OEE 计算结果表现设备、机器、生产线或装置的实际产能与理论最大产能的比率情况,尤其是与并联设施相比的运行情况。 它关注三个关键因素: 可用性、性能和质量。 根据这些因素可以全面了解生产线的效率情况。

OEE 优化已然成为具有决定性意义的竞争因素。 OEE 值高的企业不但效率更高,还能更快地应对市场变化,优化成本结构。

在这篇内容详实的文章中,您可以为以下问题找到答案:

  • OEE 究竟是什么意思?如何计算?
  • 为什么优化整体设备效率对提高生产效率至关重要?
  • 哪些措施有助于缩短停机时间,最大限度提高生产量和成品率?
  • 如何借助过程监控、灵活自动化和人工智能辅助工具等现代技术优化生产系统?
  • 臂端解决方案、进料系统、检测系统、分拣装置、包装单元等辅助流程发挥着怎样的作用?

什么是 OEE?为什么说它对生产至关重要?

设备综合效率 (OEE) 的推出,是为了给企业提供一个评估其生产设施的标准化指标。 根据这个指标,可以将机器或装置的实际生产率与其可能达到的最高产能进行比较。

OEE 的三个关键因素

OEE 评估基于三个核心因素展开: 可用性、性能和质量(运行时间、生产量、成品率)。 这一百分比指标全面反映生产单元的效益和效率情况。

时间开动率:

  • 评估机器处于实际运行状态的频率。
  • 将计划内和计划外停机时间均考虑在内。
  • 反映企业在维护和改装时间方面的能力。

生产绩效:

  • 测评实际生产速度与可能实现的最大速度之间的比例关系。
  • 直接影响生产系统的生产量和整体效率。

生产结果的质量:

  • 评估达到质量要求的制成品(合格)与次品(不合格)的比例关系。

OEE 公式

OEE 计算公式如下:

什么是优秀的 OEE 值? 对于离散生产过程来说,OEE 值通常需要达到 80 % 甚至更高方可被描述为“非常好”。 优秀的 OEE 值在业内通常被归类为“世界级”,因为它们反映出的是装置高效利用、高生产率,以及可用性、性能和质量的出色契合。 能达到如此高水准的企业,一般都拥有高度发达的生产系统,采用最先进的技术和经过优化的工作流程,确保实现极高的生产效率。

然而,实现高 OEE 值很大程度上取决于诸多影响因素,最终需要将这些因素考虑在内。 流程和程序形式是其中一大核心因素,不但影响生产流程的结构,还影响所用方法的效率。 此外,系统成熟度、系统运行时间(年限)和生产系统相关人员之间的合作度也会对 OEE 值产生影响。

基准分析: 如何实现优秀的 OEE 值?

OEE 优化实用措施

OEE 计算取决于多种因素,包括:

  • 可用性: 频繁的计划外停机和较长的维护时间会影响产量。 采取高效的维护策略,对于缩短停机时间具有重要意义。
  • 性能: 低效流程和不协调的工作流程严重影响生产率。 MES、SCADA 等数字化工具有助于及早发现性能问题。
  • 质量: 出现次品和进行返工会降低效率,增加成本。 在这方面,自动化检测系统大有可为。

下文详细介绍优化 OEE 值的实用措施。

优化可用性: 快速改装和格式调整

可用性是 OEE 计算中最关键的因素之一,受运行时间影响很大。 对于维护、改装等计划内停机时间,应进行优化并尽可能予以缩减。 快速换装和精确调整格式对于提高灵活性至关重要。

现代化装置凭借恰当的技术,能在最短的时间内完成格式变更,从而显著缩短计划内停机时间。 使用 SMED(快速换模法)等方法有针对性地优化装备时间,也有助于进一步缩短换模时间,大幅提高机器的可用性。

提高质量: 零缺陷和故障安全系统

设备综合效率 (OEE) 中的质量指数用于描述达到规定要求(合格),无需返工即可直接继续使用的制成品所占的百分比。 高质量对生产效率具有直接影响,因为能够减少次品和返工比例,从而节约资源、降低成本。

创新理念和技术在优化质量指数方面发挥着重要作用。 在涂装过程中实现涂装不含油漆湿润缺陷物质具有重要意义,不但能避免污染,还可提高产量。 此外,故障安全系统亦不可或缺 - 即使出现意外故障,故障安全系统也能可靠地继续生产。

零缺陷原则旨在从一开始就完全杜绝发生故障,这一原则的实施尤其具有前瞻性。 现代化检测系统、基于人工智能的过程监控和自动化质量控制技术的应用,能够为保持高产量提供有力保障。 通过对正确执行的生产流程进行无缝跟踪,最大限度地提高透明度,也有助于实现零缺陷率。

提高性能: 数字工具和流程监控

性能是设备综合效率 (OEE) 的另一个关键效率因素,用于评估按规划生产时,产能与可能实现的最大产能之间的比例关系。 此因素直接影响生产线的产量和整体效率。

要对性能进行精确分析和优化,必须使用能够进行详细监控的现代化软件工具。 这些工具可以实时识别延误、低效和潜在瓶颈,帮助企业对出现的偏差做出快速应对。

其中常用的技术包括 MES(制造执行系统)和 SCADA(监控和数据采集)等。 这些系统持续记录和分析生产数据,使技术和组织方面的问题清晰可见、一目了然。 此外,基于云的服务可以为存储和评估数据,以及实施采用人工智能技术的流程监控提供更多选择。

这些因素不但能帮助企业提高生产效率,还能有针对性地优化其 OEE 值。

辅助流程和臂端工具是整体设备效率的关键因素

材料搬运、进料系统、检测系统、分拣装置和包装单元是高效生产系统不可或缺的组成部分。 卓越的臂端解决方案 (EOA) 可以提高运输系统的工作效率,从而提高生产线的性能。

  • 精心规划的材料进给可以防止出现材料瓶颈,确保主要机器能够连续工作。
  • 自动检测系统无需人工检测流程即可保证质量,从而最大程度减少计划外延误。
  • 分拣和包装系统是整个生产流程的重要系统,不但能确保未分拣的物料高效进入下游加工步骤,还可以高效地为后续物流流程准备成品。

结论: OEE 优化途径

高 OEE 值基于装置的可用性、性能和质量在生产技术和组织方面的优化程度。 快速改装和精确调整格式在提高可用性方面具有重要意义。 同时,明确定义的故障安全生产方法可以最大程度减少故障和次品,从而达到提高质量的目的。

自动化流程数字化监控在及早发现性能下降,并有针对性地采取应对措施方面扮演重要角色。 尤其是如果在生产物流过程中使用先进的末端执行器和其他自动化搬运解决方案,可以避免瓶颈和优化物料流,从而显著提高生产线的整体性能。

在所有要素的配合作用下,企业有望中长期内提高设备综合效率 (OEE),达到被视为卓越生产效率衡量标杆的基准值。 成功的关键在于不断改进、对生产系统进行详细分析以及优化利用现代化组织方法和技术。