OEE là gì? Tất tần tật về đánh giá hiệu suất máy

1. Đánh giá hiệu suất máy

Trong thời gian sản xuất, máy móc trong dây chuyền có tỉ lệ hỏng hóc nhất định. Việc đánh giá máy móc theo cách thông thường chưa được định lượng một cách khoa học và chính xác. Vì vậy, máy móc không thể đạt được hiệu suất tối đa, gây lãng phí năng lượng và vật tư, làm tăng chi phí sản xuất.

Chính vì lẽ đó, OEE ra đời như một thước đo để đánh giá hiệu suất máy móc, thiết bị. Từ thông số OEE, ta có thể đánh giá được chính xác nguyên nhân nào đang tác động chính đến hiệu suất của máy móc, từ đó có thể đưa ra các thay đổi phù hợp nhằm đưa máy móc, thiết bị đạt hiệu suất tốt nhất.

2. Bộ thông số OEE

2.1. OEE là gì?

Hiệu năng tổng thể của máy móc (OEE) là một trong những khái niệm cơ bản trong sản xuất tinh gọn và là yếu tố thúc đẩy hiệu suất chính cho bất kỳ nhà máy sản xuất, hay phân xưởng nào. Có OEE cao là dấu hiệu của một nhà máy hiệu quả cao với năng suất cao. Mặt khác, OEE thấp có nghĩa là máy móc đang không hoạt động với đúng công suất thiết kế, đang có tài nguyên bị lãng phí trong nhà máy mà ta chưa tìm ra và khắc phục.

OEE là một khái niệm mạnh mẽ nhưng đơn giản, nhưng nó chỉ hoạt động nếu chúng ta áp dụng nó một cách chặt chẽ. Hơn nữa, việc thực hiện thành công nó đòi hỏi phải có sự chuẩn bị thích hợp. 

• Đầu tiên, chúng ta cần thiết lập một sự hiểu biết chung về các nguyên tắc về giá trị và lãng phí, cùng với cách tiếp cận có hệ thống để thu thập dữ liệu sản xuất.  
• Thứ hai, chúng ta nên giới thiệu hiểu biết về lợi ích của OEE cho công ty, để mọi người trong nhóm hiểu lý do tại sao chúng ta quyết định triển khai khái niệm này. Điều quan trọng là phải chạy một dự án thí điểm trước khi tiếp tục áp dụng trên quy mô rộng hơn. Cuối cùng, điều cần thiết là phải hiểu hành trình cải tiến là dài hạn.
• Ở đây, mục tiêu của chúng tôi là cung cấp cho bạn sự hiểu biết sâu sắc về OEE và những nguyên tắc cần tuân theo khi triển khai khái niệm này.

2.2. Hiểu về OEE – “6 tổn thất chính trong chu trình sản xuất”

OEE là thước đo tổng thể về hiệu suất giúp tập trung cải tiến vào các lĩnh vực giảm năng suất quan trọng (và phổ biến) nhất. Chúng rơi vào ba loại chính:

• Availability (Tính khả dụng)
• Performance (Hiệu suất)
• Quality (Chất lượng)

OEE cho chúng ta thấy chúng ta sử dụng nhà máy và thiết bị sản xuất hiệu quả như thế nào. Nó cũng cho thấy chúng ta có thể cung cấp sản phẩm chất lượng cho khách hàng hiệu quả như thế nào.

Khái niệm “6 tổn thất chính trong chu trình sản xuất” bắt nguồn từ sự phát triển của TPM (Bảo trì hiệu suất toàn diện). Các chuyên gia sản xuất đã thử nghiệm và áp dụng nó trong nhiều năm. Khái niệm “6 tổn thất chính trong chu trình sản xuất” liên quan trực tiếp đến “bảy lãng phí” nhưng liên kết chặt chẽ hơn các thiếu hụt và tổn thất với tác động của những điều này đối với OEE.

Nhận thức và hiểu biết về “6 tổn thất chính trong chu trình sản xuất” cho phép chúng ta xác định được chúng trong quá trình vận hành. Sau đó, trọng tâm là loại bỏ hoặc giảm thiểu ảnh hưởng của nó.

2.2.1. “Availability” là gì?

Tính khả dụng là tỷ lệ thời gian chạy theo kế hoạch có sẵn trong sản xuất. Các tổn thất trong danh mục này bao gồm các thời gian dừng đột xuất (unplanned) và dừng theo kế hoạch (planned)

Dừng đột xuất là thời gian khi thiết bị được lên lịch sản xuất nhưng không chạy do các sự kiện ngoài kế hoạch. Các ví dụ bao gồm sự cố thiết bị, bảo trì ngoài kế hoạch, thiếu người vận hành hoặc vật liệu, thiếu nguyên liệu đầu vào hay đầy thành phẩm đầu ra.

Dừng theo kế hoạch là thời gian khi thiết bị được lên lịch sản xuất nhưng không chạy do các sự kiện đã lên kế hoạch. Ví dụ bao gồm chuyển đổi, điều chỉnh dụng cụ, làm sạch, bảo trì theo kế hoạch và kiểm tra chất lượng. Nghỉ giải lao được trả lương, các cuộc họp, thảo luận hộp công cụ, v.v., cũng thuộc loại này. Danh sách chính xác về tổn thất khả dụng khác nhau tùy thuộc vào quy trình sản xuất và công ty. Tuy nhiên, cách bắt đầu hợp lý là viết ra các nguyên nhân hỏng máy thường gặp nhất và xem bạn có thể nhóm chúng như thế nào.

Lưu ý!:

Chúng tôi không phân loại các hoạt động đã lên kế hoạch như ngừng hoạt động để bảo trì và đại tu nhà máy lớn là tổn thất khả dụng. Do đó, chúng tôi KHÔNG sử dụng chúng trong tính toán OEE. Tương tự, tính thời vụ khiến chúng ta không cần phải bố trí toàn bộ các ca sản xuất hoặc làm việc trong những ngày cụ thể, cần loại bỏ những điều này trong tính toán OEE.

2.2.2. “Performance” là gì?

Thành phần thứ hai của OEE là hiệu suất(performance), so sánh tốc độ chạy thực tế của nhà máy hoặc thiết bị với tốc độ vận hành được chỉ định của nó. Tốc độ chạy được chỉ định thường được gọi là “Tốc độ tối đa” (MDR) hoặc “thời gian chạy máy lý tưởng”. Hiệu suất là thông lượng thực tế của nhà máy trong thời gian chạy, so với thông lượng tối đa mà nó có thể đạt được khi chạy ở MDR. Chúng tôi phân loại tổn thất hiệu suất là dừng nhỏ “micro stops” và chạy chậm “slow cycles”

Dừng nhỏ: Thời gian khi thiết bị dừng trong một khoảng thời gian rất ngắn (thường là một phút hoặc ít hơn) với điểm dừng. Thường thì nhà điều hành giải quyết vấn đề. Chúng có thể lặp đi lặp lại (cùng một vấn đề, khác ngày), điều này có thể khiến người vận hành không thấy được tác động của chúng. Các ví dụ bao gồm bỏ lỡ nguồn cấp dữ liệu, kẹt vật liệu, cài đặt không chính xác, cảm biến bị lệch hoặc bị chặn, các vấn đề về thiết kế thiết bị và vệ sinh định kỳ.

Chạy chậm: Thời gian khi thiết bị chạy chậm hơn “thời gian chạy máy lý tưởng” (thời gian nhanh nhất theo lý thuyết để sản xuất một sản phẩm / thời gian chu kỳ lý tưởng). Điều này có thể là hậu quả của thiết bị bẩn hoặc cũ, bôi trơn kém, vật liệu không đạt tiêu chuẩn, điều kiện môi trường kém, cài đặt/điều chỉnh sai, tối ưu kém trong PLC hoặc yếu tố con người (đào tạo, kinh nghiệm, v.v.).

2.2.3. “Quality” là gì?

Thành phần thứ ba của OEE là chất lượng(quality), đơn giản là tỷ lệ sản phẩm đạt yêu cầu trên tổng sản phẩm làm ra. Tổn thất chất lượng được chia thành hai loại – lỗi sản xuất (production rejects) và lỗi trong quá trình khởi động máy (startup rejects).

Lỗi sản xuất là những sản phẩm lỗi được tạo ra trong quá trình sản xuất ổn định (trạng thái ổn định), bao gồm cả những sản phẩm tái chế. Ví dụ: các túi quá nhỏ hoặc quá cân, các vấn đề về nhãn mác, các vấn đề về hóa chất hoặc vật lý, bao bì bị hỏng, v.v.

Lỗi trong quá trình khởi động máy là những lỗi trên sản phẩm được tạo ra từ khi bắt đầu cho đến khi sản xuất ổn định. Chúng có thể xảy ra sau khi khởi động bất kỳ thiết bị nào. Tuy nhiên, các nhóm sản xuất có xu hướng theo dõi họ nhiều nhất sau khi chuyển đổi. Các ví dụ bao gồm chuyển đổi công cụ bằng tay hoặc thiết bị cần chu kỳ “khởi động” trước khi vận hành.

3. Tính toán OEE

OEE là yếu tố của cả ba thành phần – tính khả dụng, hiệu suất và chất lượng. Phương pháp tính toán rất đơn giản:

OEE = A * P * Q

3.1. Làm thế nào để tính toán “Availability”

• Xác định thời gian sản xuất theo kế hoạch. Đây là tổng số ca làm việc theo lịch trình của bạn trừ đi số lần ngừng hoạt động theo kế hoạch và thiếu nhu cầu.
• Xác định tổng thời gian chết.
• Thời gian ngừng hoạt động % = Tổng thời gian ngừng hoạt động / Thời gian sản xuất theo kế hoạch x 100%.
• Tính khả dụng % = 100% – Thời gian ngừng hoạt động % hoặc Tính khả dụng % = Thời gian chạy thực tế / Thời gian chạy theo kế hoạch x 100%.

3.2. Làm thế nào để tính toán “Performance”

• Xác định và nắm bắt thời gian tối ưu tạo ra 1 sản phẩm.
• Xác định và nắm bắt tổng số sản phẩm tạo ra.
• Xác định và nắm bắt thời gian sản xuất thực tế.
• Hiệu suất % = thời gian sản xuất tối ưu / thời gian sản xuất thực tế x 100%

Chú thích: Thời gian sản xuất tối ưu = thời gian tối ưu tạo ra 1 sản phẩm * số sản phẩm.

3.3. Làm thế nào để tính toán “Quality”

• Xác định và nắm bắt tổng sản lượng.
• Xác định và nắm bắt số lượng sản phẩm không đạt yêu cầu.
• Sản phẩm đạt = tổng sản lượng – sản phẩm không đạt.
• Chất lượng % = sản phẩm đạt / tổng sản lượng x 100%

4. Các sai lầm thường gặp khi tính toán OEE

4.1. Availability

Tổn thất khả dụng là nguồn tổn thất đa dạng và thường chiếm tỉ trọng lớn nhất trong phân tích OEE. Một trong những lỗi phổ biến liên quan đến tính khả dụng là thói quen loại trừ quá nhiều lỗi dừng khỏi tính toán OEE.

Ví dụ: Người vận hành và người quản lý có xu hướng loại trừ các chuyển đổi khỏi phép tính OEE. Mặt khác, chúng tôi mất rất nhiều thời gian trong quá trình chuyển đổi. Cơ hội ở đây là chúng ta có thể lên lịch cho chúng hiệu quả hơn nhiều.

Chẳng hạn, khi quá trình chuyển đổi kéo dài 60 phút trong khi dự kiến là 30 phút, thì quá trình này sẽ bị mất 30 phút. Và trong một số ngành công nghiệp, điều này có thể đề cập đến một tổn thất đáng kể trong sản xuất. Khi nghĩ về số lượng tổn thất có thể xảy ra trong một ngày sản xuất, điều quan trọng là phải xác định chúng xảy ra ở đâu, khi nào và tại sao.

4.2. Performance

Một vấn đề phổ biến khác là các nhà sản xuất không biết thông lượng tiềm năng tối đa của máy móc của họ. Ngoài ra, trong hầu hết các trường hợp, họ đánh giá thấp tốc độ sản xuất thực tế. Điều này dẫn đến % hiệu suất vượt quá 100% và do đó đưa ra kết quả OEE không chính xác.

Bạn có thể giải quyết vấn đề này bằng cách liên hệ với nhà sản xuất máy của bạn và hỏi ý kiến họ về tốc độ sản xuất tối đa. Nếu không thể, bạn có thể đặt điểm chuẩn dựa trên ca làm việc được ghi lại nhanh nhất. Sau đó, định kỳ điều chỉnh thời gian chu kỳ đã đặt dựa trên hiệu suất của người vận hành.

4.3. Quality

Về chất lượng, thường thì thách thức tính toán chất lượng% rơi vào hai vấn đề chính:

• Không có cách nào đáng tin cậy để đánh giá lỗi và nhập thông tin một cách tự động. Do đó, người vận hành cần đếm số sản phẩm lỗi và nhập thông tin theo cách thủ công.
• Bạn nhận được thông tin chất lượng hàng tuần sau ca làm việc thực tế. Bạn có thể giải quyết vấn đề này bằng cách đưa dữ liệu đó vào phép tính OEE sau và xuất ra báo cáo.

Đó là tất cả những gì về OEE mà đội ngũ Pambu đã tổng hợp. Hãy khám phá tiềm năng thực sự của dây chuyền sản xuất của bạn với Pambu OEE ngay tại đây.