设备综合效率 (OEE)

什么是 OEE？

设备综合效率 (OEE) 是衡量制造生产力的指标。它考虑三个因素：可用性、性能和质量，以全面了解设备效率。通过跟踪 OEE，制造商可以识别需要改进的领域并采取行动来优化其制造流程。

设备综合效率如何使用？

设备综合效率 (OEE) 用于评估制造流程的运行效率。通过测量和跟踪 OEE，制造商可以识别生产损失和需要改进的领域。OEE 也用作比较不同制造工厂或生产线之间性能的基准。

制造商使用设备综合效率来衡量其制造设备的性能和生产力。通过测量设备的 OEE，制造商可以识别效率低下和浪费的领域，并做出数据驱动的决策来改进其制造流程。

OEE 是工业自动化工程师和管理人员优化其制造设备性能和提高生产力的关键工具。OEE 可用于识别生产损失的根本原因并实施有针对性的解决方案来解决这些问题。它还可以用于跟踪实现改进目标的进展情况，并比较不同设备或设施的性能。OEE 可应用于广泛的制造环境，包括汽车、食品和饮料、制药以及许多其他行业。

OEE 基准

精英级 OEE 分数被认为是 85% 或更高。然而，所有行业的平均 OEE 分数约为 60%。重要的是要注意，OEE 基准可能因行业类型和制造过程而异。例如，离散制造商由于其生产过程的复杂性，通常具有较低的 OEE 分数。

通常有三个常用的基准用于评估制造设备的 OEE：精英级、良好和平均。

精英级 OEE

此基准代表制造设备可以达到的最高水平的 OEE。世界一流的 OEE 通常在 85% 到 90% 之间，只有少数顶级制造商才能达到。要达到此 OEE 水平，需要在制造过程的各个方面实现高度的效率和优化，包括可用性、性能和质量。

良好 OEE

大多数制造商通过一定的努力和改进可以达到此 OEE 水平。良好的 OEE 通常在 60% 到 85% 之间，需要专注于优化制造过程以减少浪费、停机时间和缺陷。实现良好 OEE 涉及平衡可用性、性能和质量之间的权衡，并随着时间的推移对每个领域进行渐进式改进。

平均 OEE

此基准是在制造工厂中观察到的典型 OEE 水平，范围为 40% 到 60%。达到此 OEE 水平通常涉及识别和解决常见的浪费和效率低下的来源，例如过度的停机时间、漫长的换型时间和质量差。平均 OEE 表明制造过程有很大的改进空间，并且可能存在通过优化设备性能来提高生产力和降低成本的机会。

如何计算设备综合效率 (OEE)

计算 OEE 需要考虑几个不同的因素。在本节中，我们将研究需要考虑的这些不同值，然后研究它们如何影响总体 OEE 分数。

可用性计算

可用性是实际生产时间与计划生产时间的比率。它的计算方法是将实际生产时间（减去任何计划外停机时间）除以总计划生产时间。

可用性 = 实际生产时间 / 计划生产时间

性能计算

性能是实际产量效率与最大可能速度的比率。它的计算方法是将实际产量（减去慢周期）除以理论最大产量，而理论最大产量是基于设备的最大可能速度。

性能 = 实际产量 / 最大潜在产量

质量计算

质量是根据所制造产品的质量控制标准，合格品数量与生产总量的比率。它的计算方法是将合格品数量除以生产总量。

质量 = 合格品数量 / 生产总量

OEE 计算

设备综合效率的计算方法是将可用性、性能和质量分数相乘。得到的 OEE 分数以百分比表示。

OEE = 可用性 x 性能 x 质量

在设备综合效率方面，六大损失是什么？

OEE 的主要优势之一是它可以帮助制造商识别正在降低其设备效率和生产力的生产损失来源。有六大损失通常用于对生产损失来源进行分类，并且可以使用 OEE 针对这些损失进行改进。

设备故障

设备故障是指设备发生故障或失灵的情况。这可能是由于机械磨损、工具失效或不正确的机器设置造成的。设备故障会导致计划外停机时间并降低可用性分数。

设置和调整

设置和调整损失发生在设备正在为生产做准备或在生产过程中进行调整时。这可能包括不同产品之间的换型、一般维护或校准。这些损失会导致可用性降低。

空转和小停顿

空转和小停顿是生产中短暂的、计划外的停顿。它们可能是由设备卡顿、送料错误或操作员干预引起的。这些损失会降低性能分数。

速度降低

速度降低损失发生在设备以低于最大可能速度的速度运行时。这可能是由于磨损、维护不善或外部因素（例如没有以全负荷生产所需的必要输入）造成的。速度降低会影响性能分数。

过程缺陷

过程缺陷是指由于制造过程中的问题而未达到质量标准的单元。这些缺陷可能是由设备故障、不良的工艺设计或操作员错误引起的。过程缺陷会降低质量分数。

良率损失

良率损失发生在生产过程产生废料或生产出无法出售的单元时。这可能是由于设备效率低下、不良的工艺设计或不合格的材料造成的。良率降低会影响质量分数。

通过将生产损失分为这六大损失，制造商可以更好地了解其生产过程中效率低下和浪费的根本原因。这使他们能够实施有针对性的改进，以解决这些生产损失来源，并提高其制造设备的整体效率和生产力。

OEE 的优势

在制造环境中实施 OEE 具有多项优势，包括

降低成本

通过识别和解决生产损失的来源，制造商可以减少设备停机时间、维护成本和浪费，从而降低总体成本。

提高劳动力生产力

跟踪 OEE 可以帮助管理人员识别操作员可能需要额外培训或支持的领域，从而提高劳动力生产力。

减少停机时间

通过监控设备性能和实施预防性维护策略，制造商可以最大限度地减少计划外停机时间并最大限度地提高设备可用性。

提高产品质量

通过识别和解决过程缺陷，制造商可以提高产品质量并减少浪费。

如何开始实施 OEE？

如果您希望在制造过程中实施 OEE，以下步骤是入门的简单指南。

1. 确定制造过程的关键绩效指标 (KPI) - 确定用于衡量制造设备性能的最重要指标，例如可用性、性能和质量，这些指标是跨行业衡量 OEE 的标准。除了这些基本 KPI 之外，您还可以添加任何其他指标并进行跟踪，以查看它们如何受到 OEE 的影响。这些 KPI 将作为计算 OEE 和跟踪改进的基础。
2. 建立基线 OEE 分数 - 计算代表性时间段（例如班次、一天或一周）的 OEE。此基线 OEE 分数将为衡量进度和识别需要改进的领域提供起点。
3. 识别需要改进的领域 - 对生产损失的来源（例如停机时间、换型和缺陷）进行详细分析。使用帕累托图和鱼骨图等工具来识别最显著的浪费和效率低下来源。
4. 制定和实施解决已识别的需要改进领域的策略 - 制定具体的行动计划和措施，以解决已识别的浪费和效率低下来源。这些策略可能包括流程改进、设备升级或操作员培训计划。
5. 持续监控 OEE 并跟踪实现目标的进展情况 - 定期监控和报告 OEE 性能，以确保在实现改进目标的方面取得进展。使用实时监控系统和数据分析工具来识别进一步优化和改进的机会。

OEE 监控工具

有几种工具可用于 OEE 监控，包括软件解决方案和专用硬件设备。这些工具可以帮助自动化数据收集和计算过程，使制造商更容易跟踪和分析 OEE 指标。

常见的 OEE 挑战

与实施 OEE 系统相关的一些常见挑战包括

• 建立准确的比较基准 - 为 OEE 设置准确的基准可能具有挑战性，因为不同类型的制造过程和设备之间可能存在显着差异。制造商可能需要依赖行业标准或与类似设施进行基准比较，以建立适当的基准。
• 确保一致的数据收集和报告 - 收集和报告有关 OEE 影响因素的准确数据可能具有挑战性。制造商需要确保其数据收集方法是一致且可靠的，并且其报告流程是标准化的，并且所有相关利益干系人都可以访问。如果做得不正确，则可能会根据对现实的错误看法做出决策。
• 应对文化上对变革的抵制 - 实施 OEE 需要对流程、设备和员工行为进行更改，这可能会遭到工人和管理人员的抵制。制造商需要通过沟通 OEE 的好处并将员工纳入改进过程来解决此问题。
• 将 OEE 与其他系统和流程集成 - 将 OEE 与其他制造系统（例如维护管理或企业资源计划 (ERP) 系统）集成可能具有挑战性。制造商需要确保其 OEE 系统与其现有系统兼容，并且数据在不同部门和职能之间有效共享。
• 平衡 OEE 与其他业务目标 - 虽然提高 OEE 可以提高生产力和盈利能力，但制造商需要平衡 OEE 改进与其他业务目标，例如产品质量、安全性和客户满意度。这需要一种战略性的 OEE 实施方法，该方法要考虑到组织更广泛的目标。

OEE 最佳实践

为了最大限度地提高 OEE 的效益，以下是一些需要考虑的最佳实践

让组织各个层级的员工参与进来

有效的 OEE 实施需要组织各个层级员工的参与。这包括提供有关 OEE 概念的培训和教育，并通过头脑风暴会议、改进团队和定期沟通让员工参与到改进过程中。

定期审查和更新 OEE 目标和策略

应定期审查和更新 OEE 目标和策略，以确保持续改进。这需要定期监控 OEE 数据、识别新的改进机会以及根据需要调整目标和策略。

专注于根本原因分析

使用根本原因分析来识别生产损失的根本原因，并实施有针对性的解决方案来解决这些问题。

实施可视化管理工具以提高透明度和沟通

使用可视化管理工具（例如仪表板和记分卡）来提高整个组织的透明度和沟通。

建立跨职能团队来领导 OEE 实施

建立由来自不同部门的代表组成的团队来领导 OEE 实施。该团队应具有推动整个组织 OEE 改进的权力和资源。

常见问题解答

什么是完美生产？

完美生产是一种假设的场景，其中设备以 100% 的可用性、100% 的性能和 100% 的质量运行。在这种情况下，OEE 分数将为 100%，并且制造工厂将以最大产能生产合格品。

什么是 TEEP？

全面有效设备性能 (TEEP) 是类似于 OEE 的指标，它包括利用率因素，该因素考虑了设备计划用于生产的时间比例。TEEP 通过考虑生产时间和非生产时间，提供了更全面的设备效率视图。

任务负载与设备综合效率有何关系？

任务负载是指将任务或工作负载分配给一台设备。高任务负载可能导致设备磨损增加、性能降低以及 OEE 总体下降。

实施设备综合效率的平均投资回报率 (ROI) 是多少？

实施 OEE 的平均投资回报率 (ROI) 因制造工厂的规模、生产过程的复杂程度以及对 OEE 改进措施的投资水平等因素而异。但是，研究表明，制造商可以通过实施 OEE 来实现显着的成本节约和生产力提高。

OEE 与工业 4.0 有何关系？

OEE 与工业 4.0 运动密切相关，后者旨在通过使用先进技术（如物联网、大数据分析和人工智能）来实现工业流程的数字化和优化。OEE 是工业 4.0 的关键组成部分，因为它提供了衡量制造设备效率和有效性的综合指标，可用于优化生产流程并提高整体设备可靠性。

OEE 可以与其他工业 4.0 技术集成，例如预测性维护系统（使用机器学习算法来预测设备在发生故障之前可能出现的问题）和数字孪生技术（创建制造设备的虚拟模型，可用于优化其性能）。