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如何通过OEE基准实现卓越制造

予知保全

非常成功的制造工厂在可用性、性能和质量方面排名都很高。工厂最重要的资本投资是在他们的设施和设备上,大多数制造系统都是为了满足特定的产能水平而建造的,以满足需求。这就是为什么产能维护对当今制造工厂的成功和竞争力至关重要。

一家公司生产产品的效率越高,它就能以更低的成本生产更多的产品,从而获得更高的利润率。

检查OEE基准,以提高制造卓越性

制造商的关键绩效指标(KPI)是他们的OEE得分-整体设备效率。OEE评分基于以下三个因素:

  1. 可用性:运行实时(ORT)与计划时间(PT)之比
    • 计算:支持PT
    • 损失区域:计划外停车和计划停车
  2. 性能:实际速度(RS)与计划速度(PS)之比
    • 计算:RSPS
    • 损失区域:小停车和减速
  3. 质量:有效件数(VP)与生产总件数(TP)之比
    • 计算:副总裁TP
    • 损失领域:生产失败和启动失败

OEE分数由工厂可用性、性能和质量相乘计算得出。

可用性(%)X性能(%)X质量(%)= OEE (%)

OEE得分为100%的工厂反映了100%的计划正常运行时间,100%的计划速度,以及100%的产品质量合格。一个完美的OEE分数不仅是不合理的期望,也是无法实现的。在某个时间点,每个工厂都安排停机时间进行计划维护或更换。良好的OEE分数被认为是85%。

提高OEE得分

通过捕获一个月的工厂数据,从基线OEE评分开始。

  1. 可用性:工厂运转了多少小时?预计能开几个小时?通过将期望的小时数除以实际的小时数来计算分数。
  2. 性能:这些机器设备加工了多少产品?预计要加工多少产品?通过将期望产品数量除以实际产品数量来计算得分。
  3. 质量:生产了多少产品?有多少产品质量合格?用生产的产品数量除以接受的产品数量来计算得分。

下面是一个示例计分卡,该制造商连续运行30天,设计为每小时生产50个产品:

可用性 预期的工作时间 720 实际的工作时间 688 95.55%
性能 预期处理数量 36000年 实际处理数量 30960年 86.00%
质量 生产的数量 30960年 接受数量 26935年 86.99%

该制造商的OEE得分将计算为:

可用性(95.55%)X性能(86.00%)X质量(86.99%)= OEE (71.48%)

以下是三个OEE类别的细目:

  1. 可用性:这个制造商在一个月内因为计划的维护和更换而停工32个小时。
  2. 性能:在正常运行时间内,制造商每小时生产45件产品。
  3. 质量:大约13%的产品被淘汰。

为了达到85%的良好OEE分数,每个单独类别都需要达到约95%的最低分数。在本例中,损失显示在性能和质量类别中。对于该制造商来说,要使系统容量最大化,他们需要将性能提高约9%,质量提高约8%。

此外,考虑到当性能提高时,生产的产品数量将增加,并可能影响质量评分。

从策略开始

不管生产什么产品,所有的制造工厂都有同样的问题。随着时间的推移和使用,机器和设备的产量会减少或降低。OEE中的“O”指的是整体——这意味着没有机器或设备被落下。必须维护所有机器和设备,以确保可靠的可用性、性能和质量。

然而,对于每个工厂经理来说,有两组基本的机器和设备应该是最重要的,这两组机器和设备对工厂的成功至关重要。

  • 收入至关重要:每个增量绩效的百分比与公司的增量收入有直接关系。这些资产直接决定了公司的获胜能力,以及获胜的程度。无论情况如何,它们都需要不断的评估,并且必须始终以最佳性能运行。
  • 生产的关键:这些资产必须正常运转,公司才能赚钱。性能不是问题,而是资产是打开还是关闭的问题。如果东西在旋转,输送机在移动,或者液压系统在驱动,公司就能产生收入。正常运行时间是KPI,并且预测未决故障的能力非常有价值。

这些资产不需要是大的、昂贵的、复杂的或沉重的。有时,一个化学过程可能取决于一个简单的电磁阀,或者一条食品生产线可能取决于一个20美元的电机是否从料斗中分配材料。

关键不在于一件设备有多复杂,而在于它对工厂创收能力的影响。

关键性能参数

众所周知,当机器维护到高标准时,它们可以更好地保持其公差,减少报废和返工,并提高零件的一致性和质量。由于大多数制造工厂都是为了满足需求而建造的,它们几乎没有额外的产能。这意味着工厂中的每一件设备都必须尽可能长时间地按预期运行,以保持工厂正常运行时间并提供一致的质量。

在考虑收入关键机器和设备时,有必要了解它们的关键性能参数(KPP)。kpp是设备在整个工作寿命周期内需要保持的可测量值。当制造商想要在高水平上竞争时,确保这些收入关键资产“正常运行”是不够的。

例如,这里是一个空气操作的双球双作用泵的kpp。

进气压力范围 600 - 2070 PSI (47.6 - 142.8 bar)
最大回收周期/分钟 70
每周期排水量In3 59.8
体积/周期 33.1盎司(979.6毫升)
每加仑自行车 3.9
流量@ 70循环/分钟 18.1 GPM (68.6 lpm)
噪音水平@ 60 PSI - 40 CPM 89.8 db (A)

为什么这个信息很重要?因为这些参数是设备性能成功的指导。维护设备的kpp可以延长设备的使用寿命,减少意外停机时间,并确保生产质量的一致性。

为工厂中的每一个收入关键设备收集这种类型的数据可能是一项艰巨的任务,但在制定维护计划方法之前必须完成。请注意,这是一次审计——从那时起,随着新设备的添加和其他设备的退役,它会被修改。

拥有关键设备的KPP数据使一个维护团队比另一个维护团队更具竞争优势。

维护和可靠性规划

当今制造工厂使用的四种最常见的维护方法包括事后(反应性)、预防性、预测性和自动化/自我维护。了解一个好的可靠性策略将包括反应性、预防性和预见性的混合,后两者是制造工厂将使用的最积极的维护方法,以确保最大程度的设备可用性、性能和质量。

预防性维护通常是使用收集设备实时数据和信息的测试和测量工具手动进行的。预见性维修包括状态监测、数据收集和计算机化维修管理系统的使用。

常见维护类型

将所有正确的元素、工具和资源组合在一起构建强大而有效的维护计划需要计划和策略。下面是如何处理每个不同OEE类别的示例,可以实现到维护计划中的策略,以及针对每种策略的一些推荐工具。

可用性

摘要目的:通过消除计划外设备故障和尽量减少计划停机来确保正常运行时间。

方法:使用无线数据收集和动手维护相结合,以确保每件设备的最大正常运行时间。

策略1:添加计算机化维护管理系统(CMMS)软件,以消除数据差距和竖井,并使维护团队能够对资产健康状况和维护优先级做出数据驱动的决策。eMaint资产可靠性平台是否可以帮助制造商通过集成维护和维护的选择组合来增加正常运行时间状态监测工具和软件解决方案。

策略2:为每台机器建立定期维护计划,减少故障,延长设备寿命。预防性维护间隔通常基于设备制造商的建议。一个好的夹计而且绝缘万用表将远远满足大多数预防性维护测试和测量需求。

性能

摘要目的:通过消除小的停止和降低速度的问题,最大限度地提高设备速度。

方法:确保设备的电源最大化。这包括电能质量和压缩空气系统,以及电机和电池系统。

策略1:添加电能质量监测和电能质量研究。进行电能质量测量有助于识别电能质量差和能源浪费的来源,并有助于保护设备免受未来的损坏。大多数电能质量问题发生在制造设备内部,但在服务面板上测试电能质量也很重要。

策略2:处理压缩空气和气体泄漏。估计有30%到50%的压缩空气系统的容量损失在泄漏中。这会影响所有使用压缩空气或气体的设备的性能。使用一个超声波工业成像仪检测、评估和量化压缩空气/气体系统泄漏的成本。

策略3:识别可能导致设备故障或容量降低的热点。使用一个红外摄像机,或热成像仪,以捕获基线、趋势和比较热成像数据。热成像检查提供即时的可视温度测量,可用于对设备的健康状况和性能做出决定。

策略4:测试单个固定电池和电池组,以确保测量阈值和公差范围最大化。使用一个电池分析仪允许为快速通过、失败、警告通知添加预定义的阈值。

策略5:确保自动化工业通信不受电磁干扰(EMI)或其他环境因素的干扰,这些环境因素破坏了设备(例如传感器、逻辑块、变频驱动器)和可编程逻辑控制器和分布式控制系统之间的重要信息,并导致机器停止工作。使用网络流量工具识别高损耗的网络节点CableAnalyzer™找出易中断的网线。

质量

摘要目的:通过减少生产不合格品和启动不合格品,确保生产的有效件的最大数量。

方法:使用振动和校准测试以及校准,以确保设备和机械的精度和准确性。

策略1:过量测试设备振动和轴承状况。振动包括加速度、速度和位移的测量单位。

策略2:执行精密轴对准在旋转机械上防止早期轴承和密封故障以及过多的能源浪费。

策略3:校准设备回到出厂标准,以消除过度磨损和早期劣化。

实现卓越制造

要成为一个非常成功的制造工厂,可用性、性能和质量必须是最优先考虑的。有了正确的数据、资源和工具,设计良好的维护计划可以使制造商从普通制造商成为顶级竞争者。维护文化必须专注于改进、最佳实践和持续学习——没有这些,就不可能取得成功。

记得……

  • 一家公司生产产品的效率越高,它就能以更低的成本生产更多的产品,从而获得更高的利润率。
  • 关键不在于一件设备有多复杂,而在于它对工厂创收能力的影响。
  • 拥有关键设备的KPP数据使一个维护团队比另一个维护团队更具竞争优势。

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