V průmyslu hojně využívaný ukazatel OEE (Overall equipment effectiveness) slouží pro stanovení celkové efektivnosti zařízení neboli výrobních prostředků, či jednoduše výrobních strojů. Výpočtem OEE získáte hodnotu od 0 do 100 %, která reprezentuje efektivnost s jakou je dané zařízení využíváno. Díky tomu, že dokážete efektivnost takto kvantifikovat, se Vám otevírají dveře k mnoha cestám, jak zvýšit výkon Vaší výroby.
Definice OEE
Výsledná hodnota ukazatele OEE se skládá ze třech složek a vzniká jejich násobkem. Tyto složky jsou výkonnost, dostupnost a kvalita a každá z nich je opět vyjádřená hodnotou od 0 do 100 %. Samotné OEE stejně jako všechny jeho složky (výkonnost, dostupnost a kvalita) jsou vždy vypočítávány za stanovený časový interval, tedy například za týden, měsíc nebo třeba rok.
Výkonnost
První složkou OEE je výkonnost, kterou lze vypočítat jako poměr mezi tím, co bylo reálně vyprodukováno a jaký je potenciál produkce.
Jako hodnoty skutečné produkce a potenciálu produkce lze do vzorce dosazovat různé druhy hodnot a jejich volba závisí zejména na tom, jak obecně u daného charakteru výroby a daného druhu zařízení definovat výkonnost. Existují standardní přístupy přes počty vyrobených kusů nebo časové plnění normy. V některých případech však tyto údaje nemají správnou vypovídací hodnotu a je potřeba zvolit jiné parametry. Projděme si několik přístupů k pohledu na výkonnost od těch standardních až po ty, které nejsou úplně běžné, ale mohou přinést v některých případech mnohem objektivnější výsledky.
Výkonnost přes počty vyrobených kusů nebo provedených operací
Nejjednodušším a nejběžnějším způsobem výpočtu je podíl skutečného počtu vyrobených kusů a plánovaného počtu vyrobených kusů. Vyrobené kusy mohou být nahrazeny také počtem provedených operací stroje.
Příklad: Hodnotíme výkonnost za měsíc září, kdy stroj vyrobil 3496 ks výrobku. Dle plánu měl být stroj schopen za měsíc září vyrobit 4000 ks výrobku. Výkonnost stroje je tedy 87,4 %.
Ač tento výpočet vypadá velice jednoduše, může být docela problematický, a to zejména s ohledem na správné určení plánovaného počtu vyrobených kusů či provedených operací. Pokud se nejedná o stroj, který provádí jednu opakovanou operaci celý měsíc, je určení plánovaného počtu často složité, někdy i nemožné. Například u obráběcího CNC stroje v zakázkové výrobě není možné jeho chod takto kvantifikovat. Pokud se jedná o stroj, kde je možné určit plánovaný počet výrobků nebo operací, je potřeba mít také na paměti, že plánovaný počet nemusí odpovídat reálnému potenciálu stroje a tudíž se může stát, že bude reálně vyrobeno víc kusů než bylo plánováno, čímž hodnota výkonnosti bude větší než 100 %, což je pro výpočet OEE nežádoucí. Na plánovaný počet kusů / operací by mělo být nahlíženo jako na maximální dosažitelný počet, který nikdy nebude nižší než skutečný vykázaný počet.
Dále je u tohoto výpočtu nutné brát v potaz, že plánovaný počet kusů či operací musí být vypočten za dobu, od které jsou odečteny odstávky stroje, jak je vidět v následujícím příkladu.
Příklad: Stroj by měl dle plánu za měsíc září vyrobit 4000 ks. Stroj běží každý den v měsíci a to 24 hodin denně. Tři dny z měsíce byl stroj v odstávce kvůli údržbě. Byl v provozu tedy jen 27 dní ze 30. Plánovaný počet kusů na měsíc září tedy není 4000 ks, ale jen 3600 ks. K tomuto se došlo výpočtem 3600 = 4000 * (27 / 30). Pokud tedy stroj vyrobil reálně 3496 ks, jak je uvedeno v předchozím příkladu, není jeho výkonnost 87,4 %, ale je vyšší a to 97,1 % = 3496 / 3600.
Výkonnost přes časové plnění normy
Další možnou metodou je výpočet výkonnosti přes plnění časové normy. Jedná se o podíl součtu všech časových norem výrobků vyrobených v hodnoceném intervalu a reálném čase výroby.
Příklad: Hodnotíme výkonnost za měsíc září, kdy stroj vyrobil 240 ks výrobku. Časová norma na 1 ks výrobku je 0,5 hodiny. Reálná výroba bez odstávek v měsíci běžela 150 hodin. Výkonnost je tedy 80 % = (240 * 0,5) / 150.
Aby daný výpočet fungoval, je nutné mít správně nastaveny normy výrobků. Norma musí být opět stanovena tak, aby ji nebylo možné překročit a nevznikala tak výkonnost vyšší než 100 %. I z tohoto důvodu opět není tento způsob vhodný pro výrobu s velkým množstvím neopakujících se operací či výrobků. Pokud však pro výpočet nejsou k dispozici žádné jiné parametry, než právě normy a reálný čas výroby, je možné tento vzorec použít.
Výkonnost přes čas produktivního běhu stroje
V případě, kdy Vaše výroba disponuje senzory, které měří běh stroje a je možné přes ně objektivně určit, kdy je stroj produktivní a kdy ne, je ideální použít pro výpočet podíl času produktivního běhu stroje a celkového času běhu stroje bez odstávek. Pokud počítání kusů či porovnání časových norem není možné nebo dostatečně objektivní, je měření výkonnosti přes produktivní čas běhu stroje v podstatě jedinou objektivní variantou, jak výkonnost zařízení změřit.
Příklad: Hodnotíme výkonnost za měsíc září, stroj po odečtení odstávek běžel celkově 150 hodin. Dle senzorů ve stroji víme, že 120 hodin se točilo vřeteno stroje a ve stroji přitom byl upnutý obrobek. Výsledná výkonnost stroje je tedy 80% = 120 / 150.
Výhodou tohoto postupu je určitě to, že nemusíte počítat počty vyrobených kusů, což v některých případech není objektivní hodnotící parametr. Také nemusíte spoléhat na správnost časových norem, které zejména v zakázkové výrobě nemusí být zdaleka tak přesné, jak by pro objektivní hodnocení bylo potřeba. V neposlední řadě se nemusíte starat o to, že by nastal nežádoucí případ, kdy je výkonnost větší než 100 %, jelikož produktivní čas běhu zařízení nikdy nemůže být větší než celkový čas běhu zařízení.
Aby tento výpočet poskytl relevantní hodnotu, je velice důležité dobře nastavit kritéria pro rozpoznání produktivního času běhu zařízení. Pokud by například stroj mohl v různých situacích vykazovat, že je v produktivním běhu, a přitom produkovat výrobky různou rychlostí, došlo by tím ke snížení objektivity vypočítané výkonnosti. Jedná-li se však například o hodně různorodou zakázkovou výrobu, je lepší mít ukazatel výkonnosti, který v některých případech není ze 100 % objektivní, než nemít ukazatel žádný.
Další možnosti pro výpočet výkonnosti
Pokud ani jeden z výše uvedených přístupů není možné na konkrétní charakter výroby aplikovat, je nutné hledat jiné indikátory a souvztažnosti, které by výkonnost mohly reprezentovat. Jsou však operace a obory, kde může být měření výkonnosti nerealizovatelné nebo dokonce nežádoucí. Zejména se jedná o operace, kde není přímá úměra mezi délkou trvání operace a podílem dokončenosti výrobku.
Dostupnost
Další složkou, kterou musíme pro výpočet OEE znát, je dostupnost zařízení. Ta je vypočítána jako podíl skutečné doby běhu zařízení a plánované doby běhu zařízení.
Skutečná doba běhu zařízení je doba, po kterou bylo zařízení k dispozici pro produkci, tedy doba kdy bylo možné na něm vyrábět. Také se dá říct, že se jedná o celkový čas, kdy by zařízení mělo být v provozu, ze kterého jsou odečteny odstávky.
Plánovaná doba běhu zařízení je celkový čas, kdy je zařízení k dispozici za předpokladu, že nejsou žádné odstávky.
Příklad: V jednosměnném provozu od pondělí do pátku je za jeden týden stroj k dispozici 40 hodin. V daném týdnu bylo provedeno několik odstávek stroje v celkovém trvání 5 hodin. Celková dostupnost stroje je 87,5 % = (40 - 5) / 40.
Kvalita
Poslední složkou potřebnou pro výpočet OEE je kvalita. Zde často nastává problém v tom, jak tento ukazatel určit. Běžným postupem je výpočet přes podíl kusů v uspokojivé kvalitě a celkového počtu vyrobených kusů.
Příklad: Za měsíc září bylo vyrobeno 3496 ks výrobku z čehož 184 ks byly kusy v kvalitě, která není uspokojivá a nelze je tedy dodat zákazníkovi. Kvalita je tedy 94,74 % = (3496 - 184) / 3496.
Tento postup však není možné aplikovat pokud nemáte zavedený systém kontroly kvality nebo každý výrobek, který projde daným výrobním zařízením, má jinou hodnotu a výrobní čas a není možné je tedy pro výpočet jednoduše sčítat.
Pokud parametr kvality nejste schopni dopočítat, je možné místo něj do vzorce dosadit 1, čímž se výsledné OEE bude skládat pouze z výkonnosti a dostupnosti. Výsledek bude odpovídat situaci, kdy je kvalita ve výrobě na hodnotě 100 %, tedy nejsou žádné vadné kusy.
Využití OEE
Samotný výpočet OEE je jen začátek. Poté co zjistíte, jaké jsou hodnoty OEE, výkonnosti, dostupnosti a kvality, přichází na řadu další a mnohem důležitější fáze, a tou je využití těchto hodnot ke zlepšení aktuálního stavu.
Hlavní myšlenkou u těchto ukazatelů je, že pokud nevíte, jaký je aktuální stav, není možné objektivně hodnotit případné zlepšení či zhoršení situace. Platí zde poučka “co neměřím, to neřídím”.
Ať už použijete OEE pro hledání nedostatků ve výrobních procesech, motivaci zaměstnanců ke zvýšení výkonu výměnou za odpovídající odměny či jako hodnotící parametr pro vedoucí pracovníky ve výrobě, vždy myslete na to, že neexistuje univerzální škála toho, které hodnoty jsou dobré a které špatné. Pro některý druh výroby bude OEE 80 % nedostatečné, pro jiný může být 50 % skvělý úspěch. Ideální je jít cestou postupného zlepšování, kde spodní hranice bude začínat na hodnotách, které byly bez větších zásahů naměřeny za období alespoň třech po sobě jdoucích měsíců.
Měření OEE Vám také může pomoci ke zpřesnění časových norem výrobků a jako další podklad pro výpočet kapacity výroby.
Cílem každé výroby by mělo být neustálé zlepšování a měření OEE je jednou z důležitých součástí tohoto procesu.