Was ist die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness)?
Die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE) ist ein Fertigungsstandard zum Messen der Produktivität von Anlagen, Prozessen und Geräten. Der Key Performance Indicator OEE zeigt, wie effizient Unternehmen den Produktionsprozess verwalten, indem sie die Anlagenverfügbarkeit, die Anlagenleistung und die Produktqualität berechnen.
Faktoren der Gesamtanlageneffektivität
Drei Hauptfaktoren bestimmen die Leistung von Fertigungsanlagen: Produktqualität, Verfügbarkeit und Leistungseffizienz. Unternehmen, die erstklassige OEE-Werte anstreben, brauchen in jeder Kategorie die folgenden Prozentsätze:
- Produktqualität: Die Qualität berücksichtigt Fehler und schließt Teile ein, die nachbearbeitet werden müssen. Eine Bewertung von 100 Prozent bedeutet, dass die Anlage keine Fehler produziert.
- Verfügbarkeit: Bei der Verfügbarkeit werden sowohl geplante als auch ungeplante Ausfallzeiten während der Produktion berücksichtigt. Ein Wert von 100 Prozent bedeutet, dass die Anlage während der Produktion keine Ausfallzeiten hat.
- Leistungseffizienz: Bei der Leistung sollten kleine Stopps und langsame Zyklen berücksichtigt werden. Prozesse, die ohne Unterbrechungen oder langsame Zyklen ablaufen, haben eine Bewertung von 100 Prozent.
Eine Anlage mit einem OEE-Wert von 100 Prozent produziert beispielsweise immer qualitativ hochwertige Produkte ohne Ausfallzeiten. Eine Anlage mit einem OEE-Wert von 60 Prozent erfüllt dagegen in 40 Prozent der Fälle die Qualitätsstandards nicht.
Kennzahlen für die Gesamtanlageneffektivität
Die Overall Equipment Effectiveness dient nicht nur als Basis zum Verfolgen des Fortschritts und für die Beseitigung von Produktionsabfällen, sondern auch als Benchmark für den Vergleich der Leistung von Anlagen mit ähnlichen Anlagen des Unternehmens, mit Industriestandards oder mit den Ergebnissen verschiedener Schichten für dieselbe Anlage.
Die Kennzahlen für Overall Equipment Effectiveness sind:
- 100 Prozent: Die Produktion ist perfekt. Die Anlage produziert Qualitätsware so schnell wie möglich und ohne Ausfallzeiten.
- 85 Prozent: Ein Weltklasse-Wert für Hersteller, die Einzelprodukte wie Autos, Möbel, Spielzeug und Smartphones produzieren. Die meisten Unternehmen streben langfristig eine OEE-Bewertung von 85 Prozent an.
- 60 Prozent: Eine faire Bewertung für Hersteller mit Verbesserungsmöglichkeiten.
- 40 Prozent: Eine niedrige Bewertung, die aber für neue Hersteller üblich ist.
Im Idealfall empfehlen Experten, dass Unternehmen eine OEE-Bewertung von mindestens 77 Prozent aufrechterhalten.
Die Vorteile des KPI Overall Equipment Effectiveness
Die Umsetzung einer OEE-Strategie kann Unternehmen dabei helfen, ihre Produktionsziele zu erreichen. Sie gibt ihnen die Flexibilität, ihre Prozesse proaktiv und in Echtzeit zu optimieren, Ausfallzeiten und Kosten zu reduzieren und gleichzeitig die Produktionskapazität, Qualität und Effizienz zu verbessern. Zu den Vorteilen des KPI gehören:
- Bessere Investitionsrendite (ROI) für Anlagen.
- Erhöhte Wettbewerbsfähigkeit durch minimierte Produktionsausfälle.
- Senkung der Wartungskosten durch Minimierung ungeplanter Ausfallzeiten.
- Maximierung der Mitarbeiterproduktivität durch angemessenen Einsatz von Ressourcen.
- Ermöglicht Unternehmen, ihre Leistung zu visualisieren und auf der Grundlage von Produktionsdaten verbesserungswürdige Bereiche zu erkennen.
Bei korrekter Implementierung bietet der KPI Unternehmen ein Verständnis ihrer Produktionsprozesse. Diese Informationen helfen den Unternehmen, ihre Produktion zu verbessern und innerhalb ihrer Branche wettbewerbsfähig zu bleiben. Außerdem können sie ihren ROI für produktionskritische Anlagen maximieren.
So berechnen Sie den KPI zur Gesamtanlageneffektivität
Die Formel zur OEE-Berechnung lautet:
Gesamtanlageneffektivität = Verfügbarkeit x Leistung x Qualität
So wird jede Kennzahl berechnet:
Verfügbarkeit = Durchlaufzeit / Geplante Produktionszeit
Leistung = (Ideale Zykluszeit x Gesamtzahl) / Durchlaufzeit
Qualität = Gute Anzahl / Gesamtzahl
Beginnen Sie mit der Definition und Quantifizierung Ihrer drei Hauptfaktoren:
- Verfügbarkeit: Die Verfügbarkeit wird berechnet, indem die tatsächlichen Betriebsstunden durch die gesamte Arbeitsschicht geteilt werden. Eine Anlage mit einer Stunde geplanter Ausfallzeit ist beispielsweise in einer 8-Stunden-Arbeitsschicht insgesamt sieben Stunden in Betrieb. Um die Verfügbarkeit der Anlage zu berechnen, dividiert das Unternehmen sieben durch acht Stunden. Die Verfügbarkeit beträgt 87,5 Prozent.
- Leistungseffizienz: Die Leistungseffizienz wird berechnet, indem die Anzahl der verarbeiteten Einheiten mit der idealen Zykluszeit für jede Einheit multipliziert und dann durch die tatsächliche Betriebszeit geteilt wird. Eine Anlage, die beispielsweise 440 Einheiten mit einer idealen Zykluszeit von 0,5 Minuten für jede Einheit in 420 Minuten produziert, hat eine Leistungseffizienz von 52,38 Prozent.
- Rate der Qualitätsprodukte: Dieser Wert gibt an, wie viele der produzierten Einheiten die erforderlichen Qualitätsstandards erfüllen. Wenn von 440 Einheiten nur 435 Produkte von akzeptabler Qualität sind, beträgt der Anteil der Qualitätsprodukte 97,73 Prozent.
Sobald Sie Ihre drei Zahlen haben, multiplizieren Sie sie, um Ihren Prozentsatz für die Gesamtanlageneffektivität zu berechnen. Das oben genannte Unternehmen hätte einen OEE-Wert von 44,79 Prozent, also 87,5 Prozent x 52,38 Prozent x 97,73 Prozent.
Wie Sie die Gesamtanlageneffektivität verbessern
Unternehmen sollten stets bestrebt sein, ihre OEE-Bewertung zu optimieren. Dies können sie erreichen, indem sie Ineffizienzen und Verluste in ihren Prozessen reduzieren. Diese Verluste beeinträchtigen die Effektivität einer Anlage:
- Ausfälle von Anlagen
- Einrichten und Einstellen von Anlagen
- geringfügige Produktionsunterbrechungen
- verringertes Produktionstempo
- defekte Produkte
Die ersten beiden Verluste wirken sich auf die Verfügbarkeit aus, während die nächsten beiden die Leistung beeinträchtigen. Der letzte wirkt sich auf die Qualität aus. Das Identifizieren und Minimieren dieser Verluste verbessert die Gesamt-OEE eines Unternehmens. Tipps zur Verbesserung des OEE-Werts:
Schlanke Fertigung
Lean Manufacturing konzentriert sich auf die vollständige Nutzung von Ressourcen, um Verschwendung zu vermeiden und den Herstellern zu ermöglichen, mit weniger mehr zu erreichen. Zu den bekannten Konzepten im Zusammenhang mit der schlanken Fertigung gehören die Wertstromanalyse und Kaizen.
Priorisieren Sie unternehmenskritische Anlagen
Indem Sie sich auf die Anlagen und Einrichtungen konzentrieren, die bei einem Ausfall einen Welleneffekt haben, können OEE-Verbesserungen die gesamte Wertschöpfungskette durchdringen, ohne dass Sie sich auf eine einzige Maschine konzentrieren. In dieser Hinsicht ist die Maschine das Herzstück Ihres Betriebs. Es ist unerlässlich, dass die Maschinen über ein kosteneffizientes Wartungsprogramm gut gepflegt werden, das sicherstellt, dass sie so lange wie möglich in Betrieb bleiben.
Nutzen Sie die Datenerfassung in Echtzeit
Vernetzte Fertigungsanlagen und intelligente Fabriken nutzen vernetzte Geräte, um Daten in Echtzeit zu erfassen und zu analysieren, oft mithilfe von Computing-Funktionen. Diese Geräte bieten wertvolle Informationen über die Gesamtanlageneffektivität. Die gesammelten Daten können zudem kombiniert und analysiert werden, um tiefere Einblicke zu gewinnen.
Das Sammeln von Maschinen- und Bedienerdaten in Echtzeit und deren Kontextualisierung für die Verwendung im gesamten Betrieb sorgt für einen unmittelbaren Produktivitätsschub auf der Grundlage sichtbarer Verantwortlichkeit. Sowohl Bediener als auch Manager können leicht erkennen, wo sie in Bezug auf die Produktionsziele stehen sowie Maschinen identifizieren, die im Rückstand sind oder bei denen es zu Ausfallzeiten kommt. Ohne genaue Produktionsdaten in Echtzeit sind Hersteller gezwungen, sich mit ungenauen, papierbasierten Daten zu befassen, die bei der Lösung von Problemen in der Fertigung weit weniger nützlich sind.
Ausgangspunkte begreifen
Häufig gehen OEE-Probleme auf frühere Situationen zurück, die erst in einer späteren Phase der Produktion auftauchen. Dies kann sogar bis zu Beschaffungsprozesse zurückreichen. Um der Gesamtanlageneffektivität auf den Grund zu gehen, müssen Sie zunächst die Zahnräder der Produktion selbst verstehen und wie sie sich gegenseitig beeinflussen.
Nicht alle Werte sind gleichwertig
Was in einem Unternehmen einen großen Unterschied ausmacht, ist in einem anderen von geringem Wert. Es ist wichtig, die OEE-Formeln an den tatsächlichen Wert Ihres Unternehmens anzupassen, da sonst verzerrte Ergebnisse zu unzureichenden Ergebnissen führen. Jeder Hersteller sollte individuell entscheiden, welche Kennzahlen am wichtigsten sind und sich auf deren Verbesserung konzentrieren.
Intelligente Wartung
Das Sicherstellen, dass die Maschinen während der geplanten Produktionszeit in Betrieb bleiben können, ist eine wichtige Komponente der Gesamtanlageneffektivität (Verfügbarkeit). Aus diesem Grund ist ein starkes Wartungsprogramm unerlässlich, das Herstellern hilft, den Mittelweg zwischen unnötigen und teuren Wartungsmaßnahmen und einer reaktiven Wartung zu finden. Fortgeschrittene Wartungsteams setzen auf eine vorausschauende Wartungsstrategie, die es ihnen ermöglicht, drohende Maschinenausfälle zu erkennen und das Problem zu beheben, bevor es auftritt. Gleichzeitig stellen sie sicher, dass sie ihre Anlagen nicht so übermäßig warten, dass die Kosten den Nutzen übersteigen.
Optimierung der Maschinenwartung
Wie wirken sich die Umgebungsbedingungen Ihrer Maschinen auf deren Leistung aus? Überschüssiger Schmutz, Fett, Öl, Dämpfe, Vibrationen und Staub können sich auf die Effektivität der Maschinen auswirken.
Nahtlose Integrationen
Das Verbinden von Systemen für nahtlose Informationen und Einblicke ist entscheidend für die Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität. Sobald Hersteller ihre Maschinen und Abläufe überwachen und automatisch Daten sammeln, können sie diese mit anderen Systemen integrieren und die Effizienz zu steigern. Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle, die durch die Integration verschiedener Systeme entstehen. Das Wichtigste dabei ist, dass die Grundlage auf den Daten beruht, die der Produktion am nächsten sind: Maschinen und Bediener in der Fertigung.
Fazit
Erfolgreiche Fertigungsbetriebe überwachen konsequent mehrere kritische Anlagenparameter, die zur Betriebsleistung beitragen. Die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE) ist eine solche Kennzahl, die Unternehmen hilft, den Prozentsatz der produktiven Fertigungszeit zu ermitteln. Sie unterstützt Betriebsleiter dabei, die zugrundeliegenden Verluste zu erkennen, Verschwendung zu beseitigen, Fortschritte zu bewerten und Fertigungsprozesse zu verbessern. Die Kennzahl identifiziert Anlagen mit unzureichender Leistung und stellt eine Verbindung zwischen schlechter Leistung und Verfügbarkeits-, Leistungs- und Qualitätsproblemen her. Diese Informationen liefern nützliche Erkenntnisse für die Planung, Terminierung und Durchführung von Wartungsaktivitäten. Langfristig hilft die Gesamtanlageneffektivität dabei, Instandhaltungsstrategien zu optimieren und Kosten zu senken.
