在不同情況下如何分析設(shè)備損失的PM分析流程

OEE（Overall Equipment Effectiveness），即設(shè)備綜合效率，OEE是一項(xiàng)指標(biāo)，它確定了真正有效的計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間的百分比。

它旨在通過準(zhǔn)確跟蹤實(shí)現(xiàn)“完美生產(chǎn)”的進(jìn)度來支持TPM計(jì)劃。

企業(yè)在進(jìn)行OEE計(jì)算時(shí)常常遇到很多迷惑的問題，如工廠停水、停電、停氣、停氣使設(shè)備不能工作，等待訂單、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TEEP這個(gè)指標(biāo)來反映。

本文同時(shí)介紹了在不同情況下如何分析設(shè)備損失的PM分析流程。

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OEE計(jì)算

OEE= 時(shí)間開動(dòng)率×性能開動(dòng)率×合格品率

在OEE公式里，時(shí)間開動(dòng)率反映了設(shè)備的時(shí)間利用情況；性能開動(dòng)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(shí)間開動(dòng)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(dòng)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。

計(jì)算舉例：

某工廠實(shí)施8小時(shí)作業(yè)體制，其中中午休息1小時(shí)，上班時(shí)間包括早會(huì)，檢查，清掃等20分鐘，上、下午期間各休息15分鐘。

有一臺(tái)設(shè)備，因應(yīng)市場(chǎng)需要，每天加班30分鐘，該設(shè)備理論節(jié)拍為0.8分鐘，在正常稼動(dòng)時(shí)間內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)575件，但實(shí)際僅生產(chǎn)出418件，實(shí)際測(cè)得的節(jié)拍為1.1分鐘，當(dāng)天更換刀具及故障停機(jī)時(shí)間為70分鐘。

不良率維持2%。

請(qǐng)問該設(shè)備的設(shè)備綜合效率為多少?

計(jì)算：

A:實(shí)際作業(yè)時(shí)間 =480+30=510min

B:計(jì)劃停止時(shí)間 50min

C:負(fù)荷時(shí)間 510-50=460min

D:停機(jī)損失時(shí)間 70min

E:稼動(dòng)時(shí)間 C-D=390min

G:生產(chǎn)量418件

H:良品率 98%I:理論節(jié)拍0.8

時(shí)間開動(dòng)率 = （460-70）/460 = 84.8%

性能開動(dòng)率 = （0.8*418）/390 = 85.7%

合格品率 = 98%

于是得到 OEE = 84.8% ×85.7%×98% = 71.2%

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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(shí)間和負(fù)荷時(shí)間的百分比。

請(qǐng)注意，當(dāng)展開OEE公式，有 OEE = 時(shí)間開動(dòng)率×性能開動(dòng)率×合格品率 =（開動(dòng)時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間）×（加工數(shù)量×實(shí)際加工周期 /開動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)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(shí)間×開動(dòng)時(shí)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(shí)間 = 合格產(chǎn)品的理論加工總時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間，這也就是實(shí)際產(chǎn)量與負(fù)荷時(shí)間內(nèi)理論產(chǎn)量的比值。

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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(jiǎn)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。

進(jìn)一步，我們還可以結(jié)合運(yùn)用PM分析方法，對(duì) 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(shí)間開動(dòng)率低下，于是將時(shí)間開動(dòng)率用方框框起來，再問為什么時(shí)間開動(dòng)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?/p>

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OEE計(jì)算中遇到的困難和解決方案

我們?cè)谟?jì)算OEE時(shí)，遇到計(jì)劃停機(jī)以外的外部因素，如無訂單、停水、電、氣、汽等因素造成停機(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(gè)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。

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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）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(shí)，設(shè)備的時(shí)間開動(dòng)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(shí)間 - 計(jì)劃停機(jī)時(shí)間 - 設(shè)備外部因素停機(jī)時(shí)間） / 日歷工作時(shí)間

正確的OEE計(jì)算，應(yīng)該有設(shè)備時(shí)間開動(dòng)率= 開動(dòng)時(shí)間 / 負(fù)荷時(shí)間

其中，負(fù)荷時(shí)間=日歷工作時(shí)間 - 計(jì)劃停機(jī)時(shí)間 - 設(shè)備外部因素停機(jī)時(shí)間

開動(dòng)時(shí)間=負(fù)荷時(shí)間 - 設(shè)備調(diào)整初始化時(shí)間（包括更換產(chǎn)品規(guī)格、更換工裝模具、更換刀具等活動(dòng)所用時(shí)間）

其他公式的算法和項(xiàng)目?jī)?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(píng)價(jià)企業(yè)的設(shè)備管理水平，同時(shí)也不會(huì)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。

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企業(yè)OEE計(jì)算疑惑辨析

筆者根據(jù)眾多企業(yè)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算實(shí)際，提出將OEE公式的計(jì)算方法加以修正。

原來的

★ 負(fù)荷時(shí)間 =日歷工作時(shí)間 -計(jì)劃停機(jī)時(shí)間

現(xiàn)在修正為：

★ 負(fù)荷時(shí)間 =日歷工作時(shí)間 -計(jì)劃停機(jī)時(shí)間 -非設(shè)備因素停機(jī)時(shí)間

原來的

★ 開動(dòng)時(shí)間 =負(fù)荷時(shí)間 -故障停機(jī)時(shí)間 -安裝、調(diào)整和初始化停機(jī)時(shí)間， 仍保持不變

上述的“非設(shè)備因素停機(jī)”包括開工不足停機(jī)、等待訂單、等待計(jì)劃排產(chǎn)、因企業(yè)系統(tǒng)管理不善或外部環(huán)境而造成的停水、停電、停汽、停氣，使需要上述供給的設(shè)備停機(jī)。

上述的停機(jī)損失并不屬于停機(jī)設(shè)備本身的問題，而是大系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的影響。

上述的“計(jì)劃停機(jī)”應(yīng)界定為設(shè)備生產(chǎn)前后的例行保養(yǎng)，如加油、加冷卻劑、停機(jī)點(diǎn)檢、清掃、緊固、升溫、預(yù)熱、升速等活動(dòng)。

計(jì)劃停機(jī)應(yīng)不包括因更換產(chǎn)品而造成的工、模、夾具更換，設(shè)備參數(shù)調(diào)整所造成的停機(jī)。

這樣修正之后所計(jì)算得到的 OEE，基本反映了設(shè)備本身人-機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)狀況。而全面設(shè)備效率發(fā)揮狀況可以由完全有效生產(chǎn)率來反映。

★完全有效生產(chǎn)率 =設(shè)備利用率×設(shè)備綜合效率（ OEE）

其中，設(shè)備利用率=（日歷工作時(shí)-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間-非設(shè)備因素停機(jī)時(shí)間）/ 日歷工作時(shí)間，由此看出，完全有效生產(chǎn)率把因?yàn)樵O(shè)備本身保養(yǎng)不善的損失和系統(tǒng)管理不善、設(shè)備產(chǎn)能不平衡、企業(yè)經(jīng)營(yíng)不善損失全面地反映出來。

而OEE的計(jì)算公式則主要反映了設(shè)備本身的系統(tǒng)維護(hù)、保養(yǎng)和作業(yè)效率狀況。

上述OEE的計(jì)算中，合格品率既反映了設(shè)備狀況不良損失，又反映了操作、工藝執(zhí)行、參數(shù)控制方面的損失。

從設(shè)備管理的角度來看，合格品率不一定全面、真實(shí)地反映設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)水平。

筆者建議引入一個(gè)純?cè)O(shè)備合格品率的概念，即純?cè)O(shè)備合格品率 =合格品數(shù)量/（生產(chǎn)數(shù)量-非設(shè)備因素廢品數(shù)量）

由此引出了純?cè)O(shè)備OEE的概念，簡(jiǎn)記為 OEE純。

★OEE純 = 時(shí)間開動(dòng)率×性能開動(dòng)率×純?cè)O(shè)備合格品率

這里的時(shí)間開動(dòng)率是上述經(jīng)過修正的公式，性能開動(dòng)率的定義不變。OEE 純更集中反映了設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)水平。完全有效生產(chǎn)率的公式不必修改。

OEE純僅僅是為了集中、客觀反映設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)水平。

因?yàn)橥耆行a(chǎn)率就是全面反映設(shè)備的總效率狀況，沒有必要分清哪些是因?yàn)樵O(shè)備，哪些是來自設(shè)備以外的因素。

另外，有些企業(yè)在OEE計(jì)算時(shí)，出現(xiàn)了性能開動(dòng)率大于 100%的狀況，甚至有的高達(dá) 150%。

眾所周知，性能開動(dòng)率 =凈開動(dòng)率×速度開動(dòng)率，其中，性能開動(dòng)率=（生產(chǎn)數(shù)量×實(shí)際加工周期）/ 開動(dòng)時(shí)間。

性能開動(dòng)率反映了實(shí)際加工產(chǎn)品所用時(shí)間與開動(dòng)時(shí)間的比例，它的高低反映了生產(chǎn)中的設(shè)備空轉(zhuǎn)，無法統(tǒng)計(jì)的小停機(jī)損失。

凈開動(dòng)率是不大于100%的統(tǒng)計(jì)量。問題就出在速度開動(dòng)率上。

★ 速度開動(dòng)率 =理論加工周期 / 實(shí)際加工周期

原則上，理論加工周期不大于實(shí)際加工周期，即速度開動(dòng)率是不大于100%的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

有的企業(yè)設(shè)備加工運(yùn)轉(zhuǎn)速度超出了設(shè)計(jì)速度，這樣使速度開動(dòng)率超過 100%，進(jìn)而使性能開動(dòng)率超過 100%。

筆者認(rèn)為，速度開動(dòng)率超過 100%是不合理、也是不可取的，理由如下：

1）如果設(shè)備開動(dòng)速度超過了設(shè)計(jì)速度，就如同設(shè)計(jì)負(fù)荷5噸的大橋開過8噸的汽車一樣，是掠奪性的使用設(shè)備，是不可取、不科學(xué)的做法，不應(yīng)提倡。

2）若設(shè)備的原設(shè)計(jì)指標(biāo)保守，根據(jù)實(shí)際，設(shè)備開動(dòng)速度可以提升。

經(jīng)過論證，這種提升不會(huì)造成對(duì)設(shè)備的損壞。那么，應(yīng)該改變?cè)O(shè)備的設(shè)計(jì)速度指標(biāo)，即理論加工周期，使速度開動(dòng)率始終保持為一個(gè)不大于100%的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

3）因?yàn)楫惓Ｌ嵘O(shè)備運(yùn)行速度（使設(shè)備過早進(jìn)入耗損故障狀態(tài)）造成速度開動(dòng)率不正常的夸大，得到較高的OEE水平，掩蓋了設(shè)備維護(hù)不當(dāng)?shù)葐栴}，可能誤導(dǎo)企業(yè)，不利于激發(fā)設(shè)備管理者對(duì)人—機(jī)系統(tǒng)六大損失的攻關(guān)和控制。

總之，讓OEE應(yīng)保持為一個(gè)不大于 100%的統(tǒng)計(jì)量，可以激發(fā)企業(yè)始終不渝地致力于 OEE的提升。

審核編輯 ：李倩