您可能对总体设备效率(OEE)这个术语很熟悉,但它对不同的人有不同的含义。它经常与工厂信息系统(FIS)互换使用,指生产过程分析、测量和管理。
在最基本的情况下,OEE是一个简单的计算,可以作为大型过程分析的基础。它用于评估一台机器、一个工位或整个工厂。操作人员、工程师和执行管理人员都能理解它,它可以指导实时和长期的流程改进。
在这篇文章中,我将用最严格的术语定义OEE,然后讨论如何度量OEE成为关键制造改进的一部分。
如何测量OEE ?
计算OEE需要考虑三个因素:可用性、性能和质量。
可用性:线路/车站/机器在运转吗?举个例子,考虑:
- 计划停机时间:休息和午餐休息=每班90分钟
- 计划外停机:意外维护= 60分钟
- 总停机时间:150分钟
- 实际运行时间(330分钟)/计划运行时间(480):68.8%可用性
性能:产品完成率(吞吐量)是多少?性能基于可用性,因为吞吐量本质上受到可用时间的限制。
- 100%的性能:每秒一罐可乐:330分钟可用时间= 19,800罐可乐
- 66.7%的性能:每1.5秒喝一罐可乐
质量:有多少成品符合规格?
- 质量评分:总产量19800 - 4000个次品/ 19800 = 79.8%
OEE得分为36.7%,它是可用性(68.8%)×性能(66.7%)×质量(79.8%)。你可能不会对一个36.7%的OEE分数感到满意。根据LeanProduction.com的数据,制造商通常会在60%的范围内。如果你的分数在85%或以上,你就是杰出的!
我认为影响客户OEE的主要问题可能和你看到的一样:
- 意外停止:设备故障,站点饥饿或计划外维护。
- 计划停止:更换,机器清洁,工具更换等。
- 小停止:轻微或空转停车通常少于两分钟,可能包括传感器阻塞、堵塞、馈电等。
- 慢周期:任何使生产时间从最大速度放慢的东西,如磨损的传送带、维护不良的设备或缺乏经验的机器操作员。
- 流程缺陷:在稳定生产过程中,由于设备操作错误或设备设置不正确而产生的缺陷部件。
- 减少产量:设备故障后直到设备恢复稳定状态后产生的缺陷部件。
通过测量OEE您可以期待什么好处?
植物通常能快速识别和解决问题,但却不能花时间去理解问题的根源。OEE可以提供全局和细节的可见性。
通过测量OEE,您可以确定您的潜在损失,并了解您的不足之处。是性能、质量还是可用性?从那里,您可以确定问题所在并纠正它。
OEE为深入的过程分析(如根本原因)提供了有价值的见解,其中需要的是操作研究,而不是快速修复。下面的部分提供了我看到的一些例子,其中工厂使用OEE数据来提高可用性和性能。
减少停机时间,无需购买新设备
我们的一个汽车制造客户出现了意外的停机问题,结果发现这与他们的装配线工具轨迹有关。
通过使用特定站点的OEE指标,他们确定了一个经常出现小停的操作。经过进一步的调查,他们意识到当车辆在作业中前进超过某一点时,扭矩工具软管的长度就会过短。当扭矩工具不能再到达所需的零件时,管线将停止。这是一种很可能被认为是固有的结构性限制而被忽视的东西。操作员经历这种情况的时间越长,他们就越会理所当然地认为这是不可避免的停机。
为了消除这种停机时间,我们简单地重写了客户的自动化工作指令,以便在生产线的早期开始扭矩部件。这是一个快速的改变,以最小的成本提高了可用性。如果没有特定于站点的OEE指标,可能无法将其确定为根本原因。
识别并纠正性能不足的原因
上面的示例显示了基于特定于站点的OEE分析的改进。OEE也是获得更大规模洞察的一个很好的工具,比如轮班生产率的比较。
我们的一个客户需要将流水线速度从每小时17个工作增加到每小时23个工作。其中一个班次的生产率远远低于另一个班次。可能的原因包括操作人员缺乏培训,缺乏即时零件,或机器故障。没有具体的数据,很难知道从哪里开始。
评估了操作员、机器和操作的OEE,最终他们能够确定问题是由于第二班操作员能力不足导致的周期变慢。第二班的操作员得到了额外的培训,并达到了业绩目标。
利用OEE数据解决实时问题
OEE数据不仅对长期研究和分析有价值;它可以产生实时和近实时的影响。
您通信OEE数据的方法将影响其有效性。工厂楼层PLC数据块可以将机器数据驱动到基于云的或本地托管的服务器数据库。如果您正在使用工业物联网(IIoT),那么您已经将这些数据收集到您的信息基础设施中。
我们的大多数客户使用媒体铸造或andon板,将实时数据通信到整个工厂都很容易看到的车间。安东板和大屏幕非常适合用于吞吐量和完成目标,以及识别阻塞或饥饿的工作站。
设备故障数据从PLC可以通过传呼机或短信发送维修请求。通知可以发送到特定的维护组或个人,通过时间流逝和严重性代码自动定义升级步骤。
设备运行状况监视还可以通过跟踪实际零件消耗和磨损数据,利用OEE目标和指标。这些信息可以成为机器历史的一部分,允许工厂用历史上真实的设备维护信息取代供应商的建议。更准确的维修计划将明显减少计划外的停机时间。
无论您选择对机器、工作站、线路或三者都使用OEE,它都是可以帮助您短期和长期提高生产的出色的基本工具之一。
格雷格•贾尔斯ggiles@redviking.com的执行董事制造执行系统(MES)和Argonaut为RedViking.他领导着一个由电气和软件工程师组成的团队,负责设计和实现Argonaut制造性能平台和应用程序,包括OEE/FIS、跟踪和跟踪、防错、工业物联网网关、零件装配和排序,以及第三方应用程序集成的HMI桥。他毕业于密歇根大学迪尔伯恩分校,获得电气工程学士学位。RedViking是控制系统集成商协会.访问RedViking的简介工业交易所.