设备综合效率OEE的计算方法-PMC生产物控

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智能拖地机器人，云鲸 NARWAL.OEE(Overall Equipment Effectiveness), 即设备综合效率，其本质就是设备负荷时间
内实际产量与理论产量的比值。企业在进行OEE计算时常常遇到很多迷惑的问题，如工厂停水、停电、停气、停汽使设备不能工作，等待定单、等待排产计划、等待检查、等待上一道工序造成的停机，不知如何计算。本文引入非设备因素停机的概念，修改了OEE的算法，使计算得到的OEE更能够真实反映设备维护的实际状况，让设备完全利用的情况由完全有效生产率这个指标来反映。本文同时介绍了在不同情况下如何分析设备损失的PM分析流程。
1、 OEE表述和计算实例
OEE= 时间开动率×性能开动率×合格品率
其中，时间开动率 = 开动时间/负荷时间
而，负荷时间 = 日历工作时间-计划停机时间
开动时间 = 负荷时间 – 故障停机时间 – 设备调整初始化时间
性能开动率 = 净开动率×速度开动率
而，净开动率 = 加工数量×实际加工周期/开动时间
速度开动率 = 理论加工周期/实际加工周期
合格品率 = 合格品数量/ 加工数量
在OEE公式里，时间开动率反映了设备的时间利用情况；性能开动率反映了设备的性能发挥情况；而合格品率则反映了设备的有效工作情况。反过来，时间开动率度量了设备的故障、调整等项停机损失，性能开动率度量了设备短暂停机、空转、速度降低等项性能损失；合格品率度量了设备加工废品损失。
OEE还有另一种表述方法，更适用于流动生产线的评估, 即
OEE= 时间开动率×性能开动率×合格品率
而，时间开动率 = 开动时间/计划利用时间
而，计划利用时间 = 日历工作时间-计划停机时间
开动时间 = 计划利用时间 – 非计划停机时间
性能开动率 = 完成的节拍数/计划节拍数
其中,计划节拍数 = 开动时间/标准节拍时间
合格品率 = 合格品数量/加工数量
这与前述的OEE公式实际上是同一的。
计算：停机时间 = 115+12 = 127 min
计划开动时间 = 910 – 127 = 783 min
时间开动率 = 783/910 = 86%
计划节拍数 = 开动时间/标准节拍时间 = 783/3 = 261
性能开动率 = 203/261 = 77.7%
合格品率 = 一次合格品数/完成产品数 = 152/203 = 74.9%
于是得到 OEE = 86% ×77.7%×74.9% = 50%
2、 OEE的实质
如果追究OEE的本质内涵，其实就是计算周期内用于加工的理论时间和负荷时间的百分比。请注意，当展开OEE公式，有
OEE = 时间开动率×性能开动率×合格品率
= （开动时间/负荷时间）×（加工数量×实际加工周期/开动时间）×（理论加工周期/实际加工周期）×（合格产量/加工数量）
= （开动时间×加工数量×实际加工周期×理论加工周期×合格产量）/（负荷时间×开动时间×实际加工周期×加工数量）约去分子、分母的公因子，
OEE = （理论加工周期×合格产量）/负荷时间 = 合格产品的理论加工总时间/负荷时间
这也就是实际产量与负荷时间内理论产量的比值。
3、利用OEE进行损失分析
既然上述的计算方法可以如此简单，那么为什么要用这么复杂的公式呢？主要是为了分析问题。计算OEE值不是目的，而是为了分析六大损失。设备的OEE水平不高，是由多种原因造成的，而每一种原因对OEE的影响又可能是大小不同。在分别计算OEE的不同“率”的过程中，可以分别反映出不同类型的损失。
进一步，我们还可以结合运用PM分析方法，对OEE不高的原因进行分析。例如，当设备的OEE水平不高，从OEE计算看出是时间开动率低下，于是将时间开动率用方框框起来，再问为什么时间开动率不高，发现是设备故障引起，再继续往下分析，直到找出根本原因为止。
4、 OEE 计算中遇到的困难和解决方案
我们在计算OEE时，遇到计划停机以外的外部因素，如无订单、停水、电、气、汽等因素造成停机损失，常不知把这部分损失放到哪部分去计算。有人把它们列入计划停机，但它们又不是真正意义上的计划停机。如果算做故障停机，但又不是设备本身故障引起的停机。各个企业的计算五花八门，失去相互的可比性。当我们把OEE的计算作一扩展，给出“设备完全有效生产率（TEEP）”这一新概念和新算法，上述的问题可以迎刃而解。
5、在引入TEEP条件下OEE公式的修正
在引入TEEP条件下, 因为我们已经把非设备因素（即设备外部因素）1引起的停机损失分离出来，作为利用率的损失来度量，故在计算OEE时，设备的时间开动率就要做相应调整。
在TEEP计算中
设备利用率 =（日历工作时间—计划停机时间—设备外部因素停机时间）/日历工作时间
正确的OEE计算，应该有
设备时间开动率 = 开动时间/负荷时间
其中，负荷时间 = 日历工作时间—计划停机时间—设备外部因素停机时间
开动时间 = 负荷时间—设备调整初始化时间（包括更换产品规格、更换工装模具、更换刀具等活动所用时间）
其他公式的算法和项目内容不变。
这样计算得到的OEE可以准确反映设备本身的问题，能够客观评价企业的设备管理水平，
同时也不会使企业之间的OEE因理解与算法不同而不可比。如果要全面反映企业设备效率，即把所有与设备有关和无关的因素都考虑在内，则可以通过TEEP来反映。
企业OEE计算疑惑辨析
笔者根据众多企业的统计和计算实际，提出将OEE公式的计算方法加以修正。原来的
★ 负荷时间=日历工作时间—计划停机时间
现在修正为：
★ 负荷时间=日历工作时间—计划停机时间—非设备因素停机时间
原来的
★ 开动时间=负荷时间—故障停机时间—安装、调整和初始化停机时间，仍保持不变
上述的“非设备因素停机”包括开工不足停机、等待订单、等待计划排产、因企业系统管理不善或外部环境而造成的停水、停电、停汽、停气，使需要上述供给的设备停机。上述
的停机损失并不属于停机设备本身的问题，而是大系统对设备的影响。上述的“计划停机”应界定为设备生产前后的例行保养，如加油、加冷却剂、停机点检、清扫、紧固、升温、预热、升速等活动。计划停机应不包括因更换产品而造成的工、模、夹具更换，设备参数调整所造成的停机。这样修正之后所计算得到的OEE，基本反映了设备本身人一机系统的维护状况
。而全面设备效率发挥状况可以由完全有效生产率来反映，
★ 完全有效生产率=设备利用率×设备综合效率（OEE）其中，
★ 设备利用率=（日历工作时—计划停机时间—非设备因素停机时间）/ 日历工作时间
由此看出，完全有效生产率把因为设备本身保养不善的损失和系统管理不善、设备产能不平衡、企业经营不善损失全面地反映出来。而OEE的计算公式则主要反映了设备本身的系统维护、保养和作业效率状况。
上述OEE的计算中，合格品率既反映了设备状况不良损失，又反映了操作、工艺执行、参数控制方面的损失。从设备管理的角度来看，合格品率不一定全面、真实地反映设备维护、保养水平。笔者建议引入一个纯设备合格品率的概念，即
★ 纯设备合格品率 =合格品数量/（生产数量—非设备因素废品数量）
由此引出了纯设备OEE的概念，简记为OEE纯，即
★ OEE纯 = 时间开动率×性能开动率×纯设备合格品率
这里的时间开动率是上述经过修正的公式，性能开动率的定义不变。OEE纯更集中反映了设备维护、保养水平。完全有效生产率的公式不必修改。OEE纯仅仅是为了集中、客观反映设备维护、保养水平。因为完全有效生产率就是全面反映设备的总效率状况，没有必要分清
哪些是因为设备，哪些是来自设备以外的因素。
另外，有些企业在OEE计算时，出现了性能开动率大于100%的状况，甚至有的高达150%。
众所周知，
★ 性能开动率=净开动率×速度开动率
其中，
★ 性能开动率=（生产数量×实际加工周期）/ 开动时间
性能开动率反映了实际加工产品所用时间与开动时间的比例，它的高低反映了生产中的设备空转，无法统计的小停机损失。净开动率是不大于100%的统计量。问题就出在速度开动率上。
★ 速度开动率=理论加工周期/ 实际加工周期
原则上，理论加工周期不大于实际加工周期，即速度开动率是不大于100%的统计结果。
有的企业设备加工运转速度超出了设计速度，这样使速度开动率超过100%，进而使性能开动
率超过100%。笔者认为，速度开动率超过100%是不合理、也是不可取的，理由如下：
1、如果设备开动速度超过了设计速度，就如同设计负荷5吨的大桥开过8吨的汽车一样，是掠夺性的使用设备，是不可取、不科学的做法，不应提倡。
2、若设备的原设计指标保守，根据实际，设备开动速度可以提升。经过论证，这种提升不会造成对设备的损坏。那么，应该改变设备的设计速度指标，即理论加工周期，使速度开动率始终保持为一个不大于100%的统计结果。
3、因为异常提升设备运行速度（使设备过早进入耗损故障状态）造成速度开动率不正常的夸大，得到较高的OEE水平，掩盖了设备维护不当等问题，可能误导企业，不利于激发设备管理者对人—机系统六大损失的攻关和控制。
总之，让OEE应保持为一个不大于100%的统计量，可以激发企业始终不渝地致力于OEE的提升。
结语：本文根据企业的运行实际，提出修正的OEE算法，又提出OEE纯的概念。同时澄清了速度开动率的统计计算问题。如果企业OEE的计算按笔者介绍的规范算法统一起来，就可以使这一指标横向、纵向可比。同时可以使这一指标客观反映设备维护状况，成为引导设备管理进步的积极因素。工业工程网 www.chinaie.net

冰山土豆 · 发表于 2013-5-26 14:30:51

想请教一个问题：比如测试晶圆类机器，每一片晶圆与下一片晶圆中间的转换有一个机器转换时间，而一批晶圆在load进机器时也有时间，那么如何去计算这个损失？难道每天人员去记录吗？

wuhao · 发表于 2019-12-12 13:19:25

每次都是诱惑我们前来送经验…^_^

dks817 · 发表于 2019-12-12 13:31:20

前排支持下

jinnhu1229 · 发表于 2019-12-12 13:32:38

学习了，不错，讲的太有道理了

ballmaker · 发表于 2019-12-12 13:33:52

工业工程值得分享

yulu · 发表于 2019-12-12 13:37:52

职场有你，很赞

qingcao · 发表于 2019-12-12 13:41:24

工业工程，精益生产基础啊

leven3883 · 发表于 2019-12-12 13:42:18

唉这贴好玩儿

用户名 · 发表于 2019-12-12 13:44:18

写的真的很不错

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