Laitteiden kokonaistehokkuus: laske OEE ja hyödynnä sitä

Etusivu » Resurssit » Laitteiden kokonaistehokkuus: laske OEE ja hyödynnä sitä

Arvioitu lukuaika: 10 minuuttia

Laitteiden kokonaistehokkuus (OEE) mittaa, kuinka suuri osa suunnitellusta tuotantoajasta käytetään laadultaan hyväksyttävän tuotannon tekemiseen prosessin ihanteellisella nopeudella. Se koostuu kolmesta osatekijästä: käytettävyydestä, nopeudesta (suorituskyvystä) ja laadusta. Kone voi käydä suurimman osan vuorosta ja silti saada matalan OEE-luvun, jos se käy hitaasti tai tuottaa korjausta vaativia kappaleita.

Siksi OEE on hyödyllinen mittari, kun tehtaalla näyttää olevan kiire, mutta toimitukset viivästyvät jatkuvasti. Se erottaa seisokeista, hitaasta käynnistä ja kerralla hyväksytyn tuotannon puutteista syntyvät häviöt toisistaan. Näin kehittämiselle saadaan parempi lähtökohta kuin pelkästään pyytämällä henkilöstöä tuottamaan enemmän.

Seuraavaksi on puututtava häviöihin. SkyPlanner tuo OEE-mittarin tuotannon yleisnäkymään kapasiteetin ja kuormituksen rinnalle. Samassa ympäristössä on myös tekoälyyn perustuva ajoitus. Voit tutkia tulosta, ottaa vahvistetun kapasiteettimuutoksen huomioon ja päivittää toisiinsa kytkeytyvien töiden tuotantosuunnitelman rakentamatta jokaisen koneen työjonoa käsin uudelleen.

Näin lasket OEE-luvun

Laskentakaava on:

OEE = Käytettävyys × Nopeus × Laatu

Käytä kertolaskussa desimaalilukuja ja esitä lopputulos prosentteina. Älä laske osatekijöitä yhteen tai ota niistä keskiarvoa: kukin osatekijä pienentää edellisen häviön jälkeen jäljelle jäävää osuutta.

Osatekijä	Laskenta	Mihin se vastaa?
Käytettävyys	Käyntiaika ÷ Suunniteltu tuotantoaika	Kävikö prosessi silloin, kun sen oli tarkoitus käydä?
Nopeus	Ihanteellinen sykliaika × Kokonaiskappalemäärä ÷ Käyntiaika	Tuottiko prosessi käydessään ihanteellisella nopeudellaan?
Laatu	Kerralla hyväksytty kappalemäärä ÷ Kokonaiskappalemäärä	Kuinka suuri osa tuotannosta täytti vaatimukset ilman korjaustyötä?

Aika- ja määräkirjausten on koskettava samaa laitetta, samaa tuotantojaksoa ja samalla tavalla rajattua prosessia. Koneistuksen tulos ei automaattisesti kuvaa koko valmistusketjua viimeistelyineen ja kokoonpanoineen.

Käytettävyys: seisokkeihin menetetty aika

Määritä ensin suunniteltu tuotantoaika eli aika, jolloin laitteen on tarkoitus tuottaa. Jätä pois jaksot, joille tuotantoa ei ole suunniteltu, kuten miehittämätön vuoro tai tauko, jonka ajaksi prosessi on tarkoitus pysäyttää.

Saat käyntiajan vähentämällä suunnitellusta tuotantoajasta sen aikana tapahtuneet seisokit. Laiteviat heikentävät käytettävyyttä, mutta niin tekevät myös tälle ajalle suunnitellut tuotevaihdot. Vaikka asetus tiedetään etukäteen, siihen kuluva aika ei katoa tuotantoajasta.

Sopikaa yhtenäinen käytäntö siitä, mitkä pysähdykset kirjataan seisokeiksi. Pitkät keskeytykset kuuluvat yleensä käytettävyyshäviöihin, kun taas lyhyet pysähdykset, joita ei kirjata erikseen, jäävät nopeushäviöihin. Laske kukin keskeytys mukaan vain kerran, älä molempiin osatekijöihin.

Nopeus: käynnin aikana menetetty tuotanto

Ihanteellinen sykliaika on lyhin kyseiselle tuotteelle optimaalisissa olosuhteissa saavutettavissa oleva aika yksikköä kohti. Se ei ole asiakkaalle ilmoitettu läpimenoaika eikä ajoituksessa käytettävä aika, johon on lisätty varauksia seisokkeja ja asetuksia varten.

Kerro ihanteellinen sykliaika tuotetulla kokonaismäärällä, vialliset kappaleet mukaan lukien, ja jaa tulos käyntiajalla. Käytä kaikissa laskun ajoissa samaa yksikköä. Hitaat syklit ja lyhyet pysähdykset heikentävät tulosta, vaikka laite näyttäisi käyvän normaalisti.

Jos nopeus ylittää 100 %, tarkista ihanteellinen sykliaika, kappalemäärät ja aikakirjaukset. Ihanteellisen sykliajan pidentäminen parantaa lukua, mutta ei nopeuta prosessia.

Laatu: kerralla hyväksytty tuotanto

Hyväksytyllä kappalemäärällä tarkoitetaan tässä tuotantoa, joka täytti sovitut vaatimukset ilman korjaustyötä. Hylätty kappale, joka hyväksytään myöhemmin korjauksen jälkeen, on saatu pelastettua käyttöön. Se ei kuitenkaan kuulu alkuperäisen tuotantojakson kerralla hyväksyttyyn määrään.

Pidä tuotettu kokonaismäärä, kerralla hyväksyttyjen kappaleiden määrä, romumäärä ja korjattavien kappaleiden määrä erillään kirjauksissa. Muuten lopullinen hyväksyttyjen kappaleiden määrä voi näyttää hyvältä ja peittää sen saavuttamiseen tarvittavan ylimääräisen koneajan. Ensisaanto käsittelee tätä laatukysymystä tarkemmin. OEE yhdistää laadun aika- ja nopeushäviöiden tarkasteluun.

OEE-laskentaesimerkki: mihin vuoron aika kului?

Kuvitellaan, että yksi kone valmistaa samaa komponenttia koko kahdeksan tunnin vuoron ajan. Vuoroon sisältyvän 30 minuutin tauon ajaksi ei ole suunniteltu tuotantoa. Muut vuoron tiedot ovat seuraavat:

Vuoron tiedot	Arvo
Vuoron pituus	480 minuuttia
Suunniteltu tauko ilman tuotantoa	30 minuuttia
Suunniteltu tuotantoaika	450 minuuttia
Kirjatut seisokit, tuotevaihdot mukaan lukien	90 minuuttia
Käyntiaika	360 minuuttia
Ihanteellinen sykliaika	0,5 minuuttia kappaletta kohti
Tuotettu kokonaiskappalemäärä	600
Ilman korjaustyötä hyväksytyt kappaleet	570

Käytettävyys on 360 ÷ 450 = 80 %.

Nopeus on (0,5 × 600) ÷ 360 = 83,33 %.

Laatu on 570 ÷ 600 = 95 %.

Kun pyöristämättömät osatekijät kerrotaan keskenään, saadaan OEE-luvuksi 63,33 %. Voit tarkistaa tuloksen lyhyemmällä, samanarvoisella kaavalla:

OEE = Kerralla hyväksytty kappalemäärä × Ihanteellinen sykliaika ÷ Suunniteltu tuotantoaika

Tämän vuoron laskelma on 570 × 0,5 ÷ 450 = 63,33 %.

Hyväksyttyjen 570 kappaleen valmistaminen ihanteellisella sykliajalla vastaa 285 minuutin tuotantoa. Suunnitellusta tuotantoajasta loput 165 minuuttia menetettiin seisokkeihin, hidastuneeseen käyntiin ja laatuvirheisiin. Koko tämä aika ei siis ole seisokkiaikaa.

Vertaa häviöitä minuutteina, älä pelkkinä prosentteina

Kolmen osatekijän prosenttiluvuilla on eri nimittäjät. Kun vähennät kunkin luvun 100 %:sta, et saa suoraan vertailukelpoisia osuuksia vuorosta. Muunna häviöt yhteismitallisiksi ihanteellista tuotantoaikaa vastaaviksi minuuteiksi:

Häviö	Laskenta	Menetetyt minuutit
Käytettävyyshäviö	450 minuuttia suunniteltua tuotantoaikaa − 360 minuuttia käyntiaikaa	90
Nopeushäviö	360 minuuttia käyntiaikaa − (600 kappaletta × 0,5 minuuttia)	60
Laatuhäviö	30 kappaletta (ei hyväksytty kerralla) × 0,5 minuuttia	15
Kokonaishäviö	90 + 60 + 15	165

Laatuhäviön 15 minuuttia on ihanteellisen sykliajan perusteella laskettu aikavastaavuus, ei mitattu korjaustyöhön kuluva aika. Kappaleiden korjaaminen voi kestää huomattavasti pidempään tai vaatia toisen resurssin.

Tässä esimerkissä suurin aikahäviö syntyy kirjatuista seisokeista. Aloita tutkimalla niiden syitä ja kestoa. Jos suurin osa 90 minuutista johtui toistuvasta tuotevaihto-ongelmasta, kannattaa keskittyä asetusten kehittämiseen. Jos häviön aiheutti yksittäinen laiterikko eikä kone ole vieläkään käytettävissä, välitön suunnittelutehtävä on toinen: turvaa tilanteesta kärsivät toimitukset sillä aikaa, kun kunnossapito korjaa koneen.

Valitse parannustoimet OEE:n osatekijöiden perusteella

Käytettävyys, nopeus ja laatu kertovat, millaisesta hävikistä on kyse. Ne eivät paljasta sen juurisyytä.

Hävikkiä selvitettäessä OEE:n osatekijä kannattaa yhdistää havaittuun tapahtumaan. Laiteviat sekä asetuksista ja säädöistä aiheutuva hävikki heikentävät käytettävyyttä. Lyhyet pysähdykset ja alentunut ajonopeus heikentävät nopeutta. Käynnistyksessä syntyvä hylky ja tuotannon aikaiset laatuvirheet heikentävät laatua. Näistä käytetään yleisesti nimitystä kuusi suurta hävikkiä.

Tarkenna syytä laitekirjausten ja työtä tekevien ihmisten havaintojen avulla. Toistuvat lyhyet keskeytykset voivat johtua syöttöongelmista, kun taas hitaamman syklin taustalla voi olla kulunut työkalu tai vaikeasti valmistettava tuotevariantti. Sama prosenttiluku voi kätkeä taakseen hyvin erilaisia ongelmia.

Valitse toimenpide sekä hävikin suuruuden että sen tuotantovaikutusten perusteella. Toistuva hävikki resurssilla, joka rajoittaa tilauksen valmistumista määräajassa, voi vaatia huomiota ennen suurempaa hävikkiä koneella, jolla on runsaasti vapaata kapasiteettia. Tuotantomäärän kasvattamisesta on hyötyä, kun seuraavat työvaiheet ja asiakaskysyntä pystyvät hyödyntämään lisätuotannon. Tarpeettomien osien valmistaminen vain paikallisen tunnusluvun parantamiseksi kasvattaa varastoa, ei paranna toimitusvarmuutta.

Nimeä valitulle toimenpiteelle vastuuhenkilö ja varmista sen vaikutus vertailukelpoisessa tuotannossa. Kunnossapito, parempi tuotevaihtomenetelmä tai prosessin korjaus puuttuu itse hävikkiin. Ajoituksella puolestaan sovitetaan työt käytettävissä olevaan kapasiteettiin parannustyön aikana. Molempia tarvitaan, kun laiteongelma uhkaa jo luvattua toimitusta.

OEE ja käyttöaste: käynnissä oleva kone ei välttämättä ole tehokas

Käyttöaste kertoo, kuinka suuri osa resurssin määritellystä kapasiteetista on käytössä. Laskennan nimittäjänä voivat olla käytettävissä olevat vuorotunnit tai jokin muu ilmoitettu aikaperusta. OEE puolestaan kertoo, kuinka suuri osa tuotantoon tarkoitetusta ajasta käytettiin hyväksyttävän tuotannon valmistamiseen ihanteellisella nopeudella.

Voimakkaasti kuormitetun koneen OEE voi siis olla heikko. Kone saattaa käydä suuren osan käyntiajastaan hitaasti tai valmistaa viallisia kappaleita. Vastaavasti kone voi saavuttaa hyvän OEE-luvun suunnitellun tuotantoajan aikana ja seistä sen ulkopuolella, koska kysyntää ei ole.

OEE ei yksin mittaa kaikkien kalenterituntien käyttöä. TEEP eli kokonaisajan laitehyötysuhde laajentaa tarkastelun kalenteriaikaan ottamalla huomioon, kuinka suuri osuus siitä on varattu tuotantoon. Pidä päivittäisessä päätöksenteossa kysymykset erillään: onko kysyntää ja ajoitettua työtä riittävästi, ja kuinka paljon tuottavaa tulosta saamme ajasta, jonka aikana koneen on tarkoitus käydä?

Onko 85 % hyvä OEE-tavoite?

Usein mainittu 85 % on tuttu vertailuarvo kappalevalmistuksessa, ei yleispätevä hyväksymisraja. Konetta, jolla valmistetaan monia eri tuotteita ja tehdään usein välttämättömiä tuotevaihtoja, ei voi suoraan verrata vain yhtä tuotetta valmistavaan linjaan.

Aloita määrittämällä oman prosessisi luotettava lähtötaso. Pidä tuotantoajan rajaus, ihanteelliset sykliajat ja hyväksymiskriteerit johdonmukaisina. Kohdista sitten toimet todennettuun hävikkiin, jota voit vähentää. Jos luku paranee vain siksi, että ongelmallista aikaa jätetään pois laskennasta tai korjatut kappaleet lasketaan kerralla hyväksytyiksi, toiminta ei ole parantunut.

Kun tuotteiden ihanteelliset sykliajat eroavat toisistaan, laske kunkin tuotteen osuus tuottavasta ajasta sen omalla oikealla valmistusnopeudella. Yhdistä laskennan pohjana olevat aika- ja tuotantomäärätiedot sen sijaan, että laskisit yksinkertaisen keskiarvon keskenään vertailukelvottomista vuoro- tai konekohtaisista OEE-prosenteista.

Hyödynnä OEE-tietoa seuraavassa tuotantosuunnitelmassa SkyPlannerin avulla

Vuoron tulosten tarkastelusta on enemmän hyötyä, kun laitteiden tulokset ja toimituslupaukset eivät jää erillisiksi asioiksi. SkyPlannerin Home-koontinäkymässä OEE on mukana kapasiteettia, kuormitusta ja tuotannon tilaa kuvaavien tunnuslukujen rinnalla. Työraportit sekä suunnitellun ja toteutuneen vertailu auttavat tarkastelemaan yleiskuvan taustalla olevia töitä. Timer puolestaan kirjaa työaikaa sekä valmistuneiden ja viallisten kappaleiden määriä.

Kun hävikin syy on selvillä, määritä täsmällisesti, mitä se tarkoittaa suunnittelulle. Jos kone ei ole käytettävissä, sen käytettävyystieto on muutettava. Jos prosessi käy toistuvasti hitaammin, työvaiheelle tarvitaan realistinen kesto. Hyväksytylle korjaustyölle on varattava oma aikansa resurssilta. Yksi yhdistetty prosenttiluku ei kerro, mikä näistä muutoksista pitäisi tehdä.

Oletetaan esimerkkivuoron lisäksi, että kunnossapito vahvistaa koneen tarvitsevan huomenna kahden tunnin korjauksen. Kirjaa tämä aika SkyPlanneriin työpisteen poikkeuksena. Poikkeus estää töiden ajoittamisen kyseiselle ajalle. SkyPlannerin ajoituksesta vastaava tekoäly Arcturus voi tämän jälkeen laskea uudelleen niiden töiden ajoituksen, joihin muutos vaikuttaa, määritetyn kapasiteetin, työvaiheiden riippuvuuksien ja prioriteettien perusteella. Gantt näyttää uuden työjärjestyksen ja valmistumispäivät.

Näet, mitä menetetty tuotantoaika tarkoittaa seuraaville työvaiheille ja muille samaa konetta käyttäville tilauksille. Näin et vain siirrä huomisen ensimmäistä työtä ja huomaa kerrannaisvaikutuksia vasta myöhemmin. Jos jokin toinen järjestelmään määritetty työpiste soveltuu työhön, myös sen kapasiteetti voidaan huomioida ajoituksessa. Sinä päätät edelleen prioriteeteista ja siitä, mitkä päätökset on säilytettävä ennallaan. Arcturus huolehtii toisiinsa kytkeytyvien töiden ajoituslaskennasta.

Pidä OEE:n ihanteellinen vertailunopeus erillään töiden suunnittelussa käytettävistä realistisista kestoista. Jos aikataulu huomioi jo todelliset käsittelynopeudet, asetusajat ja tiedossa olevat seisokit, koko OEE-prosentin käyttäminen vielä niiden lisäksi voi laskea saman hävikin kahteen kertaan. Päivitä sen sijaan sitä lähtötietoa, joka vastaa vahvistettua ongelmaa.

SkyPlanner integroituu mihin tahansa ERP- tai MES-järjestelmään avoimen REST API -rajapintansa kautta. Näin voit yhdistää nykyiset tilaus- ja tuotantotiedot äärelliseen kuormitukseen, vähentää erillistä tunnuslukujen ylläpitoa ja käyttää vähemmän aikaa koneiden työjonojen korjaamiseen kapasiteetin muuttuessa.

Mitä parempi työjärjestys muutti Mamecilla

Sekoitusteknologiaa valmistava ja sopimusvalmistajana toimiva Mamec priorisoi aiemmin tuhansia toisistaan riippuvia töitä paperisten työmääräinten ja ERP-järjestelmän jäykkien suunnittelutoimintojen avulla. Kokonaiskuormitusta oli vaikea hahmottaa, ja työjärjestyksen yhteensovittaminen kuormitti tuotannonohjausta.

Kun SkyPlanner integroitiin Oscar ERP -järjestelmään, Mamec siirtyi tekoälypohjaiseen äärelliseen kuormitukseen ja sai yhteisen näkymän tilauksiin ja kuormitukseen. Yrityksen mukaan optimoitu työjärjestys on vähentänyt työpisteiden seisokkiaikaa ja keventänyt suunnittelun työkuormaa selvästi.

Tämä on käytännön syy yhdistää laitteiden suorituskykytiedot ajoitukseen: seuraava työ ja sen riippuvuudet sisältyvät ajan tasalla pidettävään suunnitelmaan sen sijaan, että niistä tehtäisiin jälleen erillisiä päätöksiä, jotka on sovitettava yhteen.

Katso, miten laitteiden hävikki vaikuttaa toimituksiin

Valitse yksi kone, jonka menetetty tuotantoaika häiritsee säännöllisesti luvattujen töiden valmistumista. Ota SkyPlanner-esittelyyn mukaan tiedot sen suunnitellusta tuotantoajasta, ihanteellisesta sykliajasta, kappalemääristä ja tärkeimmistä pysähdyssyistä sekä yksi häiriöstä kärsivä tilaus jäljellä olevine työvaiheineen.

Käy tämän tilanteen avulla läpi koko toimintaketju: tulkitse OEE-tulos, kirjaa vahvistettu kapasiteettimuutos ja katso, miten päivitetty aikataulu vaikuttaa toimituksiin. Varaa SkyPlanner-esittely, niin keskustellaan tuotannostasi, tai kokeile ensin SkyPlanneria demotiedoilla.