Dane uzyskane z ogólnej wydajności sprzętu (OEE) mogą pomóc nowoczesnym producentom monitorować wydajność ich sprzętu i procesów w celu usprawnienia ich wysiłków.
Utrzymanie wysokiego poziomu produktywności jest niezbędne w nowoczesnej produkcji, w której krajowe i globalne firmy konkurują ze sobą, aby sprostać rosnącym wymaganiom handlowym.
Pięcioletnia skumulowana roczna stopa wzrostu produktywności wieloczynnikowej w amerykańskim sektorze produkcyjnym wynosi 0,7%, a wydajność pracy w sektorze produkcyjnym wzrosła w ostatnich miesiącach o 1,3%.
Aby utrzymać przewagę konkurencyjną, poradzić sobie z niedawnymi zakłóceniami w łańcuchu dostaw i zapewnić bezpieczeństwo zatrudnienia prawie 15 milionom osób pracujących w amerykańskim przemyśle produkcyjnym, wielu liderów biznesu coraz bardziej polega na inteligentnej analizie danych.
Współcześni producenci mogą usprawnić kluczowe operacje poprzez gromadzenie, organizowanie i wizualizację wysokiej jakości danych związanych z różnymi procesami produkcyjnymi. Od optymalnego planowania konserwacji zapobiegawczej po poprawę wydajności maszyn, ogólna wydajność sprzętu (OEE) jest ważna jako ciągła forma analizy danych wykorzystywana do poprawy wydajności, bezpieczeństwa i wyników produktywności w nowoczesnej produkcji.
Co to jest OEE?
OEE to wskaźnik wykorzystywany do pomiaru wydajności sprzętu i procesów produkcyjnych. Wyniki OEE pomagają producentom określić procent czasu, w którym ich zakłady można uznać za produktywne.
Producenci dążą do osiągnięcia wskaźnika OEE na poziomie 100% lub zbliżonym. Oznacza to, że biorąc pod uwagę czynniki takie jak dostępność, wydajność i jakość, obserwowany sprzęt produkuje towary o wysokim standardzie, szybko i z niewielkimi przestojami.
Aby jak najlepiej zrozumieć OEE, ważne jest, aby zdefiniować trzy czynniki związane z obliczeniami OEE. Obejmują one:
- Dostępność: Procent zaplanowanego czasu produkcji, w którym obserwowane narzędzia i sprzęt można uznać za produktywne. Na wartości dostępności mogą mieć negatywny wpływ zdarzenia takie jak usterki maszyn, procedury utrzymania ruchu i kalibracji.
- Wydajność: Jak szybko obserwowany sprzęt może produkować odpowiednie towary w odniesieniu do idealnego czasu cyklu systemu, dodatkowej wartości, która definiuje minimalną ilość czasu, jaką maszyna powinna potrzebować na wyprodukowanie pojedynczej jednostki swojej podstawowej produkcji.
- Jakość: Odsetek towarów wysokiej jakości wyprodukowanych przez maszynę w porównaniu do jej całkowitej produkcji, wartość ta pomaga zapewnić, że wzrost wydajności nie obniży jakości.
Pomnożenie dostępności przez wydajność i jakość dają wynik OEE w przedziale 0-100.
Korzystając z tych podstawowych aspektów OEE, producenci mogą wykonywać unikalne obliczenia w celu pomiaru wydajności wybranych narzędzi przy jednoczesnym zachowaniu wysokich standardów jakości produkcji (patrz rysunek 1). Aby wykonać skuteczne obliczenia OEE, interesariusze muszą zrozumieć następujące formuły.
- Dostępność maszyn. Aby dokładnie obliczyć dostępność maszyny, interesariusze zmierzą czas pracy maszyny, a następnie porównają tę wartość z zaplanowanym czasem produkcji.
Dostępność (%) = rzeczywisty czas pracy ÷ zaplanowany czas pracy
Wynikowa liczba reprezentuje procent czasu, w którym maszyna jest aktywna.
- Wydajność produkcji. Obliczanie i analizowanie danych dotyczących wydajności produkcji pomaga zespołom określić, jak wydajne są aktywne maszyny, porównując rzeczywiste dane produkcyjne z maksymalną potencjalną wydajnością.
Wydajność (%) = liczba wyprodukowanych jednostek ÷ liczba jednostek, które mogłyby zostać wyprodukowane w optymalnych warunkach.
Wartość ta odzwierciedla wydajność produkcyjną poszczególnych elementów sprzętu produkcyjnego.
- Jakość produktu. Korekty dokonane w celu poprawy powyższych dwóch wskaźników mogą mieć negatywny wpływ na jakość produkowanych towarów. Wpływ ten można zrozumieć poprzez pomiar jakości produktu w czasie.
Jakość (%) = liczba wyprodukowanych towarów spełniających standardy jakości ÷ całkowita liczba wyprodukowanych towarów
Odniesienie do tej wartości pomaga zapewnić, że szersze ulepszenia nie wpłyną negatywnie na jakość.
Korzyści z pomiaru wskaźnika OEE
Analizując sposób obliczania wyników OEE, niektóre korzyści płynące z obserwacji OEE wskaźników stają się jasne. Zespoły mogą podejmować świadome decyzje dotyczące konserwacji, planowania, zatrudniania personelu i skalowania procesów, poparte łatwo przyswajalnymi danymi, aby zapewnić, że zakłady produkcyjne wykorzystują dostępne zasoby w najbardziej efektywny i wydajny sposób.
Poniżej znajduje się kilka bardziej konkretnych przykładów tego, w jaki sposób pomiar wskaźnika OEE może przynieść korzyści producentom.
Mniej nieplanowanych przestojów: Wstępne obliczenia wskaźników, takich jak dostępność i wydajność, mogą pomóc menedżerom w zidentyfikowaniu czynników powodujących wąskie gardła i zakłócenia w produkcji. Pomiar tych wskaźników w czasie zapewnia zespołom wysokiej jakości dane wykorzystywane do wizualizacji typowych wartości wydajności, pomagając liderom zdefiniować optymalne czasy planowanych przestojów w celu ograniczenia nieoczekiwanych przestojów.
Wyższa jakość produktu: Ponieważ wyniki OEE uwzględniają jakość produktu w obliczeniach całkowitej wydajności, wysiłki zmierzające do pomiaru i ciągłej poprawy OEE zazwyczaj pomagają producentom wytwarzać produkty wyższej jakości w bardziej spójny sposób. Z czasem pozwala to zwalczać problemy związane z wadliwymi produktami, które mogą prowadzić do reklamacji i kosztownych zwrotów, zwiększając zadowolenie klientów i rentowność.
Zoptymalizowana prędkość produkcji: Zapewniając zespołom zarządzającym dostęp do dokładnych i łatwo przyswajalnych informacji na temat wydajności i dostępności określonych maszyn, plany organizacyjne można dostosować w celu rozsądnej optymalizacji całkowitej prędkości produkcji. Zamiast zwiększać operacje wyłącznie w oparciu o popyt, można tworzyć długoterminowe plany w oparciu o rzeczywistą wydajność maszyn.
Minimalizacja marnotrawstwa zasobów: Obliczenia OEE pomagają menedżerom zidentyfikować obszary marnotrawstwa w procesach produkcyjnych, zarówno pod względem marnotrawstwa materiałów, jak i marnotrawstwa czasu. Ulepszenia wprowadzone w odniesieniu do wyników OEE mogą zmniejszyć liczbę wadliwych produktów wytwarzanych przez zakład, ograniczając marnotrawstwo surowców, podczas gdy planowanie przestojów oparte na danych może pomóc pracownikom w optymalnym wykorzystaniu ograniczonego czasu.
Większa odpowiedzialność: Pomiar wskaźnika OEE może przyczynić się do poprawy odpowiedzialności w całej działalności produkcyjnej. Jeśli wszyscy kierownicy i pracownicy wiedzą, że procesy produkcyjne są dokładnie monitorowane i sprawdzane, będą mniej skłonni do pójścia na skróty lub odejścia od ustalonych najlepszych praktyk, zwiększając prawdopodobieństwo zgłaszania przez pracowników kwestii, które mogą mieć wpływ na OEE.
Zaawansowane techniki i najlepsze praktyki OEE
Podczas gdy wyniki OEE są dobrym wskaźnikiem ogólnej kondycji zakładu produkcyjnego, same te dane nie zawsze są wyczerpujące. Zakład może osiągnąć wynik OEE bliski 100 przez krótki czas z powodu czynników, których podstawowe obliczenia OEE nie uwzględniają, zapewniając migawkę zakładu w optymalnej kondycji, która może później okazać się nieprawidłowa po przeanalizowaniu większej ilości danych.
Aby jak najefektywniej wykorzystać obliczenia OEE, należy wprowadzić przepisy dotyczące przeglądu i analizy wyników w czasie. Wyniki OEE powinny być łączone z szerszymi zestawami danych analitycznych, aby pomóc menedżerom zidentyfikować trendy w wydajności produkcji, które najlepiej odzwierciedlają rzeczywiste warunki. Poniższe techniki i najlepsze praktyki OEE mogą pomóc producentom w osiągnięciu tego celu.
Opracowanie struktury organizacyjnej kierującej wdrażaniem praktyk OEE powinno być pierwszym krokiem w ich wdrażaniu. Operatorzy zakładów powinni wyznaczyć zaufanego członka personelu do pełnienia roli lidera OEE. Osoba ta będzie nadzorować wdrażanie praktyk OEE w zakładzie i komunikację wyników OEE, a także delegować role pracownikom.
Aby zapewnić gromadzenie wysokiej jakości i istotnych danych OEE, pracownicy z doświadczeniem w obsłudze określonych maszyn powinni mieć za zadanie gromadzenie danych związanych z ich użytkowaniem. Opracowanie takiej struktury organizacyjnej zwiększa odpowiedzialność za praktyki OEE i zmniejsza prawdopodobieństwo, że dane niskiej jakości pozostaną niewykryte podczas gromadzenia.
Konwertowanie danych OEE na wizualizacje
Uzyskanie praktycznych wniosków ze złożonych danych w surowych formatach może być trudne, zwłaszcza gdy analizowanych jest wiele zmiennych. Aby jak najefektywniej wykorzystać dane OEE i pomóc menedżerom w przekazywaniu spostrzeżeń szerszym interesariuszom, należy podjąć wysiłki w celu przekształcenia wyników w zwięzłe, łatwe do skanowania wizualizacje, takie jak wykresy, diagramy i wykresy.
Nowoczesne rozwiązania programowe mogą usprawnić i zautomatyzować ten proces, dzięki wyspecjalizowanym pulpitom OEE dostosowanym do unikalnych potrzeb. Liderzy OEE mogą tworzyć wyświetlacze w czasie rzeczywistym, dostępne z wielu urządzeń, zaprogramowane do przekształcania zebranych danych OEE w wizualizacje, które najlepiej przedstawiają dane w czasie rzeczywistym i pojawiające się trendy OEE.
Wykorzystanie analizy przyczyn źródłowych
OEE pomaga producentom zidentyfikować straty wydajności w skali makro, często określane jako sześć dużych strat. Zmienne te można dalej podzielić na wyżej wymienione trzy podstawowe aspekty OEE, dostępność, wydajność i jakość.
Chociaż obliczenia OEE mogą zidentyfikować te straty, zazwyczaj nie oferują wielu szczegółów na temat ich przyczyn. Aby producenci mogli poprawić wskaźnik OEE, potrzebna jest szersza analiza przyczyn źródłowych.
Analiza przyczyn źródłowych może być postrzegana jako rozszerzenie OEE, pomagając pracownikom zająć się konkretnymi kwestiami, które przyczyniają się do nieefektywności. W tym przypadku zespoły zagłębiają się w konkretną stratę, aby zdefiniować zdarzenie, znaleźć przyczynę źródłową, opracować rozwiązanie i wdrożyć środki naprawcze.
Wdrażanie ciągłych ulepszeń: Jedną z największych korzyści płynących z wdrożenia wskaźnika OEE jest możliwość obserwowania przez producentów trendów i stopniowych zmian w procesach produkcyjnych w czasie, co pomaga zespołom uwypuklić kluczowe kwestie, które w przeciwnym razie mogłyby zostać przeoczone. Aby jak najlepiej wykorzystać OEE, należy regularnie przeglądać i omawiać wyniki z interesariuszami z kluczowych działów.
Przedstawiciele każdego działu mający bezpośredni wpływ na proces produkcji powinni uczestniczyć w regularnych spotkaniach. Podczas tych sesji wyniki OEE powinny być szczegółowo omawiane, a wizualizacje danych i spostrzeżenia wykorzystywane do wspierania zaleceń, które można udokumentować, przedstawić decydentom i wdrożyć jako ulepszenia.
Inwestowanie w rozwój umiejętności i szkolenia: Zapewnienie skutecznego wdrożenia proponowanych usprawnień procesów produkcyjnych będzie możliwe tylko wtedy, gdy poczynione zostaną inwestycje w rozwój umiejętności i szkolenia. Praktyki OEE mogą być nieocenione pod względem dokładnej identyfikacji miejsc, w których występują nieefektywności, ale to od pracowników będzie zależeć, czy ulepszenia wydajności będą wprowadzane i przestrzegane.
Kierując się spostrzeżeniami dotyczącymi OEE, należy wdrożyć plany ciągłego szkolenia operatorów maszyn, personelu hali produkcyjnej i kierowników działów w zakresie podstawowych zadań związanych z konserwacją, planowaniem i zarządzaniem produkcją. Ponadto wszyscy pracownicy powinni być świadomi praktyk OEE i zachęcani do ubiegania się o możliwości rozwoju umiejętności związanych z ich rolami.
Wpływ transformacji cyfrowej na wskaźnik OEE
Podobnie jak w wielu innych głównych branżach, cyfryzacja nadal zmienia sposób, w jaki pracownicy i menedżerowie w sektorze produkcyjnym podchodzą do krytycznych zadań. Badania pokazują, że przyjęcie technologii cyfrowych, takich jak sztuczna inteligencja, oprogramowanie do analizy danych i przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT), może umożliwić firmom produkcyjnym zwiększenie produktywności o ponad 26%.
Przy wsparciu inteligentnych technologii cyfrowych zdolnych do automatyzacji i usprawnienia gromadzenia, analizy i komunikacji danych produkcyjnych, praktyki OEE mogą być wymiernie zoptymalizowane. Poniżej znajduje się tylko kilka przykładów wpływu transformacji cyfrowej na wskaźnik OEE.
Integracje IIoT do gromadzenia danych w czasie rzeczywistym: Czujniki IIoT mogą być podłączone bezpośrednio do maszyn i zaprogramowane do autonomicznego zbierania danych operacyjnych. Zapewnia to wgląd w czasie rzeczywistym w procesy produkcyjne i związaną z nimi wydajność, umożliwiając pracownikom wykonywanie dokładnych obliczeń OEE w sposób ciągły.
Zarządzanie w chmurze i pulpity nawigacyjne OEE: Rozwój IIoT można dodatkowo zoptymalizować poprzez integrację z narzędziami do zarządzania opartymi na chmurze. Dane zbierane w czasie rzeczywistym przez czujniki IIoT mogą być przesyłane do zdalnych platform zarządzania, gdzie natywne narzędzia mogą analizować dane i wyświetlać wysokiej jakości spostrzeżenia na niestandardowych pulpitach nawigacyjnych.
Zautomatyzowane narzędzia do gromadzenia danych i raportowania: Narzędzia cyfrowe wdrożone w celu gromadzenia danych i generowania raportów pomagają zespołom w generowaniu dokładnych informacji na temat OEE. Ręcznie gromadzone dane mogą być podatne na błędy. Na przykład, dwóch pracowników może przypisać różne ramy czasowe do tego samego przestoju, wypaczając wgląd w dane w skali makro. Automatyzacja tych procesów pomaga poprawić jakość i dokładność obliczeń OEE.
Integracja OEE z rozwiązaniami do planowania zasobów przedsiębiorstwa: Integracja narzędzi wykorzystywanych do gromadzenia i analizowania danych OEE z szerszymi rozwiązaniami do planowania zasobów przedsiębiorstwa pomaga zespołom dostarczać interesariuszom w kluczowych działach przydatne informacje. Informacje w czasie rzeczywistym i cele oparte na danych mogą być przekazywane pracownikom hali produkcyjnej, kierownikom i innym zainteresowanym stronom niemal natychmiast, pomagając zespołom w dostosowaniu obliczeń w celu poprawy wskaźnika OEE.
Poprawa wydajności dzięki wynikom OEE
Ustanowienie technologii, praktyk i procesów dobrze przygotowanych do poprawy produktywności w produkcji ma kluczowe znaczenie dla sukcesu na współczesnym rynku (patrz rysunek 2). Właściciele i operatorzy obiektów muszą znaleźć sposoby na dokładną analizę danych produkcyjnych w celu usunięcia wąskich gardeł, ograniczenia nieplanowanych przestojów i wdrożenia działań naprawczych w celu zapewnienia optymalnego funkcjonowania systemów.
Wyniki OEE i spostrzeżenia uzyskane dzięki ich monitorowaniu i analizie oferują producentom cenne możliwości ciągłego doskonalenia kluczowych operacji i wdrażania skutecznych ulepszeń wydajności. Dzięki zrozumieniu OEE i zintegrowaniu obliczeń OEE z codziennymi operacjami można zmaksymalizować wydajność produkcji w sektorze wytwórczym.
Autorka: Lindsey Walker
