“沒(méi)有衡量就沒(méi)有增長(zhǎng)”，同樣，中國(guó)智造如果沒(méi)有可衡量、可實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)體系，也終將淪為一句口號(hào)。工業(yè)體系不缺乏指標(biāo)，然而，要想找到關(guān)鍵指標(biāo)并搭建起能夠行之有效的指標(biāo)體系并非易事。
據(jù)了解，在各種類型的指標(biāo)體系中，普遍采用的指標(biāo)大概也就幾十個(gè)。無(wú)論哪種指標(biāo)體系，OEE指標(biāo)都是一個(gè)難以忽視的重點(diǎn)。因?yàn)镺EE就是定義世界一流制造企業(yè)的核心指標(biāo)。今天我們就來(lái)深入認(rèn)識(shí)一下OEE，并分享世界知名汽車零部件制造商麥格納，如何通過(guò)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能制造將OEE水平從83%提升到92%，邁入世界一流制造水平企業(yè)的。
01
設(shè)備綜合效率OEE
設(shè)備綜合效率OEE的計(jì)算公式可以寫(xiě)作“時(shí)間開(kāi)動(dòng)率*性能開(kāi)動(dòng)率*合格品率”，也可以寫(xiě)作“（合格產(chǎn)量*理論加工周期）/負(fù)荷時(shí)間”，或者寫(xiě)作“合格產(chǎn)品的理論加工總時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間”。其本質(zhì)是設(shè)備負(fù)荷時(shí)間內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值，也是對(duì)周期內(nèi)用于加工的理論時(shí)間和負(fù)荷時(shí)間的百分比的計(jì)算。它反映的是企業(yè)/產(chǎn)線的實(shí)際生產(chǎn)能力，因此OEE是諸多工業(yè)指標(biāo)中的核心關(guān)鍵指標(biāo)。
雖然OEE的計(jì)算公式看起來(lái)很簡(jiǎn)單，實(shí)際上它的每一個(gè)計(jì)算因子都需要被層層分解。比如，時(shí)間開(kāi)動(dòng)率被分解為“開(kāi)動(dòng)時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間”，而負(fù)荷時(shí)間又被分解為“日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間”……同時(shí)，由于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，OEE的計(jì)算也需要考慮到各種因素，其計(jì)算方式也會(huì)因場(chǎng)景不同而不同。比如，工廠停水、停電、停氣造成的設(shè)備無(wú)法工作，以及等待訂單、等待檢查、等待上一道工序這些情況，到底應(yīng)該如何歸屬和計(jì)算，因?yàn)闅w屬和計(jì)算方式的不同都會(huì)造成OEE計(jì)算結(jié)果的巨大差異。
也正因?yàn)镺EE具有明顯的場(chǎng)景、行業(yè)屬性，我們?cè)诳创齇EE的計(jì)算結(jié)果的時(shí)候，不能一概而論。你或許聽(tīng)過(guò)“OEE分?jǐn)?shù)超過(guò)85%就達(dá)到了世界一流工廠的水平”這種說(shuō)法，這還要從OEE這個(gè)指標(biāo)的歷史淵源說(shuō)起。首先是這個(gè)概念的時(shí)代背景是上世紀(jì)70年代，地點(diǎn)是日本，行業(yè)是汽車制造。當(dāng)時(shí)日本工廠維護(hù)研究所的中島誠(chéng)一首次引入了世界一流OEE分?jǐn)?shù)的說(shuō)法，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)日本授予的杰出工廠獎(jiǎng)獲得者其OEE分?jǐn)?shù)均超過(guò)了85%。
雖然世界一流OEE分?jǐn)?shù)的說(shuō)法最初是用于汽車制造行業(yè)，但并不妨礙它擴(kuò)展到整個(gè)離散制造領(lǐng)域。目前在離散制造行業(yè)已經(jīng)公認(rèn)“85%”這種說(shuō)法，它也是眾多離散制造企業(yè)奮斗的目標(biāo)。因?yàn)?，目前?lái)看大部分的該領(lǐng)域企業(yè)的OEE分?jǐn)?shù)普遍在60%，甚至低于40%的企業(yè)也不在少數(shù)。“100%（完美）”、“85%（世界一流）”、“60%（一般）”和“40%（低水平）”這四個(gè)OEE分?jǐn)?shù)檔次已經(jīng)成為行業(yè)基準(zhǔn)。
當(dāng)然，OEE的分?jǐn)?shù)并不僅僅是一個(gè)數(shù)字，不是因?yàn)樗枰獜?fù)雜的分解才能計(jì)算得出，而是這些數(shù)字背后切實(shí)的反應(yīng)了工廠和產(chǎn)線非常具體的“失分點(diǎn)”。從整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)講，OEE的損失可以歸納為以下三個(gè)因素：可用性損失、性能損失、質(zhì)量損失。這些損失還可以細(xì)化為“設(shè)備六大損失”：機(jī)器故障、速度下降、停頓、調(diào)整與設(shè)置、啟動(dòng)損失、缺陷與返工。追蹤、優(yōu)化OEE的一個(gè)重要目的就是減少制造業(yè)所存在的設(shè)備六大損失。
02
最簡(jiǎn)IDA方法提升OEE水平
由此可知，提升OEE水平實(shí)質(zhì)上就是解決OEE損失的過(guò)程，也就是減少可用性、性能和質(zhì)量的損失，或者說(shuō)減少設(shè)備的六大損失。事實(shí)上OEE是（總生產(chǎn)維護(hù)）TPM體系的一個(gè)重要部分，也是精益制造的一部分，這些和六西格瑪?shù)榷际侵圃靸?yōu)化和改進(jìn)的方法和理論體系，他們都經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的發(fā)展，對(duì)于大部分企業(yè)來(lái)講，落實(shí)這些復(fù)雜的體系具有很大的挑戰(zhàn)。
不僅如此，這些制造系統(tǒng)和體系都是在數(shù)十年已有的傳統(tǒng)制造體系下誕生和發(fā)展，其理論和方法在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能逐漸普及的第四次工業(yè)革命過(guò)程中，有很多其實(shí)可以通過(guò)更便捷的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且這些體系以及工業(yè)領(lǐng)域的很多協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)都在更新以適應(yīng)這時(shí)代，以及未來(lái)的發(fā)展需要。
換句話說(shuō)，當(dāng)下企業(yè)不應(yīng)該被這些繁雜的傳統(tǒng)體系所束縛，與其抱殘守缺或者等待這些遺老遺少更新?lián)Q代，不如抓住時(shí)代和技術(shù)的發(fā)展窗口，通過(guò)最簡(jiǎn)單的方法快速實(shí)踐，走出一條路來(lái)。那么有沒(méi)有一種簡(jiǎn)單容易理解、高效而且方便實(shí)施的指導(dǎo)方法呢，當(dāng)然有。
這個(gè)方法就是IDA（信息，決策，行動(dòng)），也就是利用信息提高生產(chǎn)力的簡(jiǎn)單高效的過(guò)程。信息是IDA的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。優(yōu)質(zhì)的信息（即準(zhǔn)確，相關(guān)且易于理解）是有效決策的前提。決策是信息與行動(dòng)之間的關(guān)鍵，是審查信息并確定行動(dòng)方案的時(shí)刻。行動(dòng)是將理論可能性轉(zhuǎn)化為切實(shí)進(jìn)展的地方，將決策轉(zhuǎn)化為結(jié)果。IDA簡(jiǎn)單而通用，其方程式也很類似OEE，可以寫(xiě)作信息*決策*行動(dòng)=結(jié)果。
不僅如此，IDA之所以適應(yīng)這個(gè)時(shí)代，根本在于這是一個(gè)“數(shù)據(jù)”時(shí)代，IDA的基礎(chǔ)“信息”可以說(shuō)在這個(gè)時(shí)代沒(méi)有任何門檻。但同時(shí)我們也應(yīng)該看到，在這個(gè)數(shù)據(jù)“泛濫”的時(shí)代，很多場(chǎng)景下其實(shí)挑戰(zhàn)不在于能不能采集到數(shù)據(jù)，而是如此多的可采集數(shù)據(jù)，到底哪些數(shù)據(jù)才是最關(guān)鍵的。
對(duì)于OEE來(lái)說(shuō)，最重要的是找的那些影響產(chǎn)量、影響性能等的關(guān)鍵信息。其次是在獲得足夠的產(chǎn)量信息、設(shè)備損失信息等之后，最快的改進(jìn)方法之一是不懈地關(guān)注“最大的損失”。換句話說(shuō)，將注意力集中在可能會(huì)產(chǎn)生重大成果的最小的改進(jìn)措施上。
03
讓OEE從83%提升到92%
麥格納旗下格特拉克（江西）傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司（GJT）智能制造項(xiàng)目可以說(shuō)是一個(gè)IDA方法的成功典型。麥格納是北美第一、全球第三大汽車零部件供應(yīng)商，旗下格特拉克（江西）傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司（GJT）不但擁有大量的數(shù)控機(jī)床等設(shè)備，在信息化應(yīng)用方面，也已形成了以SAP為核心的業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)，并在贛州、DCT、南昌三地工廠成功實(shí)施了MES項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)對(duì)SAP相關(guān)物流業(yè)務(wù)的深化應(yīng)用。
雖然GJT已經(jīng)進(jìn)行了卓有成效的信息化應(yīng)用建設(shè)，但是囿于已有MES等傳統(tǒng)系統(tǒng)的能力范圍，還存在諸多的不足之處，為GJT的信息化升級(jí)帶來(lái)了挑戰(zhàn)?？傮w來(lái)看，最關(guān)鍵的是智能設(shè)備未聯(lián)網(wǎng)，車間最后一公里還未打通。設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)無(wú)監(jiān)控，需要人工獲取。工藝過(guò)程對(duì)比、OEE填報(bào)與統(tǒng)計(jì)等依靠人工進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
這些剛好對(duì)應(yīng)到我們所說(shuō)的IDA的方法和思路中的“信息”無(wú)法流暢獲取這個(gè)大前提。這種狀況直接影響了公司高管的決策，比如不能確定“訂單能不能接”、“是不是要增加設(shè)備和人員”等；也影響了生產(chǎn)主管、設(shè)備主管和工藝主管的管理，使他們無(wú)法確定“工廠的真實(shí)產(chǎn)能”，設(shè)備保障任務(wù)難以完成，以及面臨人員效率、產(chǎn)品追溯等問(wèn)題。
GJT與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商寄云科技就本次項(xiàng)目展開(kāi)了深入的合作，目前已經(jīng)完成了第一階段的工作。寄云科技幫助GJT打通數(shù)據(jù)鏈路、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化，同時(shí)構(gòu)建起企業(yè)全局的“數(shù)據(jù)的中心”，融合IT數(shù)據(jù)和OT數(shù)據(jù)，構(gòu)建了可視化的數(shù)字化車間實(shí)時(shí)看板，實(shí)現(xiàn)了包括設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)指標(biāo)、關(guān)鍵工藝流程指標(biāo)、生產(chǎn)過(guò)程可視性、設(shè)備維護(hù)歷史的實(shí)時(shí)展示和告警。
項(xiàng)目對(duì)關(guān)鍵的KPI指標(biāo)（OEE、JPH、MTTR、MTBF）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和精準(zhǔn)的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備的對(duì)比、班次與班次的效率對(duì)比，提高輔助決策精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)過(guò)程透明化，進(jìn)而提高了GJT運(yùn)營(yíng)和決策的效率。另外，項(xiàng)目能夠?qū)崟r(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)備績(jī)效管理手段，減少人工統(tǒng)計(jì)工作量，提高生產(chǎn)效率，提供預(yù)防維護(hù)支持。最關(guān)鍵的，項(xiàng)目能夠通過(guò)數(shù)據(jù)分析直接給出效率損失的原因，提高問(wèn)題定位速度，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、精益化的設(shè)備管理。
最后經(jīng)GJT內(nèi)部統(tǒng)計(jì)及測(cè)算，得益于項(xiàng)目對(duì)設(shè)備加工節(jié)拍管理精細(xì)化，以及車間生產(chǎn)管理、設(shè)備管理等量化和可視化等，GJT工廠平均OEE指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了9%的提升，從83%上升到92%，直接邁入了“世界一流”的水平。此外，還獲得了諸如MTBF指標(biāo)下降6%，以及產(chǎn)線所需人員減少等可量化的可觀收益。
