多品种小批量怎么算OEE?把产量折成标准工时再算
多品种小批量算 OEE,不能用一个平均节拍,也不能把件数直接相加。做法是:每个产品用自己的理想节拍,把产量乘以节拍折成“标准工时产出”,各品种相加后除以运行时间得到性能开动率;换型时间留在计划生产时间内,作为时间开动率的损失;合格品率同样按标准工时加权。
多品种小批量算设备综合效率(OEE),核心做法是把不同产品的产量都折成时间:每个产品用自己的理想节拍,产量 × 理想节拍 = 这批产品“本该占用”的标准工时,几个品种相加后再除以运行时间,就是当班的性能开动率。不能把三个品种的件数直接加起来,更不能用一个平均节拍去套。
换型时间留在计划生产时间里,算作时间开动率(可用率)的损失,不扣掉。合格品率也按标准工时加权。下面用一班做三个品种的例子从头算一遍。
为什么件数不能直接相加
A 产品 40 秒一件,C 产品 90 秒一件。今天多排了 A,总件数就高;明天多排了 C,总件数就低。设备一样在正常干活,件数却差了一倍。用件数除以某个“平均节拍”算出来的性能开动率,反映的是排产结构,不是设备效率。
折成时间之后这个问题就没了:做一件 A 值 40 秒,做一件 C 值 90 秒,不同产品有了同一把尺子。这个做法一般叫标准工时产出法,也有人叫挣值工时法。
性能开动率 = 标准工时产出 ÷ 运行时间
合格品率 = Σ(各产品合格数 × 理想节拍)÷ Σ(各产品产量 × 理想节拍)
OEE = 合格品的标准工时 ÷ 计划生产时间
这里的“标准工时”指的是按理想节拍折算的时间,不含宽放。如果工厂的标准工时是含宽放的排产工时,不能直接拿来用,原因见理想节拍怎么定。
完整算例:一班做 3 个品种
假设数据:白班 480 分钟,班前会和计划点检共 30 分钟,计划生产时间 450 分钟。当班做 A、B、C 三个品种,换型两次,分别用了 35 分钟和 40 分钟;另有一次故障停机 25 分钟。
| 产品 | 理想节拍 | 产量 | 不良 | 标准工时产出 |
|---|---|---|---|---|
| A | 40 秒 | 200 件 | 4 件 | 8000 秒 |
| B | 60 秒 | 110 件 | 3 件 | 6600 秒 |
| C | 90 秒 | 44 件 | 2 件 | 3960 秒 |
| 合计 | — | 354 件 | 9 件 | 18560 秒 ≈ 309.3 分钟 |
第一步,时间开动率。运行时间 = 450 − 35 − 40 − 25 = 350 分钟。时间开动率 = 350 ÷ 450 = 77.8%。
第二步,性能开动率。标准工时产出 309.3 分钟 ÷ 运行时间 350 分钟 = 88.4%。也就是说,机器转着的 350 分钟里,有约 41 分钟耗在了降速和没被记录的小停机上。
第三步,合格品率。合格品的标准工时 = 196 × 40 + 107 × 60 + 42 × 90 = 7840 + 6420 + 3780 = 18040 秒。合格品率 = 18040 ÷ 18560 = 97.2%。
第四步,OEE。77.8% × 88.4% × 97.2% = 66.8%。验算:18040 秒 ≈ 300.7 分钟,300.7 ÷ 450 = 66.8%,两种算法结果一致。
错误算法对照:取三个节拍的平均值 (40 + 60 + 90) ÷ 3 ≈ 63.3 秒,总产量 354 件 × 63.3 秒 ≈ 22420 秒 ≈ 373.7 分钟,除以运行时间 350 分钟,性能开动率 = 106.8%。超过 100% 的原因只是当班 A 产品排得多,和设备跑得快慢没关系。
顺带注意合格品率:按件数算是 345 ÷ 354 = 97.5%,按标准工时加权是 97.2%。差别来自 C 产品,它一件顶两件 A 的时间,报废一件损失更大。要让三项相乘正好等于 OEE,就必须用加权的算法。
换型时间放哪一项
放在时间开动率里,作为停机损失。计划生产时间不扣换型。理由很直接:换型期间设备本可以生产,却没有产出,这就是损失;而且它是多品种工厂里最大、最值得压缩的一块。把换型划进计划停机,当班 OEE 从 66.8% 变成 80% 以上,好看了,但SMED快速换模做得好不好再也反映不到指标上。
多品种工厂还要把换型的起止点定死,否则各班记法不一样:
- 起点:上一个品种最后一件合格品下线。
- 终点:下一个品种第一件合格品下线,且设备已达到正常速度。
- 中间的找模具、等叉车、调机、首件送检、等检验结果,全部算换型时间。首件等检验 25 分钟,就是 25 分钟换型损失,不能记成“正常生产”。
- 换型后前几十件的调试废品,记入开机损失,归合格品率。
机加工、注塑、冲压各自怎么落地
| 行业 | 节拍挂在什么上 | 产量怎么计 | 容易出错的地方 |
|---|---|---|---|
| 机加工 | 零件号 + 工序号(OP10、OP20 各一个),含标准装夹时间 | 按循环结束信号或报工件数 | 一人看多机时等人上下料被算成运行;程序优化后节拍没更新 |
| 注塑 | 模具号(有时要到“模具 + 机台”),按秒/模 | 记模次,件数 = 模次 × 有效腔数 | 堵穴后把基准改成实际腔数;节拍按模、产量按件,单位对不上 |
| 冲压 | 模具号,按每分钟冲次(SPM) | 冲床计数器 | 试冲、空冲被记成产量;级进模一冲多件时计数没乘系数 |
三个行业的共同点:节拍主数据跟着模具、程序走,不跟着设备走。系统或表格里要有一张“设备 × 产品”的节拍表,报工时选了产品,节拍自动带出,不让班组长手填。
批量特别小、一班换十几次的机加工单元,逐件记录不现实。可行的折中是按工单记录:每张工单记开始时间、结束时间、数量、不良,换型时间记在下一张工单头上。工单粒度的数据足够算出班次 OEE。各行业更细的做法可以看机加工CNC设备效率、注塑车间OEE和冲压车间OEE。
排产一变,OEE 就跟着跳,怎么看
多品种工厂的日 OEE 波动很大:今天一个品种跑到底,明天换了五次型,数字能差二十个点,班组长觉得冤。处理办法不是改口径,而是把换型单独摆出来看:
- 日报上同时报两个数:OEE,以及“扣除换型后的 OEE”(分母改为计划生产时间减换型时间)。上例分别是 66.8% 和 300.7 ÷ 375 = 80.2%。前一个对外、算产能;后一个只在内部用,看不换型的时候设备本身跑得怎么样。
- 换型按“次数 × 单次时长”管理。次数由订单和排产决定,班组管不了;单次时长班组管得了,这才是该盯的数。
- 比较班组、比较月份时,用单次换型时间和扣除换型后的 OEE,避免排产结构不同造成的不公平。
落地前的检查清单
- 每个在产品种都有理想节拍,单位和计数单位一致。
- 换型起止点有书面定义,班组长能复述。
- 报工记录能区分品种,至少到工单级别。
- 性能开动率和合格品率都按标准工时加权,三项相乘等于 OEE。
- 日报上除了 OEE,单列换型次数和换型总时长。排产变化引起的波动,靠这两个数解释。
用 Excel 起步的话,OEE 计算表模板里按“一行一个品种”录入即可,合计行按上面的公式取数。
常见问题
一天换七八次型,OEE 很低,是不是这个指标不适合我们?
适合,低是如实反映。多品种工厂的 OEE 里换型损失本来就占大头,这正是要管理的对象。不要拿自己和大批量工厂横比,而是盯住单次换型时间和换型后首件合格所用的时间,看它们是否逐月下降。
新产品还没有理想节拍,怎么算?
先用工艺给的设计周期或同类产品的节拍作为临时值,在节拍表里标注“临时”。量产跑稳后用连续 20 件秒表法或设备信号复核,一个月内换成正式值。没有节拍的产品不要用平均值代替,否则当班的性能开动率没有意义。
试模、打样占用的时间怎么处理?
如果排产时就安排了试模,且这段时间不要求产出,可以列为计划停机,从计划生产时间里扣掉,但要单独记录时长。临时插进来的试模挤占了生产时间,建议记为停机损失并注明原因,这样才看得出打样对产能的真实影响。
可以按产值或重量来加权吗?
不建议。OEE 衡量的是设备时间用得怎么样,折算单位应该是时间。用产值加权会让单价高的产品主导结果,和设备效率无关。挤出、涂布这类连续过程可以按米或公斤计产量,但节拍也要用同样的单位,本质仍是折成时间。
接着看
本站由 TEEPTRAK 出版,正文保持厂商中立;商业关系见出版方声明。发现错误请发邮件至 yqf@teepchina.com。
微信号 Teeptrak-SZ