Overall equipment effectiveness (OEE) is een gebalanceerd meetinstrument om enerzijds vast te stellen hoe goed een productie- uitrusting wordt benut in vergelijking met het volledige potentieel ervan, tijdens de perioden waarin deze volgens planning moet draaien. Anderzijds laat het zien waar de installatie productie potentieel verloren heeft. OEE geeft aan welk percentage van de productietijd daadwerkelijk productief is, én in welke tijd de effectiviteit verloren raakt. Een OEE van 100% betekent dat er alleen goede items worden geproduceerd (100% kwaliteit), met de maximale snelheid (100% prestatie) en zonder onderbreking (100% beschikbaarheid).
Introductie Het meten van OEE is een best practice in maak- en proces industrie. Door OEE en de onderliggende verliezen te meten, kunnen belangrijke inzichten worden verkregen over hoe het productieproces systematisch kan worden verbeterd.
Technisch gezien is OEE een effectief instrument voor het identificeren en visualiseren van verliezen en voor het sturen van de verbetering van de effectiviteit van productieapparatuur door het elimineren van 'verspilling'.
Sociaal gezien kan OEE een gemeenschappelijke taal bieden voor groepen die verschillende 'talen' spreken, zoals de werkvloer (eenheden), managers (geld) of planners (tijd).
Herkomst van OEE De term OEE werd voor het eerst genoemd in Seiichi Nakajima 's boek 'TPM Tenkai' uit 1982. OEE werd beschreven als een centraal onderdeel van de Total Productive Maintenance-methodologie.
Essentie van OEE 100% OEE wordt beschouwd als een theoretisch referentiepunt, waarbij een machine continu draait op de theoretisch maximale snelheid en uitsluitend goede producten produceert. Alles wat dit verhindert, wordt als 'verlies' beschouwd. Om inzicht te krijgen in welke verliezen er optreden op de apparatuur en om de gebieden te identificeren die verbeterd moeten worden om de waardecreërende conversie (effectiviteit) te verhogen, worden drie vragen gesteld:
Draait de machine? Zo niet: wat was de belemmering? Tijdens het draaien: Draait de machine op de theoretische maximale snelheid? Zo niet: wat vertraagde het proces? Voldoet het resultaat aan de specificaties? Zo niet: wat is er WEL uitgekomen?
De eerste vraag leidt tot de beschikbaarheidsgraad van de apparatuur, de tweede tot de prestatiegraad en de derde tot de kwaliteitsgraad.
Op deze manier ontstaat er een cascade van effectiviteit en effectiviteitsverliezen.
Verliescascade De kwaliteitsgraad heeft betrekking op een DEEL van de prestatie (het deel dat er een zekere 'snelheid' was, een deel van de theoretisch haalbare snelheid is verloren gegaan in de prestatiegraad). De prestatiegraad heeft betrekking op een deel van de beschikbaarheid (de tijd dat er output was - het andere deel ging verloren in het beschikbaarheidspercentage)
Drie 'graden' De OEE kan nu worden berekend als het product van de drie afzonderlijke graden:
Beschikbaarheid : percentage van de geplande tijd (meestal de 'shifttijd') dat de apparatuur beschikbaar is om te werken. De beschikbaarheidsmetriek is een zuivere meting van uptime die is ontworpen om de effecten van kwaliteit en prestaties uit te sluiten. De verliezen die ontstaan door verspilling van beschikbaarheid (tijd) worden beschikbaarheidsverliezen genoemd. Prestatie: snelheid waarmee de apparatuur draait, uitgedrukt als percentage van de theoretische maximumsnelheid. De verliezen die ontstaan door verspilde snelheid (hoeveelheid output) worden prestatieverliezen genoemd. Het prestatiepercentage is zo ontworpen dat de effecten van Kwaliteit en Beschikbaarheid worden uitgesloten. De prestatiegraad zal het volgende zichtbaar maken: opzettelijk gereduceerde snelheid Afwijking van de ingestelde snelheid als gevolg van kleine stops (d.w.z. stilstand kleiner dan een drempelwaarde en dus niet inbegrepen in de beschikbaarheid) snelheidsschommelingen. Kwaliteit : Geproduceerde goede eenheden als percentage van het totaal aantal geproduceerde eenheden. Dit wordt vaak de first pass yield (FPY) of First Time Right (FTR) genoemd. De verliezen die ontstaan door verspilling van kwaliteit (goed product) worden kwaliteitsverliezen genoemd.
Elk van de drie componenten van de OEE verwijst naar een aspect van het proces dat verbeterd kan worden. OEE kan worden toegepast op elke individuele machine of een hele productielijn. Op basis van OEE data kunnen heel specifieke analyses uitgevoerd worden, bijvoorbeeld op basis van een bepaald tijdsbestek, een bepaalde dienst, een bepaald team of verschillende andere parameters.
Hoewel de prestaties van een bepaald product kunnen worden bepaald aan de hand van OEE-gegevens, kan de OEE niet voor dat product worden berekend. Hiervoor zouden namelijk alle downtime (beschikbaarheidsverliezen) aan specifieke producten moeten worden gecorreleerd.
Zes grote verliezen OEE richt zich vooral op het 'als niet'-element in de vergelijkingen: waar is de potentiële effectiviteit verloren gegaan? Deze ‘verliezen’ aan effectiviteit worden verder onderverdeeld in wat bekend staat als de ‘Zes Grote Verliezen’ voor OEE. Om dit universeel toepasbaarder te maken en ook om de financiële impact van de verliezen beter te weerspiegelen, werden de oorspronkelijke zes grote verliezen later licht aangepast. Beschikbaarheid Prestatie Kwaliteit Wachten Kleine stopsAfval StoringenGereduceerde SnelheidHerbewerking De reden om verliezen in deze categorieën te identificeren, is omdat er later specifieke tegenmaatregelen moeten kunnen worden toegepast om de verliezen te beperken en de algehele OEE te verbeteren.
Berekening van OEE Door de drie graden AxPxQ met elkaar te vermenigvuldigen ontstaat een percentage dat aangeeft in hoeverre de uiteindelijke productie gedurende de geplande machinelooptijd daadwerkelijk aan de kwaliteitscriteria voldeed. Deze waarde ligt altijd (meestal ruim) onder de 100%, omdat 100% een theoretische waarde is. Ook al draait een systeem continu op maximale snelheid zonder ook maar één defect te veroorzaken, dan zal het bijvoorbeeld toch op een gegeven moment onderhoud nodig hebben. miniatuur| Voorbeeld van OEE- en Six Losses berekening OEE wordt berekend met de formule:
Voorbeeld: (Beschikbaarheid= 86,6%)*(Prestaties=93%)*(Kwaliteit=91,3%)= (OEE=73,6%)
Alternatieve berekening Als alternatief kan de OEE als getal worden berekend door de minimale tijd die nodig is om de onderdelen onder optimale omstandigheden te produceren, te delen door de werkelijke tijd die nodig is om de onderdelen te produceren.
Op deze manier zijn de verliezen echter niet meer bekend, waardoor het belangrijkste onderdeel van OEE ontbreekt.
Waardebereik Het waardebereik voor OEE ligt tussen 0% en 100%. Indien een effectiviteitsniveau van meer dan 100% wordt weergegeven, duidt dit op een fout in de gebruikte configuratie van de OEE.
100% tijd voor OEE is de tijd dat de machine volgens planning in werking is: dit is doorgaans de “shifttijd”.
Beschikbaarheid Het beschikbaarheidsgedeelte van de OEE-metriek vertegenwoordigt het percentage van de geplande tijd (ook wel 'beladingstijd' genoemd) dat de apparatuur beschikbaar is om te werken.
Voorbeeld Een machine moet 8 uur (480 minuten) draaien, met een pauze van 30 minuten. Tijdens deze pauze staat de machine stil. Er is een uitval van 60 minuten.
Tijdens de geplande bedrijfstijd van 480 minuten stond de machine 30 minuten te wachten vanwege een pauze en 60 minuten omdat deze kapot was.
Ze was feitelijk in werking 480 - 30 - 60 = 390 minuten
Berekening Methode 1: Voorbeeld: Beschikbaarheid = 390 minuten / 480 minuten = 81,25% Methode 2: Voorbeeld: Beschikbaarheid = (480 – 90 minuten) / 480 minuten = 81,25%
Prestatie De prestatiegraad vertegenwoordigt de verhouding tussen de theoretische maximumsnelheid van de machine en de werkelijke snelheid. De prestatie kan alleen worden berekend als er output is, dus tijdens de daadwerkelijke looptijd.
De maximale snelheid bepalen Hoewel de werkelijke prestaties kunnen worden gemeten, is het in de operationele praktijk vaak moeilijk om de theoretische maximumsnelheid als referentiewaarde te verkrijgen. De door de machinefabrikant opgegeven technische gegevens komen in de regel niet overeen met de theoretisch mogelijke maximumwaarden, bijvoorbeeld om klachten te voorkomen of om andere redenen.
Een te lage maximumsnelheid wordt zichtbaar wanneer de prestatie boven de 100% komt, wat ongewenst is. Het uiteindelijke doel van OEE is immers om het volledige potentieel te benutten.
Het is een goede gewoonte om de maximale waarde te berekenen op basis van fysische limieten, bijvoorbeeld een berekening van de warmteoverdracht, het vermogen van een motor of de valsnelheid van een product. Als dat niet lukt, heeft het concept van de ‘best aangetoonde cyclustijd’ zichzelf bewezen. Hierbij worden de productiesnelheden van producten uit het verleden bepaald en wordt de hoogste productiesnelheid met 20% verhoogd. Als u dit definieert als 100% prestatie, kan dit leiden tot een structureel te lage OEE, maar het visualiseert wel potentieel verlies in prestatie.
De factor 1 (100%) vertegenwoordigt nu een piekwaarde die nooit wordt overschreden, zelfs niet voor een korte tijd. Voor systemen die slechts één of enkele producten produceren, is de prestatiefactor eenvoudig te berekenen. Als er een groot aantal verschillende producten met verschillende maximumsnelheden op één systeem worden uitgevoerd (bedrijven met meerdere producten), kan het veel moeite kosten om de maximumsnelheid te bepalen. De prestaties moeten dan correct worden berekend met behulp van een gewogen gemiddelde.
Berekening De prestatie wordt berekend met de formule:
Voorbeeld Een bepaald apparaat moet 8 uur (480 minuten) draaien en heeft 90 minuten stilstand. Bedrijfstijd = 480 min – 90 min Stilstand = 390 minuten De 'standaard' (theoretische maximum) voor het geproduceerde onderdeel bedraagt 40 eenheden/uur of 1,5 minuut/eenheid
De apparatuur produceert in totaal 242 eenheden tijdens de dienst. Let op: De basis is het totaal aantal eenheden, niet het aantal goede eenheden. De prestatiemetriek kent geen strafpunten voor kwaliteit.
Tijd om onderdelen te produceren = 242 eenheden * 1,5 minuten/eenheid = 363 minuten Prestatie = 363 minuten / 390 minuten = 93,1%
Kwaliteit Het kwaliteitsgedeelte van de OEE-metriek vertegenwoordigt de geproduceerde goede eenheden als percentage van het totale aantal geproduceerde eenheden. De kwaliteitsmetriek is een zuivere meting van procesopbrengst die is ontworpen om de effecten van beschikbaarheid en prestatie uit te sluiten. De verliezen die ontstaan door gebreken en herbewerkingen worden kwaliteitsverliezen genoemd.
Berekening: De kwaliteit wordt berekend met de formule:
Voorbeeld:
Er zijn 242 exemplaren geproduceerd. 21 zijn defect. (242 geproduceerde eenheden - 21 defecte eenheden) = 221 eenheden
221 goede eenheden / 242 totale geproduceerde eenheden = 91,32%
Standaarden De berekening van OEE lijkt misschien niet zo ingewikkeld, maar er moet wel zorgvuldig worden omgegaan met de standaarden die als basis worden gebruikt. Om alle verliezen te visualiseren, is het van cruciaal belang om de juiste 'configuratie' van de metriek te gebruiken.
ISO 22400-2:2014 en VDI 3423:2011-08 (2011) Definities — voor onderdelen — van de OEE zijn te vinden in ISO 22400-2:2014. en VDI 3423:2011-08 (2011) Deze definities zijn niet voor alle sectoren gestandaardiseerd en worden individueel afgestemd op de betreffende onderneming in haar toepassing.
OEE-industriestandaard Deze specifieke OEE-standaard heeft als doel alle effectiviteitsverliezen op alle productieapparatuur te visualiseren en eenduidig duidelijk te maken voor het productiepersoneel. De norm gebruikt dezelfde logica en uniforme terminologie voor elk type apparatuur.
Gegevensverzameling