Wskaźnik OEE – Teoria i praktyka

Wskaźnik OEE – Teoria i praktyka
Stale maleje tolerancja dla strat. Firmy produkcyjne, nie tylko te duże ale też te mniejsze kładą coraz większy nacisk na efektywność
produkcji i możliwie jak najlepsze wykorzystanie parku maszynowego. W grę często wchodzą pojedyncze minuty które pozbierane razem
decydują o zysku a czasami o przetrwaniu . Jak jednak zmierzyć efektywność pracy maszyn? Jak ją porównać ? Jak określić czy dana
maszyna nie mogła by przypadkiem zrobić więcej i lepiej niż robi dotychczas?
Jednym z narzędzi w walce o efektywność jest wskaźnik OEE - Wskaźnik Wykorzystania Wyposażenia (Overall Equipment Effectiveness).
Czym jest wskaźnik OEE?
Ideą powstania wskaźnika OEE była chęć posiadania jedno liczbowego wyznacznika efektywności produkcji. Wyliczamy wskaźnik i patrzymy – wyszło nam
dzisiaj 77% a wczoraj było 74% więc od wczoraj coś udało nam się poprawić albo wczoraj coś było nie tak, może awaria, może logistyczny postój.
Upraszczając: Wskaźnik OEE mówi nam że wykorzystaliśmy swoje moce produkcyjne w tylu to a tylu procentach. Upraszczając jeszcze bardziej: nasza
maszyna czy linia produkcyjna pracowała X% czasu który pracować powinna. Wskaźnik OEE jest wypadkową trzech innych podrzędnych wskaźników:



Dostępność - Stosunek czasu zaplanowanego na realizację zadania do czasu który w rzeczywistości możemy na to zadanie poświęcić.
Dostępność obniżana jest przez awarie i zależnie od przyjętej metody przez przezbrajanie i ustawianie maszyn.
Wykorzystanie – Stosunek czasu dostępnego do rzeczywistej pracy. Dostępność jest zaniżana przez straty prędkości wykonywania operacji.
Inaczej mówiąc – skoro maszyna miała pewną pulę czasu na pracę to powinna przez te czas wyprodukować pewną ilość produktu – wskaźnik
wykorzystania pokazuje nam na ile to się udało.
Jakość – Stosunek ilości dobrych i wadliwych produktów.
Do tego dodajemy całkowity czas produkcji czyli fizyczny
czas w którym realizujemy daną pracę oraz czas operacyjny
czyli czas zaplanowany na pracę.
Wskaźnik wyliczamy wg wzoru:
OEE = Dostępność x Wykorzystanie x Jakość
Tyle ogólnie znana teoria. Dalej pokażemy jak taki wskaźnik
policzyć, jak interpretować i dane wejściowe i wynik
oraz jakie niebezpieczeństwa z uzyskaniem poprawnych
wyników się wiążą.
O stratach słów kilka
Zanim zaczniemy obliczać OEE zastanówmy się jakie straty ma on nam pomóc zidentyfikować i czy zawsze strata jest stratą.
Powód straty czasu
Komentarz
Wpływ na OEE
Awaria
Nieplanowane zatrzymanie maszyny z powodów technicznych. Często niemożliwe do
przewidzenia
Drobne awarie i drobne postoje wynikające z powodów technicznych które jednak nie
wymagają interwencji UR a są usuwane przez obsługę. Przykładem może być zaklinowanie
części maszyny przez produkt.
Nieplanowany postój inny niż awaria – najczęściej z przyczyn logistycznych. Postój taki jest
znacznie łatwiejszy do zredukowania przez odpowiednie przedsięwzięcia organizacyjne niż
postój wynikający z awarii urządzenia.
Zaniża dostępność
Drobna awaria
Postój nieplanowany
Przezbrajanie
Zmiana wyposażenia maszyny.
Przezbrajanie opisano szerzej w dalszej części artykułu
Ustawianie
Czasami przygotowanie maszyny do produkcji trwa długo, np. zmiana formy na wtryskarce a
czasami krótko – zmieniamy etykiety, ustawiamy system wizyjny i mamy nowy produkt.
Dlatego warto podzielić czas na przygotowanie produkcji na przezbrajanie – coś co twa długo i
ustawianie – coś co można dokonać szybko.
Wadliwy produkt wymaga często wyprodukowania nowego, pozbawionego wady produktu.
A to wymaga czasu – piszemy o tym w dalszej części artykułu
Często technologia wymaga wykonania pewnej partii produktu który jednak produktem nie
jest. Przykładowo musimy „wyczyścić” maszynę za pomocą produktu. W takim przypadku
należy rozważyć jak sklasyfikować taką partię. Z jednej strony klasyfikuje się ona jako braki ale
z drugiej strony jest to proces zaplanowany.
Maszyna pracuje pewnym, określonym przez technologię rytmem. Jednak wiele czynników
powoduje jej spowolnienie. Mogą to być krótkie postoje np. konieczność inspekcji produktu
czy zatrzymanie prewencyjne przez system sterowania ale też trwałe spowolnienie
spowodowane błędnymi nastawami. Maszyna może też czasowo zwalniać wraz ze zmianą
temperatury oleju w systemie hydrauliki.
Zdarza się że maszyna nie pracuje bo oczekuje na półprodukt z innej maszyny.
To najtrudniejsza do sklasyfikowania strata – musimy ustalić czy czas oczekiwania wynika ze
strat maszyny nadrzędnej czy maszyna nadrzędna nie ma prawidłowej wydajności.
Wadliwy produkt
Rozruch
Utrata wydajności
Oczekiwanie na pół produkt
Wskaźnik OEE Teoria i praktyka
www.neuron.com.pl
Najczęściej zaniżają wykorzystanie
gdyż czas zatrzymania można
rozważać jako stratę prędkości.
Zaniża dostępność, choć można
postój taki zaliczyć w poczet
dostępności jeśli problem jest
szybko rozwiązany
Zaniża czas operacyjny, jeśli
przekroczono czas normatywny
zaniża dostępność.
j.w.
Zaniża jakość
Zgodnie z przyjętą metodologią
zaniża jakość albo czas operacyjny.
Zaniża dostępność
Zależnie od klasyfikacji zaniża
wykorzystanie lub czas operacyjny
strona 1
Jeden wskaźnik – dwie interpretacje
Myślę że wszelkie rozważania na temat OEE należy zacząć od uświadomienia sobie o czym ten wskaźnik ma nam mówić. Są dwie szkoły interpretacji
wskaźnika OEE a wiele nieporozumień wynika z ich pomieszania i poplątania.
Pierwsza interpretacja mówi że wskaźnik OEE pokazuje nam wykorzystanie maszyn względem PLANU. Czyli OEE = 100% to praca maszyny bez przerw,
bez braków i z normatywnym czasem przezbrajania TAK JAK TĘ PRACĘ ZAPLANOWANO z wykorzystaniem środków JAKIE ZAPLANOWANO.
Druga interpretacja mówi że OEE = 100% to nieprzerwana praca 7 dni w tygodniu przez 24 godziny na dobę , a jej „hardcorowa” wersja mówi jeszcze że
przy zerowym czasie przezbrajania.
Mówiąc trochę żartobliwie: pierwsza ma sprawdzić czy premię zabrać operatorom i mechanikom, druga czy planistom. Problem zaczyna się gdy na
podstawie wskaźnika wyliczonego pierwszą metodą chce się zabierać premie pracownikom produkcyjnym którzy nie mają wpływu na plan, jego jakość i
zarezerwowane zasoby. Nie mają też żadnego wpływu na sprzedaż a pamiętajmy że wskaźnik liczony drugą metodą „poleci” ostro w dół kiedy maszyny
będą stały z prozaicznej przyczyny: braku zleceń.
Czy więc druga metoda jest metodą błędną? Nie. Pod warunkiem że wiemy po co liczymy tą metodą. Pamiętajmy jednak że takie wyliczenia mają sens
dla dłuższego okresu i że wskaźnik pokazuje nam nie straty tylko potencjalne, dodatkowe możliwości. Że gdy wprowadzimy trzecią zmianę, gdy
zwiększymy efektywność zbytu i planowania, gdy będziemy pracować w soboty i niedziele to teoretycznie możemy wyprodukować więcej opierając się o
ten sam park maszynowy.
Czas operacyjny – zapomniany składnik wskaźnika OEE.
Otwórz proszę przeglądarkę i wpisz hasło OEE. Większość przytaczanych definicji mówi o trzech składnikach: dostępności, jakości i wykorzystaniu.
Definicje te zakładają że OEE liczymy dla 8 godzinnej zmiany roboczej. I jeżeli liczymy wskaźnik faktycznie dla 8 godzin to OK. Ale często chcemy policzyć
OEE dla doby roboczej, dla zlecenia, dla miesiąca. No i nie zawsze nam się wyliczenia zgadzają.
Wyobraźmy sobie że chcemy aby podstawą był dzień roboczy w firmie która pracuje dwie zmiany robocze. A liczymy dla trzech. Zakładając że maszyna
pracuje super z super-chiper osiągami, czyli bez strat wychodzi nam OEE ok. 66%. Wszyscy pracują dobrze, maszyna pracuje jak nigdy, materiał jest na
miejscu, wszystko gra, wszystko oprócz naszego wskaźnika.
Spójrzmy na wykres na poprzedniej stronie. Doba dla której liczymy OEE to Całkowity czas produkcji zwany też czasem zamówionym. W ramach czasu
zamówionego jedna zmiana robocza nie była przeznaczona na pracę. A skoro nie pracowano bo nie było pracy w planie jest ona postojem
PLANOWANYM. Dwie pozostałe zmiany to Czas operacyjny – czas rzeczywiście przeznaczony na pracę. I to dla czasu operacyjnego należy policzyć
wskaźnik. Tym razem będzie on wynosił 100%.
Czas operacyjny będzie stanowił 66% czasu zamówionego który pokazuje nam że mamy jeszcze 33% potencjału do wykorzystania jeśli uruchomimy
3 zmianę roboczą.
Pamiętajmy że wskaźnik OEE ma nam mówić o realnych problemach w wykorzystaniu i eksploatacji maszyn. To że pracujemy dwie a nie trzy zmiany to w
żadnym wypadku nie jest problem operatorów maszyn, mechaników czy samej linii produkcyjnej a to ich pracy wyznacznikiem ma być wskaźnik OEE.
Czy przezbrajanie jest stratą ?
Wiele maszyn wymaga przygotowania technicznego do produkcji a w szczególności do produkcji nowego zlecenia/produktu. Trzeba wymienić narzędzia
typu forma czy wykrojnik, zmienić program w maszynie CNC, dokonać płukania i sterylizacji linii rozlewniczej. Ogólnie mówimy o przezbrojeniu maszyny.
Wspomniałem że funkcjonują dwa sposoby postrzegania wskaźnika OEE a jedna z nich występuje w wersji „hardcorowej” zakładającej zerowy czas
przezbrajania. Niektórzy twierdzą że przezbrajanie maszyn jest stratą. Czyli że czas ten jest zmarnowany.
Nie możemy jednak robić wyliczeń abstrahując od zwykłej logiki. Czy jest możliwe aby na potężnej prasie zmienić produkt bez zmiany narzędzia
wykrawającego? Nie można. Czy można pół tonowe narzędzie wymienić w czasie równym zero (słownie zero) minut?
Możemy stosować nowoczesne metody mocowania narzędzi i procedury SMED cele maksymalnego skrócenia tego czasu. Ale nie do zera. Nie możemy
więc oceniać czyjejś pracy porównując ją do niemożliwego! Ocena taka traci sens, traci swoją praktyczną wartość.
Proces przezbrajania sam w sobie nie jest stratą. Ale może straty generować. Technologia określa (przynajmniej powinna określać) ile czasu powinno
trwać zmiana wspomnianego wykrojnika. Oczywiście z uwzględnieniem tzw. przezbrajania wewnętrznego, czyli operacji wymagających wyłączenia
maszyny z ruchu. Jeśli operacje zostaną wykonane w tym czasie, będziemy go nazywali czasem normatywnym, to nie są one stratą.
W praktyce czas ten może się wydłużyć. Zamiast w 40 minut będziemy wykrojnik wymieniać 70 minut. Mamy więc 30 minut straty. I to te 30 minut
nas interesuje. O tych 30 minutach chcemy wiedzieć, to je chcemy wyeliminować. Czas o który przedłużyła się instalacja będziemy nazywali czasem
ponadnormatywnym i będzie on zaniżał dostępność maszyny.
Jednym z powodów traktowania przezbrajania jako straty jest fakt że skoro przezbrajania nie jest stratą to jest postojem planowanym.
Jak to planowanym? Pozornie wydaje się to nielogicznym. Ale tylko pozornie. Nie możemy przecież pracować bez wykrojnika. Nie możemy też pracować
w czasie jego wymiany. To znaczy – my, personel przygotowujący produkcję pracujemy, ale maszyna nie. Maszyna jest w stanie postoju. Planowanego.
Częste problemy interpretacyjne wynikają z myleniem planowanego czasu produkcji z planowanym czasem pracy pracowników produkcji.
W tabelce na pierwszej stronie wspomniałem o podziale na przezbrajanie i ustawianie. To nasz autorski pomysł wynikający z wieloletnich obserwacji.
Wróćmy do naszej przykładowej prasy. Gdy zmieniamy zlecenie to musimy wymienić wykrojnik. Ale nie zawsze. Czasami wystarczy wymienić stempel w
oznaczniku. W pierwszym przypadku zmiana zlecenia trwa prawie godzinę, w drugim kilka minut. Do czasu ustawiania możemy też zaliczyć zatrzymanie
maszyny celem jej oczyszczenia.
Problem z ustawianiem jest taki że jako działanie krótkotrwałe często nie jest rejestrowane, czas operacji nie jest podliczony i zaniża wykorzystanie.
Generuje więc straty choć stratą nie jest. Czas takich strat zaniża wartość wskaźnika z powodów technologii gromadzenia danych dla jego wyliczenia i
podczas analizy powinien być uwzględniony podczas jego interpretacji.
Wskaźnik OEE Teoria i praktyka
www.neuron.com.pl
strona 2
Po co jakość we wzorze na efektywność ?
Z czym kojarzy się produkowanie braków czyli wadliwego produktu? Z górą zmarnowanego materiału? A z czasem produkcji? Nie?
Niech nasza maszyna produkuje „coś”. Zaplanowano wykonanie 1000 sztuk tego „czegoś”. Czas cyklu to 80 sekund, na cykl maszyna produkuje 2 sztuki.
W toku produkcji powstało 50 braków. Ale zamówienie jest na 1000 a nie na 950 sztuk. Aby oddać na magazyn 1000 sztuk musimy DOPRODUKOWAĆ
brakujące 50 sztuk.
50 sztuk to 25 DODATKOWYCH cykli maszyny a 25 cykli to 25 x 80 to 2000 sekund czyli ponad pół godziny dodatkowej pracy maszyny. Czy teraz wiadomo
dlaczego ktoś w swojej mądrości włączył jakość do wzoru na efektywność ?
Policzmy więc ….
Najpierw zdefiniować musimy czas dla którego będziemy wyznaczali wskaźniki. Może to być wspomniane wyżej podręcznikowe osiem godzin ale może to
też być np. czas od rozpoczęcia danej serii albo czas jaki miną od początku miesiąca itd.
My w naszym przykładzie policzymy wskaźnik dla konkretnego zlecenia – czegoś co ma początek, środek i koniec. Dlatego analiza zlecenia wydaje się być
najbardziej adekwatna do rzeczywistości.
Czas przeznaczony na realizację zlecenia będziemy nazywać CZASEM ZAMÓWIONYM bo w rzeczywistości planując produkcję musimy „zamówić” jakiś
fizyczny czas na wykonanie danej partii. I wcale nie oznacza to że przez cały ten czas będziemy produkowali wszak mówimy:
produkowaliśmy tę partię od czwartku od 17 do wtorku do 12. No ale niedziela była wolna.
Następnie wyznaczamy CZAS OPERACYJNY zwany też planowanym czasem produkcji. Wyznaczamy go odejmując od czasu zamówionego czas
planowanych postojów. Od godziny 17 w czwartek do godziny 12 we wtorek mamy 113 godzin i to jest nasz czas zamówiony. Pracujemy w systemie trzy
zmianowym ale w sobotę pracowała tylko 1 zmiana a niedziela była wolna. Mieliśmy więc 24+16 = 40 godzin planowanego postoju.
No i mamy jeszcze przerwy na posiłki – powiedzmy że w sumie była to jedna godzina. Więc nasz czas operacyjny wynosi 113 – 40 – 1 = 72 godziny.
Następnym składnikiem jest DOSTĘPNOŚĆ czyli czas przez który maszyna była dostępna, czyli mogliśmy na niej cokolwiek wyprodukować.
Dostępność maszyny ograniczają dwie przyczyny: awarie i przezbrajanie ponadnormatywne oraz dłuższe przestoje z przyczyn logistycznych.
Przyjmujemy że optymalny czas przezbrojenia to 10, jeśli zmieścimy się w tym czasie to nie będzie on stratą – o te 10 godzin pomniejszymy czas
operacyjny. Odliczamy od czasu operacyjnego 10 godzin na przezbrojenie – mamy więc czas operacyjny 72-10 = 62 godziny.
Dla naszego przykładu przyjmijmy że w sumie mieliśmy 3 godziny awarii. I że w rzeczywistości przezbrajanie trwało nie 10 a 12 godzin. Dostępność
naszej maszyny policzymy więc jako czas operacyjny odjąć czas awarii odjąć utracony czas przezbrajania czyli czas dostępny = 62 – 3 –2 = 57 godzin.
Dostępność w procentach wynosi (57x100) /62 = 91.9%
Przez 57 godzin mamy dostępną maszynę i zgodnie z naszymi wyliczeniami przez taki czas powinna efektywnie produkować. Ale rzeczywistość jest daleka
od ideału – podczas pracy maszyny mamy do czynienia z wieloma czynnikami zakłócającymi ich pracę: spadki szybkości, chwilowe zatrzymania,
uzupełnianie surowca. Istnieje wiele czynników które powodują że maszyna nie wykorzystuje w pełni swoich możliwości. Czyli nie jesteśmy w stanie jej w
pełni wykorzystać w takim stopniu na jaki pozwalała by jej dostępność.
No i mamy kolejny składnik współczynnika OEE: WYKORZYSTANIE. Wykorzystanie to czas dostępny pomniejszony o czas strat wynikających ze spadków
wydajności. Podręcznikowo stratę tę liczymy w ten sposób że określamy czas na wyprodukowanie 1 sztuki produktu i mnożymy przez ich ilość.
Na potrzeby naszego przykładu przyjmijmy że czas potrzebny na wykonanie 1 produktu wynosi 10 sekund i że przez 57 godzin wyprodukowano 18500
sztuk (łącznie z brakami !). Wedle technologii czas potrzebny na wyprodukowanie 18500 sztuk wynosi 18500 x10s = 43.8 godziny.
Zatem gdzieś nam „uciekło” 13.2 godziny. Wykorzystanie wynosi więc (43.8x100)/57 = 76.8%
Napisano wyżej że maszyna wykonała 18500 sztuk wyrobu wraz z brakami. Zamówienie natomiast opiewało na 18000szt. Czyli wyprodukowano 500
wadliwych sztuk. Czyli maszyna musiała poświecić czas na „doprodukowanie” tych brakujących sztuk. Aby więc obraz sytuacji był jasny wprowadzamy
następny składnik: JAKOŚĆ.
Jakość to stosunek wyrobów dobrych do wadliwych czyli w naszym przykładzie (18000x100)/18500 = 97.2%
Mamy więc wyliczone procentowe wartości składników więc wyliczmy OEE: Współczynnik OEE = Dostępność x Wykorzystanie x Jakość czyli dla
powyższych danych: OEE = 91.9% x 76.8% x 97.2% = ((91.9/100) x (76.8/100) x (91.9/100))*100 = 68.6%
Podsumujmy nasz przykład:





Czas zamówiony: 113 godzin - tyle czasu minęło od rozpoczęcia do zakończenia badanego procesu produkcyjnego
Czas operacyjny: 62 godziny – czas pomniejszony o planowane postoje które nie są stratą i pomniejszony o zaplanowany
czas przezbrojenia maszyny który też nie jest stratą.
Dostępność: 91.9% (57 godzin) – od czasu operacyjnego odejmujemy czas awarii który jest stratą oraz czas o który przekroczono czas
przezbrojenia który też jest stratą. W naszym przypadku jest to 5 godzin.
Wykorzystanie: 76.8% - utracono 13.2 godziny z czasu dostępności maszyny na skutek spowolnienia jej pracy albo co ważne
na skutek błędnego założenia czasu potrzebnego na realizację zlecenia np. przyjęcie w planowaniu katalogowej a nie rzeczywistej wydajności
maszyny.
Jakość: 97.2% - wyprodukowano 500 wadliwych sztuk produktu. Pomijamy w naszym przykładzie od straty surowca – nie tym się tutaj
zajmujemy. Ale skoro zabrakło nam 500 sztuk to musimy je dodatkowo wyprodukować na co trzeba poświęcić dodatkowe 1.36 godziny.
OEE: 68.6% oznacza że nasza maszyna przepracowała efektywnie 68.6% czasu operacyjnego który w naszym przypadku wyniósł 62 godziny.
Czyli że gdyby nie było strat czas operacyjny mógłby zostać zmniejszony o 31.4%, czyli moglibyśmy wykonać to zlecenie w 42 godziny.
Wskaźnik OEE Teoria i praktyka
www.neuron.com.pl
strona 3
Tracę bo czekam na innych
Z powyższego przykładu wynika że obliczenie współczynnika OEE jest proste. Niestety nie zawsze …….
Czasami mamy do czynienia z maszynami które same w sobie są małymi fabrykami. Z jednej strony wchodzi materiał, z drugiej strony wychodzi produkt.
Dla takiej właśnie maszyny policzyliśmy wskaźnik. Najczęściej jednak maszyna stanowi element pewnego ciągu produkcyjnego – jak by powiedzieli spece
od Lean – jest elementem na drodze przepływu wartości.
Powiedzmy że mamy maszynę nadrzędną – nazwijmy ją M i dwie maszyny podrzędne: S1 i S2. M produkuje „coś” a to coś jest półproduktem dla maszyn
S1 i S2. Z tym że M produkuje 1 „coś” przez 30 sekund a S1 i S2 przetwarzają to coś w 60 sekund.
Mamy więc układ zależny: jeśli M pracuje bez strat to i S1 i S2 pracują beż strat. Jeśli M zwolni To i Sy muszą zwolnić. Jeśli jednak zwolni któraś z maszyn
S to M też musi zwolnić – Sy nie nadążają odbierać półproduktu. Wyliczenie OEE a w zasadzie jego prawidłowa interpretacja przestaje być proste.
Wykorzystanie spada nam dla wszystkich maszyn ale odpowiedź dlaczego wymaga SZCZEGÓŁOWEJ wiedzy o tym co jest przyczyną spadku wykorzystania
– czy jest to oczekiwanie na półprodukt w przypadku Sów czy brak odbioru produktu w przypadku maszyny M.
No to skomplikujmy sobie trochę życie. Powiedzmy że maszyna M potrzebuje nie 30 a 40 sekund na wyprodukowanie półproduktu. Oznacza to że
maszyny S1 i S2 MUSZĄ czekać na półprodukt. Jak więc policzyć ich OEE? Przecież 10 sekund straty na każdy cykl to tak naprawdę jest POSTÓJ
PLANOWANY !! Maszyna czeka bo tak wynika ze zdolności produkcyjnych. Jeśli wiec zaniżymy o te 10 sekund wykorzystanie będzie to nieprawdą.
A jeśli chcemy być rzetelnymi to musimy o ten czas zaniżyć czas operacyjny.
Błędne dane – błędny wynik
OEE to tak naprawdę tylko wzór. To co nam wyjdzie zależy od liczb które do niego podstawimy. Dla niektórych wyliczenie OEE jest proste – weźmy
odpowiednie dane i podstawmy do wzoru. Skąd te dane? No jak to skąd? Z produkcji.
No to kolejny przykład. Chcemy obliczyć OEE dla zmiany dla pracującej wtryskarki. Ba, chcemy obliczyć z dokładnością 1 procenta. Podobno niektórzy
liczą z taką dokładnością. Mamy czas zamówiony: 8 godzin. Zmierzono też precyzyjnie wszystkie inne czasy. Znamy też nominalny czas cyklu który
wynosi 17 sekund. Potrzebujemy tylko ilość wyprodukowaną. Zapytajmy więc operatora albo magazyniera – w czym problem.
Produkujemy małe nakrętki – 12 sztuk na cykl. Nakrętki pakowane są w kartony po 2 tysiące sztuk. Jak nietrudno policzyć 2000/12 to 166 cykli
czyli ok. 2822 sekundy – około 47 minut. Około 10,2 kartonu na zmianę roboczą. Maszyna pracuje w sposób ciągły.
Kiedy obsługa na początku zmiany przejmuje maszynę ona pracuje – ma częściowo napełniony karton, kiedy maszyna jest zdawana maszyna dalej
pracuje, robi kolejny karton. Wiemy że oddano na magazyn 9 kartonów – 1800 sztuk. Ale nie wiemy ile z pierwszego kartonu wyprodukowano na tej
zmianie. Nie mamy więc pewności co do 2000 szt. !! Tak samo z aktualnie produkowanym kartonem – nie wiemy ile w nim jest.
Mamy 20 wtryskarek więc nikt tego nie przeliczy – od lat pracownicy operują kartonem jako miarą ilości. Dostajemy więc z produkcji dane niepewne
o jeden karton czyli o 2000 x 100 / (10,2 x 2000) = 9,8%. No i nasze marzenia o 1% dokładności wskaźnika się rozpłynęły …..
Powiedzieliśmy że zmierzono precyzyjnie czasy. Ale czy na pewno? Produkcja podaje nam czas awarii 47 minut. A skąd produkcja, albo utrzymanie ruchu
to wie? Mamy 20 wtryskarek. Ale nie mamy 20 osób obsługi. Nie te czasy. Czy możliwe jest więc że pracownik przez jakiś czas nie zauważy że maszyna
nie pracuje? Czy jak przygotowuje do produkcji inną maszynę to cały czas rozgląda się czy aby jakaś inna maszyna się nie zatrzymała?
Istnieje zatem ryzyko że zatrzymanie maszyny zostanie zauważone po kilku minutach. Powiedzmy że po 4 minutach. No to pracownik jest przy maszynie.
Czy wie on że maszyna się zepsuła? Nie, na razie wie on tylko że się zatrzymała. Usuwa niezakończoną wypraskę, próbuje ponownie uruchomić maszynę.
Zanim dojdzie do wniosku że to awaria mija następne 8 minut. Operator wzywa mechanika i zapisuje godzinę zgłoszenia. Ale czy z uwzględnieniem
owych 12 minut? Jeśli nie to czas awarii wynosi 59 a nie 47 minut. Niewiele? Niemniej to kolejne 2% odchyłki.
Dodajmy do tego fakt że nikt z pracowników nie lata po zakładzie ze stoperem. Pracownik nie mierzy upływającego czasu tylko go szacuje. Na oko.
W naszych rozważaniach nie zakładamy złej woli żadnej ze stron. Jednak jak się nietrudno domyślić pracownik będzie starał się podawać taki czas jaki mu
w danej chwili pasuje.
Metody zbierania danych
Metod zbierania danych dla wyliczenia wskaźnika jest wiele. Najprostsza i najbardziej popularna a jednocześnie najmniej efektywna metoda to
wypełnianie arkuszy strat gdzie zakłada się jako czas zamówiony 8 godzin a pracownicy wpisują poszczególne wartości postojów, przestojów itd.
Potem ktoś to zlicza, wpisuje do jakiegoś arkusza, robi wykresy etc. Niestety metoda taka jest obarczona trzema podstawowymi wadami: o pierwszej już
wspomniałem – 8 godzin podstawy czasu ni jak się nie ma do rzeczywistego przebiegu produkcji . Druga wada to rzetelność takiej metody, jak to się
mówi: papier jest cierpliwy.
Trzecia wada to fakt że niezmiernie rzadko zestawiania z tak prowadzonych zapisów robione są na bieżąco. Najczęściej jest to raport robiony raz na
miesiąc. Problem polega na tym że informacja o takiej to a takiej efektywności w skali miesiąca jest mało użyteczna. Jeżeli z obserwacji pracy maszyny
wyszło nam że „upłynniły” nam się dwie godziny teraz, czyli dzisiaj, ewentualnie wczoraj wieczorem to jesteśmy w stanie dojść do przyczyn tej straty –
choćby przez wywiad z operatorem czy ogląd zapisów z telewizji przemysłowej. Jednak informacja że w ubiegłym miesiącu straciliśmy 18 godzin nie ma
większej praktycznej wartości bo nie dojdziemy powodów tej starty.
Aby poprawić efektywność trzeba to robić ciągle, ustawicznie, godzinę po godzinie, dzień po dniu lokalizować źródła strat i je usuwać. Raport stworzony
raz na miesiąc można sobie co najwyżej powiesić na korkowej tablicy żeby tam sobie wisiał i ładnie wyglądał…..
Dostępne też są programy do zbierania informacji gdzie dane wpisywane są do stosownych formularzy a program przetwarza je na bieżąco. Jest to
rozwiązanie dużo wygodniejsze ale nadal obarczone niebezpieczeństwem wpisywania cokolwiek „niedokładnych” danych.
Idealnie więc byłoby mieć takie „coś” co będzie samo obserwowało pracę maszyn i będzie „wiedziało” co się dzieje aby samodzielnie wyliczyć OEE i jego
składniki. System który by nie zbierał a mierzył stosowne parametry - ot taka drobna acz istotna różnica.
Takie „coś” istnieje – to systemy MES (Manufacturing Execution System) czyli w wolnym tłumaczeniu systemy kontroli wykonania produkcji. Systemy
takie importują dane z systemów SCADA (systemy do wizualizacji pracy maszyn i instalacji przemysłowych) dzięki czemu wiedzą jak pracuje dana linia
oraz dane z systemów ERP (Planowanie produkcji) dzięki czemu wiedzą co robione być powinno.
System MES powinien być marzeniem każdego szefa produkcji ale niestety dla większości marzeniem pozostanie. Oprogramowanie MES to nie tylko
koszty licencji programów – to przede wszystkim konieczność integracji wielu systemów IT i automatyki co wiąże się z bardzo dużymi kosztami, wymaga
dużo czasu i zaangażowania ze strony inwestora. Często wdrożenie takiego systemu nie jest możliwe w akceptowalnych kosztach tym bardziej że
potrzeba posiadania takiego systemu rośnie w kryzysie - jak jest dobrze to straty można chować w marżach więc po co cokolwiek mierzyć.
Jak przyjdzie kryzys to akceptacja dla strat maleje, niestety akceptacja dla wydatków na systemy informatyczne też.
Wskaźnik OEE Teoria i praktyka
www.neuron.com.pl
strona 4
OEE a Golem OEE
Oprogramowanie MES to ekstraklasa. Ale możliwości automatycznego lub zautomatyzowanego zbierania informacji jest więcej.
Jedną z alternatyw dla systemów MES jest nasz system Golem OEE SuperVisor. Golem śledzi pracę maszyn za pomocą sygnałów pobranych z maszyn.
Co istotne, są to proste sygnały dwu stanowe informujące system że maszyna pracuje albo że wykonała jakiś cykl. Nie jest potrzebna żadna komunikacja
ze sterownikami czy komputerami co drastycznie pływa na koszt systemu. Ponadto podłączyć można nawet przycisk na stanowisku ręcznego montażu.
Kiedy maszyna się zatrzyma operator podchodzi do najbliższego komputera aby ustawić odpowiedni status (awaria, postój nieplanowany, przezbrajanie
etc) czyli powiadomić system jaka jest przyczyna tego że maszyna nie pracuje.
Dzięki temu program wie co robi dana maszyna albo dla czego nic w danej chwili nie robi
a kilka wprowadzonych parametrów wprowadzonych podczas inicjacji zlecenia wystarcza
do dokładnego opisu stanu aktualnego i historii pracy no i wyliczenia OEE w czasie
rzeczywistym i dla dowolnego odcinku czasu.
Jedną z zalet systemu Golem jest to że wszystko dzieje się w czasie rzeczywistym –
kiedy operator zmieni status maszyny na awarię to czas awarii jest liczony od tego
momentu do chwili gdy zmieni status ponownie na pracę lub inny status.
Można też doprecyzować przyczyny postoju, np. zdefiniować status awaria-awaria
robota, postój planowany – przerwa nocna albo postój nieplanowany – brak materiału.
Golem to nie tylko wyznaczanie wskaźników, to również bardzo precyzyjne namierzanie przyczyn strat, pełna kontrola nad produkcją oraz co bardzo
istotne, nieustanne uświadamianie pracownikom upływu czasu.
Więcej informacji na temat systemu Golem OEE SuperVisor na stronie http://www.neuron.com.pl/golemoee.html
World Class
Bez wątpienia OEE stał się światowym standardem w pomiarach efektywności pracy maszyn szeroko opisywanym i używanym przez wiele firm.
Niektóre źródła podają nawet „światowy” standard wartości tegoż wskaźnika. Podobno tym światowym standardem jest 85%.
Koncern na literkę C ma OEE na poziomie 87% a nam, o zgrozo, wychodzi 67%.
To następny mit związany z naszym wskaźnikiem. Powiedzenie że zakład A ma lepszą wydajność bo ma lepszy o 5% wskaźnik OEE niż zakład B jest
prawdziwe tylko i wyłącznie jeśli specyfika produkcji, metody obliczeniowe i co najważniejsze, metody zbierania danych są IDENTYCZNE – a to się w
przyrodzie nie zdarza. Dlatego należy traktować OEE jako wskaźnik wewnętrzny – jako jedno liczbowy wskaźnik pozwalający oszacować poprawę lub
pogorszenie sytuacji w porównaniu do sytuacji z innego okresu na tej samej linii produkcyjnej, maszynie lub grupie maszyn.
Niebezpieczne grupowanie
OEE pomyślano jako narzędzie do oceny pracy konkretnej maszyny lub linii. Jeśli mamy takich maszyn 10 to przecież można wskaźniki zsumować
arytmetycznie – będziemy mieli jeden wskaźnik dla całego wydziału. Tylko po co nam taki wskaźnik? Pomińmy problemy z czasem zamówionym – jak już
chcemy grupować maszyny to powinny one mieć tą samą podstawę rozliczanego czasu – to jaką wartość dla poznania przyczyn strat ma taki wskaźnik?
Jeśli występujący na maszynie poważny problem zaniży jej OEE o 10% to zakładając że pozostałe maszyny pracują optymalnie wskaźnik zbiorczy zmieni
się o wartość porównywalną do błędu pomiaru.
Praktyczna wartość OEE
Jak widać tylko w teorii wyliczenie wskaźnika jest proste – jego jakość zależy od jakości danych którymi jest zasilany. Dlatego trzeba do niego podchodzić
z odpowiednią dozą rezerwy i unikać wyliczeń w stylu COŚ x OEE = premia pracownika  .
Główną zaletą tego wskaźnika wydaje się być sama chęć jego pozyskania. Można ująć to tak: nie ważne jakie mamy OEE. Ważne że zaczynamy się
zastanawiać kiedy i dlaczego się ZMIENIA. Zaczynamy przyglądać się przyczynom spadków czy wzrostów poszczególnych składników . Zaczynamy
dostrzegać nie tylko poważne awarie czy wielkie organizacyjne wpadki ale też, a właściwie przede wszystkim drobne straty które potrafią się skumulować
w dziesiątki minut, czasem nawet w całe godziny. Bo nie o jakieś procenty tu tak naprawdę chodzi tylko o minuty. A jak wiadomo: czas to pieniądz……
Pamiętajmy jednak o tym że stosowanie wskaźników ma sens tylko wtedy gdy w sposób ciągły, z naciskiem na słowo ciągły, monitorujemy i analizujemy
wszystkie składowe celem poszukiwania źródeł strat i odpowiednich metod ich eliminacji. Korzyści jakie uzyskamy mogą czasami przekroczyć nasze
najśmielsze oczekiwania.
Kalkulator OEE
Na naszej stronie dostępny jest kalkulator OEE.
Jego praktyczna użyteczność w codziennej pracy jest dyskusyjna ale pozwala on na zapoznanie się
ze wskaźnikiem, różne jego symulacje i sprawdzenie własnych metod.
Wojciech Mazurek – PPHU Neuron
Wskaźnik OEE Teoria i praktyka
www.neuron.com.pl
strona 5