設(shè)備綜合效率OEE的分析與改善

燕喜春

（陜西法士特集團(tuán)公司 西安）

設(shè)備綜合效率（Overall Equipment Effectiveness，簡稱OEE）是一臺設(shè)備一貫的生產(chǎn)產(chǎn)品的能力，這些產(chǎn)品要符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在沒有中斷的情況下按計(jì)劃的周期生產(chǎn)，它是時(shí)間利用率、設(shè)備性能率、合格品率的乘積。每一臺生產(chǎn)設(shè)備都有自己的理論產(chǎn)能，要實(shí)現(xiàn)這一理論產(chǎn)能必須保證沒有任何干擾和質(zhì)量損耗。OEE是一種衡量設(shè)備總體性能的手段，提示時(shí)間去哪了，如何向時(shí)間要效益。

目前國內(nèi)的企業(yè)特別是制造業(yè)，由于受生產(chǎn)方式、人員素質(zhì)、物流、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、加工工藝等多種因素的影響，看似運(yùn)轉(zhuǎn)正常的設(shè)備并沒有發(fā)揮出最大的產(chǎn)能。隨著企業(yè)的發(fā)展和不斷壯大，這個(gè)問題越趨嚴(yán)重，浪費(fèi)也越來越大，無形中給企業(yè)造成巨大損失。為了較好的解決這一問題，國際制造業(yè)提出了設(shè)備綜合效率OEE的概念，陜西法士特集團(tuán)公司作為行業(yè)龍頭，通過推行精益生產(chǎn)并擁有國際先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線后，使生產(chǎn)效率得到大幅度提升。但目前有些設(shè)備的OEE也僅為60%，改善空間巨大。因此，對重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行設(shè)備綜合效率OEE的計(jì)算和改善，首先能較好的分析設(shè)備的6大損失，從而降低成本；其次是收集生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以便建立生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)；第三能分析設(shè)備的有效利用情況，從而挖掘設(shè)備的最大潛能。

一、OEE的時(shí)間分析

許多進(jìn)行OEE分析與改善的企業(yè)對時(shí)間的計(jì)算并不準(zhǔn)確，概念也不清楚。為此，通過圖1對OEE所涉及的時(shí)間進(jìn)行分析和歸納后，可一目了然，也便于計(jì)算和分析。

圖1中的日歷總時(shí)間，是指“從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)，到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)所經(jīng)過的時(shí)間”，例如，1月有31天，每天24 h，日歷總時(shí)間就由正常出勤時(shí)間和節(jié)假日兩部分組成。

1.正常出勤時(shí)間

（1）正常出勤時(shí)間應(yīng)分兩部分理解，即人的出勤時(shí)間和設(shè)備的出勤時(shí)間。例如，員工是2班倒，員工每天正常出勤時(shí)間8 h，但對于設(shè)備的出勤時(shí)間則是16 h。正常出勤時(shí)間是由可操作時(shí)間（計(jì)算理論班產(chǎn)時(shí)間）和計(jì)劃性維護(hù)與用餐時(shí)間兩部分組成。計(jì)劃性維修和用餐時(shí)間指的是：班前班后15 min的設(shè)備點(diǎn)檢和清掃時(shí)間，班中1 h的吃飯時(shí)間，以及設(shè)備周末保養(yǎng)和月底保養(yǎng)時(shí)間等。

圖1 OEE的時(shí)間分析

（2）可操作時(shí)間（計(jì)算理論班產(chǎn)時(shí)間）是由負(fù)荷時(shí)間和待料、待人、無動(dòng)力時(shí)間兩部分組成。待料、待人、無動(dòng)力時(shí)間屬于計(jì)劃外和無負(fù)荷停機(jī)的時(shí)間范疇。

2.負(fù)荷時(shí)間

負(fù)荷時(shí)間是由利用時(shí)間（運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間）和停機(jī)、故障、調(diào)整時(shí)間兩部分組成。停機(jī)、故障、調(diào)整時(shí)間又包括設(shè)備啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)間、未預(yù)料到的故障修理時(shí)間和換產(chǎn)調(diào)整時(shí)間。

（1）利用時(shí)間（運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間）由凈利用時(shí)間和速度損失、小停機(jī)、空轉(zhuǎn)時(shí)間兩部分組成。速度損失、小停機(jī)、空轉(zhuǎn)時(shí)間主要指運(yùn)行中的操作速度低于該品種生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)速度，未預(yù)料到的時(shí)間＜10 min的設(shè)備停機(jī)（如員工喝水、上廁所、上下工序銜接不好）和設(shè)備空轉(zhuǎn)時(shí)間。

（2）凈利用時(shí)間由價(jià)值時(shí)間和廢品時(shí)間兩部分組成。

3.理論班產(chǎn)量與實(shí)際班產(chǎn)量的關(guān)系

理論班產(chǎn)量核定定義是：理論班產(chǎn)量是指在各種條件最優(yōu)化時(shí)，忽略各種操作誤差、損耗后所得出的產(chǎn)量。而實(shí)際班產(chǎn)量只能無限接近理論班產(chǎn)量，但絕不會(huì)高于理論班產(chǎn)量。需要注意的是，有些不確定的損耗時(shí)間，如工作期間喝水、如廁等，都要包含到理論班產(chǎn)量的總時(shí)間內(nèi)。

二、OEE的數(shù)據(jù)收集和計(jì)算

OEE數(shù)據(jù)收集是提高設(shè)備綜合效率最為關(guān)鍵的一步，但許多企業(yè)因?yàn)榱饔谛问交驍?shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確等原因，使計(jì)算出的OEE對實(shí)際工作并無任何指導(dǎo)意義，改善更是無從談起。選擇OEE數(shù)據(jù)收集的設(shè)備，一般是企業(yè)中的瓶頸設(shè)備或關(guān)鍵過程設(shè)備。操作工每班都要收集和記錄數(shù)據(jù)，班組長和管理人員每天要審核數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。主要包括：設(shè)備故障，換產(chǎn)、調(diào)整，啟動(dòng)停機(jī)，速度損失、小停機(jī)，空轉(zhuǎn)，質(zhì)量缺陷損失等6大損失時(shí)間。

OEE＝時(shí)間利用率×設(shè)備性能率×合格品率＝（利用時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間）×（凈利用時(shí)間/利用時(shí)間）×（價(jià)值時(shí)間/凈利用時(shí)間）＝價(jià)值時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間＝合格品數(shù)×理論節(jié)拍/負(fù)荷時(shí)間。

合格品率＝價(jià)值時(shí)間/凈利用時(shí)間＝（合格品數(shù)×實(shí)際節(jié)拍）/（生產(chǎn)品數(shù)×實(shí)際節(jié)拍）＝合格品數(shù)/生產(chǎn)品數(shù)。

（1）時(shí)間利用率。反映的是設(shè)備的時(shí)間利用情況，度量的是設(shè)備的故障、調(diào)整等項(xiàng)的停機(jī)損失。

（2）設(shè)備性能率：反映了設(shè)備的性能發(fā)揮情況，度量的是設(shè)備的短暫停機(jī)、空轉(zhuǎn)、速度降低等性能損失。

（3）合格品率：反映了設(shè)備的有效工作情況，度量的是設(shè)備的加工廢品、不良修正和利用率損失。

國內(nèi)有些企業(yè)獲得的理論節(jié)拍不準(zhǔn)確的原因，大多是因?yàn)樵O(shè)備生產(chǎn)廠家提示的或設(shè)備設(shè)置在最佳狀態(tài)下的生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要的時(shí)間。但如果該設(shè)備經(jīng)過技術(shù)改造，就必須按改造后的新節(jié)拍重新進(jìn)行確定，否則就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備性能率＞100%的情況。下面用一個(gè)例子詳細(xì)說明OEE的計(jì)算問題。

某企業(yè)每班8 h，午休時(shí)間為20 min，用餐時(shí)間為40 min，開會(huì)時(shí)間5 min，換切削液的時(shí)間為10 min，故障停機(jī)時(shí)間為35 min，理論節(jié)拍為70 s（1.17 min），每班結(jié)束共生產(chǎn)了250個(gè)零件，其中有6個(gè)不合格（2個(gè)在線返修，3個(gè)離線返修，1個(gè)報(bào)廢），那么計(jì)算出的OEE指標(biāo)分別是：

時(shí)間利用率＝（8×60－20－40－5－10－35）/（8×60－20－40－5）＝370/415＝89.2%。

設(shè)備性能率＝（1.17×250）/370＝79%。

合格品率＝（250-6）/250＝97.6%。

OEE＝89.2%×79%×97.6%＝68.8%。

如不進(jìn)行分析改善也可以直接計(jì)算OEE，即OEE＝（250－6）×1.17/415＝68.8%。

三、OEE的分析和改善

單臺設(shè)備OEE值統(tǒng)計(jì)并計(jì)算出來后，也僅從整體上衡量了相關(guān)指標(biāo)情況。為了便于分析研究和提高效率，有必要將其中的3大績效指標(biāo)統(tǒng)計(jì)出來。例如，時(shí)間利用率的改善主要是做成餅圖分析原因并有針對性地加強(qiáng)對設(shè)備故障的管理，通過各種措施縮短快速換產(chǎn)停機(jī)以及啟動(dòng)損失時(shí)間。設(shè)備性能率主要是將速度損失、小停機(jī)和空轉(zhuǎn)損失等做成餅圖來分析原因并進(jìn)行改善。合格品率主要是分析合格品利用的時(shí)間，缺陷的損失時(shí)間。同樣，做成餅圖也是為了分析原因，并有針對性的進(jìn)行改善。

將設(shè)備故障，換產(chǎn)、調(diào)整，啟動(dòng)停機(jī)，速度損失、小停機(jī)，空轉(zhuǎn)，質(zhì)量缺陷損失等設(shè)備的6大損失做成負(fù)荷餅圖后，可分析出相關(guān)損失占設(shè)備OEE指標(biāo)的影響程度，此乃是狹義上的OEE損失。廣義上的OEE設(shè)備利用率＝負(fù)荷時(shí)間/日歷時(shí)間。同樣需要做成餅圖，找出影響設(shè)備利用率的因素并進(jìn)行改善。

四、結(jié)語

OEE的計(jì)算方法比較簡單，之所以用比較復(fù)雜的公式分別進(jìn)行計(jì)算，主要是為了便于分析問題，從而分析出設(shè)備的6大損失，并采取相應(yīng)的應(yīng)對措施進(jìn)行改善。設(shè)備綜合效率OEE涉及到了設(shè)備最終的產(chǎn)品品質(zhì)環(huán)節(jié)，從考核方法上要比國內(nèi)企業(yè)廣泛使用的設(shè)備完好率、設(shè)備利用率等指標(biāo)科學(xué)得多。但是，如何在生產(chǎn)中更加充分地利用OEE這一量化指標(biāo)來解決產(chǎn)能提高和持續(xù)改進(jìn)等問題，則是企業(yè)面臨的一個(gè)重要課題，也是能否達(dá)到增加設(shè)備的有效利用，提高生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本等目標(biāo)的關(guān)鍵，還需要不斷地進(jìn)行科學(xué)探討和逐步完善。