукт.
  • Исключенное время: время, в течение которого выпуск продукции не запланирован графиком. Включает в себя плановые остановки для технического обслуживания оборудования (профилактическое обслуживание и остановки, запланированные как минимум за неделю), плановые совещания, время на выпуск опытных партий (если этот продукт не собираются продавать), плановое обучение (если при этом не производиться продукт), нерабочее время- праздники и выходные дни, незапланированный выпуск продукции (включая незапланированное дополнительное нерабочее время, необходимое для выполнения заказов раньше графика из-за более высокой производительности оборудования
  • Количество качественного продукта: количество произведенного продукта, удовлетворяющего спецификациям по качеству. Не включает в себя продукт, который задержан или возможно является бракованным. Если наличие брака обнаружено после отправки товара потребителю, то процент брака должен включать в себя убытки, понесенные в связи с этим. Однако, если убытки происходят вследствие серьезных проблем, то на это должно быть указано в комментариях.
  • Ожидаемое время цикла или скорость выпуска: лучшая скорость или время цикла работы основного оборудования или наименьший допустимый показатель для размера и вида производимого продукта. Например, если наименьший показатель длительности производственного цикла составляет по расчетам 17 секунд, а скорость равна 3,53 единицы в минуту, то этот темп должен быть принят за исходный для всех продуктов данного размера и вида.
  • Время остановки: как плановое, так и внеплановое время, включающее в себя запланированные операции, связанные непосредственно с эксплуатацией оборудования, например, смена продукции или изменение размера, стандартная проверка, плановая загрузка материалов, требуемая описанием процесса и т.д. Вынужденная остановка включает в себя незапланированное время простоя линии из-за внешних причин, таких как: недостача сырья, нехватка обслуживающего персонала, незапланированные совещания и т.д.
  • Время простоя: незапланированные события простоя оборудования. Простой оборудования по техническим причинам является результатом любых сбоев в работе оборудования, влияющих на само оборудование или производственный процесс . Включает простои, связанные с работой вспомогательного оборудования , коммунальными услугами, отказ оборудования из-за неправильной эксплуатации, грязи и царапин, возникших вследствие работы оборудования. Эксплутационный простой возникает из-за непредусмотренных спецификациями процедур, ошибок операторов и т.д. Простой по причинам качества включает в себя проблемы, вызванные некачественными поставщиками или сырьем, сбоям в системах контроля, внеплановыми проверками, загрязнениями от продукта или процесса и т.д.
  • Брак: общий номинальный коэффициент брака. Включает в себя производственный брак, случайный брак, брак, вызванный проверками оборудования и брак, изъятый у потребителя .Отметим, что часто компании исключают из этого показателя производственный брак. Соглашение включить его может сделать его видимым. Сверхнормативный брак, связанный с эксплуатацией оборудования должен быть обязательно упомянут с указанием основной причины его появления.
  • Потеря в скорости: процент уменьшения показателя OEE вследствие работы оборудования с более низкой скоростью, чем ожидалось для производства продукта этого размера и формата. Это потерянное время, которое представляет собой разницу между требуемым временем и временем, фактически затраченным на производство продукта. Например, оборудование работало со скоростью, наполовину меньшей нормативной в течение 340 минут. следовательно 170 минут были потеряны из-за потерь в скорости, что привело к уменьшению OEE на 9,3% (170/1830=9,3%).
  • Степень качества: количество качественного продукта деленное на общее количество произведенного продукта.

Методы расчета

Далее, на базе примера, показаны три метода расчета OEE. Заметим, что точное значение OEE может быть определено из теоретического времени цикла, количества качественных единиц продукции и запланированного времени. Пример охватывает 240 блоков по 10 минут. За исходные приняты обычный темп- 4 единицы в минуту (15-секундный цикл времени) и 3,5% брака или 96,5% выход для нормальной производственной деятельности.

Общее количество фактически произведенных единиц продукции =(1000 минут х 4 ед. в минуту) + (340 х 2 ед. в минуту)= 4680, включая 160 загрязненных (бракованных) единиц.

Число произведенных качественных единиц = (4680-160) х 0,965= 4362 качественных единиц.

Общая степень качества = общее число качественных единиц / общее число единиц = 0,932

Метод 1. Использование формул Nakajima

Время загрузки = 2400 — 570 = 1830 минут

Доступность = (1830 — 490) / 1830 = 0.732

Количество произведенных единиц продукции = 4680

Общее время цикла = [(1000 + 340) / 4680] x 60 = 17.18 секунд

Коэффициент скорости работы оборудования =15 секунд / 17.18 секунд = 0.873

Эффективность производительности = 1.0 x [4680 x (15/60)] / 1340 = 0.883

OEE = 0.732 x 0.873 x 0.932 = 59.6%

Метод 2— Использование записей журнала событий

Запланированное время = 2400 — 570 = 1830 минут

Время работы = 1000 + 340 = 1340 минут

Степень скорости = [(1000 x 1.0) + (340 x ½)] / 1340 = 0.873

Доступность = 1340 / 1830 = 0.732

OEE = 0.732 x 0.873 x 0.932 = 59.6%

Использование актива = 1340 / 2400 = 55.8%

Общее эффективность использования производительности = .558 x 0.873 x 0.932 = 45.4%

Метод 3— Использование вычислений, основанных на продукте

Теоретическое время работы = 4362 произведенных качественных единиц / 4 ед. в мин = 1090.5 мин.

Запланированное время = 2400 — 570 = 1830 минут

OEE = 1090.5 / 1830 = 59.6%

TEEP = 1090.5 / 2400 = 45.4%

Потери:

Потери от брака = (40 минут от загрязнений + [0.035 x (1170 — 40 минут)])/1830 минут = 4.3%

Потеря в скорости = 170 минут/1830 минут = 9.3%

Потери в результате плановых остановок = 170 минут/1830 минут = 9.3%

Потери в результате вынужденный остановок = 60 минут/1830 минут = 3.3%

Потери в результате простоя оборудования = (150 минут + 30 минут + 80 минут)/1830 минут = 14.2%

Потери (40.4%) + OEE (59.6%) = 100%

Больше практических материалов на эту тему смотрите вы можете найти в Альманахе «Управление производством».

Источник

Управление эффективностью использования оборудования

Управление эффективностью использования оборудования начинается с понимания, из чего это оборудование состоит и какой подход в обслуживании и ремонте к нему применять.

Можно провести аналогию с уходом за здоровьем человека. Быть более работоспособными и производительными нам помогает поддержка здоровья на нужном уровне. Для этого надо много делать: следить за питанием, получать витамины, обеспечивать организм физическими нагрузками и т.д. Для оборудования это ежедневный контроль работы основных узлов, периодическая проверка износа деталей, своевременная смазка и т.д. Если человек простудился, он купит лекарства, возможно, раньше уйдет с работы, чтобы отдохнуть дома. По оборудованию тоже видно, когда оно «простудилось». Если человек не может вылечиться самостоятельно, значит, он обратится к врачу. То же самое и с оборудованием. Важно не забывать внимательно следить за оборудованием, как за своим организмом. Если человеку нужна хирургическая операция, он уже обратится к хирургу. Соответственно какие-то ремонтные работы операторы могут сделать сами, а некоторые только с помощью ремонтного персонала.

Отсюда в программе участвуют и операторы, и ремонтники, которые вместе обеспечивают повышение надежности оборудования.

effective10-1443432222.png

Данная программа была реализована в компании как отдельный проект по повышению эффективности использования оборудования. Основные этапы проекта:

  1. Создание и развитие нормативно-технической базы по ТОиР.
  2. Контроль состояния и превентивное обслуживание.
  3. Планирование, анализ и управление работами по ТОиР.
  4. Оптимизация процессов снабжения ТМЦ и управления складами.

На первом этапе очень важно было провести классификацию всего оборудования по степени критичности и определить методику технического обслуживания и ремонтов (ТОиР). Укрупненный цикл принятия решения о выборе методики ТОиР:

effective1-1443429041.jpg

Рисунок 1. Укрупненный цикл принятия решения о выборе методики ТОиР

Основная задача в проекте была научиться не «тушить пожары», т. е. останавливаться на аварийные простои, а предотвращать появление этих простоев, затем последовательно сокращать как аварийные, так и плановые простои. Мы кардинально изменили свой подход к техническому обслуживанию и ремонту, снизив долю ремонтов «по событию», когда ремонт оборудования производится только в случае отказа или повреждения составных частей оборудования, и увеличив долю ремонтов «по состоянию», когда контроль технического состояния выполняется с периодичностью и в объеме, установленном в нормативно-технической документации, а момент начала ремонта и объем восстановления определяется техническим состоянием составных частей оборудования:

effective2-1443429093.jpg

Рисунок 2. Перераспределение долей плановых простоев ТЕХНОНИКОЛЬ при разных подходах к организации ТОиР

effective3-1443429143.jpg

Рисунок 3. Сравнение времени простоя при разных подходах к организации ТОиР

Установить причины снижения производительности до того, как это приведет к полной остановке производства, помогает процедура документирования данных о полной эффективности оборудования (ОЕЕ, Overall Equipment Effectiveness). В большинстве случаев целесообразно регистрировать три параметра работы оборудования: готовность (процент времени, в течение которого оборудование в порядке и может начать работу в любой момент), производительность (скорость работы) и качество выхода.

effective4-1443429227.jpg

Рисунок 4. Взаимосвязь составляющих ОЕЕ и производственных потерь

Итак, общая эффективность оборудования (Overall Equipment Efficiency, OEE) — показатель, позволяющий комплексно оценить эффективность построения производственного процесса, за исключением входной и выходной логистики.

OEE = Доступность X Производительность X Качество

Доступность определяется как отношение между фактическим временем производства продукции и запланированным временем.

effective7-1443429397.jpg

Производительность определяется как отношение между количеством выпущенных изделий и произведения номинальной скорости и рабочего времени.

effective8-1443429413.jpg

Качество определяется как отношение количества произведенных изделий, исключая брак, и общим количеством изделий.

effective9-1443429413.jpg

Подставив все значения в общую формулу, получаем:

effective5-1443429413.jpg

После математических сокращений видим, что достаточно трех значений для определения показателя ОЕЕ, но мы собираем информацию по всем, чтобы четко понимать, за счет чего мы можем повысить свою эффективность.

Записи о полной эффективности оборудования должны быть понятны каждому, поэтому удобно использование в них диаграмм. Операторы должны регистрировать все фактические случаи остановки, независимо от их длительности и причин. Когда график ведется долго и без ошибок, регистрация повторяющихся проблем позволит выявить тенденции и наметить пути предотвращения производственных потерь.

Рисунок 5. Динамика OEE производственных подразделений ТЕХНОНИКОЛЬ в 2011-2014 гг.

На некоторых заводах Компании для автоматизации процессов управления эффективностью оборудования используют информационную систему EAM 1 класса, в которой заложен цикл Деминга 2 . Бизнес-логика системы нацелена на предотвращение возникновения поломок путем автоматичного формирования заказ-нарядов на профилактическое обслуживание по расписанию или по отклонениям от нормативных показателей по результатам диагностики оборудования. Очень важным моментом в работе информационной системы является также то, что без анализа и указания коренной причины отказа невозможно закрыть заказ-наряд или забыть о нем.

Читайте также:  Нормативный срок службы медицинского оборудования справочник

effective6-1443429413.jpg

Рисунок 6. Цикл Деминга, встроенный в бизнес-процесс управления эффективностью использования оборудования

1 EAM от англ. Enterprise Asset Management- управление фондами и активами предприятия.

2 Доработанная Уильямом Эдвардсом Демингом кольцевая или спиралевидная схема «этапов динамичного научного процесса получения знаний» Уолтера Эндрю Шухарта, означает: P (plan) — планируй, D (do) — делай, C (check) — проверяй, A (act) — воздействуй, известна также как колесо или цикл Деминга.

Источник

Эффективность оборудования или OEE

Общая эффективность оборудования или OEE (Overall Equipment Effectiveness) — это показатель использования оборудования прямо пропорциональный Доступности, Производительности и Качеству.

На языке формул это выглядит так:

OEE=A*P*Q, где:

A – Доступность

P – Производительность

Q – Качество

Важно: ваш ОЕЕ не может быть больше 1, потому что все три показателя не более 1.

Данный показатель используется при построении систем анализа общей эффективности работы оборудования. OEE часто используется в качестве ключевых показателей эффективности, но и анализ данного показателя позволяет менеджменту компании выполнять анализ эффективности работы производства.

Фактически показатель OEE отражает потери производства. Но мы помним, бережливое производство направлено на снижение потерь. Именно поэтому данный показатель часто используется при анализе бережливых производственных систем.

Важно: ключевые потери учитываемые при расчете эффективности оборудования:

  1. Доступность – отражает потери времени из-за не плановых остановок.
  2. Производительность – показывает потери из-за снижения скорости работы оборудования.
  3. Качество – уч итывает потери из-за некачественной продукции.

Как рассчитать OEE?

Прежде, чем начинать расчеты, необходимо разобраться с временными промежутками, задействоанными в расчетах. При расчете OEE используется планируемое производственное время. (PPT). Разберемся, что оно в себя включает и как рассчитать.

Полное время или 24/7 – это время включает каждую минуту каждого дня. (All time)

Общее время работы предприятия ( POT или Plant Operating Time) – это полное время работы производства

Время плановых остановок (Planned Shut Down, PSD) – временной период всех запланированных остановок. (например: остановки на обед, ночные остановки, остановки на плановое ТОиР и т.п.) Потеря графика является частью TEEP (общая эффективная производительность оборудования). Данный временной промежуток необходимо исключить из общего времени работы.

Планируемое производственное время (Planned Production Time, PPT) -это временной период, которое производственное оборудование должно производить продукцию.

Потери времени на остановки (Down Time Loss, DTL) – время всех внеплановых остановок (например: поломки, нехватка сырья, полные склады и т.п.)

Операционное время (Operating Time, OT) – время, когда оборудование действительно работало и выпускало продукцию. Рассчитывается путем вычитания времени простоя из запланированного времени производства. (OT = PPT – DTL)

OEE используется для эффективности использования планируемого производственного времени (PPT) производства. Если планируемое производственное время используется не полностью, то в снижении показателя OEE это будет сразу заметно. Но, хочется обратить внимание, что анализ OEE позволяет находить практически все потери эффективности и производительности оборудования. Таким образом, основная цель анализа OEE – определить динамику уменьшения и/или устранения этих потерь. Конечно, идеальный OEE это 100%, но фактически очень хорошим показателем считается значение от 80%.

Планируемое производственное время находим по формуле:

PPT = POT – PSD, где:

PPT – Планируемое производственное время

POT – Общее время работы предприятия

PSD – Время плановых остановок

Теперь мы рассмотрим три фактора OEE, каждый из которых учитывает различные виды потерь. Это доступность, производительность и качество.

Важно: в расчетах эффективности оборудования (OEE) используется Операционное время (OT) и планируемое производственное время (PPT).

Эффективность оборудования и ДОСТУПНОСТЬ.

Доступность учитывает потери, которые включают любые события останавливающие запланированное производство на значительный промежуток времени (обычно несколько минут).

Например, события, которые создают потерю доступности, включают как незапланированные остановки (например, сбои станков и нехватка материалов), так и запланированные остановки (например, промежуток времени перехода с одной продукции на другую). Данный промежуток времени включается в анализ OEE, так как это время, которое могло бы быть использовано для производства. Хотя может быть невозможно исключить время перехода, но в большинстве случаев оно может быть значительно сокращено. Сокращение времени перенастройки является целью SMED. (Быстрая переналадка).

В виде формулы это выглядит так:

A = OT / PPT, где:

ОТ – Операционное время

РРТ – Планируемое производственное время

Операционное время находим по формуле:

OT = PPT – DTL, где:

ОТ – Операционное время

РРТ – Планируемое производственное время

DTL – Потери времени на остановки (внеплановые)

Очевидно, что Доступность не может быть больше 1, если формулу развернуть: А = (РРТ-DTL)/PPT. Или по другому: А= 1-DTL/PPT

Основная идея показателя доступность. Из формулы очевидно, что любая не плановая остановка (DTL) приводит к снижению показателя Доступности.

Эффективность оборудования и ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.

Производительность учитывает потери, которые учитывают все параметры, если производственный процесс не работает с максимальной возможной скоростью. (Включая как снижение производительности оператором, так и небольшие остановки).

Например, события, которые приводят к снижению производительности: износ станков, некачественные материалы, замятие и т.п.

Говоря простым языком, если ваша линия может максимум выпускать 100 изделий в минуту, то она должна выпускать не менее 100 изделий в минуту. Любое снижение производительности учитывается данным показателем.

Рассчитывается производительность по формуле:

P = ICT / (OT/TP) или P = (TP/OT) / IRR, где:

ОТ – Операционное время

IRR – Идеальная норма производства. (ideal run rate) — максимальное количество продукции, которую возможно производить в единицу времени.

ICT – Идеальное время цикла (Ideal Cycle Time) – минимальное время, которое необходимое для выпуска единицы продукции

TP – Выпуск продукции (Total Pieces) – фактическое количество единиц продукции, выпущенное за операционное время OT.

Для анализа производительности потока обычно используют построение карт потока. (КПСЦ – основы изложены в статье “Картирование потока создания ценности”)

Таким образом, любое снижение скорости выпуска продукции относительно максимальной скорости, приводит к снижению показателя производительность.

Эффективность оборудования и КАЧЕСТВО.

Качество учитывает потери на брак, например изготовленные детали, которые не соответствуют стандартам качества.

Важно: изделия, которые попадают в брак или детали, требующие доработки приводят к снижению показателя качества.

Рассчитывается коэффициент качества по формуле:

Q = GP / TP, где:

GP – Выпуск годной продукции (Good Pieces) – фактическое количество единиц годной продукции, выпущенное за операционное время. (OT)

TP – Выпуск продукции (Total Pieces) – фактическое количество единиц продукции, выпущенное за операционное время. (OT)

Данный показатель зависит от объема некачественной продукции.

Важно: при расчете показателя, изделия, которые после выпуска отправляются на доработку, считаются бракованными. Необходимо добиваться выпуска качественного изделия с первого раза.

Факторы потерь OEE.

1. СБОЙ ОБОРУДОВАНИЯ

Отказ оборудования учитывает любой значительный период времени, в течение которого оборудование планируется к производству, но не работает из-за какого-либо сбоя. Если говорить простым языком, то это любая незапланированная остановка или простои. Отказ – это потеря доступности.

Примеры распространенных причин отказа оборудования включают отказ инструмента, поломки и незапланированное обслуживание. Есть и другие распространенные причины простоя. Например: отсутствие операторов или материалов, из-за того, что они ограничены выше по потоку или ниже по потоку производства продукта.

Если существует проблема, как установить порог между отказом оборудования (потеря доступности) и незначительной остановкой (потеря производительности), то хорошее практическое правило – установить этот порог на основе правил для отслеживания причин. Например, любой период простоя, превышающий две минуты, должно иметь причину, связанную с ним, и, следовательно, должно рассматриваться как отказ оборудования.

2. НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА

Настройка и регулировка учитывают любые значимые периоды времени, в которые оборудование запланировано для производства, но не работает из-за переключения или другой настройки станков. Простыми словами – это любая запланированная остановка для настройки и регулировки. Настройка и корректировка – это потеря доступности.

Общие причины потерь это настройка и регулировка аппаратуры. Настройка механизмов включает в себя не только настройку, перенастройку, калибровку и т.п., но так же и настройку вспомогательного инструмента. Например, основные причины включают в себя очистку, время прогрева, плановое обслуживание и проверки качества.

Крупнейшим источником потери времени на настройку, обычно являются переходы. Если не знаете как сократить временной промежуток перехода, то рекомендую использовать инструмент бережливого производства SMED (быстрая переналадка).

3. Холостой ход и легкие остановки

На холостом ходу и незначительных остановках учитывается временной промежуток, в течение которого оборудование останавливается на короткий период времени (обычно минута или две) с остановкой, например по задаче оператора. Если у производственной линии есть холостой ход и незначительные остановки, то это потеря производительности.

Например, распространенная причина холостого хода и незначительных остановок является неправильная подача, застревание материала, затрудненный поток продукта, неправильные настройки, неправильные или заблокированные датчики, проблемы с конструкцией аппаратов и периодическая быстрая очистка.

В эту категорию обычно входят остановки, если продолжительность не превышает пяти минут и не требуют обслуживающего персонала. Основные проблемы часто являются хроническими (одинаковые проблемы /каждый день), потому что может сделать операторов “слепыми” к этим проблемам. Интересно, что большинство компаний точно не отслеживают холостые и незначительные остановки, потому что не видят их.

4. СНИЖЕНИЕ СКОРОСТИ

Снижение скорости учитывает время, если оборудование работает медленнее, чем идеальное время такта. (теоретически самое быстрое время для изготовления одной детали)

Общие причины снижения скорости включают например, грязное или изношенное оборудование, плохую смазку, некачественные материалы, а так же плохие условия окружающей среды, неопытность оператора, запуск и останов.

Эта категория включает в себя все, что не дает процессу работать с теоретической максимальной скоростью. Потому что, если процесс работает медленнее, чем он может – это потери.

5. ДЕФЕКТЫ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА

Дефекты процесса учитывают дефектные детали, произведенные в период стабильного (стационарного) производства. Это включает в себя списанные изделия или которые можно переработать. OEE измеряет качество с первого прохода, если деталь с первого раза не получилась, то она учитывается как брак. Дефекты процесса – это потеря качества. Обычно на производстве данные значения определяют как нормой брака, но эти нормы необходимо регулярно снижать.

Основные причины дефектов процесса включают в себя неправильные настройки механизмов, потому что это могут быть как ошибки оператора, так и неправильная работа машин. Если ОЕЕ измеряют на фармацевтических или пищевых предприятиях, то в данном показателе может учитываться и срок годности партии .

6. УМЕНЬШЕНИЕ ВЫХОДА ПРОДУКЦИИ

Снижение выхода продукции учитывает дефектные детали, произведенные от запуска до достижения стабильного (устойчивого) производства. Это включает в себя списанные детали, а также детали, которые можно переработать. Снижение выхода качественной может произойти после любого запуска оборудования, но чаще всего его отслеживают после смены формата. Снижение выхода продукции – это потеря качества.

Например, общие причины снижения производительности включают не оптимальные переключения, неправильные настройки при запуске новой детали. Если оборудование требует прогрева или до выхода на рабочий режим производит брак, это так же учитывается.

Сводная формула для расчета OEE, например в Эксель:

OEE= (1-DTL/PPT)*((TP/OT) / IRR)*(GP / TP)

Источник