老旧设备怎么统计效率：不改造、不停产的四种取数办法

先说结论：老设备不需要“会说话”，只需要被“听到”

没有PLC、没有通讯口，甚至全靠继电器和接触器控制的老旧设备，一样可以统计设备综合效率（OEE）。办法是在设备外面加装独立的信号采集，不动原控制系统：取三色灯信号、用电流互感器测主电机电流、用接近开关或光电传感器计数、或者直接用自带传感器的外接采集终端。安装大多可以利用换型、用餐、交接班的空当完成，不需要专门停产。

算OEE其实只需要很少几个量：设备什么时候在运行、什么时候停了，出了多少件，多少件不良。前两项都能从外部“听”出来，第三项来自质检。不需要读取设备内部的任何参数。

四种方式分别能拿到什么

四种方式里，计数信号的信息量最大。有了每一件（或每一模、每一冲次）的时间戳，运行时间、停机时间、小停机、实际节拍全都能推出来，时间开动率和性能开动率同时解决。只有运行/停机状态而没有计数的话，性能开动率还得靠人工报产量来算。各项的公式见OEE计算公式。

三色灯：最省事，但先确认灯说的是真话

很多九十年代、两千年初的设备虽然没有通讯口，却装了三色灯（塔灯）。灯的每一层就是一路24V直流或220V交流的开关量，从灯的接线端并联引出，经继电器或光耦隔离后接到采集模块，就得到了运行（绿）、待机或缺料（黄）、故障（红）三种状态。也有不接线的做法：在灯罩外贴光敏传感器，直接“看”灯亮没亮，完全不碰电气回路。

要注意的是灯的逻辑。现场常见的情况：

• 设备上电就亮绿灯，等料、等人时照样是绿的；
• 自动模式下亮绿灯，但循环其实已经停了；
• 黄灯闪烁代表的含义各家设备不一样，有的是预警，有的是待机；
• 灯坏了一层，很久没人修。

装之前拿半小时站在机台边对照一遍：设备真在干活时亮什么灯，停下来时亮什么灯。绿灯不能如实反映“正在出件”的设备，要再加一路计数或电流信号来校正。

电流互感器：夹上去就能知道设备忙不忙

开口式（钳形）电流互感器可以直接卡在主电机或主回路的一根相线上，不用断线、不用停电接入控制回路，安装时只需要打开电柜找到对应电缆。注意只能夹单根相线，三相一起夹进去，电流互相抵消，读数接近零。

电流大小对应设备的三种状态：

• 电流接近零：停机或断电；
• 电流较小且平稳：电机空转、设备待机；
• 电流较大或有周期性波动：正在加工。

阈值需要现场标定：让设备分别处于停机、空转、正常加工三种状态，记录电流读数，取中间值做判定线。冲床、剪板机这类每个循环有明显电流尖峰的设备，还可以通过数尖峰得到冲次，相当于同时拿到了计数。

接近开关与光电计数：拿到节拍，才看得见小停机

计数的关键是找到一个“每做一件必然动作一次”的位置：

• 冲床：滑块上死点或曲轴旋转一圈，用接近开关检测；
• 注塑机：开合模动作，在动模板行程上装接近开关，一模一个脉冲，再乘以腔数；
• 包装机、灌装线：出口输送带上用光电传感器数产品；
• 手动压机、点焊机：检测压头或电极的行程；
• 普通机床：较难按件计数，可退一步用主轴电流判断加工时段，产量仍由人工报。

小停机的判定阈值一般取理想节拍的几倍，具体怎么设可参考小停机与空转损失；理想节拍本身怎么取值见理想节拍怎么定。

外接采集终端：把上面几样打包

自己买传感器、采集模块、拉网线、写采集程序，对有自动化工程师的工厂不难，但台数一多，布线和维护的工作量不小。市面上有一类成套的外接方案：一个装在机旁的终端，自带或外接电流、光电、开关量等传感器，通过无线方式上传数据，同时提供一块屏幕让操作工选停机原因。TEEPTRAK属于这一类外接传感器方案。选型时主要看三点：是否不依赖设备原有控制系统、是否能在机旁选原因、数据能否导出给工厂现有的系统使用。

不管自建还是采购，原则是一样的：独立供电、独立通信、只采集不控制。这样设备大修、换控制柜时采集不受影响，采集出了问题也不会让设备停下来。

不改造、不停产的加装步骤

1. 先到现场看设备。有没有三色灯、灯的逻辑对不对；主电机电缆在电柜里是否容易夹到；有没有一个每件必动的机构可以装计数。
2. 按“能计数就计数”的原则选信号。首选计数，其次电流，三色灯作为补充。一台设备用一到两路信号就够，不要贪多。
3. 利用空当安装。夹互感器、装支架式光电可以在用餐或换型时做；需要进电柜接线的安排在交接班或计划保养时，由持证电工操作。
4. 现场标定。标电流阈值、设小停机阈值、确认计数倍率（一模几腔、一冲几件）。
5. 人工对一个班。拿秒表和计数器蹲一个班，对停机起止和产量，差异找到原因再上线。
6. 补上“人”的部分。停机原因、当前品种、不良数仍需人工输入，原因见人工报工与自动采集的OEE差多少。

建议先选一台瓶颈位置的老设备试装，跑通之后再推广到同类机台，做法和OEE改善从试点线开始是一个道理。没有动力驱动、完全靠人操作的工位怎么处理，见手动设备和人工工位能算OEE吗。

装好之后别忘了的几件事

• 传感器支架被撞歪、光电镜头积油，是数据突然异常的头号原因，纳入点检表，每周看一眼；
• 设备换产品后如果一模腔数、一冲件数变了，计数倍率要跟着改；
• 电流阈值在更换电机、调整工艺后要重新标定；
• 节假日、无订单的时段要在排班日历里标出来，否则会被算成停机损失。