月說·小飛象數(shù)智化交流會·第38期-曹老師

精益數(shù)字化之

OEE數(shù)字化整體解決方案蘇州特比姆（TPM）智能科技有限公司

福萊斯勒&尹頓OEE數(shù)字化實踐報告人：曹雪均蘇州明基高級經(jīng)理寶通電子（上海）有限公司CIO蘇州特比姆智能科技有限公司CEO10年精益數(shù)字化資深咨詢顧問個人履歷康明斯（無錫、武漢）工廠東芝電梯（上海）有限公司佶締納仕機械（山東）工廠森薩塔（江蘇）工廠………服務客戶精益數(shù)字化TPM數(shù)字化OEE數(shù)字化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智造領(lǐng)域數(shù)十項發(fā)明專利專注行業(yè)20余年擅長領(lǐng)域?qū)Ｗ⑻剿骶嫔a(chǎn)與數(shù)字化最佳實踐特點背景曹雪均認識一下目錄認識OEE應用場景OEE數(shù)采OEE數(shù)字化OEE的定義、計算方式及重要作用計算工具產(chǎn)品化投資收益項目價值獲取關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)01PARTONE認識OEEOEE的定義、重要性、計算方式及重要作用OEE是什么？每一個生產(chǎn)設備都有自己的理論產(chǎn)能，要實現(xiàn)這一理論產(chǎn)能必須保證沒有任何干擾和質(zhì)量損耗。OEE就是用來表現(xiàn)實際的生產(chǎn)能力相對于理論產(chǎn)能的比率，

OEE的計算雖然簡單，但是在實際的應用中，當與班次、員工、設備、產(chǎn)品等生產(chǎn)要素聯(lián)系在一起時，便變得十分復雜、利用人工采集數(shù)據(jù)計算OEE顯得麻煩費事、為了更有效的利用OEE這個工具，OEE數(shù)據(jù)采集信息化越來越成為人們關(guān)心的話題。用于測量在多大程度上能夠以盡可能少的浪費，來生產(chǎn)的指標。OEE（OverallEquipmentEffectiveness）＝設備綜合效率OEE重要性OEE是TPM的最重要指標，是設備管理的核心指標。OEE活動目的是以明確損失為目標。OEE指標對障礙損失的個別改善加以推進。以某工廠為例

OEE：７５％

時間開動率：８５％

性能開動率：９０％良品率：９９％避免:變成了只是掌握現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為目的活動。是異常停機多還是換型多？節(jié)拍降低了還是微停機過多？

世界制造業(yè)OEE指數(shù)水平一般管理水平無管理國際先進水平國內(nèi)企業(yè)OEE是如何計算的呢？設備制度時間（上班時間、計劃作業(yè)）負荷時間開工時間凈開工時間價值開工時間計劃停止停止損耗性能損耗不合格損耗8大損耗設備綜合效率的計算②故障③切換準備、調(diào)整④刀具更換⑤開機下線換班⑥暫?？辙D(zhuǎn)小停機⑦速度低下⑧不合格手修設備綜合效率=時間開工率×性能開工率×產(chǎn)品直通率0.91×0.75×0.98×100=66.6%時間開工率負荷時間--停止損耗負荷時間×100例：440分-40分440分×100=91%性能開工率基本周期時間X加工數(shù)量凈開工時間×100例：0.5分/個×600個400分×100=75%產(chǎn)品直通率加工數(shù)量--不良數(shù)量加工數(shù)量×100例：600個-12個600個×100=98%=①

計劃停機OEE是如何計算的呢？OEE（設備綜合效率）＝時間開動率×性能開動率×良品率負荷時間停止時間計劃節(jié)拍產(chǎn)量不良數(shù)………，如果（可采），OEE皆可計算。*時間開動率＝負荷時間－停止時間負荷時間*性能開動率＝計劃節(jié)拍×產(chǎn)量開動時間*良品率＝產(chǎn)量－不良數(shù)產(chǎn)量如果計劃節(jié)拍?產(chǎn)量知道的話就能夠計算如果不良數(shù)知道的話就能夠計算*開動時間＝負荷時間－停止時間

如果負荷時間·停止時間知道的話就能夠計算*負荷時間＝制度時間－計劃停機時間OEE是如何計算的呢？OEE（設備綜合效率）＝時間開動率×性能開動率×良品率負荷時間－停止時間制度時間-計劃停機計劃節(jié)拍×產(chǎn)量良品數(shù)產(chǎn)量**負荷時間－停止時間制度時間－計劃停機計劃CT×良品數(shù)簡化版＝＝TextTextTextText簡化公式＊對以手工作業(yè)為主體的裝配線來講、非常難以使用。OEE對什么樣的生產(chǎn)線適用？單臺的機械加工設備擁有多臺機械加工設備的自動搬運生產(chǎn)線加熱機鍛造機修邊機

多臺的機械加工設備以傳送帶來連接的生產(chǎn)線多臺的設備相互協(xié)作構(gòu)成生產(chǎn)線OEE傳統(tǒng)法六步法選定設備對象確定計算方法及原則收集數(shù)據(jù)（日、周、月、年）計算OEE分析計算結(jié)果確定對策并進行改善效率低下虛假的多02PARTTWOOEE應用場景適合OEE的幾種應用場合應用場景一：單臺的機械加工設備單臺的機械加工設備

OEE的值為當前設備的OEEOEE計算

OEE=時間利用率*性能利用率*產(chǎn)品合格率例:某工序的某天的負荷時間為22Hrs,按照理論加工周期,生產(chǎn)計劃(PPMC)安排了4000SQF的生產(chǎn)任務,而生產(chǎn)部實際開動時間為21hrs,實際生產(chǎn)了3500SQF,實際加工時間為=19.5hrs,該天PROD的合格率為85%,返工率=12%,報廢率=3%AE=21/22=95.4545%,理論加工周期=22hrs/4000SQF=0.0055hr/SQF=0.33min/SQF=19.8s/SQF.實際加工周期=19.5hrs/3500SQF=0.005571hr/SQF=0.3343min/SQF=20.057s/SQF.PE=凈開動時間/開動時間=19.5/21=92.857%RQ=85%OEE=AEXPEXRQ=92.85%X85%=78.9%(停機損失:4.55%,效率損失:9.6%,質(zhì)量損失:15%.)假設生產(chǎn)計劃周期=理論加工周期計算范例例）假如各工序OEE是這樣的OP1OP2OP3OP4OP5一工序停止則全產(chǎn)線停止ABOP1OP2OP3工序OEEOP185%OP280%OP390%OP375%

產(chǎn)線OEE=85%*80%*90%*75%=46%工序停止則全產(chǎn)線停止應用場景二：擁有多臺加工設備的自動搬運生產(chǎn)線

我們舉一個例子來說明OEE的計算方法：假如下面是某產(chǎn)線一個班次的記錄：項目設備1設備2設備3班次時間8小時（480分鐘）8小時（480分鐘）8小時（480分鐘）計劃停機40min40min40min午飯時間1次（30分鐘）1次（30分鐘）1次（30分鐘）維修時間2次（30分鐘）1次（10分鐘）1次（20分鐘）理論節(jié)拍2min1min55s1min50s產(chǎn)出量160160160次品005OEE產(chǎn)線OEE=?%*?%*?%=?%OEE計算實例加熱機鍛造機修邊機工序節(jié)拍１加熱機１３０秒２鍛造機１２５秒３修邊機６０秒生產(chǎn)線全體１３０秒應用場景三：多臺設備相互協(xié)作的產(chǎn)線（鍛造為例）對多臺的設備不能只看一塊兒，對生產(chǎn)線全體進行OEE的管理。OEE設備停止不會影響到其它設備運行的產(chǎn)線OEE計算

取瓶頸設備OEE做為該產(chǎn)線OEE或車間OEE

我們舉一個例子來說明OEE的計算方法：假如下面是某產(chǎn)線一個班次的記錄：項目

數(shù)據(jù)

班次時間8小時（480分鐘）

計劃中斷2次（每次15分鐘）

進餐中斷1次（30分鐘）

故障停工47分鐘設備1理想速度每分鐘60件產(chǎn)品設備2理想速度每分鐘65件產(chǎn)品設備3理想速度每分鐘75件產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量19，271（件）次品423有效率=開動時間/負荷時間=373/420=0.888(88.8%)

表現(xiàn)性=生產(chǎn)數(shù)量/（瓶頸設備理想速度

X工作時間）=19271/（60X373）=0.861(86.1%)

質(zhì)量指數(shù)=良品/生產(chǎn)數(shù)量=18，848/19，271=0.978(97.8%)

OEE=有效率X表現(xiàn)性X質(zhì)量指數(shù)=0.888X0.861X0.978=0.748(74.8%)OEE計算實例零件計劃節(jié)拍生產(chǎn)數(shù)計劃C/T×生産數(shù)A１３０秒１０００216.7分B１００秒５０００8,333.3分C１７０秒３０００8,500分D１５０秒２０００5,000分E１６０秒１０００2,666.7分????????????合計１２０００23,000分實際生產(chǎn)時間＝∑(計劃節(jié)拍×生產(chǎn)量）在同一條線中、生產(chǎn)節(jié)拍不同的零件時，實質(zhì)開動時間應該如何計算呢？理論開動時間的計算為什么對以手工作業(yè)為主體的裝配線

應用OEE是不合適的呢？參考手工作業(yè)為主體的裝配線，比方說即使裝配設備在工序內(nèi)存在，但裝配線的頻頸還是人的工作，工作的標準時間成為了理論節(jié)拍。在1個作業(yè)周期內(nèi)，由于作業(yè)的次序、熟練度、作業(yè)速度的偏差，存在物品的取放、行走、搬運、目測監(jiān)視、修正調(diào)整、停工待料等的低附加值作業(yè)的損失、以及由于各作業(yè)工序間的作業(yè)節(jié)拍不同，而產(chǎn)生的生產(chǎn)線平衡損失(組成效率)等。如果要衡量整線的效率，在打包工位可以采集報工數(shù)據(jù)，也可以反映整條線的效率。不適合OEE的應用場合1數(shù)據(jù)記錄的要求要做現(xiàn)場記錄因為在現(xiàn)場每天的記錄是必須的、所以只能讓現(xiàn)場作業(yè)人員來做數(shù)據(jù)記錄面臨的問題現(xiàn)場作業(yè)人員對OEE活動的理解和協(xié)助不要讓記錄成為負擔的做法現(xiàn)狀把握?現(xiàn)場記錄的重要性！

OEE的在實際的應用中，當與班次，員工，設備，產(chǎn)品等生產(chǎn)要素聯(lián)系在一起時變得十分復雜，利用人工采集數(shù)據(jù)計算OEE顯得麻煩費事，蘇州特比姆提供多種OEE采集解決方案，專業(yè)解決企業(yè)OEE采集難題03PARTTHREEOEE數(shù)字化三個公式因子的數(shù)采方法OEE的損失樹負荷時間－停機時間制度時間-計劃停機計劃節(jié)拍×產(chǎn)量良品數(shù)產(chǎn)量**負荷時間－停止時間＝OEE的數(shù)采目標理論CT時間損耗產(chǎn)量數(shù)據(jù)產(chǎn)能規(guī)劃產(chǎn)品類型工藝測算ERP/MES、PLM關(guān)聯(lián)工業(yè)工程/精益制度時間計劃停機非計劃停機劃區(qū)分類基本固定劃區(qū)分類班次、統(tǒng)計區(qū)域編號建模編號建模建立標準，改善有依據(jù)產(chǎn)量不良報工統(tǒng)計手工/自動關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳統(tǒng)OEE計算的難處操作工水平低下，本質(zhì)工作做好已是不易難執(zhí)行難計量難判別難發(fā)現(xiàn)難實時小停機、微停機瞬間即逝，難以捕捉停機多久、多少次、一共是多少？停機種類繁多，具體是哪一種，操作工的能力不定夠。設備的6大損失，不能及時發(fā)現(xiàn)，即使發(fā)現(xiàn)了，也已經(jīng)造成了巨大損失，反饋響應慢。5難OEE數(shù)字化的優(yōu)點操作工文化不高，只要點選，簡單方便易執(zhí)行易計量易判別易發(fā)現(xiàn)實時強小停機、微停機瞬間即逝，數(shù)字化來實現(xiàn)停機多久、多少次、一共是多少？系統(tǒng)一目了然停機種類繁多，具體是哪一種，系統(tǒng)自動采集設備的數(shù)據(jù)，或半自動采集設備的6大損失，實時采集，實時計算，實時反饋，決策快。5優(yōu)OEE數(shù)字化三要素CT時間產(chǎn)量按數(shù)據(jù)數(shù)量排序按系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度排序按系統(tǒng)成熟度排序OEE數(shù)字法步驟-1在進行數(shù)據(jù)采集前，需要對工業(yè)現(xiàn)場的設備進行調(diào)研，調(diào)研內(nèi)容包括工業(yè)設備的設備類型、型號、通信協(xié)議、協(xié)議授權(quán)情況、硬件拓展情況、現(xiàn)有組網(wǎng)方式、現(xiàn)有網(wǎng)絡情況等信息，以便后續(xù)進行網(wǎng)絡規(guī)劃和物料準備。具體需調(diào)研記錄的信息條目如下：（1）選設備設備名稱：工業(yè)現(xiàn)場的設備名稱，命名需按一定的規(guī)則，方便理解和記憶，例如幾個車間都有同一類設備，命名則需進行區(qū)分，如加車間名作為前綴等。設備品牌、型號、數(shù)量：按實際情況填寫，主要用于計算實施工作量或采購所需準備的網(wǎng)關(guān)數(shù)量及耗材等。工作站控制器型號：按實際情況填寫，便于采購匹配的工業(yè)網(wǎng)關(guān)。是否已經(jīng)開通OPC/API：根據(jù)開通OPC或者API來確認采集方式，本項目不涉及此項。通信協(xié)議：便于后續(xù)選型可匹配支持該通信協(xié)議的工業(yè)網(wǎng)關(guān)。選設備查接口摸工況建立調(diào)研表做點表連網(wǎng)絡OEE數(shù)字法步驟-2具體需調(diào)研記錄的信息條目如下：（2）查接口通信協(xié)議是否授權(quán)：設備通信協(xié)議授權(quán)信息需要與甲方確認，查看是否有相關(guān)的授權(quán)，有些設備是專用控制器且不開放通信協(xié)議，通信協(xié)議沒有得到授權(quán)則無法通過協(xié)議采集的方式進行采集，會增加采集難度和費用，此作為評估采集方式和成本的內(nèi)容之一。是否組網(wǎng)（組網(wǎng)方式）：查看該設備是否與其他設備組網(wǎng)，并記錄其組網(wǎng)方式及設備地址，便于后續(xù)網(wǎng)關(guān)的聯(lián)網(wǎng)及地址配置。接口是否有空余：查看工業(yè)現(xiàn)場的網(wǎng)關(guān)口、串口是否有空余，如果沒有則需要采購對應的拓展接口的配件，如交換機。選設備查接口摸工況建立調(diào)研表做點表連網(wǎng)絡OEE數(shù)字法步驟-3具體需調(diào)研記錄的信息條目如下：（3）摸工況硬件是否可拓展：例如啞設備是否可添加IO端口，PLC的IO端口是否可拓展等。有無源程序或點表：運行設備是否保留有源程序和數(shù)據(jù)點表，便于后續(xù)梳理采集點表。已有傳感器類型及型號：按實際情況，主要是便于對采集的數(shù)據(jù)做業(yè)務分析。傳感器作用：記錄每個傳感器的作用，如不同位置安裝的光電傳感器，起不同的作用，分別記錄，以便理解采集的數(shù)據(jù)對應的業(yè)務信息。選設備查接口摸工況建立調(diào)研表做點表連網(wǎng)絡OEE數(shù)字法步驟-4本案例中，經(jīng)過調(diào)研得知，某公司有12吧機加工設備，每個生產(chǎn)工作站互相獨立，沒有組成車間局域網(wǎng)，每個工作站的生產(chǎn)執(zhí)行設備、周邊輔助設備和PLC通過一個小型交換機組網(wǎng)；他們根據(jù)現(xiàn)場情況，把設備調(diào)研信息填寫到了的表格中，本書示例了其中一種設備的填寫，如表所示。（4）建立調(diào)研表設備名稱品牌型號數(shù)量控制器型號通信協(xié)議通信協(xié)議是否授權(quán)是否組網(wǎng)（組網(wǎng)方式）接口是否有空余（網(wǎng)口、串口）硬件是否可擴展有無源程序或點表（包括控制器及上位機）已有傳感器類型及型號傳感器作用PLC西門子S7-1200系列121212CS7是否是是是無無………………………………選設備查接口摸工況建立調(diào)研表做點表連網(wǎng)絡OEE數(shù)字法步驟-5（5）做點表明確現(xiàn)場的設備情況和網(wǎng)絡情況后，針對采集方案，接下來需要對具體設備數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)和PLC的數(shù)據(jù)地址進行整理，梳理出完整的采集點表填入到表1-1-3中，表中已經(jīng)示例列舉了6個采集點。采集點名稱描述數(shù)據(jù)類型信號地址讀寫要求采集頻率StartSignal啟動信號Bool%I0.0只讀1000msStopSignal停止信號Bool%I0.1只讀1000msUrgeyStop急停信號Bool%I0.2只讀1000msAlarm報警信號Bool%Q0.0只讀1000msWaiting待機信號Bool%Q0.1只讀1000msWorking作業(yè)信號Bool%Q0.2只讀1000ms………………采集點名稱：可自定義，需要使用字符類型，建議按照一定的命名規(guī)則進行填寫，如使用英文名、英文縮寫等，便于識別；說明：描述：可自定義，進一步說明需要采集的點的作用或具體功能，對應設備的信號等；數(shù)據(jù)類型：需要根據(jù)采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容來定，比如位置信息是帶有小數(shù)點的數(shù)值，使用浮點型數(shù)值更符合實際；選設備查接口摸工況建立調(diào)研表做點表連網(wǎng)絡OEE數(shù)字法步驟-6完成工業(yè)現(xiàn)場調(diào)研后，需要根據(jù)實際情況規(guī)劃網(wǎng)絡拓補圖。圖1-1-2示例的是把12個生產(chǎn)工作站進行組網(wǎng)。Note:工業(yè)現(xiàn)場通常是一臺設備使用一個網(wǎng)關(guān)，理論上可以多臺設備共用一個網(wǎng)關(guān)，但是經(jīng)過行業(yè)的實際驗證發(fā)現(xiàn)使用效果并不好，網(wǎng)關(guān)的處理能力有限，節(jié)省的成本不能抵消網(wǎng)關(guān)功能不穩(wěn)定帶來的損失。（6）連網(wǎng)絡選設備查接口摸工況建立調(diào)研表做點表連網(wǎng)絡04PARTFOUROEE數(shù)字化工具系列如何來實現(xiàn)低成本、真實、快速又方便的OEE指標？OEE數(shù)字化是通過自動化或半自動化數(shù)采方式，獲取設備運行的相關(guān)信息，為OEE計算提供真實可靠的數(shù)據(jù)，同時該系統(tǒng)也可以生成實時的生產(chǎn)信息報告，包括UPH、異常柏拉圖、設備的6大損失和多個維度的OEE指標數(shù)據(jù)。什么是OEE數(shù)字化OEE數(shù)字化的價值自動或半自動代替人工記錄

配合藍牙設備計數(shù)采集器，采集設備所有產(chǎn)出及停機分布，減少人員參與度、提供數(shù)據(jù)準確性，實時性實時監(jiān)控設備績效

通過產(chǎn)品計數(shù)的采集、計劃停機與非計劃停機的采集，系統(tǒng)自動計算設備OEE，可通過APP、看板、作業(yè)平臺等方式實時監(jiān)控。自動分析報表

系統(tǒng)針對OEE六大損失進行分析展示，數(shù)據(jù)分析層層下探，找到根本原因，有效提高OEE水平。OEE數(shù)字化系統(tǒng)架構(gòu)圖OEE數(shù)字化應用連接圖大屏數(shù)據(jù)實時顯示，統(tǒng)計分析生成損失記錄表模塊自動獲取數(shù)據(jù)產(chǎn)品加工結(jié)束錄入不良數(shù)，選擇不良分類操作人員在工位平板上選擇停止原因自動化設備采集器計劃停機非計劃停機產(chǎn)能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)記錄服務器藍牙無線傳輸控制中心異常等級劃分不良等級劃分觸發(fā)闕值設置不良升級設置服務器產(chǎn)品信息產(chǎn)品工時各種通知、數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)分析藍牙無線傳輸獲取CT值OEE數(shù)字化的快速導入立即提高現(xiàn)場目視化水平PAD實時顯示實時數(shù)據(jù)看板移動端異常通知連接安裝配置接入PLC、傳感器等模塊采集數(shù)據(jù)1小時將平板電腦定位在員工作業(yè)現(xiàn)場1小時網(wǎng)站上完成相關(guān)設備配置1小時業(yè)務價值異常發(fā)生，員工3s選擇異常一級、二級損失異常一二級、不良一二級自定義自動記錄時間代替手工記錄時間實時監(jiān)測設備績效機器狀態(tài)實時監(jiān)測，異常通知人工選擇一二級損失。設備運行指標實時監(jiān)測：實時OEE、損失類型、產(chǎn)能UPH、損失柏拉圖、不良分級。界面簡潔模塊全面顯示過去1H/24H/7天OEE水平操機人員信息正在生產(chǎn)產(chǎn)品信息實時產(chǎn)量理論產(chǎn)量通知欄,記錄停機時間24H停機時間記錄明細每小時產(chǎn)能達成停機損失柏拉圖不良品錄入頁面生產(chǎn)計劃切換頁面解決OEE采數(shù)難題通過設備對接采集實時OEE采集云端部署，SaaS化同步系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時上傳、運算、備份儲存OEE智能采集器3H上線改善方便指標可視化成本低上線快：通電即采OEE通用性好：適合所有設備、產(chǎn)線、手工作業(yè)機臺全部獲取各種停機浪費數(shù)據(jù)，有利于改善設備?？焖偬嵘龜?shù)字化水平B/S架構(gòu)，實時查看設備運行狀態(tài)，問題機臺一目了然多種方式采集可供選擇提供最高性價比解決方案OEE數(shù)字化的收益OEE三大指標MTTR&MTBF異常停機柏拉圖不良分析柏拉圖OEE趨勢分析OEE數(shù)字化改善的價值獲取小停工的發(fā)生次數(shù)或者停止時間數(shù)據(jù)，快速找到問題點，并改善。發(fā)生次數(shù)停止時間卡盤沒有松動材料供給滑道掛材料供給滑道掛次工程傳送滑道掛次工序傳送滑道掛啟動開關(guān)接觸不良啟動開關(guān)接觸不良主軸被切屑纏繞主軸被切屑纏繞切屑堵塞切屑堵塞り卡盤沒有松動從次數(shù)和停止時間多的部分開始對策！OEE數(shù)字法改善的價值現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)小停機數(shù)據(jù)匯總設備實時狀態(tài)采集90%通用通用于任何年代的設備通用于任何品牌通用于任何類型OEE數(shù)字化適用的設備范圍05PARTFIVEOEE數(shù)字化的收益相關(guān)的一些案例PAD放置硬件部署PAD通過WIFI連接服務器基于現(xiàn)場粉塵、鐵屑較多，采用工程PAD，不銹鋼框架固定PAD放置在生產(chǎn)工位，高度與操作工相匹配，方便操作數(shù)據(jù)采集器放置于平板背面，通過藍牙與平板通訊繼電器連接設備PLC，并與數(shù)據(jù)采集器直連嘉興一家汽車零部件廠相關(guān)的一些案例部分外企生產(chǎn)數(shù)據(jù)不透明，無法對訂單過程進行實時監(jiān)控OEE相關(guān)數(shù)據(jù)手工記錄為主，存在數(shù)據(jù)缺失訂單產(chǎn)品多變，OEE管理耗時耗力OEE改善方向不明-需求痛點

--預期收益--解決方案-減少故障，提高生產(chǎn)