论设备综合效率对现代化企业产值提升的指导意义

郭亮 张莘敏 吴巨 孙平 唐定全 李晓勇 周万华

[摘    要] 基于设备综合效率（OEE）的研究，从故障停机、安装调试、小停机、减速损失、启动损失和次品损失六大方面进行系统化的分析，提出以设备综合效率作为企业生产设备的量化评价指标，并通过PM分析法对OEE数据进行分析，制订相应的提升方案，最终达到企业优化产能、提升经济效益的目的。

[关键词] 设备综合效率;设备管理;产值

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

[中图分类号] F273    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2019）21- 0111- 04

0      引    言

设备综合效率（Overall Equipment Effectiveness， OEE）指标是设备效能度量的新方法[1]。传统的设备效能的度量方法采用设备完好率和故障率指标表示，设备管理也是围绕保证设备的完好和控制设备的故障展开的，具有一定的局限性，不能全面反映设备使用效率的情况。而设备综合效率，是以提高设备的使用效率，开展设备管理，降低设备效能损失为目的的。国际通用的质量管理体系QS 9000也把设备综合效率指标作为持续改进的有效措施之一。OEE是一种科学的分析和评价设备使用效率的指标和基准，尤其是对设备现场管理的改善提供了科学的理论依据[2]。

本文基于OEE的特点分析，以设备综合效率作为设备效率的量化评价指标，对国内某企业A生产线设备效率进行系统化的分析，并提出相关的改善措施，达到企业优化产能和提升经济效益的目的。

1      OEE理论

设备综合效率提供了评估设备运行和区分如何改进不同设备的一种手段，揭示时间浪费存在于哪里，统计各种时间浪费，目的在于实现改进。OEE是对设备时间开动率、效能开动率、合格品率的数学计算。

时间开动率关注设备时间利用情况，包括计划内停机时间和计划外停机时间（异常停机），其中计划内停机时间主要为：日常维护保养时间、交接班时间、一级保养时间、换模试模时间、计划维修时间、达产的停机时间等。计划外停机时间主要为：故障时间、工艺调试时间及其他计划外停机时间等。性能开动率是以设备的性能和速度反映设备的运行状况。净开动率低，则说明设备小故障停机时间多，设备可靠性差;速度开动率低，或操作工水平差，不能全面掌握设备效能，或是设备经过较长时间的运行，性能裂化不能满负荷工作。合格品率关注产品品质情况，是用设备的生产精度反映设备的运行状况。

通常情况下OEE的损失分为：故障停机、安装调试、小停机、减速损失、启动损失和次品损失六大类。（如图1）

2      A生产线的OEE分析

国内某企业是一家B产业领域领先的制造企业，其中A设备生产线是整个生产过程中的瓶颈环节，其效率和质量关系到整个生产过程的效率和产品质量，生产压力很大。硫化的工艺流程如图2所示。

通过对改进前A生产线的班次随机调查30次，所得数据采用标准差法（即6σ法则）剔除异常值，得到相关数据如表1所示。

计划工作时间=班次时间-计划中断=480-20=460min

实际工作时间=计划工作时间-停工时间=460-30-55=375min

良品=生产数量-次品=27-0=27车

时间开动率=时间工作时间/计划工作时间=375/460=81.5%

性能开动率=27/（0.1×375）=72%

合格品率=合格品数/生产数量=27/27=100%

OEE=时间开动率×性能开动率×合格品率=0.815×0.72×1=58.68%

世界先进水平的OEE为80%-85%，国内企业估算值为65%-75%。综上所述，A生产线的OEE分析结果中的时间开动率、性能开动率、合格品率都远低于TPM（全员生产维修）中的先进水平，存在OEE改善空间。

3      A生产线的OEE改善

根据OEE时间损失和A生产线的特点，从停机损失、调试损失等六个OEE损失方面分析：

（1）停机损失

A生产线由于工序较多，输送机构，控制系统，提升机构等部位容易发生故障。加料门、导胶装置、返胶装置、链条、挡板等维修点多，维修频次较高，维修时长在30～50min。

改进措施：针对常见维修部位，制订预见性维修方案。在一定的损耗周期内，利用计划停机时间，对维修部位的零部件进行检查和更换，降低故障发生频次。

（2）调试损失

该生产线的換型时间较长，原材料换型，需整线运转洗胶，再进行新胶的试制检验，约需半天左右的时间。

改进措施：调整生产计划，合理排产。加速新料转运，减少待料时长。

（3）故障停机

为恢复机器机能更换更换零件和修理，修理时间10分钟以上。

改进措施：做好维修前技术装备工作，对生产线重点和关键设备，实行预防性动态维修，对备用设备采用事后维修或定期计划维修。

（4）减速损失

因机械问题、质量缺陷、历史问题或设备符合等导致设备实际速度低于设计速度改进措施：提高设备操作者速度有助于问题解决。

（5）启动损失

设备从启动到稳定生产产生的损失，因工序状态的稳定性，设备、夹具、模具的维护水平，操作技能的熟练程度等的不同而异。

改进措施：实际生产中，通过加强维护、技术操作水平最大程度降低该部分损失。

（6）次品损失

设备故障引起的生产过程中的质量缺陷和返工。该部分一般表现为缺陷产品数的突然增加。

改进措施：技术人员与设备维护人员积极关注生产过程，及时快速解决该部分损失。

4      A生产线OEE改善效果评价

通过对改进后的生产线的班次随机调查30次，所得数据采用标准差法（即6σ法则）剔除异常值，得到相关数据如表2所示，OEE数据对比如表2所示OEE数据对比如表2所示。

计划工作时间=班次时间-计划中断=480-20=460min

实际工作时间=计划工作时间-停工时间=460-30-20=410min

良品=生产数量-次品=32-0=32车

时间开动率=时间工作时间/计划工作时间=410/460=89.1%

性能开动率=32/（0.1×410）=78.05%

合格品率=合格品数/生产数量=32/32=100%

OEE=时间开动率×性能开动率×合格品率=0.891×0.78×1=69.54%

注：未考虑营业费用、财务费用、管理费用、所得税

从上表可以看出，从设备各部分时间损失着手，通过针对性措施改善提升OEE指标后，产品收入、净利润提升比列均有大幅提升，分别为34.57%和37.19%，对产品线经济效益提升有显著效果。

6      结    语

本文通过对OEE方法的研究，以OEE作为综合设备效率的评价指标，并以此对企业A生产线进行系统的分析和改善，通过改善措施验证后，提升了企业的经济效益，达到了优化产能的良好效果。

主要参考文献

[1]沈一飞，黄有方.设备的管理与诊断技术[M].上海：上海科学技术文献出版社，1997.

[2]徐扬光.设备工程与管理[M].上海：华东化工学院出版社，1992.