
■ 特约撰稿 蒋坛军
在设备密集型的制造企业,常采用OEE衡量生产设备的效率,其英文全称是Overall Equipment Efficiency,即“设备综合效率”。OEE的结构如图1所示。
OEE改善是设备密集型制造企业的一个关注焦点。由于不少企业实施OEE改善缺乏必要的系统性,要么改善效果差强人意,要么短期内虽有一定效果却难以长期维持。OEE改善一般可包括下述步骤:成立OEE小组;数据收集;数据分析;改善目标;原因分析;改善方向;改善实施; 人才育成;标准化;验收;OEE管理评价;持续改善等。
一、 成立OEE小组
应依据OEE所涉及的功能部门,从这些功能部门选取人员来组成OEE小组,例如:设备、生产、供应链、研发、模具、工装夹具等;也应依据OEE改善所必需的延伸,来决定所需的组员,例如:财务、客户、设备供方、维修供方等。
OEE小组应定期、不定期召开OEE改善会议,会议场所可以是会议室、车间现场等。
二、 数据收集
按照“整体 → 产线 → 单机”的层次,确定要进行OEE数据收集的对象生产设备;应结合企业生产设备的实际情况并参考本文图1,进行OEE各构成部分的数据收集。
通过人工记录来收集OEE数据,因生产繁忙、人员意识不强等原因,较易出现数据漏记或失真,故在条件可行的情况下,应尽量为设备加装OEE数据自动记录装置(并可带有自动停机、报警等功能)。
应同时记录OEE各构成项数据的来源岗位、人员姓名等信息,以便准确安排他们参与后续的改善活动。
三、 数据分析
3.1 单机OEE
OEE = 时间工作效率 × 性能工作效率 × 一次合格品率
时间工作效率 = (负荷时间 — 停机时间)÷ 负荷时间 × 100%
性能工作效率 = (单品理论加工周期 × 加工数量)÷ 开动时间 × 100%
一次合格品率 = 一次合格品数 ÷ 生产总数 × 100%
例题:
计划工作时间为8小时,专业计划维护20分钟,自主维护上下午各10分钟,早会5分钟,故障23分钟,换产2次(每次25分钟),一件产品的理论加工周期3分钟,共生产了105个产品,返工率3%,报废率4%,求该设备的OEE值。
负荷时间 = 8小时 - 20分钟 - 10分钟 × 2 - 5分钟 = 435 分钟
停机时间 = 23分钟 + 25分钟 × 2 = 73分钟
开动时间 = 435分钟 - 73分钟 = 362 分钟
时间工作效率 = (435 - 73)÷ 435 × 100% = 83.2%
性能工作效率 = 3 × 105 ÷ 362 × 100% = 87.0%
一次合格品率 = 93.0%
则OEE = 83.2% × 87.0% × 93.0% = 67.3%
3.2 整线OEE
依据“瓶颈管理”原理,可得知整线产能取决于最弱环节,故对于多台(套)设备组成的连续生产线,其整线的OEE值,取最低者。
3.3 OEE财务化
应分别计算出时间工作效率、性能工作效率、合格品率,然后求出OEE值;企业应设法将OEE值转化为财务数据,以令设备所创造的、损失的价值更直观。
3.4 数据分析
应采用柏拉图(Pareto chart)或其他恰当的方式,对单机和产线OEE的构成部分数值进行排序、对单机和产线OEE值进行排序;应进行投入产出比估算,以准确判定优先改善哪些单机OEE、产线OEE、OEE构成项。换言之,OEE改善应为企业获取整体收益最大化、继而为达成企业经营战略目标作出贡献。
值得留意的是,若单从效率角度看,有的OEE构成项导致的现有损失,可能并不严重(排序可能并不靠前),但若这些OEE构成项具有重大安全隐患,则应作为优先改善的对象。
应计算企业的单机、产线的OEE总平均值,以方便直接判定本企业的OEE整体管理水平,并方便与同行优秀企业进行对标、学习、追赶。
四、 改善目标
OEE改善目标应符合“SMART原则”:Specific (具体成果)、Measurable (可测量)、Achievable (可达成)、Realistic (符合现实)、Time-bound (时限)。
应确定量化的主要目标与分解目标,并分析将会遇到何种阻力,继而策划消弭阻力所需的措施。例如:提供培训以令相关人员理解OEE的本质与意义;实施激励来消除人员的抵触情绪;提供必要的工器具与监测装置;在已估算投入产出比的前提下,提供必要的资金以令改善项目顺利启动;等。
确定改善目标后,应策划“OEE改善方案”,其可包括但不限于下述方面:
A.OEE改善的意义与重要性;
B.改善小组及分工、职责、权限;
C.OEE改善的对象设备(清单);
D.OEE结构图及计算方法;
E.OEE改善总体目标、分解目标;
F.所投入资源的来源与具体用途;
G.预期效果(投入产出比估算;阶段性与最终的有形、无形效果);
H.数据收集;
I.数据分析;
J.原因分析;
K.改善策划;
L.改善进度;
M.标准化工作的要求;
N.OEE人才育成;
O.验收与激励;
P.OEE管理评价;
Q.持续改善;等。
五、原因分析、改善方向
应采用恰当的方法,分析OEE各构成项效率损失的根本原因,然后确定改善方向,所确定的改善方向应与原因分析结果逐一对应。有时候消除一个根本原因,可能需要不止一个改善措施。结合新乡重夫先生(Shigeo Shingo,换模与不合格品部分)、日本设备维护协会(其余部分)的观点,现将OEE主要构成项效率低下的原因分析方法、改善方向,予以归纳,见表一。
六、改善实施
在OEE改善的过程中,相关人员应进行恰当的宣传,以营造改善的氛围;应在设备或产线旁建立展示板,以动态地反应OEE改善的进度、成效、阻力等;责任人员应全过程予以跟踪,以及时对不足之处进行纠偏;应定期召开沟通会、现场交流会等活动,以把取得的成果能及时分享、收集更多意见把对象设备或产线改得更好更快;相应的阶段性激励措施应予以兑现。
在此过程中,要特别注意收集改善前后的对比证据,例如图片、数据等——用事实说话、用数据说话,可起到较好的带动作用。
七、标准化
应对有明显改善效果的做法,予以及时提炼,形成对应的OEE管理机制(程序文件、指导书、记录表格、软件、绩效考核办法等);就形成的OEE管理机制,应通知、发放给、培训相关人员,并监督、验证其落实情况及有效性。标准化文件可包括但不限于下述内容:
A.设备和产线的操作、维护维修规范(操作、自主维护、点检、润滑、定期更换、状态监测、故障、小停机、设备安全事故预案、维修等);
B.快速换模;
C.设备速度下降处理、设备动作时序图;
D.产品设计与制造过程的FMEA(潜在失效模式与后果分析,potential failure mode and effects analysis);
E.质量维修;
F.设备调整与调节;
G.暖机;
H.车间物流图、车间布局图;等。
八、OEE人才育成
为了使OEE管理成为企业的新常态并行之有效,有必要培育一批对OEE有深刻理解、且能进行有效改善的人员。这类人员应掌握的知识与技巧,包括但不限于下述内容:
设备或产线的原理与结构、OEE结构图及计算方法;数据收集;数据分析;原因分析;改善方法与策划;改善实施;标准化;OEE管理机制的设计;等。
九、验收
应就OEE改善活动拟定验收方案,其内容包括:验收目的;对象设备或产线简介;验收小组的组成及分工;验收时机(必要时,可采取分阶段验收的方式);验收的流程;验收标准(应紧扣改善目标、投入产出比等);验收报告的表格;其他相关的事宜。
验收结束后,应将验收结果及时予以公布,并实施对应的激励措施。激励措施应包括正负激励、精神与物质激励。及时的激励可调动更高、更广泛的改善积极性。
十、OEE管理评价
应就OEE管理建立评价准则(计分、或分级),并定期、不定期对相关部门的OEE工作进行检查、评比(可并入其他工作的检查、评比),以动态检查本企业OEE的管理水准,并促使OEE管理成为企业日常运行的一部分。
应按照PDCA的原则建立OEE管理评价准则,包括但不限于下述内容:职责与权限;对设备和产线的原理与结构的掌握程度;对OEE结构图及计算方法的理解程度;OEE改善目标;数据收集;数据分析与排序;原因分析与排序;改善策划;改善进度管理;改善结果与投入产出比;标准化工作;OEE人才育成;验收与激励;持续改善;等。
OEE管理评价应偏重于改善的有效性(例如:被明显改善的设备,是整个制造系统的瓶颈环节;或已获较高的投入产出比等)。应将评价结果及时予以公布,并实施对应的激励措施。
十一、持续改善
应依据OEE数值的监测结果、改善进度、目标的达成程度、改善活动的投入产出比、OEE管理评价的结果等信息,识别、落实需要持续改进之处,并验证持续改进的有效性、及时性。
结束语
尽管OEE并不适用于所有设备,但对于制造业的多数生产设备是适合的,是一个有较好针对性的衡量指标,所以设备密集型制造企业不应回避OEE指标。
但可惜的是,我国尚有不少设备密集型制造企业,并未借OEE来开展设备效率改善活动。其原因比较繁杂,但有两点是显而易见的:不理解OEE改善对提高制造系统效率的重要性;怕麻烦或畏难情绪。总的来说,与欧美日发达国家的同行企业相比,我国制造企业的OEE普遍偏低、差距明显。
对于有志于践行“中国制造2025”的企业,可考虑OEE数据的智能化,例如:OEE数据的自动收集、分析、排序;OEE值与财务价值的换算与实时显示等。
参考文献
[1] Shigeo Shingo. A Revolution in Manufacturing: The SMED System[M]. UK and USA:Productivity Press,1985.
[2] Shigeo Shingo. Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-Yoke System[M]. New Yoke: Productivity Press,1986.
[3] 日本设备维护协会.新TPM加工组立篇[M].财团法人中卫发展中心译.台北:财团法人中卫发展中心,1996.
表一 OEE改善的原因分析方法、改善方向
改革开放伊始,我国就提出“解放思想”。诚然,这是耐人寻味而又值得思考的问题。
《孙子兵法》在论述战争胜负的时候,提出了一条重要的战略标准:“上下同欲者胜”。常村矿开展市场化改革,...