装配线OEE应用终极指南

装配线OEE应用终极指南

OEE（整体设备效率）是一种衡量制造绩效的指标，它通过将实际吞吐量与理论最大容量进行比较，为提高生产力提供有价值的见解。虽然OEE最初是为跟踪机器而设计的，但它同样适用于人工装配或人机协作的装配环境。本文将为您详细介绍如何在装配线上应用OEE，以识别和减少生产损失。

什么是OEE

OEE（整体设备效率）是衡量制造性能的指标，它将实际吞吐量与其理论最大容量进行比较。OEE 代表真正具有生产力的制造时间的百分比。100% 的 OEE 意味着您只制造出与设计一样快的优质零件，不会发生计划外停机。

OEE 不仅仅是一个指示过程效率的数字。OEE 对生产环境中的所有时间进行分类，提供有关损失发生位置的详细信息。通过衡量 OEE 和潜在损失，公司可以获得有关如何系统地改善其运营的重要见解。OEE 是识别损失、衡量进度的基准和提高制造过程生产率的唯一最佳指标。

OEE 细分解释

在接下来的部分中，我们将按类别细分 OEE：可用性、性能、质量。每个类别都分为三个部分：定义、计算、装配。“定义”部分将介绍该类别及其组成部分 - 这些组件为计算设置了设置。“计算”部分显示了如何计算类别，以便对指标提供更深入的直觉。最后，“用于装配”部分介绍了如何将该类别应用于操作员步调的生产环境。

概述

以下是 OEE 的最简单公式：

但这并不能提供有关损失发生位置的任何信息，因此对于改进制造过程的有用性有限。本文的其余部分将介绍计算 OEE 的更详细方法。这需要更多的数据，但可以提供对车间实际情况的宝贵见解。

OEE 将损失分为 3 类。每个类别都以百分比来衡量，这有助于诊断问题并跟踪改进。

OEE 的世界级目标是 90% 的可用性、95% 的性能和 99% 的质量，即 85% 的总体 OEE。就零件而言，这意味着基于计划的生产时间，目标是完成计划的 85%。如果计划生产时间为 100 分钟，设计周期时间为 1 分钟，则计划为 100 个零件，世界一流的OEE将为生产 85 个零件。

OEE 最容易理解为从所有可能的时间开始，但由于各种原因而失去它——或者没有变成制造零件。在接下来的图片中对此进行了总结，我们将在本文中对其进行分解。

从所有时间开始，即每一天的每一分钟。计划损失是指未计划运行生产的时间。例如，如果您每天只上 8 小时的班次，您将有 16 小时的计划损失。一些公司认为休息、班次设置和班次清理是计划的损失，而另一些公司则认为它们是可用性损失。这取决于许多因素以及偏好。

OEE 从计划的生产时间开始。所有损失均在计划的生产时间内发生。如果没有发生损失，OEE 为 100%。

时间&零件

在进入每个类别之前，让我们快速讨论一下我们的单位：时间和零件。为了计算OEE，每个将要运行的零件都需要一个设计周期时间。这样，时间可以转换为零件，反之亦然，因为所有计划的生产时间都是为了制造零件。混合模型环境将计算每个零件的 OEE，然后将它们与基于时间的加权平均值相结合。

设计周期时间是最优的生产率。

由于速率是时间的倒数，因此可以通过除以设计周期时间（乘以标准生产的速率）将时间转换为零件。

同样，零件可以通过乘以设计周期时间（除以标准生产率）转换为完全生产时间。

在人工装配的环境中，需要根据时间研究和标准化工作来创建设计周期时间。这可能需要一些工作，并且不是静态指标。如果工艺发生变化，设计周期时间也应发生变化。

可用性

定义可用性

可用性是生产实际运行的计划生产时间的百分比。当在计划的生产时间内停止生产时，会发生可用性损失。

运行时间是生产运行的时间量。在计划生产期间的停工称为可用性损失，可能是由于停机或转换造成的。

在人工装配的环境中，停机时间是阻止操作员制造零件的任何事情（除了转换）。#### 计算可用性

可用性是运行时间与计划生产时间的比率。可用性为 100% 是指运行时间 = 计划的生产时间。

可用性计算示例：

装配线的可用性计算

人工装配生产中的可用性衡量的是阻碍操作员提高生产力的问题。如上所述，可用性损失分为两种方式：转换和停机时间。转换是在工作订单之间转换所需的时间，其中可能包括更改型号。停机时间是指使操作员无法制造零件的任何中断或任务，例如设备停机、非周期性工作和重大停工。停机时间的一些示例包括设备故障、获取零件、完成书面工作、等待支持或任何其他生产停止的原因。由于停机时间通常仅与设备有关，因此必须提高对其他停机的认识，以确保正确记录时间。

在装配环境中，准确测量、记录和跟踪可用性损失是一项挑战。此过程本身通常会导致严重的停机时间。如果没有秒表或计时器，操作员会估计停机时间和转换时间，从而导致数据不准确和不完整。这是清晰度和努力之间的微妙平衡。但是，了解停机时间最终有助于确定资源的优先级并集中解决造成损失的最大原因。

减少可用性损失是提高吞吐量的最大机会之一。通过设定目标、预防和适当的分类，可以最大程度地减少可用性损失。最小化转换损失的最佳方法是标准化转换过程和时间，这与具有设计周期时间的标准化工作非常相似。频繁的监控和反馈可确保时间不会漂移并保持一致性，从而提供最小且可预测的损失。停机损失是由各种最广泛的原因造成的，因此确定优先级对于改进至关重要。最佳做法是使用帕累托图识别出主要原因，并为对策提供信息。通过将任务委派给外部操作员（称为水蜘蛛）可以立即消除非周期性原因，以最大限度地减少生产中断。直接与生产团队合作，确定和改进原因，将最大限度地减少可用性损失。

性能

定义性能

性能是相对于设计周期时间的生产速度的量度。对于手动生产环境来说，这是一个关键指标，因为操作员对生产速度负责。

净运行时间是设计周期时间 x 制造的零件（包括不合格零件）的总数量。净运行时间和运行时间之间的差值就是性能损失。性能损失是由于速度减慢或生产中的轻微停顿造成的，这可以被认为是节奏损失。

净运行时间和运行时间也可以转换为零件。除以设计周期时间后，净运行时间成为制造的零件总数，运行时间成为基于运行时间的计划计数。

请注意，基于运行时间的计划部件不包括可用性损失，因此它与总体计划部件（基于计划生产时间）不同。

计算性能

性能是净运行时间与运行时间的比率。性能为 100% 时，净运行时间 = 运行时间。

回想一下，净运行时间 = 设计周期时间 × 总数。我们得到

性能计算（时间）示例：

考虑性能的另一种方式是从零件的角度来看。性能是基于运行时间的总计数与计划计数的比率。性能为 100% 时，总计数 = 计划计数。

回想一下，计划计数 = 运行时间/设计周期时间。我们得到

性能计算示例（零件）：

装配线的性能计算

人工装配线生产中的性能衡量的是操作员的速度与标准相比。如上所述，性能损失来自速度减慢和轻微停机。速度减慢是指操作员的执行速度慢于设计周期时间。轻微停工是指短暂的延迟，时间不够长，不能被视为停机时间。一些轻微停工的例子包括定向零件、调整组装、与固定装置作斗争，或标准化工作之外的任何其他摆弄。虽然在高频下很小，但这个时间可能会在整个班次中造成重大损失。

在人工装配的环境中，解决性能损失是最难解决的，因为操作员的工作比机器更具可变性，而且操作员通常不知道他们的速度。除非有一种方法可以隔离性能，否则这些损失几乎无法检测到。即使在一小时或一班结束时认识到生产差距，如果没有准确的测量系统，也很难区分性能损失和可用性损失。

提高绩效的最有效方法是通过标准化工作和实时反馈进行预防。标准化工作应该是执行任务的最佳方式，也是设计周期时间的基础。与设计步骤序列的任何偏差都会导致时间浪费。提高绩效的第一步是审核标准化工作合规性，并在必要时提供再培训。一旦实现了标准化工作，实时反馈是缩小其余绩效差距的最佳方式。提供实时起搏反馈有助于操作员集中注意力，并使他们能够通过自我调节速度来缩小小间隙。由于操作员对绩效拥有最大的控制权，因此有必要提供正确的指导并通过反馈让他们参与进来，以尽量减少损失。

质量

定义质量

质量将是最熟悉的，它是衡量因零件不符合质量标准而发生的损失的指标。

在这里，分部分思考是最有用的。同样，为了将时间转换为零件，我们可以将两边除以设计周期时间。

因此，我们得到

计算质量

质量是合格零件占总零件的比率，与产量相同。质量为 100% 是指合格计数 = 总计数。

质量计算示例：

装配线的质量合格率计算

装配质量与其他离散制造的质量相同。质量指标跟踪合格零件与不合格零件的数量，指示时间和材料的报废。

与停机时间类似，质量损失的发生有多种原因，因此有必要确定优先级。最佳做法是使用帕累托图来找到产生问题的主要原因，并找到对策，跟踪随时间推移的变化。OEE 帮助管理质量的另一种方式是在班次内进行适当的升级。通过随时提供质量比，操作员可以及早上报质量问题，以便快速实施对策，从而减少整个班次的进一步废品。

最终OEE计算

示例摘要：

计划生产时间 = 100 分钟
停机时间 = 10 分钟
转换 = 10 分钟
———————————————
可用性 = 80%
运行时间 = 80 分钟
设计周期时间 = 1 分钟
总计数 = 60
———————————————
性能 = 75%
合格计数 = 54
拒绝计数 = 6
———————————————
质量 = 80%

现在，我们已经为我们的示例计算了每个类别，获得最终的 OEE 指标很简单。

请注意百分比的复合效应（它们不是平均的）。这是因为每个类别都是前一个类别的比率，即性能基于运行时间，而不是计划的生产时间。这样可以隔离效率低下的问题，从而采取更有针对性的对策，并准确跟踪随时间推移的变化。

回想一下，有一种简单的方法来计算 OEE——它不需要太多数据，但对于改进制造流程的用处有限。

或者及时

在这里，我们将证明两种计算 OEE 的方法都是相等的。

最后，它可以通过乘以标准生产率来转换为零件。

结论

OEE 是衡量制造效率的指标，代表真正高效的制造时间百分比。它对生产环境中的所有时间进行分类，使其成为系统流程改进的宝贵工具。

在人工装配的环境中，隐藏的东西通常很大，OEE 可以成为推动流程改进的强大框架。如果没有对生产损失的明确诊断，团队就会打转，浪费时间——导致沮丧和降低士气。OEE 通过将损失分解为可用性、性能和质量来深入了解效率低下的情况。当以这种方式捕获损失时，团队可以看到问题的实际所在，并意识到可以通过简单的纠正措施解决多少问题，这会让团队大开眼界。清晰度为提高绩效带来了希望——激励并吸引团队参与持续改进。这种类型的贡献令人上瘾，围绕所有权和高绩效建立了积极的公司文化。