时间开动率怎么算:关键不在公式,在哪些停机算进去
时间开动率=运行时间÷负荷时间,其中负荷时间=班次时间−计划停机,运行时间=负荷时间−非计划停机。计划停机只包括不排产、吃饭休息、计划保养等事先排定的时间;故障、换型调整、待料、等检验都属于非计划停机,要留在分母里算作损失。
时间开动率 = 运行时间 ÷ 负荷时间。负荷时间是班次时间扣掉计划停机后设备本应生产的时间,运行时间是负荷时间再扣掉所有非计划停机后设备真正在出产品的时间。它是设备综合效率(OEE)三项里的第一项,也叫可用率(Availability),日资台资工厂叫时间稼动率。
公式谁都会背,算出来差十几个百分点的原因几乎都出在同一个地方:某一段停机,到底是从分母里扣掉(计划停机),还是留在分母里算损失(非计划停机)。判断的原则只有一条——这段时间是不是事先排定的、并且和生产组织的好坏无关。是,才可以扣。
哪些停机算进去:一张判定表
| 停机情形 | 归类 | 是否拉低时间开动率 | 理由 |
|---|---|---|---|
| 无订单、不排产、节假日 | 计划停机 | 否 | 不是设备和车间能决定的 |
| 吃饭、工间休息(全线停) | 计划停机 | 否 | 事先排定,时长固定 |
| 班前会、5S 时间 | 计划停机 | 否 | 排定且时长固定;超时部分算停机 |
| 按计划执行的预防性保养 | 计划停机 | 否 | 已在生产计划中留出;超时部分算停机 |
| 设备故障、等维修、等备件 | 非计划停机 | 是 | 故障损失 |
| 换模、换线、换料、调机 | 非计划停机 | 是 | 换型调整损失,可通过改善缩短 |
| 待料、缺周转箱、等叉车 | 非计划停机 | 是 | 生产组织造成的等待 |
| 首件等检验、等工艺确认 | 非计划停机 | 是 | 同上 |
| 缺人、操作工被调走 | 非计划停机 | 是 | 已排产却没能开 |
| 停电、停气、停水 | 非计划停机 | 是 | 已排产,建议单列原因 |
| 几十秒的卡料、传感器误报 | 小停机 | 否(进性能开动率) | 低于记录门槛,记不住 |
争议最大的是换型。很多工厂的理由是“换模写在生产计划里,所以是计划停机”。但“被计划”不等于“不是损失”:换模 47 分钟和换模 12 分钟,对产能的影响完全不同,一旦把它从分母里扣掉,这 35 分钟的差距在 OEE 上就彻底看不见了,SMED 做得再好也反映不出来。展开讨论见换型时间算不算停机,计划停机的完整清单见计划停机包括哪些。
一个班次的算例
假设数据(一台 CNC 加工中心的白班,数字为示例):
- 班次 8:00–16:00,共 480 分钟
- 计划停机:午饭 30 分钟、班前会 5 分钟、按周计划执行的润滑点检 15 分钟,合计 50 分钟
- 停机记录见下表
| 时段 | 时长 | 原因 | 归类 |
|---|---|---|---|
| 8:05–8:30 | 25 分钟 | 首件送三坐标,等检验结果 | 等待 |
| 10:12–10:54 | 42 分钟 | 刀库换刀卡死,等维修 | 故障 |
| 13:00–13:47 | 47 分钟 | 换产品:换夹具、对刀、调程序 | 换型调整 |
| 15:10–15:30 | 20 分钟 | 毛坯没送到 | 待料 |
负荷时间 = 480 − 50 = 430 分钟
非计划停机 = 25 + 42 + 47 + 20 = 134 分钟
运行时间 = 430 − 134 = 296 分钟
时间开动率 = 296 ÷ 430 = 68.8%
注意这 134 分钟里,真正的设备故障只有 42 分钟,不到三分之一。剩下的首件等检验、换型、待料,都和设备本身的好坏无关。这在现场非常典型:等待类和换型类停机加起来,常常超过故障停机的总和。如果只盯着维修部门要时间开动率,方向从一开始就偏了。
再看口径的影响:假如把换型 47 分钟和等检验 25 分钟都当成“计划内”扣掉,负荷时间变成 358 分钟,时间开动率变成 296 ÷ 358 = 82.7%。同一个班,同样的产出,数字差了将近 14 个百分点。所以对外比较时间开动率之前,先问对方的计划停机里放了什么。
停机记录要记到什么程度
时间开动率的准确度完全取决于停机记录。能用的停机记录至少有三个要素:开始时间、结束时间、原因。几条现场经验:
- 原因分类先粗后细。起步阶段分故障、换型调整、待料、等检验、缺人、其他六类就够了,分二三十类操作工根本不会认真选。“其他”占比过高时再拆。
- 故障停机从停下那一刻算起,不是从维修工到场算起。等维修、等备件的时间同样是停机,把这一段单独记下来,对分析MTTR很有用。
- 换型从上一个产品最后一件合格品算到下一个产品第一件合格品,调机试打的时间包含在内。
- 定一个记录门槛并写进规则。手工记录通常是 5 分钟或 10 分钟,低于门槛的停顿不记,它们会自动体现在性能开动率里。
和设备利用率、开机率不是一回事
这三个词在日常口头上经常混用,但分母不同,回答的问题也不同:
| 指标 | 常见算法 | 分母 | 回答的问题 |
|---|---|---|---|
| 时间开动率 | 运行时间 ÷ 负荷时间 | 排了产的时间 | 该开的时候开了多少 |
| 设备利用率 | 运行时间 ÷ 日历时间(或制度工作时间) | 全部时间 | 这台设备资产用了多少 |
| 开机率 | 开机台数 ÷ 总台数,或开机时长 ÷ 日历时间 | 总台数或全部时间 | 有多少设备在开 |
区别主要有两点。其一,设备利用率和开机率的分母包含了没排产的时间,订单不足时它们会下降,而时间开动率不会——没订单不是车间的损失。其二,很多工厂的“开机”指的是设备通电或处于自动模式,通着电等料、空转、等首件,都算开机。所以开机率 90% 的车间,时间开动率可能只有 70%,两个数并不矛盾。几个指标的完整对照见产能利用率与设备利用率。
算完之后看什么
时间开动率本身只是一个比例,有用的是它背后的停机构成。建议每周把停机按原因汇总成一张排行表:时长合计、发生次数、单次平均时长。时长大、次数少的(如大故障)找设备部做故障停机分析;次数多、单次稳定的(如换型)用 SMED 压缩;时长零散、原因五花八门的等待类,通常要生产计划、物流、质检一起坐下来解决,单靠车间自己改不动。
时间开动率算出来之后,乘上性能开动率和合格品率就是完整的 OEE,三项怎么连起来算见OEE计算公式。
常见问题
时间开动率一般多少算正常?
没有统一标准,和换型频次关系很大。JIPM的TPM体系中,世界级OEE 85%对应的时间开动率是90%。一天换三四次模的注塑或冲压设备,如实统计后时间开动率在70%多并不稀奇,应该先看自己的趋势,再看和同类设备的差距。
设备预热、开机升温的时间算停机吗?
算。只要这段时间已经排了生产任务,设备却还出不了合格品,它就在负荷时间之内,属于开机损失。如果工厂安排专人提前到岗升温、且这段时间不在班次之内,则不计入负荷时间,但应单独记录以便改善。
停机几分钟以上才需要记录?
手工记录的工厂通常把门槛定在5分钟或10分钟,低于门槛的归为小停机,体现在性能开动率里。门槛定多少不是关键,关键是全厂统一并写进规则,而且调整门槛后前后数据不能直接比较。自动采集的系统可以把门槛降到几十秒。
没有订单导致设备停着,时间开动率会变低吗?
不会。没有订单、不排产的时间属于计划停机,从负荷时间里扣除,不影响时间开动率和OEE。这部分闲置反映在TEEP和设备负荷率上,是产能和市场层面的问题,不应让车间背。
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