基于OEE的企業(yè)關鍵設備效率診斷與改善(doc 40頁).docx

SDJU學院畢業(yè)設計（論文）課 題 基于OEE的企業(yè)關鍵設備效率診斷與改善學 院 專 業(yè) 工業(yè)工程 年 級 學 號 姓 名 導 師 定稿日期： 基于OEE的企業(yè)關鍵設備效率診斷與改善 IV摘 要隨著市場經濟競爭的日益加劇，企業(yè)要在競爭中求得生存，必須降低生產成本。企業(yè)降低成本同時需要保證產品的質量、產量等。近年來，隨著科技的發(fā)展企業(yè)引進大量的新裝置、新設備以實現自動化生產，從而降低企業(yè)成本提高企業(yè)競爭力。但企業(yè)關鍵設備的綜合效率低常常會給企業(yè)造成巨大的經濟損失。關鍵設備的綜合效率OEE（Overall Equipment Effectiveness) 的研究是研究改善和診斷企業(yè)生產效率問題、降低企業(yè)成本的有效方法。關鍵設備效率診斷與改善，有助于提高企業(yè)關鍵設備利用率、降低生產成本、調動員工的積極性，提高企業(yè)的生產效率、經營效益和市場競爭力。促進企業(yè)健康、安全、環(huán)保、快捷地可持續(xù)發(fā)展。本文通過對LQ公司為例，對其關鍵設備運行情況進行OEE的計算研究和分析。根據現場調研以及結合OEE數據得出相關問題的原因，以及對問題運用工業(yè)工程的相關方法進行分析，就換模問題運用SMED方法進行改善。通過對LQ公司車間關鍵設備效率的研究，針對性地提出了提高LQ公司車間關鍵設備效率的相關建議，為保障關鍵設備效率改善的順利進行，本文也給出了一些相應措施。經過改善后，LQ公司車間關鍵設備相關評價指標有了顯著的提高。關鍵詞：設備的綜合效率，關鍵設備，SMEDABSTRACTWith the increasing competition in the market economy, the enterprises to survive in the competition, you must reduce production costs. Enterprises to reduce costs at the same time need to ensure product quality, yield. In recent years, with the development of science and technology enterprise, the introduction of a large number of new devices, new equipment to automate production, thereby reducing the cost of doing business to improve the competitiveness of enterprises. However, the low efficiency of the key equipment often give cause huge economic losses. The key equipment efficiency OEE (Overall Equipment Effectiveness) research is to study the improvement and diagnostic efficiency of production problems, reduce corporate cost effective method.Diagnosis and improvement of efficiency of key equipment to help improve critical equipment utilization, reduce production costs, to mobilize the enthusiasm of employees, improve production efficiency, operating efficiency and market competitiveness. Promote corporate health, safety, environmental protection, and quick to sustainable development.In this paper, LQ Corporation OEE calculation and analysis of its key equipment operation. According to the site investigation and the reasons for OEE data to draw relevant issues, as well as the use of industrial engineering combined analysis of the use of the the SMED method of improvement on key issues. LQ Corporations shop key equipment efficiency through the targeted relevant recommendations to improve the the Laster Tech Corporations workshop key equipment efficiency, and to safeguard the smooth progress of the improvement of the efficiency of key equipment, the paper also gives some corresponding measures. And analyze the improvement have been significantly improved, the key equipment of the LQ Corporations workshop which evaluation. Keywords: equipment efficiency, key equipment, SMED目 錄1緒 論11.1 課題研究的背景和意義11.2 國內外研究現狀21.3 論文研究的主要內容與結構32 OEE的相關理論基礎42.1設備綜合效率的定義42.2 設備綜合效率計算公式42.3 設備綜合效率與六大損失的關系72.4計算關鍵設備的設備綜合效率的意義92.5 SMED法102.5.1 SMED實施步驟112.5.2 SMED方法的意義123 LQ公司關鍵設備綜合效率問題診斷133.1LQ汽車科技公司簡介133.2公司生產線工藝流程143.3 關鍵設備的設備綜合效率現狀計算153.4影響因素分析183.4.1停機損耗因素分183.4.2性能損耗因素分析203.4.3 質量損耗分析203.5效率損耗總結204 公司關鍵設備問題的改善214.1原換模方法分析214.2 SMED方法的具體運用214.2.1 SMED方法改進過程分析214.2.2標準化換模流程274.3性能開動和質量損耗的改善284.4 SMED方法運用效果294.4.1計算改善后關鍵設備的設備綜合效率294.4.2 SMED方法運用總結305、總 結32參考文獻33致 謝35基于OEE的企業(yè)關鍵設備綜合效率診斷與改善 37 1緒 論1.1 課題研究的背景和意義隨著市場經濟競爭的日益加劇，企業(yè)要在競爭中求得生存，必須降低生產成本。企業(yè)降低成本同時需要保證產品的質量、產量等。近年來，隨著科技的發(fā)展企業(yè)引進大量的新裝置、新設備以實現自動化生產，從而降低企業(yè)成本提高企業(yè)競爭力。但同時關鍵設備的綜合效率OEE（Overall Equipment Effectiveness)就成了一個不得不研究的問題。因為關鍵設備的故障、停機、檢修常常會給企業(yè)造成巨大的經濟損失。OEE是一種科學的分析和評價設備使用效率的指標和基準，它為分析和改進企業(yè)關鍵設備的使用效率，尤其是對設備現場管理的改善提供了科學的理論依據。利用OEE數據可以對企業(yè)關鍵設備進行分析，能夠幫助企業(yè)尋找出生產中存在的較大的損失消費，同時對存在浪費的關鍵設備進行分析和改善。從浪費的地方出發(fā)進行改善，可以促進改善的成功進行。從OEE公式結構來看需要分別對關鍵設備的時間利用率、性能開動率和所生產的產品的合格率的縣官數據進行統(tǒng)計和計算。然后根據計算的數據結果進行分析和實際情況的結合可以得出企業(yè)生產所存在的問題，為相關管理人員提供了一個實用的工具和方法。運用OEE對車間關鍵設備效率進行計算與分析，是增強企業(yè)在市場中的競爭力、保證企業(yè)生產線的平穩(wěn)運作、降低企業(yè)生產浪費的有力保證。關鍵設備是企業(yè)生產的重要物質和技術保證，是企業(yè)物質系統(tǒng)的重要組成部分。加強關鍵設備效率問題的診斷和改善，可以最大效度的利用設備、降低產品成本，企業(yè)可獲得更多的利潤，從而取得更好的經濟效益。隨著經濟的快速發(fā)展及市場開放的加速，市場競爭越來越激烈。雖然LQ公司規(guī)模和產品產量不斷的擴大，但仍然感到了巨大的競爭壓力。在公司生產管理方面，大量存在著設備空閑浪費的現象，加上關鍵設備管理理念的相對落后，對企業(yè)以后的發(fā)展構成了潛在的威脅。如何提高企業(yè)的關鍵設備效率，是LQ公司當前面臨的一個重要問題。因此提高企業(yè)關鍵設備綜合效率是一個函待研究的重要課題。設備是企業(yè)生產的重要物質和技術保證，是企業(yè)物質系統(tǒng)的重要組成部分。研究企業(yè)的關鍵設備效率具有極其重要的現實意義。提高企業(yè)關鍵設備的綜合效率，可以增加產品產量、減少因關鍵設備引起的停機損失、降低產品成本，企業(yè)可獲得更多的利潤，取得好的經濟效益。提高企業(yè)的生產經營效益和市場競爭力，促進企業(yè)健康、安全、環(huán)保、快捷地可持續(xù)發(fā)展。1.2 國內外研究現狀工廠的所有設備的運行綜合效率主要是由三個因素決定:設備的時間開動率(Availability)、設備的性能開動率 (Performance Rate)和設備所生產產品的合格品率(Quality Rate)。單個因素指標水平不能完整地反映設備的運行的總體效率，因此為了全面評價設備綜合效率，故設備綜合效率通過這三個因素數值乘積來表達。通過時間開動率、性能開動率和合格品率來綜合反映設備的停機損失、速度損失和廢品損失，使各類損失明確化，并可及時用量化的數據來描述設備持續(xù)開展的效果。OEE是目前半導體相關產業(yè)的通用標準(SEMIstandardE79一299)。有相關理論可知，設備綜合效率指標就是生產時間除以可生產時間的百分比，然后乘以設備的比率效率，同時再考慮質量效率。在國外，多位學者對OEE作出相關的研究和推進工作：1）Nakajima(x989)指出，設備綜合效率的衡量系由裝載時冶 J(Loading Time)開始計算。因此，其中己經忽略了某些損失，例如，生產排程的突然中斷和每天的工作現場會議時間等;2)Hartmann(1992)擴充Nakajima引入的公式定義，加以擴充將經規(guī)劃之維護作業(yè)包括在設備停機時間之中并稱之為全部有效設備生產力(Total Effective Equipment Productivity，TEEP);3）Nagulb(1994)根據不同的假設，發(fā)展出三種設備綜合效率的定義:（1）理想的設備綜合效率 (Ideal OEE):假設設備可以進行一天24小時的運行；（2）已經達成的設備綜合效率 (Achieved OEE):針對執(zhí)行預防性保養(yǎng)維護作業(yè)的制造組織，將執(zhí)行預防性保養(yǎng)維護作業(yè)的時間考慮到OEE的計算當中；（3）生產性的設備綜合效率 (Operational OEE)。4）Leachman(1995)修正原始全局設備效率公式，稱之為產能設備效率(Capacity Equipment Efficiency)，用來處理產能議題，并輔助生產規(guī)劃流程；5）Konopka(2996)進一步修正，發(fā)展出設備綜合效率 (Total Equipment Efficiency)，除了調整非排程時間和已規(guī)劃保養(yǎng)維護時間外，并加入了理論機臺處理速度 (Theory Processing Speed)的因素，使公式中考慮到了所有時一間、速度和品質的參數。國際通用的質量管理體系ISO9000也把關鍵設備綜合效率指標作為持續(xù)改進的有效措施之一。作為科學分析和評價企業(yè)設備使用效率的指標和基準，它比傳統(tǒng)的評價方法更加科學、合理，傳統(tǒng)的關鍵設備效能的評價方法采用設備完好率和故障率指標表示，不能全面反映設備使用效率情況。而設備綜合效率（OEE），則是以提高設備的使用效率、降低設備效能損失為目的。它是一種科學的分析和評價設備使用效率的指標和基準。它為分析和改進企業(yè)關鍵設備的使用效率提供了科學的理論依據。據統(tǒng)計表明，目前制造業(yè)的平均OEE僅為60%。全球制造工業(yè)的OEE平均期望值應該為85%或者更高。由此可見，目前制造業(yè)的OEE指數提高的空間還有很大，特別是在我們這個發(fā)展中的國家。1.3 論文研究的主要內容與結構本文的寫作思路是:本文采用OEE理論分析等方法，對LQ公司車間關鍵設備綜合效率進行了深入的研究。本著提高該車間關鍵設備OEE從而提高生產效率目的，參照當代先進的設備管理理論和通過參閱大量文獻資料，以及在作者親自親臨現場進行調查。運用IE相關方法全面分析LQ公司車間關鍵設備運行的現狀，在剖析車間關鍵設備的OEE主要影響因素的基礎上，針對問題本文運用SMED的方法和相關措施進行改善。從上面選題的來源和國內外研究的現狀來看，本課題的研究內容主要為如下6個部分:第l章緒論: 主要介紹了論文的寫作背景、意義、目的。綜述全文章節(jié)脈絡，簡單介紹各章節(jié)的主要內容。第2章設備綜合效率、SMED方法理論概述: 重點介紹設備綜合效率理論的概念和意義、設備綜合效率的計算公式以及設備綜合效率與六大損失的關系。第3章LQ公司關鍵設備綜合效率問題診斷: 首先對LQ公司車間設備綜合管理現狀進行了介紹，然后系統(tǒng)的分析了LQ公司車間設備管理現狀進行了簡單分析，并介紹了設備的自然狀況。通過對LQ公司車間數據的綜合采集分析，計算車間關鍵設備抽樣設備綜合效率，并對設備綜合效率進行了分析評價，對設備綜合效率進行診斷第4章 LQ公司關鍵設備綜合效率問題的改善第5章總結提高企業(yè)設備綜合效率不是生產車間單一的問題，而是涉及了企業(yè)內外各環(huán)節(jié)、各部門的綜合性系統(tǒng)工程方方面的問題，針對國內制造業(yè)的現狀，提出全面提高企業(yè)設備綜合效率的構想。國內企業(yè)應該抓住機會由勞動力密集型、高損耗型向技術型和精益生產模式轉型，為此應該多引進各種先進的生產管理工具和方法，提高自身生產效率、管理效率。2 OEE的相關理論基礎一級標題小二號黑體加黑居中，英文為Times New Roman，段前0磅，段后12磅。標題號與內容間有空格，每一章另起頁2.1設備綜合效率的定義設備綜合效率是用來評估設備效率狀況，以及測定設備運轉損失，研究其對策的一種有效方式，最早由日本能率協(xié)會顧問公司提出，簡稱為OEE（Overall Equipment Effectiveness，設備綜合效率）。是一個獨立測量工具，它用來表現實際生產能力相對于理論產能的比率。其本質就是設備負荷設計內實際產量與理論產量的比值，國際半導體設備與材料組織(SEMI)將設備綜合效率定義為開動效率(Availability，A)、性能開動率(Performance Rate，PR)和合格品率(Quality Rate，QR)之乘積。對于制造企業(yè)來說，OEE 是一個非常重要的生產管理評價指標之一，因為制造企業(yè)的固定資產和設備投資都非常高昂，提高設備的綜合效率就是提高企業(yè)資產的利用率。每一個企業(yè)的目標都是把固定資產的收益最大化，換而言之就是使設備盡可能地高效利用起來，特別是關鍵設備。所以提高關鍵設備的綜合效率（OEE）是降低制造成本的有效手段，從而幫助企業(yè)在生產運營方面更加具有市場競爭力。OEE首先是一種度量方法，通過它的數據結合實際可以度量一臺設備或一條生產線的運行能力。對于一臺設備或一條生產線來說，越高的OEE 就是最終產出好產品越多、設備的利用效率就越高，從而使單位產品的成本降低。同時OEE 還是一個分析損失浪費的工具，運用OEE 方法可以有效地發(fā)現瓶頸工序設備的效率損失以及利用相關方法進行改善，使隱藏的或損失掉的產能釋放出來。整個過程系統(tǒng)、層次地發(fā)現問題并解決問題，通過一步步的改善促使企業(yè)生產效率逐步提升1 參考李澄宇，OEE 在生產管理中的應用第一段，2006 年第16 卷第20 期1。2.2 設備綜合效率計算公式OEE 的實質其實就是計算工作周期內用于加工合格產品的理論時間和負荷時間的百分比。傳統(tǒng)設備效率的計算和設備管理僅僅關注設備的使用時間和故障時間，卻忽視了很多非設備因素造成的停機、等待和損失，例如停水、停電、停氣使設備不能工作，等待訂單、等待計劃、等待檢查、等待原料造成的等待停機，工藝調整、原料質量缺陷、產品返工等造成的質量損失等等。此方法將效率損失劃分為三大類：停機損失（Downtime Loss）、性能損失（Performance Loss）和質量損失（Quality Loss）。與之對應的三個指標分別是：時間開動率（Availability Rate）、性能開動率（Performance Rate）和合格品率（Quality Rate）。OEE=時間開動率(A)性能開動率(PR)合格品率(QR) （2-1）在（2-1）公式里，時間開動率反映了設備的時間利用情況；性能開動率反映了設備的性能發(fā)揮情況；而合格品率則反映了設備的有效工作情況。同時時間開動率度量了設備的故障、調整等項停機損失；性能開動率度量了設備短暫停機、空轉、速度降低等項性能損失；合格品率度量了設備加工廢品損失。如果單獨從上面簡單的公式中，我們很難理解它為什么能夠為企業(yè)關鍵設備效率低下診斷和改善提供理論基礎。因此我們需要逐步對時間開動率(A)、性能開動率(PR)、合格品率(QR)這三個因子進行分解，仔細研究。1 時間開動率(A):時間開動率(A)=開動時間負荷時間100% （2-2） 負荷時間=日歷工作時間計劃停機時間 （2-3）開動時間=負荷時間故障停機時間設備調整初始化時間 （2-4）相關文獻對以上幾個公式做出了如下的詮釋2 吳斌、徐克林 設備綜合效率計算探討J，機電設備，2007,(2).2：1）日歷時間：至一定期間內作業(yè)單位的出勤時間中與機器運轉與否無關但要支付工資的時間，例如平日正常出勤8H。2）計劃停機時間：作業(yè)時間中由于設備的非開動而引發(fā)的損失時間（與設備功能無關的停止時間）其中包括：(1) 年修、定修計劃：年度的維修計劃而發(fā)生的設備停機時間；(2) 假日、會議、早會：作業(yè)中因假日；或必需的會議及早會而使設備停止的時間（例：節(jié)日、每月早例會、參加活動、車間或班長早會、小組會）；(3)教育、訓練：參加公司認定的企業(yè)內外教育和訓練而引起的設備停機時間（例：外部教育、內部教育、安全預防訓練等）；(3) 停電（停水）：電力供給（停水）中斷引起的設備不能開動的時間；生產過程中由于原材料的品質、供應等問題引起的生產不能持續(xù)進行導致設備停止的時間（管理損失）。3）停機時間分為故障停機時間和設備調整初始化時間，指由于以下的原因而引起的設備不能開動的時間。(1)機器故障：非計劃停機偶然發(fā)生的機器故障引起的設備不能生產的時間；品種規(guī)格變更：依據生產計劃Model變更時發(fā)生的設備停機時間（可自行命名如箭牌糖果公司就把此類規(guī)格品種變更時間命名為“轉箭時間” ）。(2)準備、調整：產品生產結束時或開始時工具類的調整、整理、清掃等相關的作業(yè)引發(fā)的停機時間。（3）負荷時間：為規(guī)定的作業(yè)時間（日歷工作時間）除去每天的計劃停機時間，設備生產品的計劃運轉時間。（4）開動時間：負荷時間除去那些非計劃停機時間后的設備純運轉時間，如故障停機、設備調整和更換刀具、工夾具停機等。2 性能開動率(PR):性能開動率(PR)=凈開動率速度開動率 （2-5）凈開動率=開動時間加工數量實際加工周期100% =負荷時間停機時間加工數量實際加工周期100% (2-6)速度開動率=實際加工周期理論加工周期100% (2-7)這里理論加工周期是按照標準的加工速度計算得到的，而實際的加工周期一般要比理論的加工周期長。開動時間即是設備實際用于加工的時間，也就是總工作時間減去計劃停機時間和非計劃停機時間，或是負荷時間減去非計劃停機所得時間。為了計算方便，有些學者對性能開動率的公式進行了演變如下： 性能開動率=凈生產時間/實際生產時間100% （2-8）其中，凈生產時間等于實際生產時間減去速度損失時間。從計算上看，用簡化的公式也可以得到同樣的結果，之所以用速度開動率和凈開動率表示性能開動率，是因為從計算過程更容易看出性能開動率的損失原因。速度損失是多項損失的和，包括所有導致生產速度低于標準值的因素。比如設備運行速度減緩、物料等待、批次和型號轉換、模具清潔、磨損件更換和操作員技術不熟練等。3 合格品率：合格品率=合格品數量加工數量100%=有效產出時間凈生產時間100%（2-9）其中，有效產出時間等于凈生產時間減去由于質量導致的時間損失。合格率對應于最終實際產出產品數量。質量損失的定義也很簡單，實際合格品率與100%之間的差值以及次品復測和返工的損失。所以，OEE 的定義本質上還等同于“有效生產時間”與“100%設備時間”的比率。在實際生產中，計算OEE 有時還使用這樣的公式：OEE=實際產出量/理論產能100%。其中，實際產出是指最終產出的合格產品，理論產能是指設備在理想狀況下運行的最大產出能力。在OEE公式里，時間開動率反映了設備的時間利用情況；性能開動率反映了設備的性能發(fā)揮情況；而合格品率則反映了設備的有效工作情況。反過來，時間開動率度量了設備的故障、調整等項停機損失，性能開動率度量了設備短暫停機、空轉、速度降低等項性能損失；合格品率度量了設備加工廢品損失。2.3 設備綜合效率與六大損失的關系利用計算OEE的數據對公司關鍵設備效率究竟有什么幫助呢？原來計算OEE主要是為了分析問題，計算OEE值不是目的，而是為了分析六大損失。設備的OEE水平不高，是由多種原因造成的，而每一種原因對OEE的影響又可能是大小不同。在分別計算OEE的不同“率”的過程中，可以分別反映出不同類型的損失，OEE與六大損失之間的關系如圖2-1所示：圖2-1 OEE與六大損失的關系圖影響OEE因素的六大損失:(1)設備故障損失設備故障分突發(fā)故障和慢性劣化故障兩種情況。損失也分為時間損失和品質不良兩種。主要原因有刀具損壞、設備突發(fā)故障、物料短缺等。設備故障帶來兩方面的損失：時間損失以及質量損失，時間損失是生產效率降低的損失；質量損失指在生產中出現不合格品所產生的損失。突發(fā)的故障易于發(fā)現且容易修理，但長期的、不容易維修的一些小毛病會因為作業(yè)員的習以為常而被忽略。根據車間實際運營情況來看，設備故障損失占全部損失的百分比最大，需投入大量的時間和研究出各種有效的方法來避免它或降低其發(fā)生的頻率和影響程度。(2)安裝調整損失當一條生產線根據計劃需要生產新的產品，或為生產準備新的材料，這個過程中的一些關鍵設備必須要停機進行調整，以達到新生產的要求，這個過程所需要的時間稱為安裝調整損失。在某些類型的工廠車間里，這個損失時間是巨大的。例如貼片機設備的鋼網，對于不同的PC板，每更換一個機種，鋼網必須對應更換，原料導向裝置也必須重新調整，而數控系統(tǒng)參數也必須全部進行重新調整。在整個必要的停機時間里，時間開動率為零，而OEE 也瞬降為零。這些工作在整個變換過程中應盡快完成。每一個操作步驟都必須明確，并盡可能快且易于完成。設備操作人員應提前做好安裝調整準備，一些工作需要在生產線設備停機前提前準備完成，以減少設備實際停機等待時間。(3)空轉、短暫停機損失短暫停機一般由物料短缺或微小的而又必須進行的調整引起的。例如：生產線上物料不齊套，小數量的某料件臨時短缺，此時就會引起生產線短暫性待機。最典型的空轉損失大部分發(fā)生在設備的預熱啟動時間里。如用于凝固錫膏的回流焊機，正常開機時需要等主要工作部件升溫到200左右才可開啟系統(tǒng)進行首件加工。而這種升溫，一般情況下需要半個小時的時間。在這半個小時時間內，設備處于空載狀態(tài)，沒有任何產出。影響了性能開動率，因此在生產中我們需要對發(fā)生的短暫停機現象進行分類，擬定相應的對策進行改善，從而使損失最小化并提高性能開動率。（4）速度損失速度損失表現為：在生產車間里常常一臺設備實際的最大運行速度低于最初的設計速度。為了解決這個問題，需要進行系統(tǒng)分析，診斷出速度降低的真正原因。如果是設備自身原因引起的，一般采取點檢、整體清潔、整修或大修等TPM活動解決。但通常在某些情況下，由于生產管理的問題，設備運行速度被人為或生產系統(tǒng)有目的地降低，這就要求有標準化作業(yè)程序，并且在操作設備的人員之間展開標準化運行速度方面的交流。(5)廢品、次品返修損失生產穩(wěn)定進行時產生的次品，因產品報廢、產品質量不佳而返修造成工時的浪費稱為廢品、次品返修損失。(6)試生產損失在新產品試生產時, 從第一件產品的穩(wěn)定地生產出合格產品為止, 需要一定的試驗、調整、適應時期。設備預熱，調節(jié)等生產正式運行之前產生的次品。2.4計算關鍵設備的設備綜合效率的意義在日本，企業(yè)界把提高設備綜合效率OEE作為全員生產維護體系(TPM)管理的主要目標，而國際通用的質量管理體系QS9000也把設備綜合效率的指標作為持續(xù)改進的有效措施之一。它是一種科學分析和評價設備使用效率的指標和基準。它為分析與改進企業(yè)設備使用效率，尤其是對提高設備綜合效率提供了科學的理論依據。OEE在考慮關鍵設備的時間利用情況的同時也考慮由于員工操作作業(yè)造成的設備性能降低和產品合格率問題，更全面的體現關鍵設備在生產中的利用情況和使用關鍵設備生產出的產品的質量問題，傳統(tǒng)的設備利用率計算僅考慮設備在時間上的利用情況。通過對OEE的計算數據進行分析，管理人員可以識別出瓶頸工序設備的可利用時間的損失,可以使我們在正常狀況下忽略或設備損失掉的產能釋放出來，進而降低生產成本、提高公司的生產效率，促進企業(yè)有效產能的提高。運用OEE數據分析設備綜合效率能夠綜合考慮設備的技術與經濟方面相結合的管理，可直接真實地反映我們企業(yè)的生產技術經濟效益。設備綜合效率的高低能夠引起各級領導的重視,尤其是生產車間領導的重視，從而使各級員工同時建立“設備服務于生產和生產靠設備”的觀念。傳統(tǒng)的設備利用率的計算只考慮了設備在時間上的使用情況，而沒有考慮設備的技術與經濟方面的管理，最后公司領導看到的是比較高的設備利用率數字,使得公司管理層誤認為關鍵設備得到了較好的使用。運用OEE方法分析設備綜合效率一方面促使安排設備滿負荷工作,另一方面可以避免由于某一時期業(yè)務量突增增加設備來擴大生產，而當業(yè)務量減少時,設備又會出現閑置狀況,從而造成設備閑置浪費。而我們用OEE方法分析設備的綜合效率,能夠促使我們綜合考慮生產計劃及設備的利用狀況，從而進行有序的生產。設備綜合效率是反映設備綜合經濟技術指標好壞的指數,它能及時發(fā)現設備管理中出現的缺陷,以及對設備本體所采取的措施提供科學的判斷依據。對不同的指數評價如下:1 設備綜合效率85%,性能優(yōu)良、經濟效益良好,評價等級。平時應注重性能保全。2 設備綜合效率小于85%大于70%,性能良好、經濟效益一般，評價等級。采用預知維修或中修的措施予以提高。3 設備綜合效率小于70%大于50%,性能不穩(wěn)、經濟效益持平,評價等級。在大于1年的時間段內一直小于70%,大于50%,采用大修或局部改造的措施予以改進。4 設備綜合效率小于50%,性能低下、經濟效益虧損,評價等級。在大于1年的時間段內一直小于50%,應予以淘汰更新。綜上所述，運用OEE方法分析設備綜合效率，能夠使我們全面的考慮設備的使用狀況，從而使我們能夠三個方面綜合的分析影響設備效率的原因，更快捷地方便我們能夠快速準確地找到提高設備綜合效率的方法，最后達到提升企業(yè)關鍵設備有效利用率的目的。2.5 SMED法每個制造企業(yè)生產的產品不會僅是一二種而已，少則數十種、多則數萬種也有。不同型號的產品在生產的過程中有其不同的工藝。例如說：規(guī)格不同、所需工具、模具、工作標準的不同以及材料、零部件的不同甚至工藝流程也有不同。因此，在不同規(guī)格、型號的產品更換時，生產線必須暫時停止生產活動，進行更換并設定新產品相關的工作條作，這種更換設備的操作就稱為“切換”。在切換過程中，因生產停頓所損耗的時間被稱為“切換時間”。快速換模（single Minute Exchange of Die, SMED）是指在10分鐘之完成作業(yè)切換，也稱單一切換或單分換模。是豐田公司的顧問IE工程師新鄉(xiāng)重夫創(chuàng)造的，1969年在日本豐田汽車公司，他經過9個月的改善成功將800t的機罩用沖壓機的作業(yè)切換的時間由以前的4H降為3min。它給世界IE 領域的理論和實踐帶來了思路的轉變3 劉樹華,魯建廈，王家堯編著/精益生產北京;機械工業(yè)出版社，第五章流程優(yōu)化生產P115。Norman Bodek(諾曼)在The Sayings of Shingo(新鄉(xiāng)重夫篇言錄)一書中寫道：“把設備調試時間從幾小時減少到幾分鐘，是車間實現革命性變革不可或缺的第一步”其成果顯而易見，庫存銳減90%，產品從設計到投產的時間由12周縮短到4小時。從 20 世紀 80 年代，快速換模技術在西方國家得到推廣后，世界各國的企業(yè)逐漸對此有了一個清晰的認識實施快速換模進而降低換模時間是多品種中小批量生產企業(yè)實施精益生產的關鍵點之一。目前在我國，對快速換模技術的研究還比較零散，以至于還沒有形成系統(tǒng)的研究理論，精益生產研究會會長李樹青先生等人以開課培訓的方式傳授快速換模的知識，全國各高?；蜓芯克苌儆猩婕斑@方面細化的研究。所以實施快速換模技術的國內企業(yè)也是少之又少，而且應用范圍也較相對固定，90%都集中在沖壓機床、注塑機等設備的換模以及 SMT（表面貼裝技術）的企業(yè)等。2.5.1 SMED實施步驟減少切換時設備或生產線的停頓時間是快速換模的主要關注點，在換模過程中停頓時間越短越好。很多從事傳統(tǒng)生產制造的人，都認為要大幅縮短換模時間是不可能的任務，但如果不能拋棄固有的傳統(tǒng)觀念，要將快速換模技術應用于生產制造現場是不可能實現的。為了減少換模時間，可以依據下列步驟，循序漸進地來進行:(l) 觀察當前換模流程，計算當前整個換模時間。(2) 區(qū)分內部作業(yè)和外部作業(yè)。(3) 將內部作業(yè)轉換為外部作業(yè)。(4) 減少內部作業(yè)時間。(5) 減少外部作業(yè)時間。(6) 標準化改善后的換模流程。表2-1 內外部作業(yè)轉換過程步驟提問實施方案1觀察當前換模流程，計算當前整個換模時間在這一換模過程中，總計多少時間？記錄從產品1最后一個合格零件到產品2第一個合格零件之間的總時間2區(qū)分內部作業(yè)和外部作業(yè)如何區(qū)分內外部作業(yè)？將所有切換過程寫出，按內外作業(yè)定義進行歸類3將內部作業(yè)轉換為外部作業(yè)什么樣的內部作業(yè)可以轉換為外部作業(yè)？運用IE 方法進行4減少內部作業(yè)時間如何使內部作業(yè)效率更高？對作業(yè)和方法進行改善（實施并行5減少外部作業(yè)時間如何提高外部作業(yè)的效率？改善工夾具存儲的方法等6標準化改善后的換模流程如何使換模過程次序改進？運用ECRS、5W1H進行，對其改善后的換模工序標準化2.5.2 SMED方法的意義快速換模技術是企業(yè)提高生產效率、實施精益生產的關鍵點之一，它可以應用于各個企業(yè)的各種設備的換模改進，不只是某些特定設備和特定企業(yè)的專用技術，在市場競爭日益激烈的今天，作為效率生產力競爭稍弱的國內公司，應積極開展、推廣和實施快速換模技術。實現快速換模的效果有如下幾點：n 縮短工序間切換時間n 縮短交付周期n 提高均衡生產能力n 提高整體產能n 提高設備利用率和生產效率n 提高庫存周轉率今天，快速換模技術SMED已經在許多制造性行業(yè)得以成功應用，據國外的研究數據顯示：95%的企業(yè)通過成功地運用SMED快速換模法，可以在幾乎不增加任何成本的情況下減少75%甚至更多的換線準備時間。3 LQ公司關鍵設備綜合效率問題診斷3.1LQ汽車科技公司簡介LQ科技股份有限公司于1999年9月在臺灣登記注冊，注冊資金為150，000美元。同年11月在亞洲市場獨家代理Lumileds TS晶片，考慮到地球上的能量逐漸減少，導致增加需要節(jié)約能源和減少碳排放，公司開始從事LED汽車照明和室內、室外照明應用，2002年建立上海LQ公司專業(yè)從事高科技汽車零件，提供光學模塊用于汽車照明。在2007年，公司建立了LQ汽車科技上海公司，由于全球能源正在消失的速度非常快，因此LQ科技希望通過促進全球節(jié)約能源、減少碳排放的趨勢做出貢獻，2008年4月成功地將TS16949和無鉛制程導入實現一體化環(huán)保生產。公司主要生產汽車的高亮度LED應用產品，通過構造尖端的研發(fā)能力，產品已被廣泛應用于消費電子產品、信號、通信、信息產業(yè)、汽車工業(yè)、一般照明等，而白色LED甚至被看作是最新的下一代技術。本公司擁有鉚燈、SMD+軟板+鋁片技術、大功率LED加工等LED模組技術；主要產品范圍為：車尾燈、卡車燈、巴士燈、車用工作燈等。LQLED顆粒及模組符合世界級汽車的質量要求，擁有超過十年的LED產業(yè)鏈經驗成為Hella認可的車燈供應商，同時和GM、VW、Suzuki、Ford等主級廠有豐富的OEM開發(fā)及配套經驗。不同于普通公司提供的服務包裝工廠和組裝工廠，LQ公司可以有效地提供必要的設計解決方案。在未來，本公司計劃專注于汽車照明，整合熱管理、電子方案、機械細化和光學優(yōu)化在希望制造產品，更好地滿足人們對車燈光感的需要。其代表產品有：AC、D75L、GMX353后燈、Modell ZAFS、T300CHMSL等，專注于現代汽車環(huán)保LED車燈的研發(fā)與制造。公司下設生產計劃部、生產部、工程部(PE、IE、TE)、質檢品保部、供應鏈部等部門；車間內共有2條SMT生產線，主要客戶為豐田、比亞迪、名爵、克萊斯勒、福特蒙迪歐、別克、鈴木摩托。其中A線主要生產module產品，B線主要生產DHL 產品。其主要工藝為在PC板上裝電子元件，所使用的主要設備為印刷機UP2000，高速貼片機Siemens HS50、HS60、回焊爐Heller 1800exl。圖3-1 公司部分產品展示3.2公司生產線工藝流程雖然LQ公司生產的產品種類很多，工藝也千差萬別，但基本的生產工藝路線都是相同的。如圖3-2:圖3-2 SMT段工序圖和刷錫膏流程圖 上圖為LQ公司的基本生產工藝路線圖，公司生產每個產品都須經過以上工藝。通過工序圖我們可以發(fā)現瓶頸段出現在刷錫膏和貼片段，并且在以上工藝中，刷錫膏和貼片段為LQ公司的核心工藝，正是公司擁有4臺先進的SMT貼片機器，才能有序地完成眾多知名客戶的生產訂單。但現在這一道工序出現了瓶頸，必須正視問題對其進行全面分析。貼片為三星的全自動貼片機(下文簡稱關鍵設備，見圖3-3)，不存在人員怠工的影響。因此對設備進行綜合效率的研究是解決問題關鍵的一步，只有了解了問題出現在哪里才能對癥下藥。因此，我們必須對關鍵工序（瓶頸）進行仔細研究和分析，提高關鍵設備的設備綜合效率，從而達到降低生產成本的目的。首先從現狀研究分析開始。圖3-3全自動貼片機(關鍵設備)3.3 關鍵設備的設備綜合效率現狀計算為了對公司關鍵設備現狀進行研究分析，作者親自到車間SMT段對相關產品的數據進行了收集和整理?，F狀OEE相關數據如表3-1：表3-1 現狀OEE相關數據如果只是針對表3-1很難發(fā)現問題的所在，以至于研究分析無法進行下去，更不要大談改善。為此必須得把數據分析詳細化，運用前面介紹的OEE公式對其進行相關的剖析分解。把問題具體化、表面化，讓損耗原因浮出水面，有利于現狀的分析以及改善的進行。為此在表3-1的基礎上對時間效率、合格率、性能效率進行計算。其結果見表3-2：表3-2七月各產品的設備綜合效率根據表3-2可以發(fā)現公司OEE現狀相當的不容樂觀，其中合格率和時間開動率都比較穩(wěn)定,但性能開動率波動性特別的大.對OEE 造成了很大的影響對此我們必須尋找出損耗的主要原因并對其進行分析。圖3-3 各產品OEE數據圖通過OEE數據圖我們初步可以發(fā)現公司產品OEE普遍比較低，其中最高為59.7%、最低位36%、平均數值為50.1%。據調查發(fā)現以上產品均為大批量產品，并附有相關工藝文件不存在工藝不熟悉等原因。為此可以把其世界級的OEE與其進行對比，世界級OEE比例圖如圖3-4所示：圖3-4世界級工廠OEE比例圖為了與世界級工廠對比,我們對LQ公司現狀OEE進行分解詳細情況如下圖所示:圖3-5LQ公司OEE比例圖通過對世界級工廠OEE的了解以及把本公司OEE進行對比發(fā)現：該公司的OOE相當的低下，最主要的是凈生產時間比世界級工廠少了34.88%。這個數據時相當的龐大，對于一個中小型制造企業(yè)來說具有很大的改善空間和潛力。為此我們需要對公司相關現狀進行剖析分解。首先對造成生產時間低下的原因開始入手。3.4影響因素分析根據上述設備綜合效率的理論，影響時間開動率的因素主要由故障停機時間和設備調整初始化時間構成；而影響性能開動率的因素主要由速度低下、設備空轉等性能損耗構成。要改善時間、性能開動率，就要從影響它們的主要損失入手進行分析，那么就需要找出影響其的更深層次的原因，以達到改善的準確性。先整體再局部進行剖析直至問題的發(fā)現。3.4.1停機損耗因素分為了研究的合理性和準確性，我們根據現場調查數據結合相關理論研究進行分析。將影響因素根據OEE公式的里時間開動率、性能開動率和合格率分別為停機損耗、性能損耗、質量損耗三個方面進行分析研究。為此收集了公司6、7、8三個月相關代表產品的數據進行分析，相關數據見表3-3：表3-3 SMT段A線6、7、8月相關數據匯總表通過此圖我們可以發(fā)現換模時間共有9795分鐘，平均3265分鐘/每月、耗時長達54.42小時/每月；程序調試共損失5417分鐘，平均27.3小時/每月；為了更清楚地了解它們各自占取比例和影響程度，對表3-3數據運用帕累托圖進行處理。結果如圖3-6所示：圖3-6 SMT段損失原因帕累托圖從圖中可以看出，換模時間三個月累積為9795分鐘占到損失總時間的48.54、程序調試時間三個月累積為5417分鐘占損失總比例的26.84%，這兩個因素為需重點改善的項目。其中電路異常為政府限電政策（這一因素在此不予考慮）。根據前章OEE的定論，我們可以把換模時間和程序調試歸結為停機損失。其實換模時間可以包含程序調試，但這里為了更加強調換模時間的浪費故進行分解。由此可以得出LQ公司最大的浪費為停機浪費，根據浪費損失的歸類，緊緊抓住這條線索進行深入的研究和分析。在此過程中采取IE的七大手法和ECRS原則進行分析（在此不表述）。根據小組成員7月份現場的觀測數據和總結可以將損失原因歸結如下：1、換模時間較長的原因：l 作業(yè)計劃沒有提前進行安排，即使有作業(yè)計劃管理板也只是形式。l 要進行下一產品生產時，需等待上一產品完全完工后才開始準備相關的鋼網和程序l 鋼網擺放凌亂、未對其進行編號，參差不齊。l 公司采用多家供應商提供的PC板，導致PC板的mark定位點有差異，需進行一一核對。2、程序調試時間損失原因：l 作業(yè)員不熟悉每一產品程序的編制，需尋找機修工進行調試。l 公司ERP的利用程度較低，每一產品的程序等信息未進行模塊化存入數據庫，導致每次生產都要進行編制l 每次程序調試時需要作業(yè)員去尋找機修工l 每一程序需要反復調試在注重停機損失的同時也得對性能損失和質量損耗的分析，畢竟這二者還占取時間損耗的24.62%，這一數據和現象不容忽視。以下根據公司現狀進行性能和質量損耗的分析。3.4.2 性能損耗因素分析通過性能損耗的相關理論和對貼片機局部工作時間進行研究相結合，我們發(fā)現性能損耗主要由設備空轉造成（出現機待人），而從中最主要影響因素為貼片機的進板方式和顯示屏與操作者之間距離較遠，在兩方面上存在著較大的工時浪費，設備功能出現空轉待機現象沒有充分利用。根據現場觀察和相關影像二者相結合進行分析可發(fā)現：造成SMT段貼片機性能開動率率低下的原因有以下幾點：1. 貼片機的PC板進口高于上一道工序的工作面38cm，無輔助送板輸送帶。需要操作者手工送板，由于操作者忙于上一工序的操作所以致使機器常常處于待料狀態(tài)（貼片機是否完成工作，操作者需要站起來進行觀望）。2. 由于物料MARK點容易出現偏位等現象，當機器出現警報時，操作者需要移動距離1.89m到機器顯示屏處進行手動輸入定位點。期間的來回移動為不增值的活動（出現頻率較大）。3. 物料短缺引起待機現象3.4.3 質量