Co to jest OEE?

OEE jest wskaźnikiem efektywności, który pozwala nam porównywać, analizować i doskonalić, efektywność wykorzystania zasobów technicznych w procesach produkcyjnych. Odbywa się to dzięki identyfikacji i eliminacji marnotrawstwa, pogrupowanego do trzech kategorii (strat wynikających z Dostępności, Wykorzystania i Jakości). OEE integruje wykorzystanie czasu pracy zasobów technicznych i wykorzystanie materiałów. Mówiąc najprościej – identyfikuje procent czasu produkcji, który jest naprawdę produktywny.

Jak obliczyć OEE? Wzór na OEE

Do obliczania OEE wykorzystuje się wiele formuł, które różnią się założeniami i celami, na których realizację są zorientowane. Klasyczna formuła rachunku OEE została opisana przez Seiichi Nakajimę („TPM tenkai” 1982):

               OEE = Dostępność x Wydajność x Jakość

gdzie:

nominalny czas  – np. jednostki planistycznej – np. zmiana = 480 min., doba 1440 min.
zatrzymania planowe – np. prewencyjne działania UR, działania Autonomicznego UR, przezbrojenia, przerwy socjalne,
zatrzymania nieplanowe – np. awarie.

operacyjny czas produkcyjny – czas produkcyjny z rozliczenia Dostępności.

scrap – sztuki, które trwale utraciły zdolność spełnienia wymagań,
rework – sztuki, które nie spełniają wymagań, ale mogą je spełnić po ponownym przetworzeniu w części procesu.

Przykładowo:

Analizujemy 1 zmianę produkcyjną (6.00 do 14.00) – 480 minut

Planowe zatrzymania:

• Autonomiczne UR – 15 minut
• Przezbrojenie – 40 minut

Nieplanowe zatrzymania:

• Awaria – 30 minut

Dostępność = 82,29%

• Całkowity rzeczywisty wynik produkcyjny ze zmiany (zgodny + niezgodny) – 350 szt.
• Nominalna wydajność maszyny (normatywny czas cyklu) – 1 szt./min.

Wydajność = 88,61 %

Czynnik Wydajności w rachunku OEE pokazuje nam relację pomiędzy tym, ile rzeczywiście wyprodukowaliśmy, a tym, ile powinniśmy wyprodukować, mając do dyspozycji operacyjny czas produkcyjny, wynikający z rozliczenia Dostępności!

• Defekty – sztuki niezgodne (scrap + rework) – 14 szt.

Jakość = 96%

OEE = Dostępność x Wydajność x Jakość = 82,29% x 88,61% x 96% = 70%

Tak scharakteryzowane OEE, stanowi uniwersalny wskaźnik poziomu wykorzystania zasobów technicznych organizacji, niezbędny w szczególności w procesie planowania i harmonogramowania produkcji – pokazuje nam, ile czasu zasobu technicznego w jednostce planistycznej, zostanie wykorzystane na realizację zleceń. Gdybyśmy chcieli się dowiedzieć, ile jednostek określonego produktu wyprodukujemy w planowanym okresie, wystarczy pomnożyć ilość czasu produkcyjnego, dostępnego nominalnie w tym okresie, przez 70% i wynik podzielić przez normatywny czas cyklu dla danego produktu.

Dlaczego stosujemy inne formuły rachunku OEE?

Problemem wynikającym z posługiwania się klasyczną formułą OEE (Nakajimy) jest to, że nie pomaga ona w formułowaniu i adresowaniu celów doskonalenia, w szczególności w przypadku Dostępności. Wątpliwości dotyczą w szczególności:

• stałych wyłączeń z tytułu np. przerw socjalnych, codziennych spotkań produkcyjnych, czy też czasu poświęcanego na Autonomiczne UR – dlaczego mielibyśmy czas, w którym nie planujemy realizacji zleceń produkcyjnych czynić przedmiotem analizy Dostępności? Tego czasu nie możemy zredukować, więc nie będzie on przedmiotem doskonalenia!
• sposobu uwzględniania czasu przezbrojeń – pamiętajmy, że pierwotnie rachunek OEE miał służyć formułowaniu celów dla funkcji UR (w modelu TPM). Czas przezbrajania ma dwa aspekty: pierwszy – czas realizacji przezbrojenia w określonej konfiguracji zależy od UR (można go redukować stosując SMED), drugi – liczba przezbrojeń w okresie (np. zmianie, dniu czy tygodniu) zależy wyłącznie od funkcji Planowania Produkcji i sposobu kolejkowania zleceń.

Oznacza to, że niskie wartości Dostępności mogą być, w powyższych przypadkach, skutkiem decyzji niezależnych od funkcji Utrzymania Ruchu. Zatem, aby zachować wartość wskaźnika OEE jako narzędzia służącego formułowaniu celów dla UR, musimy zastosować inną formułę niż klasyczne OEE Seiichi Nakajimy.

Kolejnym problemem, który wywołuje potrzebę stosowania różnych formuł jest osiąganie anomalnych wyników (przekraczających 100%) w rachunku Wydajności. Taki skutek jest najczęściej powodowany przez błędy w normowaniu nominalnej wydajności tj., jeśli rzeczywisty czas potrzebny na przetworzenie jednostki produktu jest niższy niż normatywny. Żeby wyeliminować dezinformujący skutek wyniku OEE, w którym Wydajność jest wyższa niż 100%, stosujemy formułę ustalającą limit na 100%.

Rachunek OEE wg formuły Forda.

Rachunek OEE wykorzystywany w koncernie Forda adresuje pierwszy z powyższych problemów tj. stałe wyłączenia z Dostępności, czyli czas, do którego nie są harmonogramowane zlecenia produkcyjne.

Dostępność:

Wydajność:

Jakość:

OEE = F x I x K = 94,44% x 95,29% x 98,02% = 88,21%

Gdybyśmy w rachunku Dostępności zastosowali, dla powyższych danych, formułę Nakajimy to wyglądałoby to tak:

I wypadkowe OEE = 88,54% x 95,29% x 98,02% = 82,70%

Na powyższym przykładzie widzimy, że formuła Forda dostarcza wskaźnika, który lepiej pokazuje efektywność działań funkcji UR – dopasowanie działań planowych i prewencyjnych pozwoli ograniczyć czas awarii i poprawić Dostępność maszyn.

Uwzględnianie czasu przezbrojeń w rachunku Dostępności

może odbywać się na kilka sposobów, o których wyborze zdecydujemy ze względu na skutek jaki chcemy osiągnąć. Przykładowo:

Rachunek Dostępności uwzględniający przezbrojenia

Wykorzystanie tej (maksymalnej) formuły, wskazuje jako obszar doskonalenia zarówno nieplanowe zatrzymania (awarie), jak i przezbrojenia.

Rachunek Dostępności uwzględniający tylko planowe przezbrojenia

Wykorzystanie drugiej formuły pozwala widzieć jako przedmiot doskonalenia UR, nie tylko awarie, ale również odchylenia od normatywnego czasu przezbrajania.

Rachunek Dostępności nieuwzględniający przezbrojeń

W tym przypadku, obszarem doskonalenia są wyłącznie nieplanowe zatrzymania – awarie.

Limitowanie wyniku Wydajności.

Rachunek OEE bez limitu wydajności.

Rachunek OEE z limitem wydajności 100%.

Wykorzystywanie drugiej formuły pozwala, w sposób niezakłócony, widzieć problemy z Dostępnością i Jakością, czynniki decydujące o wartości OEE. Dopuszczenie dla Wydajności wartości wyższych niż 100% sztucznie podnosi wartość OEE, zmniejszając czujność zainteresowanych funkcji (planowanie produkcji, UR, Jakość). Tymczasem jest to oczywisty błąd w normowaniu (work measurement) czasu cyklu – pojawienie się dla Wydajności wartości przekraczającej 100% powinno stanowić sygnał dla ponownego normowania!

Jak interpretować wskaźnik OEE w praktyce?

Sama znajomość wzoru OEE to dopiero początek. Niezwykle ważne jest umiejętne analizowanie wyników OEE i wyciąganie wniosków, które przełożą się na konkretne działania doskonalące w obszarze produkcji. OEE nie jest celem samym w sobie. To narzędzie diagnostyczne, które pokazuje, gdzie dokładnie tracimy efektywność. Jeśli wynik OEE jest niski, warto sprawdzić, który z trzech czynników (Dostępność, Wydajność czy Jakość) najbardziej wpływa na spadek wskaźnika.

W praktyce analizę OEE warto prowadzić regularnie, np. w cyklu tygodniowym lub miesięcznym. Pozwala to obserwować trendy, oceniać efekty wdrażanych usprawnień oraz planować i wdrażać działania prewencyjne. W wielu przedsiębiorstwach OEE staje się centralnym punktem systemów raportowania produkcji, ponieważ pomaga ustalać priorytety działań UR, planowania czy jakości.

Przykładowa interpretacja wyniku OEE

• OEE powyżej 85% – bardzo wysoki poziom efektywności, typowy dla organizacji z dojrzałym systemem TPM.
• OEE między 60% a 85% – poziom akceptowalny, lecz wymagający analizy poszczególnych strat.
• OEE poniżej 60% – sygnał alarmowy, wskazujący na istotne problemy z Dostępnością, Wydajnością lub Jakością.

Warto pamiętać, że wartość OEE nie jest uniwersalna dla wszystkich branż. Inne cele będą właściwe dla produkcji dyskretnej, inne dla procesowej czy montażowej. Dlatego interpretacja OEE powinna być zawsze osadzona w realiach konkretnego zakładu i rodzaju procesów.

OEE a ciągłe doskonalenie (Kaizen)

Wdrożenie regularnego pomiaru OEE to pierwszy krok do budowania kultury ciągłego doskonalenia. Analizując źródła strat, można wdrażać działania z zakresu Lean Manufacturing, SMED, TPM czy 5S. OEE pozwala łączyć dane z różnych obszarów – produkcji, utrzymania ruchu i jakości – tworząc spójny obraz efektywności całego zakładu.

Z tego powodu coraz więcej firm wykorzystuje systemy do automatycznego zbierania danych o OEE, jak np. Vorne XL. Dzięki nim można szybko identyfikować przestoje, błędy i defekty, a także oceniać skuteczność działań naprawczych w czasie rzeczywistym.

Podsumowanie

Wykorzystując wskaźnik OEE dla formułowania celów doskonalenia dla poziomu wykorzystania zasobów technicznych organizacji, powinniśmy wziąć pod uwagę powyższą analizę – musimy zdecydować o zastosowaniu odpowiednie formuły rachunku OEE. Ponadto, jeśli chcemy porównywać osiągane przez organizację wyniki dla wskaźnika OEE, czy to w ramach benchmarku wewnętrznego (pomiędzy podobnymi maszynami wewnątrz organizacji), czy zewnętrznego (z innymi organizacjami wykorzystującymi podobne maszyny), musimy mieć pewność, że wykorzystujemy taką samą formułę rachunku OEE.

Musimy również pamiętać, że wykorzystywanie wskaźnika OEE w procesach decyzyjnych, podlega takim samym regułom jakim podlegają wszystkie KPI (Key Performance Indicators):

• ważna jest, zarówno wartość wskaźnika dla poszczególnego okresu, jak i jego dynamika pomiędzy okresami (czy wartość rośnie, czy maleje od okresu do okresu),
• powinniśmy określić przedziały eskalacji (np. zielony – nie wymaga podejmowania działań, żółty wymaga zwiększenia nadzoru, czerwony – eskaluje do wdrożenia natychmiastowych działań typu „containment”)

Pamiętajmy również, że czynniki Dostępności, Wydajności i Jakości w rachunku OEE, mają różną wagę! Krótkoterminowy spadek Dostępności o 10% może być przedmiotem działań o charakterze Kaizen, podczas gdy 10% spadek Jakości, może wymagać wstrzymania produkcji, w obszarze dotkniętym problemem.