怎樣算OEE才是正確的？
OEE(Overall Equipment Effectiveness)，即設(shè)備綜合效率，其本質(zhì)就是設(shè)備負(fù)荷時(shí)間內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。
企業(yè)在進(jìn)行OEE計(jì)算時(shí)常常遇到很多迷惑的問(wèn)題，如工廠停水、停電、停氣、停汽使設(shè)備不能工作，等待訂單、等待排產(chǎn)計(jì)劃、等待檢查、等待上一道工序造成的停機(jī)，不知如何計(jì)算。本文引入非設(shè)備因素停機(jī)的概念，修改了OEE的算法，使計(jì)算得到的OEE更能夠真實(shí)反映設(shè)備維護(hù)的實(shí)際狀況，讓設(shè)備完全利用的情況由完全有效生產(chǎn)率TEEP這個(gè)指標(biāo)來(lái)反映。本文同時(shí)介紹了在不同情況下如何分析設(shè)備損失的PM分析流程。
1.OEE表述和計(jì)算實(shí)例
OEE= 時(shí)間開(kāi)動(dòng)率×性能開(kāi)動(dòng)率×合格品率
- 時(shí)間開(kāi)動(dòng)率=開(kāi)動(dòng)時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間
- 負(fù)荷時(shí)間=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間
- 開(kāi)動(dòng)時(shí)間=負(fù)荷時(shí)間-故障停機(jī)時(shí)間-設(shè)備調(diào)整初始化時(shí)間
- 性能開(kāi)動(dòng)率=凈開(kāi)動(dòng)率×速度開(kāi)動(dòng)率
- 凈開(kāi)動(dòng)率=加工數(shù)量×實(shí)際加工周期/開(kāi)動(dòng)時(shí)間
- 速度開(kāi)動(dòng)率=理論加工周期/實(shí)際加工周期
- 合格品率=合格品數(shù)量/ 加工數(shù)量
在OEE公式里，時(shí)間開(kāi)動(dòng)率反映了設(shè)備的時(shí)間利用情況；性能開(kāi)動(dòng)率反映了設(shè)備的性能發(fā)揮情況；而合格品率則反映了設(shè)備的有效工作情況。反過(guò)來(lái)，時(shí)間開(kāi)動(dòng)率度量了設(shè)備的故障、調(diào)整等項(xiàng)停機(jī)損失，性能開(kāi)動(dòng)率度量了設(shè)備短暫停機(jī)、空轉(zhuǎn)、速度降低等項(xiàng)性能損失；合格品率度量了設(shè)備加工廢品損失。
OEE還有另一種表述方法，更適用于流動(dòng)生產(chǎn)線的評(píng)估，即OEE= 時(shí)間開(kāi)動(dòng)率×性能開(kāi)動(dòng)率×合格品率
- 時(shí)間開(kāi)動(dòng)率=開(kāi)動(dòng)時(shí)間/計(jì)劃利用時(shí)間
- 計(jì)劃利用時(shí)間=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間
- 開(kāi)動(dòng)時(shí)間=計(jì)劃利用時(shí)間–非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間
- 性能開(kāi)動(dòng)率=完成的節(jié)拍數(shù)/計(jì)劃節(jié)拍數(shù)
- 計(jì)劃節(jié)拍數(shù)=開(kāi)動(dòng)時(shí)間/標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍時(shí)間
- 合格品率=合格品數(shù)量/加工數(shù)量
這與前述的OEE公式實(shí)際上是同一的。
計(jì)算：
停機(jī)時(shí)間 = 115+12 = 127 min
計(jì)劃開(kāi)動(dòng)時(shí)間 = 910–127 = 783 min
時(shí)間開(kāi)動(dòng)率 = 783/910 = 86%
計(jì)劃節(jié)拍數(shù) = 開(kāi)動(dòng)時(shí)間/標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍時(shí)間 = 783/3 = 261
性能開(kāi)動(dòng)率 = 203/261 = 77.7%
合格品率 = 一次合格品數(shù)/完成產(chǎn)品數(shù) = 152/203 = 74.9%
于是得到 OEE = 86% ×77.7%×74.9% = 50%
2.OEE的實(shí)質(zhì)
如果追究OEE的本質(zhì)內(nèi)涵，其實(shí)就是計(jì)算周期內(nèi)用于加工的理論時(shí)間和負(fù)荷時(shí)間的百分比。
請(qǐng)注意，當(dāng)展開(kāi)OEE公式，有OEE = 時(shí)間開(kāi)動(dòng)率×性能開(kāi)動(dòng)率×合格品率=（開(kāi)動(dòng)時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間）×（加工數(shù)量×實(shí)際加工周期/開(kāi)動(dòng)時(shí)間）×（理論加工周期/實(shí)際加工周期）×（合格產(chǎn)量/加工數(shù)量）= （開(kāi)動(dòng)時(shí)間×加工數(shù)量×實(shí)際加工周期×理論加工周期×合格產(chǎn)量）/（負(fù)荷時(shí)間×開(kāi)動(dòng)時(shí)間×實(shí)際加工周期×加工數(shù)量）約去分子、分母的公因子，OEE = （理論加工周期×合格產(chǎn)量）/負(fù)荷時(shí)間 = 合格產(chǎn)品的理論加工總時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間，這也就是實(shí)際產(chǎn)量與負(fù)荷時(shí)間內(nèi)理論產(chǎn)量的比值。
3.利用OEE進(jìn)行損失分析
既然上述的計(jì)算方法可以如此簡(jiǎn)單，那么為什么要用這么復(fù)雜的公式呢？主要是為了分析問(wèn)題。計(jì)算OEE值不是目的，而是為了分析六大損失。設(shè)備的OEE水平不高，是由多種原因造成的，而每一種原因?qū)EE的影響又可能是大小不同。在分別計(jì)算OEE的不同“率”的過(guò)程中，可以分別反映出不同類型的損失。
進(jìn)一步，我們還可以結(jié)合運(yùn)用PM分析方法，對(duì)OEE不高的原因進(jìn)行分析。例如，當(dāng)設(shè)備的OEE水平不高，從OEE計(jì)算看出是時(shí)間開(kāi)動(dòng)率低下，于是將時(shí)間開(kāi)動(dòng)率用方框框起來(lái)，再問(wèn)為什么時(shí)間開(kāi)動(dòng)率不高，發(fā)現(xiàn)是設(shè)備故障引起，再繼續(xù)往下分析，直到找出根本原因?yàn)橹埂?
4.OEE計(jì)算中遇到的困難和解決方案
我們?cè)谟?jì)算OEE時(shí)，遇到計(jì)劃停機(jī)以外的外部因素，如無(wú)訂單、停水、電、氣、汽等因素造成停機(jī)損失，常不知把這部分損失放到哪部分去計(jì)算。有人把它們列入計(jì)劃停機(jī)，但它們又不是真正意義上的計(jì)劃停機(jī)。如果算做故障停機(jī)，但又不是設(shè)備本身故障引起的停機(jī)。各個(gè)企業(yè)的計(jì)算五花八門，失去相互的可比性。當(dāng)我們把OEE的計(jì)算作一擴(kuò)展，給出“設(shè)備完全有效生產(chǎn)率（TEEP）”這一新概念和新算法，上述的問(wèn)題可以迎刃而解。
5.在引入TEEP條件下OEE公式的修正
在引入TEEP條件下, 因?yàn)槲覀円呀?jīng)把非設(shè)備因素（即設(shè)備外部因素）引起的停機(jī)損失分離出來(lái)，作為利用率的損失來(lái)度量，故在計(jì)算OEE時(shí)，設(shè)備的時(shí)間開(kāi)動(dòng)率就要做相應(yīng)調(diào)整。
在TEEP計(jì)算中
- 設(shè)備利用率=（日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間-設(shè)備外部因素停機(jī)時(shí)間）/日歷工作時(shí)間
- 正確的OEE計(jì)算，應(yīng)該有設(shè)備時(shí)間開(kāi)動(dòng)率= 開(kāi)動(dòng)時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間
- 其中，負(fù)荷時(shí)間=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間-設(shè)備外部因素停機(jī)時(shí)間
- 開(kāi)動(dòng)時(shí)間=負(fù)荷時(shí)間-設(shè)備調(diào)整初始化時(shí)間（包括更換產(chǎn)品規(guī)格、更換工裝模具、更換刀具等活動(dòng)所用時(shí)間）
其他公式的算法和項(xiàng)目?jī)?nèi)容不變。這樣計(jì)算得到的OEE可以準(zhǔn)確反映設(shè)備本身的問(wèn)題，能夠客觀評(píng)價(jià)企業(yè)的設(shè)備管理水平，同時(shí)也不會(huì)使企業(yè)之間的OEE因理解與算法不同而不可比。如果要全面反映企業(yè)設(shè)備效率，即把所有與設(shè)備有關(guān)和無(wú)關(guān)的因素都考慮在內(nèi)，則可以通過(guò)TEEP來(lái)反映。
6.企業(yè)OEE計(jì)算疑惑辨析
筆者根據(jù)眾多企業(yè)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算實(shí)際，提出將OEE公式的計(jì)算方法加以修正。
原來(lái)的
★ 負(fù)荷時(shí)間=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間
現(xiàn)在修正為：
★ 負(fù)荷時(shí)間=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間-非設(shè)備因素停機(jī)時(shí)間
原來(lái)的
★ 開(kāi)動(dòng)時(shí)間=負(fù)荷時(shí)間-故障停機(jī)時(shí)間-安裝、調(diào)整和初始化停機(jī)時(shí)間， 仍保持不變
上述的“非設(shè)備因素停機(jī)”包括開(kāi)工不足停機(jī)、等待訂單、等待計(jì)劃排產(chǎn)、因企業(yè)系統(tǒng)管理不善或外部環(huán)境而造成的停水、停電、停汽、停氣，使需要上述供給的設(shè)備停機(jī)。上述的停機(jī)損失并不屬于停機(jī)設(shè)備本身的問(wèn)題，而是大系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的影響。
上述的“計(jì)劃停機(jī)”應(yīng)界定為設(shè)備生產(chǎn)前后的例行保養(yǎng)，如加油、加冷卻劑、停機(jī)點(diǎn)檢、清掃、緊固、升溫、預(yù)熱、升速等活動(dòng)。計(jì)劃停機(jī)應(yīng)不包括因更換產(chǎn)品而造成的工、模、夾具更換，設(shè)備參數(shù)調(diào)整所造成的停機(jī)。這樣修正之后所計(jì)算得到的OEE，基本反映了設(shè)備本身人-機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)狀況。而全面設(shè)備效率發(fā)揮狀況可以由完全有效生產(chǎn)率來(lái)反映。
★ 完全有效生產(chǎn)率=設(shè)備利用率×設(shè)備綜合效率（OEE）
其中，設(shè)備利用率=（日歷工作時(shí)-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間-非設(shè)備因素停機(jī)時(shí)間）/ 日歷工作時(shí)間，由此看出，完全有效生產(chǎn)率把因?yàn)樵O(shè)備本身保養(yǎng)不善的損失和系統(tǒng)管理不善、設(shè)備產(chǎn)能不平衡、企業(yè)經(jīng)營(yíng)不善損失全面地反映出來(lái)。而OEE的計(jì)算公式則主要反映了設(shè)備本身的系統(tǒng)維護(hù)、保養(yǎng)和作業(yè)效率狀況。
上述OEE的計(jì)算中，合格品率既反映了設(shè)備狀況不良損失，又反映了操作、工藝執(zhí)行、參數(shù)控制方面的損失。從設(shè)備管理的角度來(lái)看，合格品率不一定全面、真實(shí)地反映設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)水平。筆者建議引入一個(gè)純?cè)O(shè)備合格品率的概念，即純?cè)O(shè)備合格品率 =合格品數(shù)量/（生產(chǎn)數(shù)量-非設(shè)備因素廢品數(shù)量）
由此引出了純?cè)O(shè)備OEE的概念，簡(jiǎn)記為OEE純。
★ OEE純 = 時(shí)間開(kāi)動(dòng)率×性能開(kāi)動(dòng)率×純?cè)O(shè)備合格品率
這里的時(shí)間開(kāi)動(dòng)率是上述經(jīng)過(guò)修正的公式，性能開(kāi)動(dòng)率的定義不變。OEE純更集中反映了設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)水平。完全有效生產(chǎn)率的公式不必修改。OEE純僅僅是為了集中、客觀反映設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)水平。因?yàn)橥耆行a(chǎn)率就是全面反映設(shè)備的總效率狀況，沒(méi)有必要分清哪些是因?yàn)樵O(shè)備，哪些是來(lái)自設(shè)備以外的因素。
另外，有些企業(yè)在OEE計(jì)算時(shí)，出現(xiàn)了性能開(kāi)動(dòng)率大于100%的狀況，甚至有的高達(dá)150%。眾所周知，性能開(kāi)動(dòng)率=凈開(kāi)動(dòng)率×速度開(kāi)動(dòng)率，其中，性能開(kāi)動(dòng)率=（生產(chǎn)數(shù)量×實(shí)際加工周期）/ 開(kāi)動(dòng)時(shí)間。性能開(kāi)動(dòng)率反映了實(shí)際加工產(chǎn)品所用時(shí)間與開(kāi)動(dòng)時(shí)間的比例，它的高低反映了生產(chǎn)中的設(shè)備空轉(zhuǎn)，無(wú)法統(tǒng)計(jì)的小停機(jī)損失。凈開(kāi)動(dòng)率是不大于100%的統(tǒng)計(jì)量。問(wèn)題就出在速度開(kāi)動(dòng)率上。
★ 速度開(kāi)動(dòng)率=理論加工周期/ 實(shí)際加工周期
原則上，理論加工周期不大于實(shí)際加工周期，即速度開(kāi)動(dòng)率是不大于100%的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。有的企業(yè)設(shè)備加工運(yùn)轉(zhuǎn)速度超出了設(shè)計(jì)速度，這樣使速度開(kāi)動(dòng)率超過(guò)100%，進(jìn)而使性能開(kāi)動(dòng)率超過(guò)100%。筆者認(rèn)為，速度開(kāi)動(dòng)率超過(guò)100%是不合理、也是不可取的，理由如下：
1）如果設(shè)備開(kāi)動(dòng)速度超過(guò)了設(shè)計(jì)速度，就如同設(shè)計(jì)負(fù)荷5噸的大橋開(kāi)過(guò)8噸的汽車一樣，是掠奪性的使用設(shè)備，是不可取、不科學(xué)的做法，不應(yīng)提倡。
2）若設(shè)備的原設(shè)計(jì)指標(biāo)保守，根據(jù)實(shí)際，設(shè)備開(kāi)動(dòng)速度可以提升。經(jīng)過(guò)論證，這種提升不會(huì)造成對(duì)設(shè)備的損壞。那么，應(yīng)該改變?cè)O(shè)備的設(shè)計(jì)速度指標(biāo)，即理論加工周期，使速度開(kāi)動(dòng)率始終保持為一個(gè)不大于100%的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
3）因?yàn)楫惓Ｌ嵘O(shè)備運(yùn)行速度（使設(shè)備過(guò)早進(jìn)入耗損故障狀態(tài)）造成速度開(kāi)動(dòng)率不正常的夸大，得到較高的OEE水平，掩蓋了設(shè)備維護(hù)不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，可能誤導(dǎo)企業(yè)，不利于激發(fā)設(shè)備管理者對(duì)人—機(jī)系統(tǒng)六大損失的攻關(guān)和控制。
總之，讓OEE應(yīng)保持為一個(gè)不大于100%的統(tǒng)計(jì)量，可以激發(fā)企業(yè)始終不渝地致力于OEE的提升。
7.結(jié)語(yǔ)
本文根據(jù)企業(yè)的運(yùn)行實(shí)際，提出修正的OEE算法，又提出OEE純的概念。同時(shí)澄清了速度開(kāi)動(dòng)率的統(tǒng)計(jì)計(jì)算問(wèn)題。如果企業(yè)OEE的計(jì)算按筆者介紹的規(guī)范算法統(tǒng)一起來(lái)，就可以使這一指標(biāo)橫向、縱向可比。同時(shí)可以使這一指標(biāo)客觀反映設(shè)備維護(hù)狀況，成為引導(dǎo)設(shè)備管理進(jìn)步的積極因素。
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