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提升设备整体效能这样来计算

发表时间:2019-07-17 17:27:41

  随着市场竞争的日益激烈以及原材料成本的不断上涨,标签印刷企业普遍面临着很大的生产压力,在微利时代一个企业要想获得利润最大化,最大程度的挖掘和改善生产车间的生产效率显得尤为重要。然而,笔者在实际走访企业过程中发现,标签印刷企业的整体效能偏低,看似良好运作的生产车间实际上并没有以最好的状态进行工作,存在人机配合差异、产品特性与设备运用匹配度不高、工厂规划与生产运营管理缺失等问题,无形中给企业带来了巨大的损失。
  在此,笔者结合多年的企业管理经验以及在实际走访企业过程中发现的问题,通过什么是整体设备效能(OEE)、整体设备效能(OEE)六大损失解析以及六十秒快速换线三大模块,层层深入分享下如何通过有效措施来快速提升设备的整体效能,以飨读者。
  什么是OEE?
  在实际生产过程中,多数企业往往会采用传统效率衡量方式来计算生产上的时间损失,一般涵盖生产转换和故障停机两方面,而忽略了部件、设备损坏,设备速度缓慢以及计划外停机等带来的时间损失,使得评估数据和最终效益数据有所差别。而整体设备效能(Overall Equipment Effectiveness,OEE)是一种严格的机器整体性能的衡量手段,用来揭示时间浪费存在于哪个环节,并统计出实际生产过程中的各种时间浪费,进而改进生产车间的生产效率,实现利益最大化。
  OEE的基本公式:OEE=可用时间×劳动生产率×质量。其中,
  可用时间(%)=(可使用总工时-窝工时间损失)/可使用总工时*100%=运作时间/可使用总工时*100%;
  劳动生产率(%)=(操作时间-速度损失)/运作时间*100%=有效运行时间/运作时间*100%;
  质量(%)=(加工产品数量-缺陷数量)/加工产品数量*100%=合格数量/加工产品数量*100%;
  通过上面的公式可进行以下的换算,即:
  OEE=可用时间×劳动生产率×质量=运作时间/可使用总工时*有效运行时间/运作时间*合格数量/加工产品数量*100%=计划节拍*合格数量/可使用总工时*100%
  总的来说,有价值开动时间占可使用总工时的比例即为设备的整体效能。由此可见,通过OEE的计算可以准确地告诉我们设备的效率如何,设备真正用于加工合格产品的时间是多少,即设备真正有多少时间是在创造价值产品,从而利于我们找出生产环节中的损失。
  提到OEE,必须要知道影响OEE指标的6大损失(即机器故障、换线、计划外停工、速度降低、损坏、质量缺陷)。六大损失用来反映设备的主要损失原因,通过统计各种时间浪费来消除在OEE管理中存在的浪费。如图1所示。
注:在不同企业,可能将刀具换刀操作定义为计划停机,或者本班出现了设备的异常停机,那么下个班的整体维修是属于计划停机,因此计划内停工排除在OEE计算之外。
图1 OEE六大损失降低机器效能图例说明
  OEE六大损失解析
  通过以上的介绍可以看到OEE与六大损失之间的关联,下面则分别详细描述各大损失主要出现的情况,以便企业更好的进行分类汇总,确定相关负责人。
  1. 机器故障
  定义:由于机器故障而浪费的时间,可由操作员预定系统来测量。
  应对措施:通过总生产维护;操作员自己维护;分析数据记录和帕拉图查找原因,采用系统化的源问题解决法来确定问题的优先排序。
  2.换线
  定义:未经调整的设备全速运转情况下最后一个良好的旧产品到第一个良好的新产品间的时间,可通过操作员预定系统来测量。
  应对措施:运用六十秒即时换线(SMED)方法来缩短换线时间(包括运转中更换原材料,如采用新线等);通过业绩管理来按照标准监控换线时间是否合格;实施持续改善行动。需要注意的是,虽然我们的目标是保持约10%的时间用于换线,但这里是为保证能批量生产。
  3.计划外停工
  定义:机器故障停工或换线以外的原因造成的计划停工所损失的时间(如停工时间少于5分钟,开工推迟、完工提前等),可由操作员预定系统来测量。
  应对措施:班组长在生产过程中应该安排时间观察流程,注意并记录短暂停工时间(“周期练习”);理解计划外停工的主要原因,实施有重点的根源问题解决方法;明确确定工作时间标准;通过监控来记录停工时间,不断提高数据准确性能。
  4. 速度降低
  定义:由于机器运转速度低于流程设计标准而造成的时间损失,一般由PLC控制器来衡量。
  应对措施:明确实际设计速度和设备的最大速度,以及造成速度受限的物理原因;请工程人员进行程序检查并进行修改;应用持续改善来查找设备低速的原因并对设计速度提出质疑。
  5.损坏
  定义:工艺处理流程中,线上被查出的产品,由手写废品记录登记测量(注:如果每个产品的损坏会造成生产该产品全部时间的损失,则将损坏产品数量转化为时间损失)。
  应对措施:了解产品损坏的原因以及发生的时间和地点,然后运用根源问题解决方法来解决;使用六十秒即时换线(SMED)技术来减少甚至消除设置调整的必要性,并实现标准化的第一轮通过流程;如果因为进线部件和原材料的变化而导致产品损坏,从而需要进行调整来补偿,就要建立产品质量拒收限制,并使供应商质量管理也参与到该管理流程当中。
  6.质量缺陷
  定义:在线末或生产流程结束后出现的有缺陷产品,由人工记录拒收情况来测量(注:如果每个产品的损坏造成了生产该产品全部时间的损失,从而将损坏产品数量转化为时间损失;如果返工不在线内进行)。
  应对措施:通过以往数据记录,分析了解工艺流程的变化特征;运用根源问题解决工具(如5个为什么,问题解决表,鱼骨表以及PDCA)排查;向造成质量问题的有关人员反馈质量问题。
  六十秒即时换线(SMED)
  六十秒即时换线 (Single Minute Exchangeof Dies,SMED),是一种快速和有效的换线方法,可以将换线时间缩减到最短,实现即时换线。顾名思义,其目的旨在缩短作业转换的时间,而其关键点又在于划定内部作业转换和外部作业转换,并将内部作业转换尽可能地变为外部作业转换,然后尽可能地缩短内、外部作业转换时间。在实际生产过程中,导入SMED可以通过以下5大步骤实现。
  第一步:观察当前的流程,采集目前有关换线的数据。首先,确保观测人员的人数和工具放置人员的人数是否相同;随后,观测整个换线过程,包括从换线前最后一件产品生产直至换线后第一件产品生产,期间包括时间在内,记录下所有的动作,不放过任何机会,必要的地方可以通过录像记录活动,记录单如图2所示。
  第二步:区分内部和外部的要素,将内部的换线时间与外部换线时间区分开来,缩短换线时间。对第一步搜集到的当前换线数据先进行分析,然后确定在停机前后有哪些事情可以做,制作工具更换流程记录,供每个参与的人员使用,记录单如图3所示。
  第三步:将内部作业转移到外部,缩短换线时间。对内部的活动进行严格的检查分析;查看第一步中发现的机会,集思广益地讨论新的办法和创意;工具采取标准化管理,确保每件物品(工具、流程记录表、原材料、人力、固件、胶布台和规尺)在正确的时间摆放在正确的位置。
  第四步:减少内部工作,换线步骤做到标准化之后,发现并排除换线过程中的浪费。常规的方法是利用平行作业,旋转式一次锁定方法,触摸式夹钳系统,工具放置方法/位置统一,工具尺寸统一,材料、油墨放置位置统一,详细的更换流程记录,改良设置避免调试等方法排除换线中的浪费。此外,在进行印版更换时,一般来说,其中一半以上的时间都在用于颜色和套印位置的调整,而导入SMED设置之后,这段时间就可以节省了。
  第五步:减少外部作业,在缩短了内部换线时间之后,想办法减少机器运行期间支持人员的工作量。可以通过如下方法来改良外部工作的构成情况:①把印版存放在机器旁边;②在机器旁边设有手工工具台;③把规尺,胶布台存放在机器旁边;④备好印版更换准备的核查清单;⑤提供详细的印版更换流程记录单。
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