設備綜合效率OEE和計算方法

OEE(Overall Equipment Effectiveness),

即設備綜合效率，其本質就是設備負荷時間內實際產量與理論產量的比值。企業在進行OEE計算時常常遇到很多迷惑的問題，如工廠停水、停電、停氣等使設備不能工作，等待定單、等待排產計劃、等待檢查、等待上一道工序造成的停機，不知如何計算。本文引入非設備因素停機的概念，修改了OEE的算法，使計算得到的OEE更能夠真實反映設備維護的實際狀況，讓設備完全利用的情況由完全有效生產率這個指標來反映。更有利于管理觀測分析聚焦解決問題，那OEE對什么樣的生產線適用？

簡單的概括就是單機和已設備為主的流水線都適合這樣的指標來反映。

1、 OEE表述和計算實例

OEE= 時間開動率×性能開動率×合格品率

其中，時間開動率 = 開動時間/負荷時間

而，負荷時間 = 日歷工作時間-計劃停機時間

開動時間 = 負荷時間 - 故障停機時間 - 設備調整初始化時間

性能開動率 = 加工數量×理論加工周期/開動時間

合格品率 = 合格品數量/ 加工數量

在OEE公式里，時間開動率反映了設備的時間利用情況；性能開動率反映了設備的性能發揮情況；而合格品率則反映了設備的有效工作情況。反過來，時間開動率度量了設備的故障、調整等項停機損失，性能開動率度量了設備短暫停機、空轉、速度降低等項性能損失；合格品率度量了設備加工廢品損失。

OEE還有另一種表述方法，更適用于流動生產線的評估, 即

OEE= 時間開動率×性能開動率×合格品率

而，時間開動率 = 開動時間/計劃利用時間

而，計劃利用時間 = 日歷工作時間-計劃停機時間

開動時間 = 計劃利用時間 - 非計劃停機時間

性能開動率 = 完成的節拍數/計劃節拍數

其中,計劃節拍數 = 開動時間/標準節拍時間

合格品率 = 合格品數量/加工數量

這與前述的OEE公式實際上是同一的。

2、 流水線OEE表述和計算實例

OEE= 時間開動率×性能開動率×合格品率

需要這里說明的是這里默認一臺機停了，整條線都要停的原則來收集統計的數據，如果不是請遵照單機收集方可有意義；

其中，時間開動率 = 開動時間/負荷時間

而，負荷時間 = 日歷工作時間-計劃停機時間

開動時間 = 負荷時間 - 故障停機時間 - 設備調整初始化時間

性能開動率 = 加工數量×理論加工周期/開動時間

*注意：這里的理論加工周期是遵循瓶頸機器作為基準計算的*

合格品率 = 合格品數量/ 加工數量

*注意：這里的合格品數量是遵循最終下線合格數量作為基準計算的*

3、OEE的實質

如果追究OEE的本質內涵，OEE是企業管理作為評估和分析改善用的指標，核心是在后者，如果單從評估角度看待也可以采用簡易算法，其實就是計算周期內用于加工的理論時間和負荷時間百分比，請注意，當展開OEE公式，有OEE = 時間開動率×性能開動率×合格品率

= （開動時間/負荷時間）×（加工數量×實際加工周期/開動時間）×（理論加工周期/實際加工周期）×（合格產量/加工數量）

= （開動時間×加工數量×實際加工周期×理論加工周期×合格產量）/（負荷時間×開動時間×實際加工周期×加工數量）

約去分子、分母的公因子，OEE = （理論加工周期×合格產量）/負荷時間 = 合格產品的理論加工總時間/負荷時間

這也就是實際產量與負荷時間內理論產量的比值。

例如設ME243設備某日運轉情況如下：

A：當日之實勤時間＝60分×8小時＝480分

B：當日之計劃休止時間（生產計劃上之休止、計劃保養之休止、朝會及其他管理上之休止時間合計）＝20分

C：當日之停止損失時間（故障20分，換型準備20分，調整20分）＝60分

D：當日之生產量＝400個

E：良品率＝98％

F：理論（或基準）周程時間＝0．6分／個

G：實際周程時間　　　　　＝0．8分／個

試求算設備綜合效率？

設備綜合效率＝時間運轉率×性能運轉率×質量合格率

＝0．87×0．6×0．98×100％＝51．2％

從案例中不難看出設備綜合效率＝一次合格品數*標準節拍時間/負荷時間

4、OEE的本質內涵，利用OEE進行損失分析

既然上述的計算方法可以如此簡單，那么為什么要用這么復雜的公式呢？主要是為了分析問題。計算OEE值不是目的，而是為了分析六大損失。設備的OEE水平不高，是由多種原因造成的，而每一種原因對OEE的影響又可能是大小不同。在分別計算OEE的不同“率”的過程中，可以分別反映出不同類型的損失。進一步，我們還可以結合運用PM分析方法， 對OEE不高的原因進行分析。

例如，當設備的OEE水平不高，從OEE計算看出是時間開動率低下，于是將時間開動率用方框框起來，再問為什么時間開動率不高，發現是設備故障引起，再繼續往下分析，直到找出根本原因為止。

5、 OEE 計算中遇到的困難和解決方案

我們在計算OEE時，遇到計劃停機以外的外部因素，如無訂單、停水、電、氣、汽等因素造成停機損失，常不知把這部分損失放到哪部分去計算。有人把它們列入計劃停機，但它們又不是真正意義上的計劃停機。如果算做故障停機，但又不是設備本身故障引起的停機。各個企業的計算五花八門，失去相互的可比性。當我們把OEE的計算作一擴展，給出“設備完全有效生產率（TEEP）”這一新概念和新算法，上述的問題可以迎刃而解。

5、在引入TEEP條件下OEE公式的修正

在引入TEEP條件下, 因為我們已經把非設備因素（ 即設備外部因素）1引起的停機損失分離出來，作為利用率的損失來度量，故在計算OEE時，設備的時間開動率就要做相應調整。

在TEEP計算中

設備利用率 =（日歷工作時間-計劃停機時間-設備外部因素停機時間）/日歷工作時間

正確的OEE計算，應該有設備時間開動率 = 開動時間/負荷時間，其中，負荷時間 = 日歷工作時間-計劃停機時間-設備外部因素停機時間

開動時間 = 負荷時間-設備調整初始化時間（包括更換產品規格、更換工裝模具、更換刀具等活動所用時間）

其他公式的算法和項目內容不變。

這樣計算得到的OEE可以準確反映設備本身的問題，能夠客觀評價企業的設備管理水平，同時也不會使企業之間的OEE因理解與算法不同而不可比。如果要全面反映企業設備效率，即把所有與設備有關和無關的因素都考慮在內，則可以通過TEEP來反映。

企業OEE計算疑惑辨析

筆者根據眾多企業的統計和計算實際，提出將OEE公式的計算方法加以修正。原來的★ 負荷時間=日歷工作時間-計劃停機時間

現在修正為：

★ 負荷時間=日歷工作時間-計劃停機時間-非設備因素停機時間原來的★ 開動時間=負荷時間-故障停機時間-安裝、調整和初始化停機時間， 仍保持不變，上述的“非設備因素停機”包括開工不足停機、等待訂單、等待計劃排產、因企業系統管理不善或外部環境而造成的停水、停電、停汽、停氣，使需要上述供給的設備停機。上述的停機損失并不屬于停機設備本身的問題，而是大系統對設備的影響。上述的“計劃停機”應界定為設備生產前后的例行保養，如加油、加冷卻劑、停機點檢、清掃、緊固、升溫、預熱、升速等活動。計劃停機應不包括因更換產品而造成的工、模、夾具更換，設備參數調整所造成的停機。這樣修正之后所計算得到的OEE，基本反映了設備本身人一機系統的維護狀況。而全面設備效率發揮狀況可以由完全有效生產率來反映，

★ 完全有效生產率=設備利用率×設備綜合效率（OEE）

其中，★ 設備利用率=（日歷工作時-計劃停機時間-非設備因素停機時間）/ 日歷工作時間

由此看出，完全有效生產率把因為設備本身保養不善的損失和系統管理不善、設備產能不平衡、企業經營不善損失全面地反映出來。而OEE的計算公式則主要反映了設備本身的系統維護、保養和作業效率狀況。上述OEE的計算中，合格品率既反映了設備狀況不良損失，又反映了操作、工藝執行、參數控制方面的損失。從設備管理的角度來看，合格品率不一定全面、真實地反映設備維護、保養水平。筆者建議引入一個純設備合格品率的概念，

即★ 純設備合格品率 =合格品數量/（生產數量-非設備因素廢品數量）由此引出了純設備OEE的概念，簡記為OEE純 ，即

★ OEE純 = 時間開動率×性能開動率×純設備合格品率

這里的時間開動率是上述經過修正的公式，性能開動率的定義不變。OEE純 更集中反映了設備維護、保養水平。完全有效生產率的公式不必修改。OEE純僅僅是為了集中、客觀反映設備維護、保養水平。因為完全有效生產率就是全面反映設備的總效率狀況，沒有必要分清哪些是因為設備，哪些是來自設備以外的因素。

另外，有些企業在OEE計算時，出現了性能開動率大于100%的狀況，甚至有的高達150%。眾所周知，

★ 性能開動率=凈開動率×速度開動率其中，

★ 性能開動率=（生產數量×實際加工周期）/ 開動時間

性能開動率反映了實際加工產品所用時間與開動時間的比例，它的高低反映了生產中的設備空轉，無法統計的小停機損失。凈開動率是不大于100%的統計量。問題就出在速度開動率上。

★ 速度開動率=理論加工周期/ 實際加工周期

原則上，理論加工周期不大于實際加工周期，即速度開動率是不大于100%的統計結果。

有的企業設備加工運轉速度超出了設計速度，這樣使速度開動率超過100%，進而使性能開動率超過100%。筆者認為，速度開動率超過100%是不合理、也是不可取的，理由如下：

1、如果設備開動速度超過了設計速度，就如同設計負荷5噸的大橋開過8噸的汽車一樣，是掠奪性的使用設備，是不可取、不科學的做法，不應提倡。

2、若設備的原設計指標保守，根據實際，設備開動速度可以提升。經過論證，這種提升不會造成對設備的損壞。那么，應該改變設備的設計速度指標，即理論加工周期，使速度開動率始終保持為一個不大于100%的統計結果。

3、因為異常提升設備運行速度（使設備過早進入耗損故障狀態）造成速度開動率不正常的夸大，得到較高的OEE水平，掩蓋了設備維護不當等問題，可能誤導企業，不利于激發設備管理者對人-機系統六大損失的攻關和控制。

總之，讓OEE應保持為一個不大于100%的統計量，可以激發企業始終不渝地致力于OEE的提升。

結語：本文根據企業的運行實際，提出修正的OEE算法，又提出OEE純的概念。同時澄清了速度開動率的統計計算問題。如果企業OEE的計算按筆者介紹的規范算法統一起來，就可以使這一指標橫向、縱向可比。同時可以使這一指標客觀反映設備維護狀況，成為引導設備管理進步的積極因素。

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