Wskaźnik ogólnej efektywności urządzeń

Do wyliczenia wskaźnika ogólnej efektywności urządzeń (z ang. OEE – Overall Equipment Effectiveness) niezbędne jest zlokalizowanie wszystkich największych źródeł strat w wydajności produkcji. Następnie należy im przypisać takie parametry, aby były w pełni mierzalne i poddawalne ciągłemu monitoringowi oraz analizom, które pozwolą w rezultacie na poprawę tejże wydajności.
Wskaźnik OEE można przypisać poszczególnym maszynom, stanowiskom produkcyjnym lub całym liniom montażowym. Często wykorzystuje się go jako podstawowy wyznacznik osiągów produkcyjnych w programach TPM – całościowego, produktywnego utrzymania ruchu; przy jednoczesnej minimalizacji kosztów produkcji.
Jak mówi Robert Williamson, ekspert i konsultant z dziedziny utrzymania ruchu w zakładach przemysłowych z firmy Strategic Work Systems (SWS), wskaźnik OEE to miara wydajności wszystkich środków i maszyn uczestniczących w procesie produkcyjnym, podająca stopień ich praktycznego wykorzystania w procesie, zwłaszcza w stosunku do wartości planowanych.
– Wskaźnik ten najczęściej wykorzystuje się do opisu wydajności klasycznych procesów produkcyjnych, ale okazuje się, że może on być również z powodzeniem stosowany do analizy: wydajności urządzeń mobilnych, procesów petrochemicznych, urządzeń peryferyjnych itp. – podkreśla przedstawiciel SWS. – Na postawie wskaźnika OEE powstały również takie miary wydajności, jak: wskaźnik wykorzystania aktywów, wskaźnik całkowitej efektywności przedsiębiorstwa czy wskaźnik całkowitej efektywności i osiągów urządzeń w zakładzie przemysłowym.
Wskaźnik ogólnej efektywności urządzeń może być prezentowany w dwóch formatach: liczbowym i procentowym. Format liczbowy bezpośrednio w sposób ilościowy odzwierciedla straty generowane przez poszczególne, analizowane urządzenia. Z kolei format procentowy pozwala na analizę wartości tych strat w ustalonym wcześniej przedziale czasowym, w odniesieniu do wcześniej przyjętych założeń.
– Informacja o wartości wskaźnika OEE wykorzystywana jest zwykle do identyfikacji pojedynczych urządzeń / maszyn lub konkretnych stanowisk produkcyjnych, które stanowią główne źródło strat – stwierdza Williamson. – Celem jest poprawa wydajności i podniesienia poziomu niezawodności procesu. Wskaźnik OEE w formie procentowej pozwala na śledzenie trendów zmian wydajności wybranych stanowisk i całych linii produkcyjnych oraz ewentualnych spadków wydajności w długich okresach działania.
Zdaniem eksperta SWS ta właśnie forma podawania wskaźnika OEE umożliwia ustalenie ukrytych lub niewykorzystanych dotychczas mocy przerobowych procesów. Ma to prowadzić do lepszego zbilansowania możliwości i wymagań stawianych liniom produkcyjnym.

Od teorii do praktyki

Oprogramowanie umożliwiające obliczanie wskaźnika ogólnej efektywności urządzeń jest już od dłuższego czasu dostępne na rynku. Stanowi zwykle integralny element systemów MES – sterowania i zarządzania produkcją. Prowadzenie podobnych obliczeń umożliwiają również pakiety programowe dla systemów automatyki i sterowania największych koncernów światowych, takich jak: ABB, Emerson, GE Fanuc, Invensys/Wonderware czy Rockwell Automation. Nowością jest tu przede wszystkim automatyzacja samego procesu akwizycji niezbędnych do obliczeń danych, łatwiejsza integracja z istniejącymi już w danej aplikacji systemami oraz możliwość przesłania danych i analiz bezpośrednio do pionów zarządzania i biznesu w przedsiębiorstwie. Pomaga to w podejmowaniu szybkich decyzji strategicznych. Z raportów wynika, że średnia wartość wskaźnika OEE w przedsiębiorstwach produkcyjnych waha się w okolicach 60%, w całym zaś sektorze przemysłowym na świecie wynosi około 85%. W praktyce jednak okazuje się, że obliczenia innych wskaźników dają nieco odmienne rezultaty. Na przykład zajętość urządzeń w skali światowej ma poziom 90%, osiągi – 95%, zaś jakość produkcji – 99,9%.
W obecnej sytuacji rynkowej wskaźnik OEE jest jednym z najpopularniejszych narzędzi wykorzystywanych przez finansistów i personel zarządzający w zakładach przemysłowych. Głównie w celu zmotywowania do wprowadzania zmian przez pracowników zatrudnionych bezpośrednio na liniach produkcyjnych. Niejednokrotnie okienko z wartością OEE można odnaleźć na panelach operatorskich HMI, w raportach i programach analitycznych, a nawet na wyświetlaczach w halach produkcyjnych. Dzięki temu wskaźnik jest aktywnie i na bieżąco wykorzystywany do podnoszenia wydajności produkcji. Jak donosi jeden z raportów Grupy Doradczej ARC, w zakładach Kraft wykorzystujących system automatyki Rockwell Automation, wprowadzenie możliwości bieżącego obserwowania wskaźnika OEE na linii produkcyjnej pozwoliło na uzyskanie 2-3% oszczędności w stosunku do linii bez takiej funkcjonalności.
Renee Robbins

Artykuł pod redakcją  dra inż. Andrzeja Ożadowicza, adiunkta w Katedrze Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie