Управление эффективностью рабочих центров

Введение

Управление эффективностью использования рабочих центров на производствах обрабатывающей промышленности направлено на:

• повышение срока службы оборудования;
• снижение объема и стоимости необходимых для функционирования материальных (расходные материалы), трудовых ресурсов, энергии, обогрева или охлаждения и водоснабжения;
• сокращение потерь в виде непроизводительного времени (простои, ожидания), в течение которого рабочий центр не занят выпуском продукции.

Классификация производственного времени и потерь времени

Время

Календарное время (Total Time, TT) – это полное время которое оборудование могло бы работать при идеальных условиях, полной загрузке заказами.

Время работы предприятия (Plant Operation Time, POT) – рабочее время предприятия.

Календарное время производства (Theoretical Production Time, TPT) – время производства, обеспеченное планами и заказами.

Плановое время производства (Planned Production Time, PPT) – время, доступное для производства за вычетом плановых остановов для техобслуживания и планового ремонта.

Фактическое время производства (Operating Time, OT) – рабочее время, в течение которого происходит непосредственная работа оборудования, включая неоптимальные режимы работы и производство брака.

Чистое время работы (Net Operational Time, NOT) – время, производительной работы на оптимальных режимах.

Эффективное время работы (Effective Operational Time, EOT) – время, в течении которого продукция производится без брака.

Дополнительные пояснения

В целях управления оптимальность режима можно определять по нормативам. Однако, зачастую нормативы бывают неоптимальными. Увеличение длительности чистого времени работы является нетривиальной задачей, требующей анализа технологических особенностей фактического производственного процесса.

Классификация потерь времени

Простои из-за отсутствия заказов (OLT)

Причины	Зона ответственности	Меры устранения	Применимые цифровые решения
Отсутствие заказов от клиентов	Отдел продаж	Повышение объема продаж	Системы CRM, BPM, BI
Некорректно спланированное размещение внутренних заказов в производство	Планово-производственное подразделение	Повышение точности и качества планирования, обеспечение качественного учета	Системы APS

Плановые остановки (PDT)

Причины	Зона ответственности	Меры устранения/ минимизации	Применимые цифровые решения
Техническое обслуживание, плановые ремонты	Отделы ТОиР/Служба главного инженера	Повышение точности планирования ТО, обслуживание по фактическим показателям	Системы ТОиР, RCM
Переналадка	Производственные службы	Сокращение количества переналадок, обеспечение своевременной подготовки инструмента и оснастки, отработка процедуры на скорость выполнения	Системы APS, MES, AVA.
Нехватка персонала	Управление персоналом	Повышение эффективности поиска и найма персонала, удержание персонала	HCM, ATS, RMS
Регламентированные перерывы определенные нормативами жизнеобеспечения и охраной труда		Установка поочередных графиков регламентных перерывов, установка замещающих иц	MES, AVA, HSE

Неплановые остановки (NPDT)

Причины	Зона ответственности	Меры устранения/ минимизации	Применимые цифровые решения
Аварии по причине ненадлежащего обслуживания оборудования	Отделы ТОиР/Служба главного инженера	Повышение точности планирования ТО, обслуживание по фактическим показателям	Системы ТОиР, RCM
Аварии по причине некорректной программы или технологического процесса	Конструкторы/ технологи	Повышение качества конструкторской/технологической проработки, моделирование	Системы CAD, CAM, CAE
Незапланированное отсутствие персонала на рабочем месте	Производственная служба, служба управления персоналом	Разработка планов замены, мониторинг поведения	Системы MES,HCM
Отсутствие материалов, сырья, заготовок	Служба снабжения	Обеспечение своевременной закупки и выдачи	Системы  ERP, APS, MES, WMS
Отсутствие оснастки и инструмента		Обеспечение своевременной закупки или создания и выдачи	Системы  ERP, APS, MES, WMS, TMS
Перебои в подаче электричества, тепло-паро-газо-водоснабжения.	Службы главного энергетика	Обеспечение резервирования, мониторинг состояния и предотвращение аварий	Системы BIM, EAM, EMS

Потеря скорости (SLT)

Причины	Зона ответственности	Меры устранения/ минимизации	Применимые цифровые решения
Несоответствующие режимы работы оборудования	Технологи/Производство	Повышение качества технологической документации, моделирование, контроль соответствия параметров плановым показателями	Системы  CAD, CAM, CAE, MDC
Несоответствующее качество инструмента		Обеспечение своевременной замены/правки/обслуживания инструмента.	TMS/TDM

Потери на производство брака (QLT)

Причины	Зона ответственности	Меры устранения/ минимизации	Применимые цифровые решения
Производство брака	Технологи/Производство	Повышение качества технологической документации, моделирование, контроль соответствия параметров плановым показателями, входной и выходной контроль	Системы  CAD, CAM, CAE, MDC, QMS, LIMS

Ключевые показатели использования оборудования

Общая эффективность оборудования

Общая эффективность оборудования (Overall Equipment Effectiveness, OEE) — интегральный показатель общей эффективности работы рабочего центра, предназначенный для контроля и выявления потенциала повышения эффективности производства, основанный на измерении и обработке конкретных производственных показателей.

Этот показатель широко распространен и может использоваться для сравнения с другими предприятиями.

Факторы ОЕЕ включают в себя три критерия эффективности:

• Доступность (Availability, A);
• Производительность (Performance, P);
• Качество (Quality, Q).

OEE = A*P*Q.

В контексте предлагаемой модели:

A = OT/TPT;

P = NET/OT;

Q = EOT/OT.

Эффективность использования оборудования может оцениваться через различные показатели, которые помогают понять, насколько продуктивно оно работает, какие ресурсы затрачиваются и какой результат получается. Вот ключевые показатели:

Коэффициент загрузки оборудования

   Это отношение времени работы оборудования к общему доступному времени за определенный период. Чем выше коэффициент, тем лучше используется оборудование. Формула выглядит так:

Коэффициент загрузки = Фактическое время / Общее доступное время

Производительность оборудования

   Показывает количество продукции, произведенной за единицу времени (например, штуки/час). Этот показатель помогает оценить, сколько единиц продукции выпускает оборудование за определенное время. Формула:

Производительность = Количество выпущенных изделий / Время работы

Среднее время простоя

   Время, когда оборудование простаивает без выполнения производственных задач. Может включать в себя как плановые простои (например, для технического обслуживания), так и внеплановые остановки (из-за поломок или нехватки материалов). Уменьшение этого показателя повышает эффективность.

Показатель отказов (MTBF – Mean Time Between Failures)

   Среднее время между двумя последовательными отказами оборудования. Высокий MTBF указывает на надежность оборудования и минимальные риски внезапных остановок производства.

Стоимость эксплуатации оборудования

   Включает затраты на обслуживание, ремонт, электроэнергию и другие эксплуатационные расходы. Эффективное использование оборудования предполагает оптимизацию этих затрат при сохранении высокого уровня производительности.

Уровень брака

   Процент дефектной продукции от общего объема выпуска. Низкий уровень брака свидетельствует о высоком качестве производственного процесса и правильном использовании оборудования.

Энергетическая эффективность

   Отражает потребление энергии оборудованием относительно объема производимой продукции. Оптимизация энергопотребления позволяет снизить издержки и повысить экологичность производства.

Рентабельность оборудования

   Соотношение прибыли, полученной благодаря использованию оборудования, к затратам на его эксплуатацию. Если рентабельность высокая, значит оборудование приносит доход, превышающий затраты на его содержание.

Коэффициент использования мощности

   Показывает, насколько полно используется установленная мощность оборудования. Например, если станок рассчитан на производство 1000 деталей в час, но фактически производит 800, то коэффициент составит 80%.

Эти показатели могут использоваться отдельно или вместе для комплексной оценки эффективности использования оборудования.

Альтернативные методики

В ГОСТ Р ИСО 22400-2—2019 предлагается более сложный и детальный подход, учитывающий, в том числе, время, связанное с персоналом.

На Википедии можно найти другой подход к расчету.

Выбор наиболее подходящей методики зависит от специфики компании и задач формирования ключевых показателей.

Ссылаются на эту страницу

Эта страница упоминается здесь:

• Рабочий центр ‎ (← ссылки)
• Machine Data Collection (MDC) - Системы мониторинга оборудования ‎ (← ссылки)
• Потери ‎ (← ссылки)