Ефективност на производствения процес: Как да я измерим и подобрим

Ключови изводи

• Ефективност на производствения процес описва колко от времето, материалите и капацитета в един процес реално се превръщат в годен продукт.
• Измервайте я на три нива: всяка стъпка от процеса, тясното място и целият поток от суровина до готов продукт.
• В работения пример по-долу детайлът се нуждае от 14 минути работа, но стои 934 минути в процеса. Това е ефективност на процесния цикъл от 1.5%.
• Същият пример показва защо капацитетът на хартия не е капацитет в практиката. При OEE 80% тесното място произвежда 72 годни единици в смяна при търсене от 80.
• Подобрявайте в следния ред: видете потока, защитете тесното място, намалете чакането и после произвеждайте правилно от първия път.

Какво е ефективност на производствения процес?

Ефективност на производствения процес е колко добре последователност от технологични стъпки превръща време, материал и капацитет на оборудване в годен завършен продукт.

Това е фамилия от мерки, а не едно число. Всяка мярка отговаря на различен въпрос за един и същ процес.

Процесът може да има бързи машини и въпреки това да е неефективен. Детайли могат да чакат часове между стъпките, да се преработват два пъти или да се натрупват пред една бавна станция.

Ефективност на процеса срещу производствена ефективност

Производствената ефективност сравнява реалния добив със стандартния добив, обикновено за една машина или линия.

Ефективността на процеса разглежда целия поток: стъпките, чакането между тях, добивът на всяка стъпка и ограничението, което задава темпото.

Три нива за измерване

Много заводи следят първото ниво внимателно и рядко измерват третото. Именно на третото ниво често се крият изненадите.

Ключовите метрики за ефективност на процеса

Нашето ръководство за ефективността на производствения цикъл навлиза по-дълбоко в съотношението на добавената стойност. За разликите между времената вижте cycle time vs takt time vs lead time.

Работен пример: четиристъпален процес

Завод произвежда заварен, боядисан сглобяем детайл в четири стъпки, с по една станция на стъпка. Числата са закръглени, за да улеснят сметките, така че ги заменете с вашите собствени.

Транспортът между стъпките добавя 20 минути общо. Заводът работи 450-минутна смяна, а клиентското търсене е 80 единици на смяна.

Стъпка 1: ефективност на процесния цикъл = 1.5%

Времето на добавена стойност е времето, прекарано в реална промяна на детайла. Тук броим всяко пълно време на цикъл като добавена стойност, така че 2 + 4 + 3 + 5 = 14 минути.

Времето за изпълнение добавя чаканията и преместванията: 14 + 60 + 240 + 480 + 120 + 20 = 934 минути, или около 15 часа и 34 минути.

PCE = 14 ÷ 934 × 100 = 1.5%. За 98.5% от времето си в процеса детайлът чака или се движи.

Стъпка 2: натрупан добив = 89.4%

RTY = 98% × 95% × 97% × 99% = 89.4%.

От всеки 100 започнати единици само около 89 преминават четирите стъпки без преработка. Останалите ~11 се нуждаят от преработка или стават брак някъде по пътя.

Забележете, че всяка стъпка изглежда добра сама по себе си, а средният добив на стъпка е около 97%. Загубите стават видими само когато ги умножите, затова средното на добивите прикрива проблема.

Стъпка 3: тактово време срещу тесното място

Тактово време = 450 минути ÷ 80 единици = 5.625 минути на единица.

Сглобяването има най-дълго време на цикъл, 5 минути на единица, затова на хартия то е тесното място. То може да произведе 450 ÷ 5 = 90 единици на смяна, така че капацитетът изглежда достатъчен.

Стъпка 4: тесното място при реален OEE

Сега добавете реалността. Станцията за сглобяване има OEE от 80%, заради спирания, по-бавни цикли и няколко отхвърляния.

Пълно продуктивно време е 450 × 80% = 360 минути. При 5 минути на единица това са 72 годни единици на смяна, осем по-малко от търсенето.

За да се произведат 80 годни единици, тесното място се нуждае от OEE 80 × 5 ÷ 450 = 88.9%. По-бърза рязателна машина няма да добави нито една годна единица, защото рязането не е стъпката, която ограничава добива.

Това предполага, че другите три станции работят при OEE 80% или повече, така че сглобяването остава ограничението. Заваряването, следващата най-бавна стъпка, би поело ролята само при OEE под 64%.

Ако по-ранните стъпки продължат да пускат по 80 единици на смяна, осем от тях ще се натрупват пред сглобяването всяка смяна.

Какво ви казва примерът

След три промени

Предположете, че заводът боядисва в по-малки партиди, което намалява чакането пред боядисването наполовина до 240 минути. Също така пуска работата към заваряване в по-малки лотове, което намалява опашката пред заваряването наполовина до 120 минути.

Времето за изпълнение пада до 14 + 60 + 120 + 240 + 120 + 20 = 574 минути. Това е с 360 минути, или 38.5%, по-кратко, и PCE се повишава до 14 ÷ 574 × 100 = 2.4%.

Ако заваряването също подобри добива си при първо минаване от 95% на 98%, RTY се покачва до 98% × 98% × 97% × 99% = 92.2%.

Нито една от тези промени не ускори нито една машина. Те премахнаха чакане и преработки.

Производството остава 72 единици на смяна, защото нито една от тези промени не засегна сглобяването. Този дефицит се затваря само когато OEE на сглобяването достигне 88.9%.

Как да измерите ефективността на процеса в пет стъпки

1. Картографирайте потока. Начертайте всяка стъпка, опашка и преместване от суровината до изпращането в карта на стойностния поток, и използвайте диаграма спагети за пътуванията.
2. Измерете времената на стъпките и чаканията. Запишете време на цикъл на всяка стъпка и колко време детайлите чакат пред нея, маркирайки няколко единици за проследяване, ако нямате системни данни.
3. Запишете добива при първо минаване за всяка стъпка. Бройте единиците, които са нуждаели преработка, като неуспехи, дори ако по-късно са били спасени.
4. Намерете тесното място и измерете неговия OEE. Използвайте машинни данни, не бележник, защото късите спирания на ограничението рядко се записват ръчно.
5. Изчислете мерките за потока. Изчислете време за изпълнение, PCE, RTY и тактово време, и запишете датата и условията, за да можете да сравнявате по-късно.

10 начина за подобряване на ефективността на производствения процес

Редът има значение. Фиксирайте ограничението и чакането първо, защото ускоряването на стъпка, която не е тясно място, само създава по-голяма опашка.

1. Намерете истинското тясно място

Голямата опашка е улика, но тя може да идва и от партиди, като опашката за боядисване в примера.

Потвърдете ограничението, като сравните реалния капацитет на всяка стъпка, налично време × OEE ÷ време на цикъл, със заявеното търсене.

Нашето ръководство за анализ на тесните места показва метода.

2. Повишете OEE на тесното място

Всеки минута, в която ограничението е спряло, е минута загубен добив за целия процес.

Записвайте автоматично всяко спиране, давайте причина за всяко от тях и атакувайте най-големите загуби първо.

3. Защитете тесното място от глад

Поддържайте малък, контролиран буфер пред ограничението, за да не остане то да чака детайли.

Проверявайте и входното качество там, за да не губи време върху вече дефектни детайли.

4. Намалете размера на партидите

Големите партиди създават дълги опашки, като 480-минутното чакане пред боядисването в примера.

По-малките партиди скъсяват времето за изпълнение и излагат проблемите по-рано. Единичният поток е крайната версия на тази идея.

5. Скъсете времето за смяна

Заводите често карат големи партиди, защото смяните са дълги. Първо скъсете смяната, после намалете партидата.

Методът SMED прехвърля колкото се може повече подготовителна работа извън спирането.

6. Подобрете добива при първо минаване на най-слабата стъпка

Започнете със стъпката с най-нисък добив, тъй като тя сваля RTY най-силно.

Използвайте статистически контрол на процеса (SPC) за ранно засичане на дрейф и poka-yoke за да направите често срещаните грешки невъзможни.

7. Използвайте изтегляне вместо избутване

Пускайте работа само когато следващата стъпка може да я поеме. Това държи WIP и опашките под контрол.

Kanban система е често срещан, нискотехнологичен начин да започнете.

8. Съкратете преместванията и манипулациите

Преместването на детайли добавя време за изпълнение и повреди при обработка, но не добавя стойност.

Поставяйте последователните стъпки близо една до друга и премахнете двойната манипулация в местата за съхранение.

9. Стандартизирайте работата

Различните смени често изпълняват една и съща стъпка по различен начин и с различни резултати.

Запишете най-добре известния метод като стандартна работа и обучете всяка смяна да я следва.

10. Поддържайте тесното място надеждно

Авария на ограничението спира целия поток. Поставете известните точки на неизправност на тесното място в график за превантивна поддръжка.

Дръжте критичните резервни части на склад, за да не чака ремонтът доставка.

Чести грешки

• Ускоряване на стъпка, която не е тясно място. Добивът остава същият и опашката расте.
• Измерване на време на цикъл и обявяването му за време за изпълнение. Чакането между стъпките често е голяма част от времето за изпълнение.
• Средно аритметично на добивите на стъпките. Умножавайте ги вместо това, иначе процесът изглежда по-добре, отколкото е.
• Броене на преработените единици като годни при първо минаване. Преработката използва капацитет на стъпките, през които преминава отново.
• Доверие на капацитета на хартия. Планирайте с OEE, който тесното място реално постига, както показа примерът.
• Измерване само веднъж. Ефективността на процеса се изменя, затова я преглеждайте регулярно.

30-дневен план

1. Седмица 1: картографирайте една продуктова фамилия от пускането на материала до изпращане, с всички опашки.
2. Седмица 2: измерете времената на стъпките, запишете добива при първо минаване за всяка стъпка и потвърдете тесното място.
3. Седмица 3: стартирайте автоматично засичане на данни на тесното място и преглеждайте най-големите му загуби всеки ден.
4. Седмица 4: изберете една опашка за скъсяване и една загуба за отстраняване на тесното място, после измерете отново време за изпълнение, RTY и OEE на тесното място.

Кратка ежедневна OEE среща поддържа действията в движение след първия месец.

Как Fabrico помага

Fabrico е OEE платформа с вграден пълен CMMS, което я прави практичен инструмент за частта за тесните места в ефективността на процеса.

Тя събира машинни данни чрез PLC връзки, IoT сензори и AI камери и показва наличност, производителност, качество и OEE в реално време.

Открива микро спирания и показва престои, MTTR и MTBF по машина, така че да виждате къде и кога ограничението губи време.

Тъй като поддръжката е в същата платформа, вашият екип може да отваря заявки за работа, да изпълнява планове за превантивна поддръжка и да проследява резервни части за тесното място без смяна на инструменти.

С мултифабрични изгледи можете да сравнявате OEE и престои за един и същи тип машина или линия между различни обекти.

Искате да видите какво реално доставя вашето тесно място? Запазете демонстрация.