Wskaźnik OEE – teoria i praktyka – wydanie II · PDF fileWskaźnik OEE –...

Wskaźnik OEE – Teoria i praktyka. wydanie II 2014 Neuron – Wojciech Mazurek tel. 608-260-530 www.neuron.com.pl www.oee.pl strona 1

Wskaźnik OEE – teoria i praktyka – wydanie II

Wskaźnik OEE – teoria i praktyka – wydanie II ................................................................................................................. 1

Wstęp ........................................................................................................................................................................... 2

Pobawmy się trochę czasem ......................................................................................................................................... 2

OEE w skrócie ............................................................................................................................................................... 2

Jeden wskaźnik – dwie interpretacje.............................................................................................................................. 3 Total OEE (TEEP) ....................................................................................................................................................... 3

Czas zamówiony, czyli baza dla obliczeń ........................................................................................................................ 3 Baza dla obliczeń - zmiana robocza czy zlecenie produkcyjne ? .................................................................................. 4

Czas operacyjny ............................................................................................................................................................ 4

Dostępność ................................................................................................................................................................... 4

Wykorzystanie .............................................................................................................................................................. 5

Jakość – po co we wzorze na efektywność ?................................................................................................................... 5

Czy przezbrajanie jest stratą ? ....................................................................................................................................... 5 Dlaczego postrzegamy przezbrajanie jako stratę? ..................................................................................................... 6 Ustawianie ............................................................................................................................................................... 6 SMED ....................................................................................................................................................................... 6 Przezbrajanie a Total OEE ......................................................................................................................................... 6

Przyczyny strat.............................................................................................................................................................. 7 Pareto strat .............................................................................................................................................................. 8

Policzmy więc …. ........................................................................................................................................................... 8

Kilka pułapek ................................................................................................................................................................ 9 Ważne słowo – Wskaźnik .......................................................................................................................................... 9 Błędne dane – błędny wynik ..................................................................................................................................... 9 Precyzja pomiaru czasu........................................................................................................................................... 10 Tracę bo czekam na innych czyli maszyna w linii...................................................................................................... 10

OEE dla operatora ...................................................................................................................................................... 11

Metody zbierania i obróbki danych ............................................................................................................................. 12 Metody „papierowe” .............................................................................................................................................. 12 Metody ręczne wspierane oprogramowaniem ........................................................................................................ 12 Systemy MES .......................................................................................................................................................... 13 Golem OEE SuperVisor Next – prosty system MES ................................................................................................... 13 OEE w systemach CMMS ........................................................................................................................................ 13 System Andon ........................................................................................................................................................ 14 Kalkulator OEE ........................................................................................................................................................ 14

OEE a planowanie ....................................................................................................................................................... 14

Praktyczna wartość OEE.............................................................................................................................................. 15


Wstęp Kupujemy nową maszynę. Wiele jest powodów dla których kupiliśmy właśnie tę maszynę. Cena, zużycie energii, rozwiązania, wydajność. Przede wszystkim wydajność. Płacimy więc za maszynę która nominalnie potrafi zrobić 900 sztuk „czegoś” na godzinę. W praktyce okazuje się jednak że maszyna produkuje 600 sztuk, 700 sztuk a czasem, w nocy tylko 200 sztuk. Często jest sprawna, nie utraciła swojej fizycznej wydajności. Jest jednak NIEEFEKTYWNA, znaczy się źle WYKORZYSTANA. Przydała by się więc jakaś metoda pomiaru efektywności, zmierzenia dlaczego wykorzystanie maszyny jest inne od tego zakładanego. Takim narzędzie jest wskaźnik OEE ( Overall Equipment Effectiveness ) - Wskaźnik Wykorzystania Wyposażenia. O czym będziemy mówić w tej publikacji ? przedstawimy definicję wskaźnika OEE i omówimy szczegółowo jego części składowe powiemy o tym że tak naprawdę są dwa wskaźniki i wiele problemów wynika z ich pomieszania omówimy straty z jakimi mamy do czynienia podczas produkcji przyporządkowane do OEE zastanowimy się czy przezbrajanie maszyn jest, czy nie jest stratą policzymy krok po kroku wskaźnik dla zlecenia produkcyjnego pokażemy kilka pułapek w które można wpaść zbierając dane do obliczeń powiemy o wpływie operatorów na OEE omówimy kilka metod pomiaru i raportowania wskaźnika OEE

Pobawmy się trochę czasem Wskaźnik OEE nierozerwalnie związany jest z czasem. To czas jest tym co podstawiamy do wzoru (nawet jakość to czas, co wykażemy), to straty czasu mają zostać zdefiniowane i usunięte. W bardzo dużym uproszczeniu możemy powiedzieć że strata OEE to strata czasu. Pobawmy się więc czasem. Zakładamy że maszyna pracuje w sposób ciągły, bez przerwy, 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Pracuje idealnie. Bez żadnych strat. Jej OEE wynosi 100%. To dość kontrowersyjne założenie ale takie przyjmijmy aby pokazać coś co wbrew pozorom nie jest takie oczywiste. Przyjmujemy też że 100% OEE to 100% czasu co nie do końca (nie zawsze) jest prawidłowe. Maszyna nasza w miesiącu przepracuje 31 x 24 godzin. Daje nam to 744 godziny. Jeśli 744 godziny to 100% to 1% wynosi 7,44 godziny, czyli 1% to prawie jedna, 8 godzinna zmiana robocza. Jeden procent straty OEE to jedna stracona zmiana robocza. A teraz najlepsze: Ile wynosi 1% z jednej godziny? [………..] Tak, to 36 sekund. 36 sekund straty na godzinę powoduje utratę jednej zmiany roboczej w skali miesiąca. Zadanie domowe: oblicz proszę, dla powyższego przykładu, ile zakład produkcyjny straci dni roboczych w sakli miesiąca gdy OEE spadnie ze 100 do 90% ? A tak na poważnie. To nie duże, poważne awarie, to nie spektakularne wpadki organizacyjne są źródłem największych strat. Największe straty składają się z małych opóźnień, drobnych awarii, krótkich postojów czy procentowych strat wydajności. Straty takie mają jedną brzydką cechę. Są niewidzialne. I to właśnie te straty spróbujemy poszukać, oszacować i wyeliminować. I tytułowy wskaźnik nam w tym pomoże.

OEE w skrócie Czym zatem jest wskaźnik OEE? Jest metodą pomiaru i wizualizacji tego jak efektywnie pracują nasze maszyny, jak efektywnie wykorzystujemy nasze zasoby produkcyjne. W bardzo dużym uproszczeniu: OEE pokazuje nam w procentach ile maszyny zrobiły z tego co teoretycznie zrobić powinny, a przynajmniej zrobić by mogły. Ważniejsze jednak od samego OEE są jego składniki: Dostępność, Wykorzystanie i Jakość oraz czas operacyjny. To te składowe mówią dlaczego efektywność jest mniejsza niż 100%

uproszczony wzór na OEE wygląda tak: OEE = Dostępność x Wykorzystanie x Jakość


Wskaźnik jest więc wypadkową trzech podrzędnych wskaźników: dostępności który określa stosunku czasu zaplanowanego (operacyjnego) do czasu który może być

poświęcony na realizację zadania wykorzystania określającego stosunku czasu dostępnego do czasu rzeczywistej pracy jakości określającego stosunek wadliwych do dobrych produktów

Całkowity czas produkcji to 100% czasu kalendarzowego. Czas operacyjny to czas produkcji pomniejszony o planowane postoje które nie są stratą bo są …. Dostępność (czas dostępny) to czas operacyjny pomniejszony o czas w którym z jakiegoś powodu nie można było maszyny użytkować. Na przykład o czas awarii. Z kolei wykorzystanie to czas dostępny (dostępności) pomniejszony o wszystkie straty wynikające ze spowolnienia czy krótkich zatrzymań maszyny. Jakość to efektywnie wykorzystany czas pomniejszony o czas utracony z powodów strat jakościowych.

Jeden wskaźnik – dwie interpretacje Myślę że wszelkie rozważania na temat OEE należy zacząć od uświadomienia sobie o czym ten wskaźnik ma nam mówić a właściwie wyjaśnić pewną pułapkę interpretacyjną która może zaważyć na całym wyniku. 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.

Total OEE (TEEP) 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. Większość opisów wskaźnika OEE nie rozróżniała do niedawna tego podziału jednak coraz powszechniejsza jest mutacja wskaźnika OEE która odpowiada właśnie drugiej z metod. Nie jest on jednak ściśle definiowany, najczęściej występuje jako TEEP ( total effective equipment performance ). Wyliczając ten wskaźnik zakładamy że wszystko co nie jest efektywną pracą jest stratą, że 100% to nieprzerwana praca 7 dni w tygodniu przez 24 godziny na dobę bez żadnych postojów.

Czas zamówiony, czyli baza dla obliczeń Co to jest czas zamówiony, zwany też całkowitym czasem produkcji? Pyta szef brygadzisty jak długo produkowano zlecenie XYZ? „Od 11:30 w piątek do 13:30 w poniedziałek”. Czyli 74 godziny. Ile? 74 godziny ?! Nie. 2,5 godziny w piątek i 7,5 godziny w poniedziałek, razem 10 godzin. Przecież w piątek pracowano

Wskaźniki pokazują „zagospodarowanie” czasu. Jak poszczególne jego odcinki dzielone są na te które są dobrze i te które są źle „zagospodarowane” Najlepiej ilustruje to ta grafika


do 14 a sobota i niedziela były wolne. 74 godziny upłynęły od rozpoczęcia do zakończenia zlecenia i to jest właśnie czas całkowity produkcji który będziemy nazywać czasem zmówionym. Czas zamówiony zawsze wynosi 100%.

Baza dla obliczeń - zmiana robocza czy zlecenie produkcyjne ? Czas zamówiony jest jednocześnie bazą dla obliczeń. Na ogół wyliczenia realizuje się dla zmiany roboczej. To proste i pozwala ocenić pracowników z tej zmiany. Ale czy na pewno? Wyobraźmy sobie że na 1 zmianie obsługa przygotować musiała maszynę do produkcji. Zmienić wyposażenie, zrobić serię próbną, uporać się z zakłóceniami logistycznymi etc. W konsekwencji na 1 zmianie pracowano raptem 2 godziny a że zaklasyfikowano przezbrojenie jako stratę to wskaźnik okazał się tragicznie niski. Druga zmiana płynnie pracowała korzystając z przezbrojonej i wyregulowanej maszyny, osiągając wysoki wskaźnik OEE. Czy to oznacza że ludzie na 1 zmianie roboczej pracowali gorzej? Czy wartość ich pracy jest mniejsza? Czy wartość pracy maszyny, która co prawda nie produkowała, bo bez zmiany wyposażenia nie mogła, jest mniejsza? OEE Możemy wyznaczyć praktycznie dla dowolnego zakresu czasu, nie tylko dla zmiany roboczej ale dla doby, miesiąca roku, choć w przypadku roku właściwszym wydaje się wyznaczanie Total OEE. Kiedy pracujemy w oparciu o długie zlecenia produkcyjne warto wskaźniki liczyć nie (nie tylko) w oparciu o zmianę ale w oparciu o zlecenie produkcyjne – coś co ma początek, środek i koniec. Wybór bazy zależy też od metody. W metodach „papierowych” ciężko jest przyjąć inną konwencję niż 8 godzin, wiadomo, ktoś musi wypełnić formularz i za niego odpowiadać, trudno oczekiwać że operatorzy będą sobie ten papierowy formularz przekazywać na przełomie zmian. Z kolei nasz system Golem wyznacza OEE dla zmiany ale też dla zlecenia, tudzież dla dowolnego innego czasu.

Czas operacyjny Czas operacyjny to czas zamówiony pomniejszony o czas postojów i czynności planowanych. Pamiętajmy że czynności i postoje planowane nie są stratą. Nigdy. Oto prosty przykład. Wyobraźmy sobie że w zakładzie są dwa prawie identyczne wydziały. Mają taki sam park maszynowy, korzystają z tych samych służb pomocniczych, z tej samej logistyki, robią technologicznie identyczny produkt. Jedyne co różni wydziały, nazwijmy je A i B, to to że wydział A pracuje w systemie 3 zmianowym a wydział B w systemie 2 zmianowym. Powiedzmy też że oba wydziały jakoś tak od kilku dni pracują idealnie, na pełnych obrotach… Gdy policzymy OEE dla pojedynczych zmian roboczych to wychodzi nam, powiedzmy 99% dla każdego z wydziałów. Gdy jednak policzymy wskaźnik dla dnia roboczego (3 zmian), zakładając że postoje planowane są stratą to się okaże że wydział A ma 99% a wydział B 66%. Czyli co, menadżer wydziału B do zwolnienia ? W ramach czasu zamówionego (24 godziny) 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 99% dla obu wydziałów. Sam czas operacyjny też możemy wyrazić w procentach. Dla powyższego wydziału wyniesie on 99% dla wydziału A i 66% dla wydziału B i mówi on nam: mamy jeszcze 1/3 rezerwy do wykorzystania – wystarczy uruchomić 3 zmianę. Rezerwy a nie straty. Cały czas 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 maszyn, operatorów maszyn, mechaników czy samej linii produkcyjnej a to ich pracy wyznacznikiem ma być wskaźnik. Czas operacyjny najczęściej zaniżają: planowane przerwy w pracy takie jak przerwa śniadaniowa, przerwa nocna planowane postoje – np. z powodu szkoleń przezbrojenie i ustawianie maszyn – jeśli zostało wykonane w zaplanowanym czasie

Dostępność Co to znaczy że maszyna jest dostępna? Dokładnie to że jest dostępna. I że można jej użyć. Do produkcji. A kiedy nie jest dostępna? Na przykład kiedy jest zepsuta. No bo jak jest zepsuta to nie jest dostępna. Logiczne prawda? Taka mała dygresja – czasami tłumacząc z angielskiego czytajmy to co tłumaczymy, czytajmy dosłownie. Często operujemy angielskim nazewnictwem i się wtedy okazuje że to całe Availability to musi być coś co jest bardzo, bardzo skomplikowane. Dostępność wyznaczamy odliczając od czasu operacyjnego cały utracony który nie pozwala nam pracować.


Najczęstszymi przyczynami utraty dostępności są: Awarie Przezbrojenia i ustawienia, a w zasadzie ta ich część która przekroczy czas normatywny (planowany) Konieczne czynności dodatkowe takie jak regulacje, czyszczenie, stabilizacja temperatury Zdarzenia logistyczne, np. brak materiału.

Wykorzystanie Skoro maszyna jest dostępna to powinna być należycie wykorzystana. Jeśli dostępna jest przez 410 minut to przez 410 minut powinna produkować. Produkować, dodajmy, efektywnie. Rzeczywistość jest jednak 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. A więc wykorzystanie to czas dostępny pomniejszony o czas strat wynikających ze spadków wydajności i krótkich postojów. Najczęstszymi przyczynami utraty wykorzystania są: Mikro postoje – krótkie przerwy w pracy Spadki prędkości maszyny, i te z przyczyn technicznych i te związane z błędami obsługi „Sprzątanie” po brakach – w dalszej części mówimy o brakach, o tym że ich odtworzenie wymaga

czasu. Zdarza się jednak że wadliwy produkt powoduje przestój maszyny i nie da się go ot tak usunąć Zużycie oprzyrządowania Zużycie maszyn oraz ich trwałe defekty które nie zostały uwzględnione w technologii

Jak określić czas tych strat? Są one często krótkotrwałe, wręcz trudne do uchwycenia. Dlatego musimy podejść do tematu z drugiej strony: określić ile czasu trwała by poprawna produkcja. Najprościej zrobić to w ten sposób że mnożymy ilość wykonaną (z brakami) przez optymalny czas cyklu. Jeśli jeden cykl trwa 10 sekund i na jeden cykl produkowany jest jeden produkt to w ciągu 410 minut powinniśmy wykonać 410 x 6 = 2460 sztuk. Gdy maszyna wykonała tylko 2100 sztuk to 2100 sztuk x 10 sekund daje nam 350 minut. Daje nam to 60 minut różnicy czyli straty wykorzystania. Wykorzystano więc 85,4% czasu dostępnego. Co jednak gdy nie ma pojęcia cyklu? Albo cykle są bardzo długie? Tak jak np. przy zastosowaniu maszyn CNC. Wtedy mamy dwa wyjścia. Albo szacujemy czas pracy lub próbujemy go zmierzyć metodami technicznymi, np. obserwując pracę napędów maszyny albo zakładamy że pracą jest wszystko co nie zostało określone jako strata opisana w formularzu strat.

Jakość – po co 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. A więc strata jakości to strata czasu, maszyna zmarnowała czas na wykonanie wadliwego produktu. Pamiętajmy że podajemy ilość wyprodukowaną z brakami, czyli ilość brutto. Czy maszyna zrobiła dobry czy zły produkt – musiała ona poświęcić czas na jego zrobienie. Wyjątkiem może być odpad technologiczny – technologia może zakładać np. odrzucenie 30-60 pierwszych wyprasek. Jeśli uwzględnione to jest w zamówieniu - zaplanowano wykonanie nie 1000 a 1050 wyprasek z założeniem że 50 będzie odpadem to jakby to dziwnie nie zabrzmiało – te 50 sztuk to nie są braki z punktu widzenia OEE – nie musimy ich wykonać ponownie.

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 z pominięciem 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 celem 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.

Dlaczego postrzegamy przezbrajanie jako stratę? Dlaczego prawie każdy zapytany czy przezbrajanie jest stratą odpowiada twierdząco? To proste. Bo pracownicy pracują a maszyna nie. Pracownik pracuje – on przezbraja maszynę. Maszyna nie pracuje – ona jest przezbrajana. Czyli maszyna jest w stanie …. postoju planowanego. Jak to w postoju planowanym? Przecież to nielogiczne. 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. Jeśli planujemy produkcję to przecież musimy w tym planie uwzględnić jej przezbrojenie. Prawda ? Czyli przezbrajanie jest postojem maszyny w ramach zaplanowanej produkcji i jest to postój zaplanowany.

Ustawianie Czas związany z przygotowaniem maszyny do pracy możemy podzielić na przezbrajanie i ustawianie. 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. Dla tego warto, opisując przyczyny postojów rozdzielić na te z natury rzeczy długotrwałe wymagające często „dewastacji” połowy maszyny i takie które można zrobić w ciągu kilku – kilkunastu minut. Do czasu ustawiania możemy zaliczyć np. zatrzymanie maszyny celem jej oczyszczenia albo rozgrzanie maszyny po przerwie. 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. SMED SMED ( Single Minute Exchange of Die ) - zmień w ciągu kilku minut lub zgiń …. SMED to zestaw narzędzi i procedur które mają wspomóc jak najszybsze przezbrojenie maszyn. Celem przyspieszenia tego procesu dzieli się go na przezbrajanie zewnętrzne i wewnętrzne gdzie zewnętrzne to te czynności które można wykonać bez zatrzymania maszyny, tworzy się procedury postępowania oraz szereg rozwiązań technicznych. SMED i OEE są ze sobą powiązane. Czas przezbrajania ma wpływ na OEE ale też OEE jest narzędziem pozwalającym na ocenę tego procesu. Najczęściej to mało satysfakcjonujące wskaźniki powodują poszukiwanie źródła nieefektywności a tym okazuje się właśnie przezbrajanie. Przezbrajanie a Total OEE Jeśli oceniamy pracę maszyny w kontekście zmiany roboczej czy zlecenia to wykonane w normatywnym czasie przezbrojenie nie jest stratą. Ale może być stratą z punktu widzenia planowania, stratą w dłuższej perspektywie. Przykład z życia wzięty: drukarz dostaje projekt, przygotowuje maszynę przez dwie godziny a potem drukuje 300 kalendarzy w ciągu …. 130 sekund ! OEE będzie bardzo wysokie bo i drukarz i maszyna wykonali swoją pracę prawidłowo.


No ale jak to? Dwie minuty drukowania na dwie godziny pracy i to ma być prawidłowo? I to OEE na poziomie 95% ma być prawdziwie? Przecież to nielogiczne. Nie – to jest logiczne. Tak zaplanowano pracę. Ktoś przyjął zlecenie na 300 sztuk wiedząc (albo i nie) że przygotowanie maszyny tyle potrwa. Z pomocą przychodzi tu Total OEE o którym wspominałem na początku. OEE zakładające że wszystko co nie jest efektywną pracą jest stratą. Wyjdzie ono na poziomie kilku procent. Z tym że nie daje ono nam żadnej praktycznej wiedzy dla tego jednego zlecenia czy tej jednej, konkretnej zmiany roboczej – pokazuje przecież to co i tak wiemy. Jeśli jednak takie zlecenie nie jest przypadkiem incydentalnym, jeśli nasz marketing przyjmuje takich zamówień dużo więcej to będzie to doskonale widoczne w skali np. miesiąca. Da nam konkretny argument – zobaczcie ile czasu maszyny marnujemy na przezbrajanie przy takich małych zleceniach. Nie przyjmujmy ich albo kupmy drukarnię cyfrową która pozwoli na kompletną realizację 300 sztuk w ciągu kilkunastu minut.

Przyczyny strat Zanim zaczniemy obliczać OEE zastanówmy się jakie straty ma on nam pomóc zidentyfikować i czy zawsze strata jest stratą. W literaturze często mówi się o 6 głównych stratach: Awaria, Przezbrojenie, Mikro postoje, Zwolnienie pracy, Wady jakości i Rozruch produkcyjny. Rozwińmy listę typowych strat wraz i dodajmy ich wpływ na wynik OEE:

Powód straty czasu Komentarz Wpływ na OEE Postój planowany Przerwa śniadaniowa, brak zleceń, przerwa nocna, czasem szkolenia Postój planowany NIGDY nie jest

stratą ponieważ jest.. planowany Awaria Nieplanowane zatrzymanie maszyny z powodów technicznych.

Często niemożliwe do przewidzenia Zaniża dostępność

Drobna awaria Drobne awarie i drobne postoje wynikające z powodów technicznych które jednak nie wymagają interwencji UR a są usuwane przez obsługę. Przykładem może być zbrudzona dysza podajnika kleju – nie wołamy UR tylko czyścimy ją sami. Często drobne awarie usuwane są przez operatorów choć powinny być usuwane przez UR co może zamienić „małą” awarię w „dużą”

Najczęściej zaniżają wykorzystanie gdyż czas zatrzymania można rozważać jako stratę prędkości.

Postój nieplanowany 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. Przykładem może być opóźnienie w dostarczeniu opakowań.

Zaniża dostępność, choć można postój taki zaliczyć w poczet wykorzystania jeśli problem jest szybko rozwiązany

Przezbrajanie Zmiana wyposażenia maszyny. Przezbrajanie opisano szerzej w dalszej części artykułu

Zaniża czas operacyjny, jeśli przekroczono czas normatywny zaniża dostępność.

Ustawianie i regulacja 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.

Zaniża czas operacyjny, jeśli przekroczono czas normatywny zaniża dostępność. Szybko wykonane zaniża wykorzystanie.

Rozruch maszyny Wiele maszyn wymaga przygotowania do pracy innego niż zmiana wyposażenia które trzeba wykonać nie tylko przy zmianie zlecenia ale też po każdej dłuższej przerwie. Przykładem może być proces rozgrzewania maszyny, np. wtryskarki.

Zaniża czas operacyjny, jeśli przekroczono czas normatywny zaniża dostępność.

Wadliwy produkt Wadliwy produkt wymaga często wyprodukowania nowego, pozbawionego wady produktu. A to wymaga czasu – piszemy o tym w dalszej części artykułu

Zaniża jakość

Rozruch po wadliwym produkcie

Zdarza się że wadliwy produkt blokuje maszynę. Aby go usunąć potrzebny jest czas. Odtworzenie braku może trwać sekundę ale przywrócenie maszyny do pracy kilka minut lub więcej.

Zaniża wykorzystanie

Odpad związany z rozruchem

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. A przynajmniej takowym być powinien

Zgodnie z przyjętą metodologią zaniża jakość albo czas operacyjny.

Mikro - postoje Mikro postoje to temat bardzo pojemny. Mikro postojami mogą być krótkie przerwy w pracy które w zasadzie można zaklasyfikować do wszystkich powyższych strat: - drobna awaria jak jest naprawdę drobna, zatrzymania prewencyjne - szybka, drobna regulacja - problemy logistyczne jeśli uda się je szybko usunąć. - wadliwy produkt – jeśli jego usuniecie wymaga czasu


Utrata wydajności (prędkości)

Maszyna pracuje pewnym, określonym przez technologię rytmem. Jednak wiele czynników powoduje jej spowolnienie. Maszyna może np. czasowo zwalniać wraz ze zmianą temperatury oleju w systemie hydrauliki. Może być też tak że maszyna zostanie celowo spowolniona.


Utrata krotności Wiele maszyn podczas jednego cyklu produkuje kilka wyrobów. Przykładowo wtryskarka może mieć zainstalowaną formę z 5 gniazdami. Jeden wtrysk to 5 wyrobów. Możliwe jest jednak zapchanie się jednego gniazda. Wtedy każdy cykl będzie obarczony 20% stratą. Prędkość będzie prawidłowa ale czas potrzebny na realizację zamówienia o 20% większy


Współpraca człowiek - maszyna

Człowiek nie jest maszyną. Ma swoje ograniczenia i słabości. Jednak to człowiek często decyduje o wydajności pracy maszyny, choć czasami jest dokładnie na odwrót.



Oczekiwanie na pół produkt

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.

Zależnie od klasyfikacji zaniża wykorzystanie lub czas operacyjny

Czynności między - operacyjne

Jako czynność operacyjną rozumiemy coś co wykonuje się co jakąś ilość „taktów”. Np. odstawienie kontenera z gotowym wyrobem albo zatrzymanie procesu celem dokonania inspekcji. W zasadzie czynności operacyjne wchodzą w skład mikro postojów ale są często pomijane tak przy planowaniu jak i przy analizie – dlatego je wyszczególniłem.


Pareto strat

Informacja o tym że dla danej maszyny w danym okresie najczęstszą przyczyną postojów było przezbrajanie (31% czasu) następną brak zleceń (22%) a awarie to tylko 13% jest informacją wręcz bezcenną. Bardzo często wyznaczanie OEE jest mało użyteczne bo istotne z punktu widzenia procesu informacje są sumowane i wrzucane do wspólnego worka. Wiemy że jest źle, ale nie do końca wiemy dlaczego jest źle.

Policzmy więc …. Najpierw zdefiniować musimy czas dla którego będziemy prowadzili obliczenia. My w naszym przykładzie policzymy wskaźnik dla konkretnego zlecenia – czegoś co ma początek, środek i koniec. Zakładamy dla potrzeby naszego przykładu że produkowaliśmy dane zlecenie od czwartku od 17 do wtorku do 12. I że niedziela była wolna. To nasz CZAS ZAMÓWIONY. CZAS OPERACYJNY zwany też planowanym czasem produkcji, wyznaczamy 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. Przyjmujemy że optymalny czas przezbrojenia to 10 godzin, 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. 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. Jakość określamy jako stosunek wyrobów wyprodukowanych 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%

Skoro jesteśmy przy stratach warto wspomnieć o pewnej wartości dodanej która może towarzyszyć wyznaczeniu wskaźnika OEE. Ponieważ musimy zebrać dane o stratach i o postojach nie będących stratami możemy je odpowiednio sklasyfikować wedle ich przyczyn a następnie przeanalizować, np. w formie wykresu Pareto.


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% 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 – pozostaje 57 godzin na pracę

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.

Kilka pułapek Z powyższego przykładu wynika że obliczenie współczynnika OEE jest proste. Niestety nie zawsze …….

Ważne słowo – Wskaźnik Dlaczego mówimy wskaźnik OEE a nie np. miernik OEE ? Wbrew pozorom różnica między wskaźnikiem a miernikiem jest bardzo istotna. Wyobraźmy sobie że mamy kabel elektryczny, miernik i wskaźnik. Przykładamy miernik i widzimy 22.5V. Pomijając mierniki wątpliwego pochodzenia i jakości możemy mieć pewność że jest tam 22,5V +/- klasa dokładności miernika. Jeśli przyłożymy do kabla wskaźnik i zapali nam się kontrolka 12V to wiemy tylko tyle że napięcie to jest mniejsze niż 24V (następna kontrolka) i większe niż 6V (poprzednia kontrolka). Nic więcej. OEE bardziej przypomina próbnik pokazujący nam pewien zakres i trend niż miernik dlatego należy podchodzić z pewną rezerwą do precyzji (pewności) wyniku. Wynik zależy od metody pomiarowej a te bywają bardzo ale to bardzo niedokładne. 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….. Przeanalizujmy więc prosty 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 – 18000 sztuk. Ale nie wiemy ile z pierwszego kartonu wyprodukowano na tej zmianie. Nie mamy więc pewności co do 2000 szt. !! Nie wiemy czy na początku zmiany karton był prawie pełen czy prawie pusty. Tak samo z kartonem który był napełniany przez maszynę w czasie przejęcia maszyny – 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 …..


Precyzja pomiaru czasu 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. Tracę bo czekam na innych czyli maszyna w linii Czasami mamy do czynienia z maszynami które same w sobie są małymi fabrykami. Z jednej strony wchodzi materiał, z drugiej strony wychodzi produkt. Jednak większość maszyn jest mniej lub bardziej zależna od innych maszyn. I nie mówimy tu o zależności organizacyjnej gdzie jedna maszyna produkuje półprodukt do jakiegoś dużego bufora a druga ten półprodukt przerabia. Gdzie i owszem, może się CZASAMI zdarzyć że bufor się skończy i trzeba czekać. Mówimy raczej o maszynach w linii gdzie każdy takt maszyny zależny jest od taktu poprzedniej maszyny. Maszyna taka stanowi element pewnego ciągu produkcyjnego – jak by powiedzieli spece od Lean – jest elementem na drodze przepływu wartości.

maszyny w układzie szeregowym maszyny w układzie równoległym Mamy trzy maszyny: M1, M2 i M3 w dwu układach: szeregowym i równoległym. W pierwszym przypadku sprawa jest dość prosta. Maszyna M2 przetwarza na bieżąco to co wyprodukuje maszyna M1 a maszyna M3 to co maszyna M2. De facto te trzy maszyny stanowią jedną maszynę i ich praca powinna być analizowana łącznie. Nawet jeśli maszyny są źle skonfigurowane, np. jedna ma inną wydajność to i tak całą linia będzie miała taką wydajność jak jej najsłabszy element. Inaczej sprawa ma się w układzie równoległym. Powiedzmy że maszyna M1 produkuje „coś” a to coś jest półproduktem dla maszyn M2 i M3. Z tym że M1 produkuje 1 „coś” przez 30 sekund a M2 i M3 przetwarzają to coś w 60 sekund. Mamy więc układ zależny: jeśli M1 pracuje bez strat to i M2 i M3 pracują bez strat. Jeśli M1 zwolni To i M2 i M3 muszą zwolnić. Jeśli jednak zwolni któraś z maszyn M2 lub M3 to M1 też musi zwolnić bo M2 i M3 nie nadążają z odbiorem półproduktu. M1 może produkować do bufora, ale gdy ten się zapełni to i tak musi stanąć. 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 M2 i M3 czy brak odbioru produktu w przypadku maszyny M1. No to skomplikujmy sobie trochę życie. Powiedzmy że maszyna M1 potrzebuje nie 30 a 40 sekund na wyprodukowanie półproduktu. Oznacza to że maszyny M2 i M3 MUSZĄ czekać na półprodukt. ZAWSZE. 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. Oczywiście nie będziemy tego tak liczyć, przynajmniej nie jest tego w stanie policzyć człowiek z kartką i stoperem – może zaawansowany system MES. Piszę jednak o tym aby pokazać że rzadko coś jest tak proste jak się wydaje że jest.


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 raptem 67%. 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 – wskaźnik pozwalający oszacować poprawę lub pogorszenie sytuacji w porównaniu do sytuacji z innego okresu na tej samej linii produkcyjnej czy maszynie, a jeśli chcemy dokonać porównania do innych maszyn to jedynie do takich które są podobne i pracują w podobnym reżimie technologicznym. Niebezpieczne grupowanie Weźmy szklankę napoju i wlejmy do niej kieliszek wódki. Korzystając z węchu lub smaku od razu stwierdzimy że napój zawiera alkohol i lepiej po wypiciu do auta nie wsiadać. Potrafimy też ocenić czy wlano 1 czy kilka kieliszków. Weźmy wiadro napoju i wlejmy do niego kilka kieliszków wódki. Rozwodni się …. Takim wiadrem jest wskaźnik dla grupy maszyn. Coś tam się niby zmienia na lepsze lub gorsze ale co? 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? 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. Albo i mniejszą. Powiedzmy to jasno – jeden wskaźnik dla grupy maszyn to nie jest wygoda. To jest lenistwo. Zamiast włożyć pracę w ocenę każdego gniazda produkcyjnego z oddzielna chcielibyśmy „hurtem” ocenić cały zakład produkcyjny. A przecież OEE nie ma nam powiedzieć że jest źle, to często wiemy bez wskaźników. OEE ma nam powiedzieć konkretnie, co i gdzie jest źle abyśmy mogli to poprawić. Jeśli już jednak chcemy mieć wskaźniki grupowe, nie podważam ich sensu, to należy zwrócić szczególną uwagę na to aby wszystkie maszyny w grupie pracowały w tym samym reżimie czasowym – aby miały podobny czas operacyjny. Dobrze jest też wykluczyć z obliczeń wszystkie trwale w danym czasie zamówionym nieczynne maszyny.

OEE dla operatora Wskaźniki OEE pośrednio pozwalają na ocenę operatorów. Z naciskiem na słowo POŚREDNIO. W kontekście wydajności powinniśmy rozważyć dwie sytuacje: operator nadzoruje maszynę i operator jest częścią maszyny. Kiedy operator nadzoruje maszynę to ostateczne wskaźniki są od niego silnie zależne. Maszyna pracuje „sama” ale się nagle zatrzymała. Utrata wykorzystania zależy od refleksu operatora. Im szybciej zareaguje, im szybciej usunie zaklinowaną wypraskę czy pękniętą butelkę tym szybciej maszyna ruszy, tym mniejszy będzie czas mikro postoju lub postoju nieplanowanego. W takim przypadku OEE jest silnie zależne od operatora. Inną sytuację mamy gdy operator obsługuje maszynę. Gdy jest to prasa a operator wkłada element, inicjuje cykl, wyjmuje element, wkłada element, inicjuje cykl, wyjmuje element, wkłada element, inicjuje cykl, wyjmuje element i tak 7 godzin …. W takiej sytuacji, jak by to nie humanistycznie zabrzmiało, operator jest elementem maszyny. Ma on decydujący wpływ na jej pracę ale też praca maszyny ma wpływ na niego. Jeśli będzie „zmęczony” wydłuży się czas cyklu i będzie to jego wina. Jeśli wykrojnik będzie nienajlepszej jakości to też wydłuży się czas cyklu ale nie będzie to winą operatora. Jeśli pracownik zrobi sobie ponadplanową „przerwę” to maszyna z jego winy zmniejszy swoją produktywność. Jeśli zabraknie elementów do wytłaczania i pracownik będzie czekał na dostawę to strata nie będzie jego winą. Pamiętajmy że maszyna i operator są elementem pewnego większego ekosystemu: planowanie, logistyka, utrzymanie ruchu, zaangażowanie samego pracownika, jego lidera, pracowników UR – wszystkie te elementy mają wpływ na wydajność i produktywność a w konsekwencji na osiągnięte wskaźniki i zawsze trzeba każdy ich spadek rozważać INDYWIDUALNIE gdyż rzadko zawodzi tylko jeden z elementów tej układanki.


Metody zbierania i obróbki danych Aby wyliczyć wskaźniki trzeba zebrać dane, poddać je obróbce i przygotować odpowiednio wyniki. Można to zrobić na wiele sposobów. Pamiętajmy też że sama metodologia wyznaczania wskaźnika ( przygotowanie danych, formuła ) oraz dokładność i pewność wyników są silnie od metody zbierania danych zależne. Inne oczekiwania powinniśmy mieć gdy pracownik na kartce zapisuje swoje wrażenia (bo to są wrażania a nie wyniki pomiarów) a inne gdy czasy liczone są przez komputer podłączony do maszyn.

Metody „papierowe” 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, ilości wykonane i braki itd. Potem ktoś to zlicza, wpisuje do jakiegoś arkusza, robi wykresy etc. Niestety metoda taka jest obarczona trzema podstawowymi wadami. Pierwsza to podstawa czasu – na ogół jest to 8 godzin czyli jedna zamiana robocza. Teoretycznie można przygotować takie arkusze które pozwolą na wygenerowanie OEE dla innego zakresu czasu ale nie jest to łatwe. 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. Ktoś tam wypełnia karty, ktoś je zbiera i w miarę wolnego czasu je wprowadza do arkusza kalkulacyjnego. 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…..

Metody ręczne wspierane oprogramowaniem Najczęściej wyznaczanie wskaźnika wspierane jest arkuszami kalkulacyjnymi. Rzadko jednak arkusze te są „sieciowe” i z reguły służą tylko do obliczeń na ręcznie zebranych danych i kreowania raportów. Na rynku (światowym) dostępnych jest kilka aplikacji służących zbieraniu i analizie, programy te wypierane są przez systemy MES albo same, jak np. OEE Impact ewoluują w kierunku zbierania danych z maszyn. Przykładem programu który niweluje część wad ręcznego zbierania danych jest nasz program Karty OEE SPC.

Program pozwala na użycie dwu sposobów zbierania danych. Najpierw definiujemy kartę dla stanowiska projektując listy przyczyn postojów, listy klasyfikacji braków, listy kontrolne itp. Potem albo drukujemy kartę i dajemy do wypełnienia pracownikom a wypisaną kartę wprowadzamy do systemu albo udostępniamy pracownikom jej „wirtualną” wersję – pracownik wypełnia kartę na dowolnym komputerze w sieci. Dzięki temu karty są dostępne natychmiast co pozwala na szybką reakcję na wszelkie odstępstwa a fakt że wiadomo kto i o której wypełnił daną kartę (lub ją edytował) sprzyja jej rzetelności i spójności. Program daje też szerokie możliwości raportowania i analizy.


Systemy MES Idealnie więc byłoby mieć takie „coś” co będzie samo obserwowało pracę maszyn i będzie „wiedziało” co się dzieje i co się dziać powinno aby samodzielnie wyliczyć OEE i jego składniki. 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, pracowała dana linia oraz dane z systemów ERP dzięki czemu wiedzą co robione być powinno, jakie były założenia wyjściowe. 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 z wielu stron. Często wdrożenie takiego systemu nie jest możliwe w akceptowalnych kosztach tym bardziej że potrzeba posiadania takiego systemu ujawnia się głównie w kryzysie - jak jest dobrze to straty można chować w marżach więc po co cokolwiek mierzyć. Z kolei jak jest kryzys to akceptacja dla strat maleje ale akceptacja dla wydatków na drogie systemy informatyczne maleje jeszcze bardziej. Golem OEE SuperVisor Next – prosty system MES Oprogramowanie MES to ekstraklasa. Ale możliwości automatycznego lub zbierania informacji jest więcej. Jedną z alternatyw dla systemów MES jest nasz system Golem OEE SuperVisor Next.

System 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 na stronie http://www.neuron.com.pl/golemoee.html

OEE w systemach CMMS Czy program dla służb utrzymania ruchu, program klasy CMMS może wyznaczać wskaźnik OEE? Przecież wiele z nich to robi? Ale czy robią to prawidłowo? Jakie dane są dostępne w programie CMMS? W zasadzie tylko czas awarii. Powiedzmy że wyznaczamy OEE dla 1 zmiany roboczej z dnia 15 dla maszyny X w którym to czasie maszyna X miała 1 godzinę awarii. Mamy więc czas zamówiony 8 godzin i stratę 1 godziny. Teoretycznie mamy też czas pracy – 7 godzin no to możemy wyliczyć OEE – mamy przecież i czas zamówiony i czas dostępny ograniczony przez awarię.


Ale nie mamy żadnej informacji o tym jaki był planowany postój (przerwa śniadaniowa, brak zleceń), nie wiemy jaki był spadek wydajności ( ograniczenie wykorzystania) ani danych o jakości. Jak więc można policzyć OEE? Tym bardziej że z naszych obserwacji wynika że szeroko rozumiane awarie i problemy techniczne wcale nie stanowią największej części strat.

System Andon Andon to system który sygnalizuje wszystkim dookoła że maszyna / operator mają problem. Może to być lampa sygnalizacyjna, kolumna świetlna, tablica z rozświetlanymi numerami maszyn albo duży wyświetlacz podłączony do systemu MES. Co prawda system andon nie zbiera danych i ich nie wylicza ale ma istotny wpływ na optymalizację procesów, czyli poprawę wskaźników i często je sygnalizuje. Wyświetlacz wielkoformatowy (np. telewizor HD podłączony do komputera z elementem naszego systemu Golem programem GolemTV) może pokazywać aktualne OEE dla maszyn co tworzy swego rodzaju „sprzężenie zwrotne” – widzę że wskaźniki mojej maszyny spadają i mogę zareagować natychmiast, podjąć odpowiednie działania a nie tylko dowiedzieć się że w ubiegłym tygodniu było źle i że chyba będzie problem z premią. Kalkulator OEE

OEE a planowanie Wskaźnik OEE i planowanie produkcji są w pewnym „sprzężeniu zwrotnym”. Z jednej strony błędy planowania mogą mieć znaczące konsekwencję dla wyników OEE, z drugiej znajomość OEE przez planistów pozwala błędy te korygować i eliminować i w konsekwencji efektywniej planować produkcję. Dwa grzechy główne osób planujących produkcję to założenie niewłaściwego czasu cyklu oraz niewłaściwe planowanie przezbrojeń maszyn. Skoncentrujmy się na czasie cyklu. W wielu metodach czas cyklu potrzebny jest dla wyznaczenia wykorzystania. Poprawny czas cyklu x krotność cyklu x ilość cykli daje nam pożądany, optymalny czas realizacji zlecenia czy partii produkcyjnej. W praktyce często czas ten jest źle dobrany. Albo planista bierze normatywną wydajność maszyny i z niej wyznacza czas cyklu – najczęściej za mały, albo bierze czas z technologii i dokłada tzw. „górkę”. W wyniku źle założonego czasu cyklu mamy albo błędny wynik OEE bo założony czas nie pasuje do czasu rzeczywistego albo, co gorsza, OEE jest dobre a produkcja nieefektywna. Skoro w planie jest czas cyklu 5,5sekundy to tak właśnie ustalamy tempo maszyny, choć można bezpiecznie zejść do 4,8 sekundy. OEE pokazuje realizację CELU. Jeśli jednak CEL jest źle określony to cała ta zabawa traci sens. Poza planowaniem produkcji OEE i Total OEE mogą być bardzo użyteczne w planowaniu organizacji pracy, np. przez wykorzystanie czasu wolnego, oraz w planowaniu inwestycji. Zdarza się że chcemy kupić kolejną maszynę a okazuje się że te co mamy są wykorzystane w niepełnym wymiarze czasu albo wręcz nieefektywnie.

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.


Praktyczna wartość OEE Jest taki stary dowcip: Czy jest możliwe aby posiąść wszystkie kobiety świata? Nie. Ale trzeba próbować…… Czy jest możliwe precyzyjne wyznaczenie wskaźnika OEE albo utrzymanie go na stałym, 100% poziomie? Nie. Ale trzeba próbować. Co jest najważniejsze we wskaźniku OEE ? To jaką wartość uzyskujemy? Czy osiągamy 40, 60, czy 80% ? Nie ! To znaczy jest to ważne ale o wiele ważniejsze jest to że zbieramy dane do jego wyliczenia. Że obserwujemy i analizujemy przyczyny jego ZMIENNOŚCI a w zasadzie przyczyny zmienności jego składników. Może to się wydać kontrowersyjnym stwierdzeniem ale wskaźnik OEE nie ma nam dawać odpowiedzi. Ma nam pomagać w stawianiu właściwych pytań, pytań dzięki którym 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 a w skrajnych sytuacjach w całe dni…. Na początku artykułu pozwoliłem sobie na zabawę z czasem aby wykazać że 1 procent OEE- ok. 40 sekund straty na godzinę daje około 8 godzin straty miesięcznie. To oczywiście wyliczenie naciągane, nie bez powodu mówi się że jest kłamstwo, duże kłamstwo i statystyka. Niemniej proponuję, ot tak dla zabawy policzyć ile to jest 8 godzin straty czasu w przeliczeniu na stratę zysku netto. Można się naprawdę zdziwić a nawet przerazić pamiętając że mówimy o 1%. Tylko o 1%..... Publikacja jest darmowa i może być powielana i rozpowszechniana jednak tylko i wyłącznie w całości, publikacja na stronach internetowych w formie innej niż link do pliku pdf na stronie www.neuron.com.pl, przedruk lub wykorzystanie fragmentów tylko i wyłącznie za zgodą autora. Wojciech Mazurek - Neuron

Wskaźnik OEE – teoria i praktyka – wydanie II · PDF fileWskaźnik OEE –...

Documents

Transcript of Wskaźnik OEE – teoria i praktyka – wydanie II · PDF fileWskaźnik OEE –...