设备综合效率（OEE）和规范化的备件管理

1、设备综合效率（oee）和规范化的备件管理中国设备管理协会全面生产维护委员会广州学府设备管理工程顾问有限公司3让人眼花缭乱的管理工具体系total customer bestsatisfactionservicebestpricebestqualitycommitmentempowermentiso/gmp/ts16949contamination controlqc/tqm/6tpm/tnpmtps(jit)training & spc/educationlpadvancedtoolspmp: performance management program4质量/生产/设备管理路线图tq

2、m6qciso9001精益柔性大规模tps生产生产生产tpm预防生产事后tnpm维修维修维修5tpm是实现人机系统精细化管理的平台企业人机系统精细化管理体系全员参与的现场自主维护体系-t全系统生产维修体制-pm清洁点检保养润滑预防事后改善维修维修维修维修预防自主维修全效率全系统全员6企业生产大有潜力可挖总日历时间tt性能损失质量系统停时间flt损失理论可利用时间tat机时间时间工艺主动预空转qlt故障处理速度准备防维修短暂损失时间ftt损失系统节假时间时间停机实际可利用时间外部日hstpptprmt时间时间ratflt干扰ilt故障修理停机运行停机时间时间停机等待ottilt时间时间有效（失f

3、wt可用误、时间检测eat、工艺）ost7八大损失的改善目标目标计划停机最小化完全有效生产率plan设备利用率teeputilization外部因素exterior0reason 故障停机0breakdown时间开动率availability设置和重新定位set-up and 最小化repositioning速度降低0reduced 速度设备综合效率性能开动率oeeperformance rate空转和小停机0idling and minorstoppage降级和返工downgrade and0合格品率reprocessingquality rate初期不合格品最小化8yield 损失9oee

4、的概念和本质?oee（overallequipment effectiveness），即设备综合效率，也有资料表述为总体设备效率(生产系统综合效率)?其本质就是实际合格产量与负荷时间内理论产量的比值。?从时间角度讲，oee计算的是合格品的净生产时间（价值开动时间）占总可用生产时间（负荷时间）的比例overall: including everything;containing all10teep的概念和计算公式?teep（total effective efficiency of production），即完全有效生产率，也有资料表述为产能利用率，?即把所有与设备有关和无关的因素都考虑在内来全

5、面反映企业设备效率。11oee由来和变迁日本企业最早把提高设备综合效率作为tpm管理的主要目标贯标的质量体系也把oee作为持续改进的有效技术措施之一在设定的计算公式中，由时间开动率、性能开动率和合格品率来反映影响oee的停机损失、速度损失和废次品损失，使各类损失定量化，并可及时用量化的数据来描述改善的效果由于需要采集的数据涉及生产过程的众多部门，我国的各行业企业中尚没有普遍采用oee指标关注产品品关注时间利关注性能发质情况用情况挥情况12oee和teep的总体水平世界先进水平的oee水平80-85%世界先进水平的teep水平70-75%69.3%-72.4% 57.2%-60.3% 考察主要设

6、备oeeteep的oee值和teep值，有利于企业对当前设备管理情况有一个总体认识。国内企世界oee值业估算先进teep值13国际半导体设备与材料组织（semi）的oee定义?semi将设备综合效率定义为可用效率（ae或称up efficiency）、生产效率(oe )、速率效率(re)和质量效率(qe )之积，具体oee模型如下所示3 ?oee=ae oereqe?其中，?ae：设备完好且能进行工艺的时间占总时间的比例；?oe：设备进行工艺的时间占可用时间的比例；pe=oere?re：设备加工的理论生产时间占生产时间的比例；?qe：有效加工的理论生产时间(无废片、无回流)占总理论生产时间的比

7、例或工艺完成后的硅片数占总硅片数的比例。14oee的计算公式?oee=时间开动率ae性能开动率pe合格品率qe100qpa时间开动率性能开动率合格品率availabilityperformance ratequality rate15设备综合效率和完全有效生产率?设备综合效率（oee）时间开动率性能开动率合格品率?时间开动率开动时间/负荷时间负荷时间日历工作时间计划停机时间非设备因素停机时间开动时间=负荷时间故障停机时间初始化停机时间?性能开动率净开动率速度开动率净开动率（加工数量实际加工周期）/开动时间速度开动率理论加工周期/实际加工周期?合格品率合格品数量/加工数量16设备综合效率和完全有

8、效生产率?完全有效生产率teep=设备利用率oee设备利用率=负荷时间/日历时间负荷时间=日历工作时间-计划停机时间-非设备因素停机时间这里，非设备因素停机时间指：停水、停电、停气、停汽、等待计划排产、等待定单、等待上、下工序等所有不是本台设备因素造成的停机损失。17设备综合效率和完全有效生产率设备超负荷运行为什么有的企业设备潜力的发挥oee>100?修改理论周期掩盖了故障、事技术改造提高产能故、速度、质量等损失分析问题找差距！保证0<oee<100?18oee计算关键点理论cycle time : 设备制造公司提示的或者设备设置后最佳的状态下单位产品的生产所需要的时间（更新

9、改造后的设备按当前状态计算）。实际cycle time : 作业环境和限制条件等发生影响后实际开动时得到的结果上平均使用的开动速度。理论实加际工加时工间时间19理论circle time的确定原则设备初始说明书上记录的时间设备初始时说明书上没有记录的理论circle time 或现在运行设备circle time比记录上的理论circle time快的情况时以测定的最佳时间定为基准设备已更新改造情况下以改善后的最佳时间定为基准20性能开动率计算的建议?分厂/车间根据生产实际，提出每种规格产品的新的理论加工时间；?该理论加工时间应是现阶段稳定生产时基本达不到但能接近的值；?公司设备部门组织人员对

10、新的理论加工时间进行审核；?一旦确认，即以该理论加工时间作为计算依据；?对于新的技改，相应指标应重新审定；?给出技改创新率的评价参数，关注设备技改进步；21最高值和最小某电子元器件企业确定ct时间值相差较大时的不当做法设备号厂家品种名测试项目测试产能（只/min）平均值f1快捷ffp10u60dndc6873797674威旭buf742-s-069dc6564666765.5buf644-os-vbe vx dc8182808381.5sc目前是以平均值做基准22oee的计算?如果要实现oee在85以上，则时间开动率应在90以上；性能开动率应在95以上；合格品率应在99以上；这样，oee=90

11、%959985oee>85%时间开动率90%wcm合格品率99%性能开动率95%23单台设备oee计算示例输入产出设备2月2日作业日报a 型理论cycle time : 2分制订者: 日历时间: 580分负荷时间80分教育、短会: 60分, 其它原因停止: 20分: 500分开动时间分: 440分60故障: 30分, m/c : 30分生产数量: 200个, 合格品数量: 190个开动时间440分-时间开动率= 100 = 100 = 88.0%负荷时间500分理论c/t 生产数量2分200个-性能开动率= 100 = 100 = 90.9%开动时间440分合格品数量190个-合格品率=

12、 100 = 100 = 95.0%生产数量200个负荷时间500个-设备利用率= 100 = 100 = 86.2%日历时间580个-设备综合效率= 时间开动率性能开动率合格品率-完全有效生产率= 设备综合效率利用率= 0.88 0.909 0.95 100= 0.795 0.862 100(%) = 68.5%= 75.9%24练习1单台设备生产的oee计算?设某设备1天工作时间为8h, 班前计划停机20min, 故障停机20min, 更换产品型号设备调整30min, 产品的理论加工周期为0.5min/件, 实际加工周期为0.8min/件, 一天共加工产品400件, 有8件废品, 求这台设

13、备的oee。25练习1计算结果?计算：负荷时间= 860-20 = 460 min?开动时间= 460 20 30 = 410 min?时间开动率= 410/460 = 89.1%?速度开动率= 0.5/0.8 = 62.5%?净开动率= 4000.8/410 = 78%?性能开动率= 62.5%78% = 48.8%?合格品率= (400-8)/400 = 98%?于是得到oee = 89.1%48.8%98% = 42.6%设备利用率460/480=95.8%teep=设备利用率oee95.8%42.6%40.8?oee=合格品的理论加工时间/负荷时间(400-8)0.5/460?42.6

14、%26生产线oee的计算示例abcdefgcycle time : 1分1.2分1.5分2分1.8分1.6分1.9分时间开动率: 按瓶颈工序设备做基准停机时间基准(1) 瓶颈工序自身停止(2) 因为别的工序引起的瓶颈工序停止性能开动率: 按瓶颈工序理论c/t 基准合格品率: 检查工序或者最终工序为基准,合格品数量上再排除返工的数量( 有不合理的因素, 但考虑数据收集效率性)2月4日作业日报瓶颈: d工序理论cycle time : 2分制订者: 日历时间: 580分负荷时间60分: 520分教育、短会: 60分开动时间80分: 440分故障: 30分, m/c : 30分a故障引起的d停止:

15、20分生产数量: 200个, 合格品数量: 190个(f工序中检查)开动时间440分-时间开动率= 100 = 100 = 84.6%负荷时间520分理论c/t 生产数量2分200个-性能开动率= 100 = 100 = 90.9%开动时间440分负荷时间520个-设备利用率= 100 = 100 = 89.6%190个合格品数量-合格品率= 100 = 100 = 95.0%日历时间580个生产数量200个-设备综合效率= 时间开动率性能开动率合格品率-完全有效生产率= 设备综合效率利用率= 0.846% 0.909 0.95 100= 0.731 0.896 100(%) = 65.5%=

16、 73.1 %27练习2流水线生产的oee计算?设某企业一个工作日的生产资料如表日历工作计划停机待料停电计划开动非计划停更换调整开动时间/完成节拍一次合格返修件数时间/分时间/分时间/分时间/分机时间/分时间/分分数件数1440500309101151278320351152生产线上瓶颈设备的标准节拍时间为3min28练习2计算oee的计算：停机时间= 115+12 = 127 min 计划开动时间= (1440-500-30)-127=910 127 = 783 min时间开动率= 783/910 = 86%计划节拍数= 开动时间/标准节拍时间= 783/3 = 261性能开动率= 203/

17、261 = 77.7%合格品率= 一次合格品数/完成产品数= 152/203 = 74.9%于是得到oee = 86% 77.7%74.9% = 50%设备利用率910/1440=63.2%teep=设备利用率oee63.2%50%31.629多批次多品种生产线计算oee举例?很多生产线，产品规格几十种；?每种产品规格，相应的理论加工时间都不相同；?算出每种规格的实际产量所需时间，总和后除以开动时间作为生产线的性能开动率；?算出每种规格的合格品率，加权平均后作为生产线的合格品率；?时间开动率不随产品规格变化，无须分产品规格计算。30多品种生产线计算oee举例?某生产线年停机情况如下（小时）：日

18、历时计划停外部因负荷时间故障停机更换调开动时间时间开动设备利用间机素整率率876035041379975401224623377.9%91.3%=7997/8760=6233/799731多品种生产线计算oee举例?产品列表及性能开动率所需生不合格理论加工合格品率周期(分钟/件)产时间品（件）分类产品规格年产量（件）0.98a1.501.8396,2990.13813,28919250.99b1.842.10347,8370.12041,74034780.97c2.112.33511,4110.11458,301153420.99d2.342.53339,6030.10836,67733960

19、.99e2.543.031,453,4440.105152,611145340.98f3.044.03365,6530.09534,73773130.99g4.046.00118,7500.08910,58911870.9845799小时平均32多品种生产线计算oee举例?性能开动率57996233=93%?oee=77.9%9398.4%=71.3%合格品率时间开动率速度损失质量?鹗阅芸市阅芸细袷奔淇蔈a率pe品率设备利用率eurgoeeteep负荷日历开动时间有效运行时合格品净生33时间时间间（eot）产时间电子元器件企业的实际模拟案例练习?测试车间f25设备7月6日的生产记录如下：?错峰

20、限电停机40分钟；等待计划30分钟；设备卡管1次，停机30分钟；由于信号控制故障停机40分钟；该日由于当班操作人员小张临时请假，导致替班人员一人无法照看四台设备，停机60分钟；该日型号生产四个批次，累计工艺切换和调整时间时间为20分钟；该日早班清扫设备用时10分钟，相应的产品批次情况为：产能(个/min)型号生产数量不良品所需时间良品率bt137x-600g6312600180200min98.57%bt258x-500r6012000160200min98.67%bt136x-600e6015000150250min99.0%bta208x-600b7013790188197min98.63

21、%847min 98.7%求该日f25的oee和teep。34电子元器件企业的实际模拟案例练习?日历时间24小时1440分钟；?负荷时间1440104030601300分钟；?设备利用率1300/1440=90.3%；?开动时间13003040201210分钟；?时间开动率1210/1300=93.1%?有效运行时间847分钟；?性能开动率847/121070；?合格品率98.7；?oee=93.1%7098.764.3%?teep64.3%90.358.135为什么要采取复杂公式计算oee和teep理论加工周期合格品数量oee=负荷时间即：合格品的生产时间占总可用生产时间（负荷时间）的比例负

22、荷时间理论加工周期合格品数量理论加工周期合格品数量teep=日历时间负荷时间日历时间即：合格品的生产时间占日历时间的比例36oee计算的简化公式?单品种：理论ct合格品数量oee=负荷时间(ai理论ctai合格品数量)?多品种oee=负荷时间37oee关注哪些设备？停机时间低中高低tnpm/oee事后维修视情监控whentnpm/oeetnpm/oee中tnpm/oeewhowhattnpm/oee提升员工发生主动维修技能层次how高频率38oee计算的困惑和误区?现场数据收集困难，一线员工生产压力大，没时间，增加工作量，应付和造假；?只有笼统的改善目标，缺少细致的统计数据和专门的攻关小组；?

23、总想对全企业设备设定统一的统计标准；?单纯追求oee值，把oee作为考核指标；?对生产损失环节认识不清，对影响oee的关键环节认识不清。39如果把oee用于考核，则有它的局限性oee是一个基于设备模型的指标，有以下局限：1.人员考核，尤其是准直接作业人员未纳入考核；2.对于自动化程度低，或加工/装配过程中手工作业较多的作业方式，在tpm实践中如单纯以oee作为主要衡量指标，由于设备因素的弱化，因而oee显得片面；3.即使在加工/装配过程中自动化程度较高，但如备料/喂料、工序间搬运、下料及包装要投入较多人工作业的情况下，oee也会脱离作为衡量综合效率指标的有效性；4.对设备利用率较低的生产作业，

24、oee的有效性也会削弱；5.oee批标不能有效衡量投资回报，可能在实践中忽视制造技术进步的作用。40oee水准(level)评价表level 1level 2 level 3 level 4 1突发、慢性故障并发1大部分是偶发故障1基于时间的维修体制的确立1状态监测维修体制的确立2事后维修>预防维修2事后维修=预防维修2事后维修< 预防维修2预防维修故3故障损失很大3发生故障损失3故障损失1%以下3故障损失0.1%0障损4自主维修体制的不完备4自主维修体制正在完备中4开展自主维修体制的活动4自主维修体制的维持和改善失5备件寿命的不规则性大5按推荐的备件寿命5延长备件的寿命5分析备件

25、的寿命6不清楚设备的薄弱点6对已知设备弱点实施cm6对可靠性,维修性关心程度高6促进可靠性, 维修性的开展对作业者的工作实施作业的规范化内准备作业的规范化,准备7777到达极点状态, 单一化(无控制状态)(內,外准备作业区分顺序)外准备条理化作业在多品种生产的状态下充分考虑调整机理和损失88存在时间不规则性88依据调整排除时间的不规则性大与其对应的要求针对速度损失集中对于集中的问题改良设备性能异常9设备性能不明确999问题点(设备、品质的)实施改善, 試行中的开动速度速度没有按品种，机械类别设定按品种别设定速度,按品种别设定速度问题点和设按品种别设定速度10101010损失速度维持(指定标准)

26、备器工具程度上的关系明确化(标准)加以维持11速度的不规则性大11速度的不规则性小11速度损失小11速度损失“0”对于瞬间调整时的变化幅度瞬间调整时定量化实施中对瞬间调整时问题点的关键瞬间停止“0”状态12121212瞬间调整时毫不关心(对作业者的工作)(发生频率，场所, 损失量)要采取对策并保持良好的状态(无人操作)调整在多品种生产的状态下发生现象的差别和发生机理的损失13131313部位, 频率不规则性解释, 针对问题的对策实施中实施慢性不合格品的定量化实施慢性不合格品的问题点14机制造成慢性不合格品141414不合格损失0.1%0不合格(发生频率, 场所,损失量)集中和对策，保持良好状态

27、品损失虽然准备了各种对策现象差别和发生机理的解释,不合格品发生时的过程15151515但效果不好对策实施中问题的研究41故障损失评价42准备作业损失(7/8)和速度损失评价43瞬时调整损失(12/13)和不合格品损失的四级评价44oee的四级体现了改善程度的深化45oee雷达图（radar chart）制订日期不合格品损失?瞬时小中断?故障损失损失?速度损失准备作业46损失oee计算及分析流程流程内容备注对象设备(生产线)设定* 设备(生产线) 范围区分对设备现象初步预估* 生产型号类别理论c/t 确定计算方法及原则的确定* 合格品数量的采取基准oee管理用语* 损失标准确定整理参考* 对不同

28、的设备采用适当的模式获取天(周、月、季度、年)数据各部门制订相应计算oee和teep* 时间概念的确定的计算统计表(模式依据设备权重(%) 对计算结果进行分析* 分析(损失项目按类别整理)设备综合效率确立对策进行改善(由公司tnpm* 问题点的对策改善推进部门通报)47电子元器件企业的时间归类计划停机损设备定期维护；开会，培训；清洁设备；节假日；盘点；失生产计划不饱和；计划性预防维修；生产调整或安排不合理；工艺维护；非设备因素停机待料；人员临时请假导致的人手不够停机；电、气、水停机损失等动力条件异常；人员中午午餐时间；其它工序能力不足；错峰限电；电源功率不够；材料质量问题；维修停机对比检查；新

29、设备安装，区域停机；材料，辅料供应不足；湿度太大，设备需烘干后才可启用；工艺温度范围控制，需加温或冷却；工程试验；qa检验48电子元器件企业的时间归类故障停机损设备（突发）故障，等待备件；工伤；设备设计原因导致故失障频繁；多台设备同时故障，维修人手不够；工艺切换过程中，操作工失误导致的停机；生产过程出现异常；产品质量异常；异常产品分析；程序设置不对；员工技能不够；作业过程设置不当；工艺调整切更换品种准备材料；换停机损失工艺调整，药品适用更换；4950生产过程的时间损失计划停机造成的时间损失废品造成的时间损失外部因素造成的时间损失试产期产品缺陷造成的时间损失10%15% 20% 35% 设备故障

30、造成的时间损失空转、短暂停机造成的时间损失安装调整造成的时间损失速度降低造成的时间损失51设备故障损失的原因分析1.设备故障损失的概念及其简单分类设备故障损失的基本概念设备故障损失指的是设备丧失其既定的机能，主要包括设备故障停机、短暂停机和设备空转的损失。设备故障损失的简单分类故障停机损失设备故障停机指的是机械设备、模工装刀治具等发生异常，进行更换或维修而暂停超过十分钟的停机损失。短暂停机/空转损失设备暂停或者空转损失指的是因工件卡堵、倾斜、掉落、污损、不良警报等，必须进行短于十分钟的停机或空转予以处理的暂停损失。52设备故障损失的原因分析2.设备故障损失的可能原因设备的既定功能之所以会丧失，

31、基本分为五个原因：自然劣化任何设备只要正常使用，都会产生正常劣化和磨损，如一个电子零件会出现老化。强制劣化顾名思义，指强制的劣化。它是由环境或人为因素造成的，如使用不当、操作不当或者是维修不当造成的劣化。对劣化之放任如果设备存在劣化的情况，不管是自然劣化还是强制劣化，若不进行复原，就是对劣化之放任。例如设备没有润滑油了，螺丝、螺帽松脱了，沾染了灰尘或者开始漏电了，出现这些情况时如果生产管理者都不管，就是对劣化之放任。53设备故障损失的原因分析对应力之放任每一台设备设计的时候，都有设计的应力强度，相应的，操作时就有一定的操作规范。假如超过了使用条件以上的应力，太过于用力地操作，或者因为负荷过大，

32、或者因为维修不当，都可能使设备产生故障，以上的不当行为即是对应力之放任。设备本身的设计强度不够每一台设备设计的时候，虽然都设计有相应的应力强度，但如果设备本身这种应力强度不足，无法保证正常生产，就属于设计缺陷。54各种设备故障停机损失的改善策略1.设备故障的前期征兆：劣化一台设备出现故障的原因往往非常细小。比如，使用早期很可能只是一个螺丝松动，或一个固件松了；由于螺丝或固件的松动，造成了设备马达的振动；因为马达的振动，对设备的核心轴承造成了比较剧烈的磨损，直到有一天核心轴承功能丧失，机器也就出现故障了。通常一台设备出现故障会有许多前兆，这些前兆实际上给予你很多机会让你提前处理。这些征兆一路往下走的过程，用设备保养的专有名词来讲，叫做劣化。上例中，倘若只更换核心轴承，不更换螺丝?墙饩霾涣宋侍獾摹蛭菟克啥亲畛醯脑颍飧鑫侍饷挥薪饩觯岢腥匀换嵋欢佟俣爻鑫侍狻?5设备的潜在故障曲线状态检测间隔期ap视情维修间隔期ftcpfta：故障开始发生点p：能检测到的潜在故障发生点f：功能故障发生点56灰尘对设备故障的影响尘土划痕存水电化学反应快速磨损润滑不良润滑介质泄