Sehen Sie, wie Fabrico OEE und Instandhaltung in einer Plattform vereint.
Demo buchenDie Berechnung der OEE für eine einzelne Maschine ist einfach.
Verfügbarkeit multipliziert mit Leistung multipliziert mit Qualität.
Drei Komponenten. Eine Berechnung. Eine Zahl.
Die Berechnung der OEE über einen Maschinenverbund wirft eine Frage auf, die die Formel für eine Einzelmaschine nicht beantwortet.
Wie sollten einzelne Maschinen-OEE-Werte zu einer aussagekräftigen Gesamtaussage zusammengeführt werden?
Die Antwort lautet nicht, sie einfach zu mitteln.
Eine Produktionslinie, bei der fünf Stationen jeweils 85% OEE melden, hat nicht zwangsläufig 85% Linien-OEE, wenn eine dieser Stationen der Engpass ist, der den Gesamtausstoß der Linie bestimmt.
Der tatsächliche Ausstoß der Linie wird durch ihre langsamste Station begrenzt.
Wenn Station 3 mit 85% OEE lief, aber der Engpass war, produzierte die Linie mit der von Station 3 erlaubten Rate.
Die OEE der anderen vier Stationen mit 85% ist betriebswirtschaftlich sinnvoll, um Verbesserungsmöglichkeiten an diesen Stationen zu identifizieren.
Sie trägt jedoch nicht zum tatsächlichen Ausstoß der Linie bei und ändert ihn nicht, denn der Ausstoß war unabhängig von der Leistung der nicht-engpassigen Stationen durch Station 3 begrenzt.
Zu verstehen, welcher Aggregationsansatz für die zu beantwortende Fragestellung angemessen ist, ist der grundlegende Schritt bei der OEE-Berechnung über mehrere Maschinen.
Ansatz 1: Einfacher OEE-Durchschnitt
Der einfache OEE-Durchschnitt berechnet das arithmetische Mittel aller individuellen Maschinen-OEE-Werte für einen definierten Zeitraum.
Die Berechnung lautet: Summe aller Maschinen-OEE-Werte geteilt durch die Anzahl der Maschinen.
Wenn fünf Maschinen OEE-Werte von 82%, 78%, 85%, 71% und 88% melden, beträgt der einfache Durchschnitts-OEE 80,8%.
Wann man ihn verwenden sollte: Der einfache Durchschnitt ist geeignet, um die Maschinenleistung innerhalb eines Bestands unabhängiger Maschinen zu vergleichen, wobei jede Maschine autonom arbeitet, ohne den Ausstoß der anderen zu begrenzen.
In einem Job-Shop mit 12 CNC-Bearbeitungszentren, die jeweils unabhängige Aufträge bearbeiten, liefert der einfache Durchschnitts-OEE dem Betriebsleiter ein aussagekräftiges Bild der Auslastung des Maschinenbestands.
Wann man ihn nicht verwenden sollte: Der einfache Durchschnitt ist irreführend für Produktionslinien, bei denen die Stationen nacheinander arbeiten und der Output einer Station den der nächsten speist.
In einer sequenziellen Produktionslinie spiegelt der einfache Durchschnitt der Stations-OEEs nicht den tatsächlichen Durchsatz der Linie wider.
Ansatz 2: Gewichteter OEE-Durchschnitt
Der gewichtete OEE-Durchschnitt berechnet das Mittel der individuellen Maschinen-OEE-Werte, gewichtet nach dem Produktionsvolumenbeitrag jeder Maschine.
Maschinen mit höheren Durchsatzmengen tragen mehr zum gewichteten Durchschnitt bei als Maschinen mit geringerem Durchsatz.
Die Berechnung lautet: Summe aus (OEE jeder Maschine × deren Produktionsvolumen) geteilt durch das Gesamtproduktionsvolumen aller Maschinen.
Wann man ihn verwenden sollte: Der gewichtete Durchschnitt ist geeignet für Mehrlinien-Anlagen, in denen verschiedene Linien mit unterschiedlichen Volumina produzieren und die Gesamt-OEE der Anlage diese Volumenunterschiede widerspiegeln sollte.
Eine Anlage mit zwei Linien, wobei Linie A 1.000 Einheiten pro Schicht bei 78% OEE und Linie B 500 Einheiten pro Schicht bei 85% OEE produziert, hat einen gewichteten Anlage-OEE von 80,3%, was widerspiegelt, dass die Leistung von Linie A größeren Einfluss auf den Gesamtausstoß der Anlage hat als die von Linie B.
Wann man ihn nicht verwenden sollte: Wie der einfache Durchschnitt erfasst der gewichtete Durchschnitt nicht die Engpassdynamik sequenzieller Produktionslinien.
Ansatz 3: Engpassbasierte Linien-OEE
Die engpassbasierte Linien-OEE berechnet die Gesamteffektivität einer Produktionslinie anhand des Ausstoßes der Engpassstation im Verhältnis zum theoretischen Maximalausstoß der Linie.
Die Engpassstation ist die Station mit der geringsten Durchsatzkapazität im sequentiellen Fluss der Linie.
Der tatsächliche Ausstoß der Linie kann den Ausstoß der Engpassstation nicht überschreiten, unabhängig davon, wie gut die anderen Stationen arbeiten.
Die engpassbasierte Linien-OEE wird wie folgt berechnet: tatsächlicher Linienausstoß geteilt durch theoretischen Maximallinienausstoß, wobei der theoretische Maximalwert auf der Auslegungsleistung der Engpassstation bei 100% OEE basiert.
Wann man sie verwenden sollte: Die engpassbasierte OEE ist der richtige Ansatz für sequenzielle Produktionslinien, bei denen der Output jeder Station die nächste speist und der Engpass den Gesamtdurchsatz bestimmt.
Dieser Ansatz ist Standard bei Abfüll- und Fülllinien in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, pharmazeutischen Verpackungslinien, Automobilmontagelinien und allen anderen sequentiellen Produktionssystemen, bei denen die Abhängigkeit der Stationen das prägende Merkmal der Produktionsarchitektur ist.
Stations-OEE
Die Stations-OEE ist die grundlegende Einheit der Analyse von OEE über mehrere Maschinen.
Sie wird für jede einzelne Produktionsstation mit der standardmäßigen Drei-Komponenten-Formel berechnet.
Die Verfügbarkeit auf Stationsebene erfasst ungeplante Stillstände und geplante Ausfallzeiten, die diese spezifische Station während des Messzeitraums beeinflusst haben.
Die Leistung auf Stationsebene erfasst, ob diese Station während der verfügbaren Zeiten mit der Zielgeschwindigkeit oder darunter lief.
Die Qualität auf Stationsebene erfasst die an dieser Station produzierten Einheiten, die nicht den Qualitätsanforderungen beim ersten Durchlauf entsprachen.
Die Stations-OEE ist die Granularität, die für gezielte Verbesserungen erforderlich ist.
Zu wissen, dass die Gesamt-OEE einer Fülllinie 74% beträgt, ist nützlich für das Reporting.
Zu wissen, dass Station 4 der Fülllinie mit 91% Verfügbarkeit, 76% Leistung und 94% Qualität lief und damit eine Stations-OEE von 65% erzielte, sagt dem Betriebsteam genau, wo Verbesserungsressourcen zu konzentrieren sind und welche Verlustkategorie an welcher Station den größten Anteil an der OEE-Lücke der Linie verursacht.
Linien-OEE
Die Linien-OEE fasst die Stationsleistung zu einem Maß für die Gesamteffektivität der Produktionslinie zusammen.
Bei sequenziellen Produktionslinien ist die engpassbasierte Linien-OEE die geeignete Berechnung.
Die Linien-OEE spiegelt den tatsächlichen Linienausstoß im Verhältnis zum theoretischen Maximalausstoß wider, den die Linie erreicht hätte, wenn alle Stationen während des gesamten Messzeitraums mit 100% OEE gelaufen wären.
Die Linien-OEE ist die passende Kennzahl für Produktionsplanung, Kapazitätsanalysen und die Leistungsdialoge zwischen Instandhaltung und Produktionsleitung.
Sie beantwortet die operative Frage, die am wichtigsten ist: Wie viel der geplanten Produktionskapazität haben wir tatsächlich geliefert?
Anlagen-OEE
Die Anlagen-OEE fasst die Linienleistung zu einer Gesamteffektivitätskennzahl für den gesamten Fertigungsbetrieb zusammen.
Bei Mehrlinien-Anlagen ist der nach Produktionsvolumen gewichtete OEE-Durchschnitt pro Linie der geeignete Ansatz.
Die Anlagen-OEE ist die Kennzahl für das Management-Reporting.
Sie liefert die Trendübersicht, die Bereichsleiter und Werksleiter benötigen, um zu beurteilen, ob die Gesamteffektivität der Anlage steigt oder sinkt.
Sie bietet nicht die Granularität, die für gezielte Verbesserungen nötig ist; dafür muss man von Anlagenebene über Linienebene bis zur Stationsebene hinabsteigen, um herauszufinden, welche konkreten Anlagen den Anlagen-OEE-Wert treiben.
Fehler 1: Stations-OEEs mitteln, um die Linien-OEE zu berechnen
Dies ist der häufigste Fehler bei der OEE-Berechnung über mehrere Maschinen.
Eine Produktionslinie, deren Linien-OEE durch den Mittelwert der Stations-OEEs ermittelt wird, wird den tatsächlichen Linienbetrieb je nach Beziehung zwischen den Stations-OEEs und der Engpassstruktur der Linie systematisch über- oder unterschätzen.
Der korrekte Ansatz für sequenzielle Linien ist die engpassbasierte Berechnung, nicht das Mitteln.
Fehler 2: Für alle Zwecke denselben Aggregationsansatz verwenden
Eine Linien-OEE, die für die Kapazitätsplanung engpassbasiert berechnet wird, und dieselbe Zahl, die durch Mittelung über Stationen für Verbesserungsmaßnahmen ermittelt wird, ergeben eine einzige Zahl, die keine der beiden Fragestellungen zufriedenstellend beantwortet.
Der Aggregationsansatz sollte zur zu beantwortenden Fragestellung passen und nicht als Standardmethode für alle Analysezwecke angewendet werden.
Fehler 3: OEE mehrerer Maschinen aus operatorgemeldeten Stationsdaten berechnen
Vom Bediener gemeldete OEE-Werte auf Stationsniveau unterliegen systematischen Unterschätzungen durch manuelle Datenerfassung.
Mikrostopps werden nicht protokolliert.
Geschwindigkeitsverluste werden nicht beobachtet und aufgezeichnet.
Qualitätsverluste werden zwischen Stationen falsch zugeordnet.
Wenn sich diese Fehler über fünf, zehn oder zwanzig Stationen summieren und zu einer Linien- oder Anlagenaggregation zusammengeführt werden, erzeugt die kombinierte Unterberichterstattung eine Anlagen-OEE, die um 10 bis 20 Punkte über der tatsächlichen, maschinenverbundenen Zahl liegen kann.
Verbesserungsprogramme, die an einer aggregierten manuellen OEE-Zahl ausgerichtet sind, adressieren die protokollierten Verluste über alle Stationen hinweg, nicht unbedingt die tatsächlich aufgetretenen Verluste.
Fehler 4: Die Unterscheidung zwischen unabhängigen und sequenziellen Maschinen ignorieren
Der Aggregationsansatz, der für unabhängige Maschinen in einem Job-Shop angemessen ist, ist für sequenzielle Stationen einer Produktionslinie ungeeignet.
Die Anwendung einfacher Durchschnitte auf sequenzielle Produktionslinien ergibt Linien-OEE-Werte, die die tatsächlichen Engpassdynamiken nicht widerspiegeln und Planungs- sowie Zielsetzungsentscheidungen für Verbesserungen irreführen.
OEE-Daten mehrerer Maschinen sind für die Zielsetzung von Verbesserungen am wertvollsten, wenn sie auf Stations-Ebene statt aggregiert analysiert werden.
Die Anlagen- oder Linien-OEE-Aggregation sagt Ihnen, dass die Leistung unter dem Ziel liegt.
Die Aufschlüsselung auf Stations-Ebene sagt Ihnen, welche Stationen am meisten zur Lücke beitragen und welche Verlustkategorie an jeder Station den Beitrag antreibt.
Der Prozess zur Zielsetzung von Verbesserungen mit OEE-Daten mehrerer Maschinen:
Schritt 1: Berechnen Sie für jede Station im Messzeitraum die Stations-OEE und die Aufschlüsselung der Six Big Losses.
Schritt 2: Rangieren Sie die Stationen nach ihrem Beitrag zur Linien- oder Anlagen-OEE-Lücke. Die Station, die die größte OEE-Lücke relativ zum Ziel erzeugt, ist das wichtigste Verbesserungsziel.
Schritt 3: Identifizieren Sie bei den höchstpriorisierten Stationen die dominante Verlustkategorie. Ist der größte Verlust an dieser Station Verfügbarkeit, Leistung oder Qualität?
Schritt 4: Innerhalb der dominanten Verlustkategorie identifizieren Sie die spezifischen Verlustereignisse. Welche Fehlercodes verursachten den größten Verfügbarkeitsverlust? Welches Produkt oder welche Schicht verursachte den größten Leistungsverlust?
Schritt 5: Priorisieren Sie Verbesserungsmaßnahmen basierend auf dem Verlustwert an jeder Station und den verfügbaren Verbesserungsansätzen für jeden identifizierten Verlusttreiber.
Dieser Zielsetzungsprozess ist nur dann effektiv, wenn maschinenverbundene Stations-OEE-Daten die Granularität liefern, um zu identifizieren, welche Stationen und welche Verlustkategorien die aggregierte Kennzahl treiben.
Ohne maschinenverbundene Daten auf Stations-Ebene ist die aggregierte Kennzahl zwar vorhanden, aber die diagnostische Granularität zur Steuerung von Verbesserungsressourcen fehlt.
Sollte die OEE einer Produktionslinie ausschließlich aus der Leistung der Engpassstation berechnet werden?
Für eine strikt sequenzielle Produktionslinie ohne Puffer zwischen den Stationen, bei der der Ausstoß des Engpasses direkt den Linienausstoß bestimmt, nähert sich die OEE der Engpassstation der Linien-OEE an.
In der Praxis haben die meisten Produktionslinien jedoch gewisse Pufferkapazitäten zwischen den Stationen, die es nicht-engpassigen Stationen erlauben, kurz weiter zu produzieren, wenn der Engpass stoppt.
Die engpassbasierte Linien-OEE-Berechnung, die den tatsächlichen Linienausstoß im Verhältnis zum theoretischen Maximalwert basierend auf der Auslegungsleistung des Engpasses verwendet, erfasst diesen Puffereffekt genauer als die direkte Verwendung der Engpass-OEE.
Wie handle ich eine Maschine, die während einer gesamten Schicht nicht lief, in der OEE-Berechnung für mehrere Maschinen?
Eine Maschine, die während einer Schicht nicht eingeplant war, sollte von der OEE-Berechnung dieser Schicht ausgeschlossen werden, da OEE die Effektivität während der geplanten Produktionszeit misst.
Wurde die Maschine eingeplant, aber die Produktion aufgrund eines ungeplanten Ausfalls vollständig gestoppt, trägt sie in diesem Zeitraum einen Verfügbarkeitsverlust zur OEE-Berechnung bei.
Die Unterscheidung zwischen geplanten und ungeplanten Ausfallzeiten gilt für einzelne Maschinen ebenso wie für Aggregationen über mehrere Maschinen.
Welcher Stichzeitraum ist für das Reporting der OEE über mehrere Maschinen geeignet?
Der geeignete Stichzeitraum hängt vom Reportingzweck ab.
Für operative Verbesserungsmaßnahmen sind wöchentliche oder sogar schichtbezogene OEE-Daten auf Stations-Ebene vorteilhaft.
Für Produktionsplanung und Kapazitätsanalysen sind monatliche Linien-OEE-Daten nützlich.
Für das Management-Reporting sind vierteljährliche Anlage-OEE-Trends sinnvoll, da sie die kurzfristigen Schwankungen glätten, die Richtungstrends verdecken.
Die Verwendung desselben Stichzeitraums für alle Zwecke liefert Daten, die entweder zu detailliert für das Management-Reporting oder zu aggregiert für operative Verbesserungsmaßnahmen sind.
Die OEE mehrerer Maschinen ist nicht der Durchschnitt Ihrer Stationen. Sie erzählt die Geschichte Ihres Engpasses, Ihrer Verlustverteilung und zeigt, wo Investitionen in Verbesserungen den größten Produktionswert aus bereits vorhandenen Anlagen zurückgewinnen.
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