Przed wprowadzeniem wskaźnika OEE ważne jest zrozumienie definicji wskaźnika oraz czynników wpływających na realnie dostępny czas na produkcję a tym samym na efektywne wykorzystanie czasu, w którym maszyna jest planowana do eksploatacji.

OEE to wskaźnik mierzący straty z tytułu niezaplanowanych zdarzeń na maszynach tj. nieplanowane przestoje, niezgodna z wymaganiami jakość oraz wydłużone czasy cyklu pracy maszyny; wskazuje poziom strat w zadanym czasie eksploatacji maszyny.

Wdrożenie OEE ma przynieść efekty, które mogą być wyrażone jako:

• poprawa wydajności maszyn
• poprawa jakości produkowanych wyrobów zwiększenie dostępności maszyn
• uniknięcie niepotrzebnych zakupów maszyn
• stałą kontrolę maszyn w procesie i problemów je trapiących zaangażowanie wszystkich pracowników do dbania o maszyny
• konkurowanie pomiędzy zespołami na maszynach o lepszy wynik wskaźnika OEE
• możliwość porównania fabryk w ramach koncernów pod względem wykorzystania maszyn

Straty w dostępnym czasie pracy maszyny

_{Poniżej na schemacie przedstawiono główne grupy strat związane z maszynami.}

Dostępny czas to czas zmiany roboczej (zwykle 8 godzin).

Pierwsza grupa strat, która „zjada” czas produkcyjny, a która nie jest możliwa do całkowitego wyeliminowania to planowane przestoje:

• przerwy wypoczynkowe trwające standardowy czas (możliwe jest przesunięcie w czasie zejścia kolejnych grup pracowników na przerwę wypoczynkową w celu zapewnienia ciągłości pracy maszyny- tam gdzie jest to niezbędne)
• przekazywanie zmian trwające standardowy czas (reorganizacja przekazywania zmian, zmiana pracowników bezpośrednio na stanowisku pracy)
• wypełnianie raportów trwające standardowy czas (raporty generowanie automatycznie) przezbrojenia trwające standardowy czas (prowadzenie działań mających na celu skracanie czasów przezbrojeń; liczba przezbrojeń pozostaje zgodna z potrzebami dostosowania elastyczności procesu do zmiennego zapotrzebowania klienta)
• czyszczenie i konserwacje trwające standardowy czas (przeorganizowanie sposobu wykonywania konserwacji na szybszy i prostszy, np. łatwy dostęp do punktów kontrolnych maszyny)
• próby technologiczne trwające standardowy czas
• inne działania wynikające ze specyfiki firmy trwające standardowy czas

Pojawiający się powyżej stwierdzenie „standardowy czas” nie jest przypadkowe. Ma ono wpływ na to czy czas przestoju zostanie zaliczony do zdarzeń planowanych czy też nieplanowanych, a zatem na wartość naszego OEE. Aby przezbrojenia, czyszczenie, konserwację i próby przypisać do planowanych przestojów wykonywanie tych zabiegów musi zostać wcześniej zestandaryzowane. Standaryzacja pozwala na określenie dokładnego czasu trwania czynności. Pomniejszenie dostępnego czasu o wszystkie czynności o określonym czasie pozwala na wyznaczenie czasu (czas eksploatacji), który mógłby być zaharmonogramowy wyłącznie pod produkcję wyrobów.

Podczas realizacji działań produkcyjnych mogą zaistnieć także inne zdarzenia, których wystąpienie nie jest planowane. Do tej grupy zalicza się:

• straty na dostępności
• straty na wykorzystaniu
• straty na jakości

Straty na dostępności to grupa zdarzeń związanych z niemożliwością realizowania zaplanowanych zleceń produkcyjnych w wyniku zaistnienia np.:

• awarii
• usterek
• oczekiwaniu na materiał, półwyroby oczekiwaniu na…
• nieobecności operatora na stanowisku
• przedłużających się planowanych przestojów (przedłużone przezbrojenia, testy, konserwacje, itp.)

Straty na wykorzystaniu to pomiar sprawdzający czy realizacja produkcji odbywa się w założonym tempie. Wolniejsza produkcja może być tak samo niekorzystna jak zbyt szybka. Odbieganie od czasu cyklu w dół może być spowodowane:

• zwolnioną pracą maszyny z powodu stosowania niewłaściwej jakości surowca/półproduktu niewiedzą pracownika
• niepełną obsadą
• wykonywaniem zbędnych czynności przez operatora
• usterkami maszyny powodującymi wydłużenie czasu cyklu pracy maszyny

niewłaściwą jakością materiału/surowca powodującego wydłużenie czasu cyklu pracy maszyny Produkcja w szybszym tempie może prowadzić do przeciążenia maszyny a w następstwie do awarii, pogorszenia jakości wyrobu lub po prostu wskazać sposób w jaki można skrócić czas cyklu pracy maszyny.

Straty na jakości to pomiar czasu wykorzystanego na wytworzenie wadliwych wyrobów.

Opisane powyżej straty zawierają się we wskaźniku OEE Technicznym (OEE T), który powstaje z przemnożenia trzech składowych: dostępności, wykorzystania i jakości. Ważne, iż OEE T mierzone jest wyłącznie w czasie kiedy maszyna pracuje, czyli wyłącznie w czasie eksploatacji maszyny. Jeśli na maszynie nie ma zleceń, produkcja nie jest uruchamia, wskaźnika OEE T nie wylicza się.

Dostępność uwidacznia jak bardzo dostępny czas, który mógłby zostać przeznaczony pod produkcję, jest trawiony przez różnego rodzaju nieplanowane zdarzenia (opisane powyżej jako straty na dostępności).

Wykorzystanie określa się jako stosunek pomiędzy nominalną a faktyczną prędkością maszyny. Tylko ta składowa wskaźnika OEE w pomiarach może wykraczać ponad 100%. Przyczyna może być dwojaka:

• nominalny czas cyklu pracy maszyny został zaniżony
• pracownicy pracują szybciej niż dopuszczalny, określony w technologii czas cyklu maszyny, przez co mogą powodować wady jakościowe produkowanych wyrobów czy uszkodzenia maszyny.

Zwróć uwagę, iż nominalne czasy cyklu mogą być rożne dla każdego z wyrobów co powoduje konieczność wcześniejszego ich pomiaru i uwzględnienia w obliczeniach.

Jakość jest jednym z prostszych do wyliczenia składowych OEE. Wątpliwości powstają wtedy gdy braki zostają poddane naprawie dzięki czemu uzyskuje się dobry wyrób. Jakość w tym wypadku mówi o ilości wykonanych dobrych wyrobów za pierwszym razem i liczbie braków. Jeśli w firmie prowadzone są naprawy wyrobów to czas na nie poświęcony powinien być zapisany jako strata na dostępności.

Przykład

Wyliczmy wskaźnik OEE Techniczny dla maszyny, która obrabia detal A w czasie nominalnym 15 [min/szt]. Pracę rozpoczęto na maszynie o godzinie 7:00 (przezbrojeniem, które standardowo trwa 45 minut) i zakończono o 15:00. W trakcie pracy pracownicy korzystają z 15 minutowej przerwy śniadaniowej podczas której maszyna nie pracuje. Dodatkowo wystąpiła awaria maszyny, którą

usunięto w pół godziny oraz przezbrojenie przedłużyło się ponad standardowy czas o 15 minut.

Maszyna w czasie pracy wytworzyła 20 sztuk z czego 2 nie spełniały wymagań jakościowych (braki te były nienaprawialne).

Obliczenia

Dostępny czas na zmianę to 8 godzin.

Czas eksploatacji= dostępny czas – przerwa – przezbrojenie = 8[h] - 0,25[h] - 0,75[h] = 7[h]

Współczynnik dostępności= (czas eksploatacji – awaria – przedłużone przezbrojenie) / czas eksploatacji = (7[h] - 0,5[h] – 0,25[h]) / 7[h] = 6,25[h] / 7[h] = 0,89

Współczynnik wykorzystania= (ilość wykonana [szt.] * czas cyklu nominalnego) / (czas eksploatacji –

awaria – przedłużone przezbrojenie) = (20[szt.] * 0,25[h/szt.]) / (7[h] - 0,5[h] – 0,25[h])= 0,8

Współczynnik jakości= (ilość wykonana [szt.]- braki) / (ilość wykonana [szt.])= (20 [szt.] -2 [szt.]) / 20 [szt.]= 0,9

_{OEE= wsp. dostępności * wsp. wykorzystania * wsp. jakości = 0,89* 0,8* 0,9= 0,64}

Jak należy odczytać wynik, że OEE wyniosło na opomiarowanej maszynie w ciągu zmiany 64%? Z samego wyniku dowiadujemy się, że maszyna w ciągu dnia podczas czasu eksploatacji została wykorzystana w 64%, czyli przez tyle czasu pracowała bez zatrzymań (awarii), z założoną nominalną prędkością oraz wytwarzając jedynie dobre wyroby. W takim razie przez pozostałe 36% czasu maszyna miała nieplanowe przestoje, pracowała za wolno i wytwarzała braki. Jednak aby poznać powody obniżonego wskaźnika OEE konieczna jest analiza składowych OEE i przyczyn obniżenia każdego ze współczynników. Do tego najlepiej jest wykorzystać raporty zawierające tabele i wykresy.

Kolejnym krokiem po określeniu sposobu wyliczania OEE w fabryce może być zdefiniowanie Całkowitej Efektywności Zakładu wyrażonej za pomocą wskaźnika OPE (Overall Plant Effectiveness). OPE pozwala na pomiar jak efektywnie wykorzystany jest cały park maszynowy zakładu.

Sposób jego pomiaru zależy od potrzeb fabryki. Może być to średnia z OEE uzyskiwania na wszystkich maszynach, bądź średnia ważona. Zastosowanie wag powoduje iż wyższy udział we wskaźniku OPE mają kluczowe obszary lub maszyny.

Poznaliśmy już zasady budowy wskaźnika OEE pora skupić się na aspekcie wdrożenia pomiaru efektywności wykorzystania maszyn w fabryce.

1. Pierwszym krokiem jest sformułowanie celów jakie mają być zrealizowane przy użyciu omawianego wskaźnika (np. obniżenie awaryjności kluczowych maszyn o 20 %) oraz określenie jakie nakłady zostaną przeznaczone na implementację OEE do firmy.
2. Kolejnym działaniem będzie dobranie zespołu, który zajmie się budową systemu OEE w firmie. Narzędzie te nazwano systemem, gdyż poza samymi wyliczeniami wskaźnika należy zadbać aby punkty opisane poniżej zostały prawidłowo wdrożone. Zespół wdrożeniowy powinien składać się miedzy innymi z: Szefa produkcji, Przedstawiciela działu Utrzymania Ruchu, Operatorów, Mistrzów/Nadzoru produkcji – średni szczebel zarządzania, Przedstawiciela działu Technologii i Jakości, Osób odpowiedzialnych za doskonalenie procesu.
3. Następnie dokonuje się wyboru maszyn, na których zostanie uruchomione gromadzenie danych do OEE. Kryteria wyboru maszyn muszą być zdefiniowane i zakładać, że pomiarem zostaną objęte w pierwszej kolejności maszyny będące ograniczeniami procesu oraz maszyny krytyczne dla procesu wytwórczego.
4. Po określeniu maszyn, na których będą prowadzone pomiary, pora na wyznaczanie sposobu gromadzenia danych.

Gromadzenie danych może odbywać się w ręcznie bądź automatycznie, zależy to od technicznych możliwości maszyny i kosztów związanych z pomiarem. Spójrzmy na zalety i wady różnych sposobów zbierania informacji. Należy podkreślić, że działanie informatycznych systemów zarządzania produkcją nie musi się wiązać z całkowita automatyzacją pobierania parametrów pracy maszyn. W większości zakładów produkcyjnych dane są dostarczane zarówno automatycznie jak i ręcznie.

_{Wady i zalety pomiarów ręcznych i automatycznych:}

Minimalna ilość danych jaką należy zebrać do wyliczenia OEE:

• start i koniec pracy maszyny
• identyfikacja produktu obrabianego na maszynie
• liczba wyprodukowanych wyrobów
• liczba braków zarówno naprawionych jak i nienaprawialnych
• nominalne czasy cykli maszyn (C/T) (dla każdego wyrobu podany jest odpowiedni czas cyklu- nie należy podawać czasu średniego dla wszystkich wykonywaniach wyrobów na danej maszynie); C/T – czas pomiędzy zejściem jednej sztuki wyrobu, a zejściem kolejnej sztuki wyrobu z maszyny/stanowiska/procesu liczony od jednego momentu obróbki do następnego tego samego momentu
• standardowy czas przezbrojeń (można podzielić przezbrojenia według ilości parametrów ze wzglądu, na które dokonuje się przezbrojeń np. ze względu na złożoność przejścia produkcji pomiędzy poszczególnymi pozycjami asortymentowymi, typ 1- zmiana parametrów programu, typ 2- zmiana parametrów programu + zmiana narzędzia)
• standardowe czasy konserwacji, czyszczenia, przekazywania zmian itp.
• kody nieplanowych przestojów (kodyfikacja przestojów wpływa na możliwość analizy danych pod kątem powtarzalności wystąpień i czasów trwania tych samych typów zdarzeń)

Wybór sposobu gromadzenia danych posłuży do dokładnego określenie kosztów i czasu wdrożenia.

• Kiedy określony zostanie sposób gromadzenia danych z maszyn można przystąpić do definiowania raportów. Raporty mają w wizualny i przejrzysty sposób prezentować uzyskane wyniki efektywności wykorzystania maszyny z zaznaczaniem problemów wpływających na jej obniżenie

• Proces obsługi OEE powinien być opisany przed rozpoczęciem pomiaru. Proces taki zawiera opis co dzieje się od momentu kiedy dane zostaną zgromadzone w bazie danych, kto jest odpowiedzialny za kontrolę wyników i analizę; jak zdefiniowane są cele wyznaczające zakresy akceptowalnych wyników; do kogo trafiają raporty z wynikami i co zawierają; w jaki sposób powoływane są zespoły i jak mają funkcjonować w ramach firmy.
• Rozpoczęcie pomiaru - może się odbyć fazą testową na jednej z wybranych maszyn w celu weryfikacji wypracowanych rozwiązań.

Zastosowanie powyżej opisanych kroków zagwarantuje, że zgromadzisz wszystkie niezbędne dane do wyliczenia wskaźnika OEE oraz że kierownictwo otrzyma wymagane przez siebie raporty.

Na tym działania ze wskaźnikiem się nie kończą a wręcz dopiero zaczynają. Zebrane dane mają posłużyć do analizy zaistniały problemów oraz ich eliminacji. Odbywać się to musi w sposób sformalizowany a grupy uczestniczące w rozwiązywaniu problemów powinny znać metody analizy danych (np. 5xWhy, Ishikawa). Zespoły takie muszą także uzyskać odpowiednie wsparcie zapewniające możliwość wdrażania i utrzymania zmian prowadzących do zwiększenie efektywności wykorzystania maszyn.

Prawidłowe działanie OEE będzie w dużej mierze zależało także od nastawienia operatorów. Koniecznym jest aby operatorzy przeszli szkolenia uświadamiające pozwalające im na prawidłowe gromadzenie danych i odczytywania wyników OEE.

Podsumowanie

Każda firma decydująca się na wdrożenie OEE powinna zdefiniować oczekiwania co do nowo wprowadzanego miernika. Należy pamiętać, iż wdrożenie OEE nie jest celem samy w sobie. Jego wdrożenie ma nieść za sobą uzyskanie efektów w postaci poprawy efektywności wykorzystania maszyn. Jeśli wskaźnik ten miałby służyć tylko do gromadzenia danych i ich prezentacji w formie raportów to lepiej zrezygnować z jego wprowadzania w firmie. Pamiętaj, że wskaźnik OEE nie odnosi się tylko i wyłącznie do maszyn ale także ludzi, materiałów i organizacji procesu. Wdrożenie niesie za sobą zaangażowanie kadry kierowniczej oraz operatów a uzyskane dane mają posłużyć do doskonalenia systemu.