論設備綜合效率對現代化企業產值提升的指導意義

郭亮 張莘敏 吳巨 孫平 唐定全 李曉勇 周萬華

[摘? ? 要] 基于設備綜合效率（OEE）的研究，從故障停機、安裝調試、小停機、減速損失、啟動損失和次品損失六大方面進行系統化的分析，提出以設備綜合效率作為企業生產設備的量化評價指標，并通過PM分析法對OEE數據進行分析，制訂相應的提升方案，最終達到企業優化產能、提升經濟效益的目的。

[關鍵詞] 設備綜合效率;設備管理;產值

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 21. 043

[中圖分類號] F273? ? [文獻標識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2019）21- 0111- 04

0? ? ? 引? ? 言

設備綜合效率（Overall Equipment Effectiveness， OEE）指標是設備效能度量的新方法[1]。傳統的設備效能的度量方法采用設備完好率和故障率指標表示，設備管理也是圍繞保證設備的完好和控制設備的故障展開的，具有一定的局限性，不能全面反映設備使用效率的情況。而設備綜合效率，是以提高設備的使用效率，開展設備管理，降低設備效能損失為目的的。國際通用的質量管理體系QS 9000也把設備綜合效率指標作為持續改進的有效措施之一。OEE是一種科學的分析和評價設備使用效率的指標和基準，尤其是對設備現場管理的改善提供了科學的理論依據[2]。

本文基于OEE的特點分析，以設備綜合效率作為設備效率的量化評價指標，對國內某企業A生產線設備效率進行系統化的分析，并提出相關的改善措施，達到企業優化產能和提升經濟效益的目的。

1? ? ? OEE理論

設備綜合效率提供了評估設備運行和區分如何改進不同設備的一種手段，揭示時間浪費存在于哪里，統計各種時間浪費，目的在于實現改進。OEE是對設備時間開動率、效能開動率、合格品率的數學計算。

時間開動率關注設備時間利用情況，包括計劃內停機時間和計劃外停機時間（異常停機），其中計劃內停機時間主要為：日常維護保養時間、交接班時間、一級保養時間、換模試模時間、計劃維修時間、達產的停機時間等。計劃外停機時間主要為：故障時間、工藝調試時間及其他計劃外停機時間等。性能開動率是以設備的性能和速度反映設備的運行狀況。凈開動率低，則說明設備小故障停機時間多，設備可靠性差;速度開動率低，或操作工水平差，不能全面掌握設備效能，或是設備經過較長時間的運行，性能裂化不能滿負荷工作。合格品率關注產品品質情況，是用設備的生產精度反映設備的運行狀況。

通常情況下OEE的損失分為：故障停機、安裝調試、小停機、減速損失、啟動損失和次品損失六大類。（如圖1）

2? ? ? A生產線的OEE分析

國內某企業是一家B產業領域領先的制造企業，其中A設備生產線是整個生產過程中的瓶頸環節，其效率和質量關系到整個生產過程的效率和產品質量，生產壓力很大。硫化的工藝流程如圖2所示。

通過對改進前A生產線的班次隨機調查30次，所得數據采用標準差法（即6σ法則）剔除異常值，得到相關數據如表1所示。

計劃工作時間=班次時間-計劃中斷=480-20=460min

實際工作時間=計劃工作時間-停工時間=460-30-55=375min

良品=生產數量-次品=27-0=27車

時間開動率=時間工作時間/計劃工作時間=375/460=81.5%

性能開動率=27/（0.1×375）=72%

合格品率=合格品數/生產數量=27/27=100%

OEE=時間開動率×性能開動率×合格品率=0.815×0.72×1=58.68%

世界先進水平的OEE為80%-85%，國內企業估算值為65%-75%。綜上所述，A生產線的OEE分析結果中的時間開動率、性能開動率、合格品率都遠低于TPM（全員生產維修）中的先進水平，存在OEE改善空間。

3? ? ? A生產線的OEE改善

根據OEE時間損失和A生產線的特點，從停機損失、調試損失等六個OEE損失方面分析：

（1）停機損失

A生產線由于工序較多，輸送機構，控制系統，提升機構等部位容易發生故障。加料門、導膠裝置、返膠裝置、鏈條、擋板等維修點多，維修頻次較高，維修時長在30～50min。

改進措施：針對常見維修部位，制訂預見性維修方案。在一定的損耗周期內，利用計劃停機時間，對維修部位的零部件進行檢查和更換，降低故障發生頻次。

（2）調試損失

該生產線的換型時間較長，原材料換型，需整線運轉洗膠，再進行新膠的試制檢驗，約需半天左右的時間。

改進措施：調整生產計劃，合理排產。加速新料轉運，減少待料時長。

（3）故障停機

為恢復機器機能更換更換零件和修理，修理時間10分鐘以上。

改進措施：做好維修前技術裝備工作，對生產線重點和關鍵設備，實行預防性動態維修，對備用設備采用事后維修或定期計劃維修。

（4）減速損失

因機械問題、質量缺陷、歷史問題或設備符合等導致設備實際速度低于設計速度改進措施：提高設備操作者速度有助于問題解決。

（5）啟動損失

設備從啟動到穩定生產產生的損失，因工序狀態的穩定性，設備、夾具、模具的維護水平，操作技能的熟練程度等的不同而異。

改進措施：實際生產中，通過加強維護、技術操作水平最大程度降低該部分損失。

（6）次品損失

設備故障引起的生產過程中的質量缺陷和返工。該部分一般表現為缺陷產品數的突然增加。

改進措施：技術人員與設備維護人員積極關注生產過程，及時快速解決該部分損失。

4? ? ? A生產線OEE改善效果評價

通過對改進后的生產線的班次隨機調查30次，所得數據采用標準差法（即6σ法則）剔除異常值，得到相關數據如表2所示，OEE數據對比如表2所示OEE數據對比如表2所示。

計劃工作時間=班次時間-計劃中斷=480-20=460min

實際工作時間=計劃工作時間-停工時間=460-30-20=410min

良品=生產數量-次品=32-0=32車

時間開動率=時間工作時間/計劃工作時間=410/460=89.1%

性能開動率=32/（0.1×410）=78.05%

合格品率=合格品數/生產數量=32/32=100%

OEE=時間開動率×性能開動率×合格品率=0.891×0.78×1=69.54%

注：未考慮營業費用、財務費用、管理費用、所得稅

從上表可以看出，從設備各部分時間損失著手，通過針對性措施改善提升OEE指標后，產品收入、凈利潤提升比列均有大幅提升，分別為34.57%和37.19%，對產品線經濟效益提升有顯著效果。

6? ? ? 結? ? 語

本文通過對OEE方法的研究，以OEE作為綜合設備效率的評價指標，并以此對企業A生產線進行系統的分析和改善，通過改善措施驗證后，提升了企業的經濟效益，達到了優化產能的良好效果。

主要參考文獻

[1]沈一飛，黃有方.設備的管理與診斷技術[M].上海：上海科學技術文獻出版社，1997.

[2]徐揚光.設備工程與管理[M].上海：華東化工學院出版社，1992.