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设备效率评价

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整体设备效率(英语:Overall equipment effectiveness,缩写:OEE)是一个评量生产设施有效运作的指数。其计算结果是通用的,甚至可以比较不同行业。

整体设备效率也可以作为关键绩效指标精益生产的效率指标。

整体设备效率有2个重要指标和5个次要指标。

2个重要指标

设备综合效率(OEE)和设备综合生产力(Total Effective Equipment Performance,TEEP)有紧密关系,也可以表示实际效率和理想的效率的差异。

  • 设备综合效率(OEE)是指在计划运行时间内,能以一个制造单元的实际表现与设计能力的比较。
  • 设备综合生产力(TEEP)通常就是指日历时间(如每天24小时,每年365天)测得的OEE。

5个次要指标

除了上述OEE和TEEP ,为了理解二者之间的关系,还有五个基本指标。

  • 最大操作时间:代表该设施在一定期间内能实际运转的时间,若设备本身可完全由厂内使用,则为日历时间。
  • 负荷时间(planned Loading Time):是 TEEP指标的一部分,是设备预期可运转的时间,乃是最大操作时间扣除停机时间,停机时间是计划上的休止时间,如休假、教育训练、保养等。
  • 稼动率(Availability/Uptime):是 OEE指标的一部分,是设备实际运转的时间百分比,我们定义稼动时间 等于负荷时间减去停线时间,则稼动率= (稼动时间/负荷时间)*100%,举例来说假设稼动时间是六小时,负荷时间为十小时,则稼动率=(6/10)*100%=60%。
  • 产能效率(Performance):是 OEE指标的一部分,是实际生产速度和设计生产速度的比例。
  • 良率(Quality):,也称First Pass Yield(FPY),是 OEE指标的一部分,是有效的良品数和实际生产数的比例。

OEE 与 TEEP的计算

下面提供了实际的例子,说明如何计算整体设备效率(OEE)和设备综合生产力(TEEP)。计算并不困难,但要注意计算的基础。此外,这种计算是指单一的生产线,在实际有多个不同的生产线时,计算方式将更为复杂。

日历时间 = 工厂运营时间(plant operation time) + 工厂关闭时间(plant closed)

工厂运营时间(plant operation time) = 负荷时间(planned Loading Time)+ 非负荷时间 (planned unLoading Time)

非负荷时间(planned unLoading Time)包括:

  • 预防性维护
  • 休息、暂停、(计划内)全厂会议
  • 罢工与不可抗外力停机
  • 设备替换
  • 原型测试与开发测试
  • 由于缺少订单的停产

特别需要注意的是,非负荷时间与OEE的计算无关!

负荷时间率(Loading Time)

工作时间与实际可运转的时间的比例。单纯表示时间规划的效率,并扣除停机损失。

停机损失是计划的设备休止时间,包括:休假、教育训练、定期保养等。

公式:负荷时间率 = 工作时间 / 实际可运转时间

【例如】

有间工厂,每周工作5日(24小时),但每周排2小时的保养、2小时的员工教育。一周可用的时间是(7日 × 24小时),因此:

负荷时间率 =[(5日 × 24小时)- 2(保养)- 2(员工教育)]/(7日 × 24小时)= 69%

稼动率(Availability)

实际工作时间和计划工作时间(负荷时间)的百分比。

计划工作时间(负荷时间) = 实际工作时间 + 计划外停线时间。

计划外停线时间包括:

  • 失败时间:技术相关的malfunctions,failures,breakdowns
    • 技术或生产组织上的故障
    • 不期望的中断
    • 重新调整
    • 重新校准
  • 等待时间
    • 换型(Setup/Change Over)
      • 产品换型
      • 技术准备
      • 质量改变
    • 启动/关闭
      • 加热
      • 停机后启动
      • 检查机器
      • 准备
      • 清理
      • 冷却
      • 校准
    • 其它
      • 材料短缺
      • 劳力短缺

公式:稼动率 = 实际工作时间 /计划工作时间

【例如】

有间工厂,一天工作8小时(480分),每天有30分的休息时间,休息时停止生产,并有60分的停线时间。

计划工作时间 = 480分 - 30分(休息时间)= 450分

实际工作时间 = 450分 - 60分(停线时间)= 390分

稼动率 = 390分 / 450分 = 86.7%

产能效率(Performance)

生产设备的设计制造速度和实际制造速度的比率,纯粹表示制造的速度,且不考虑品质。

产能损失包括:

  • 速度损失
  • 小的停顿

公式:产能效率 = 实际产能 / 标准产能

【例如】

有间工厂,一天工作8小时(480分),每天有30分的休息时间,休息时停止生产,并有60分的停线时间。

计划工作时间 = 480分 - 30分(休息时间)= 450分

工作时间 = 450分 - 60分(停线时间)= 390分

标准生产效率是 40台/小时。

该工厂这个产品的所有生产部门的生产效率是242台。

实际产能 = 242台 /(390分 / 60分)= 37.2 台/小时

产能效率 = 37.2 / 40 = 93.0%

良率(Yield)

是数量所有产品中良品数的比率,也相当于纯收益。

公式:良率 = 良品数 / 实际生产数

【例如】

某个工厂的所有生产部门,生产某产品的产能是242台,但良品数是230台。

良率 = 230 / 242 = 95.0%

整体设备效率(OEE)

整体设备效率是整合稼动率 (Availability)、产能效率 (Performance)、良率 (Quality)的可测量生产效率。整体设备效率可应用于工厂的生产线或独立的部门。100 %的整体设备效率几乎是不可能的, 多数行业的价值目标值设在85%。

公式:OEE = 稼动率 × 产能效率 × 良率

【例如】

某个工厂,稼动率是86.7%、产能效率是93.0%、良率是95.0%:

OEE = 86.7% × 93.0% × 95.0% = 76.6%

设备综合生产力(TEEP)

也称之为设备性能综合有效率。 设备综合生产力的效率显示日历上的时间:365日、24小时的效率。因此TEEP也代表了资产最终的利用情况。

公式:TEEP = 负荷时间率 × OEE

【例如】

某个工厂的OEE是76.67%,但负荷时间是69%:

TEEP = 76.67% × 69% = 52.9%

TEEP 的公式又可表示:TEEP = 负荷时间 × 稼动率 × 产能效率 × 良率

参考文献

  • Productivity Press Development Team (1999), "OEE for Operators: Overall Equipment Effectiveness", Productivity Press, ISBN 978-1-56327-221-9
  • Hansen, Robert C (2005), Overall Equipment Effectiveness (OEE), Industrial Press, ISBN 978-0-8311-3237-8

外部链接