设备 OEE(Overall Equipment Efficiency,综合设备效率)

设备 OEE(Overall Equipment Efficiency,综合设备效率)是衡量设备综合运行状态的核心指标,其计算核心遵循 "OEE = 时间利用率 × 性能利用率 × 合格品率"(三者相乘,结果以百分比表示)。以下结合车间实际场景,拆解计算逻辑、数据来源及看板落地要点,通俗易懂且可直接应用:

一、OEE 三大核心指标拆解(基础公式)

OEE 的本质是 "设备在有效时间内,以标准速度生产合格产品的能力",三个子指标分别从「时间」「速度」「质量」三个维度评估:

  1. 时间利用率(也叫 "可用率",Availability)
    定义:设备实际可用于生产的时间,占计划生产时间的比例(排除停机浪费)。
    公式:
    时间利用率 =(计划生产时间 - 非计划停机时间)÷ 计划生产时间 × 100%
    关键概念:
    计划生产时间:车间安排的设备生产时长(比如 8 小时工作制,计划时间 = 8×60=480 分钟,需扣除计划休息时间,如午休 1 小时则计划时间 = 7×60=420 分钟)。
    非计划停机时间:设备故障、待料、换模 / 换线、调试、水电异常等导致的停机时间(不含计划休息)。
    示例:某设备计划生产 420 分钟,因故障停机 30 分钟、待料停机 15 分钟,則时间利用率 =(420-30-15)÷420×100%≈84.5%。
  2. 性能利用率(也叫 "性能效率",Performance)
    定义:设备实际生产速度,占理论最大速度的比例(排除速度浪费)。
    公式:
    性能利用率 =(实际总产量 × 标准 Cycle Time)÷ 实际运行时间 × 100%
    (或简化:性能利用率 = 实际生产速度 ÷ 标准生产速度 × 100%)
    关键概念:
    标准 Cycle Time(CT):设备生产 1 件合格产品的理论标准时间(比如 10 秒 / 件,由工艺部门设定)。
    实际运行时间:设备实际开动的时间(= 计划生产时间 - 非计划停机时间,即时间利用率中的 "有效时间")。
    实际总产量:设备在实际运行时间内生产的产品总数量(含合格品 + 不合格品)。
    示例:设备标准 CT=10 秒 / 件,实际运行 375 分钟(22500 秒),实际总产量 2500 件,則性能利用率 =(2500×10)÷22500×100%≈111.1%(超过 100% 说明实际速度比标准快,可能是标准 CT 设定偏保守)。
  3. 合格品率(也叫 "质量效率",Quality)
    定义:设备生产的合格产品数量,占总产量的比例(排除质量浪费)。
    公式:
    合格品率 = 合格产品数量 ÷ 实际总产量 × 100%
    示例:设备实际总产量 2500 件,其中不合格品 50 件,則合格品率 =(2500-50)÷2500×100%=98%。
    最终 OEE 计算
    结合以上示例:OEE=84.5% × 111.1% × 98% ≈ 92.2%(行业优秀水平通常在 85% 以上)。
    二、OEE 看板数据来源(车间实操重点)
    OEE 计算的准确性依赖数据采集,车间看板常用数据来源分为 3 类,优先推荐自动化采集:
    时间数据:
    计划生产时间:MES 系统中的工单计划时长、车间排班表。
    非计划停机时间:设备 PLC 信号(自动采集故障停机)、人工在 MES / 看板录入(待料、换模等停机,需明确停机原因分类)。
    产量数据:
    实际总产量:设备计数器(如冲压机、注塑机的产量传感器)、MES 系统工单报工数量。
    合格产品数量:品保首检 / 巡检记录(录入系统)、在线检测设备自动计数(如视觉检测不合格品数量)。
    标准数据:
    标准 Cycle Time:工艺文件(SOP)中设定的单台产品生产时间,录入 MES / 看板系统。
    三、OEE 看板常见场景补充(避免算错)
    多品种生产设备:若设备切换生产不同产品(不同标准 CT),需按 "产品生产时长占比" 加权计算性能利用率,再乘以时间利用率和合格品率。示例:设备先生产 A 产品(标准 CT=8 秒,运行 180 分钟,产量 1350 件),再生产 B 产品(标准 CT=12 秒,运行 195 分钟,产量 975 件),则加权性能利用率 =(1350×8 + 975×12)÷(180+195)×60 ×100% =(10800+11700)÷22500 ×100%=92%。
    计划停机 vs 非计划停机:计划停机(如日常保养、计划休息)不计入 "非计划停机时间",需从计划生产时间中直接扣除(比如每天计划保养 30 分钟,則计划生产时间 = 480-30=450 分钟)。
    首检 / 调试时间:若首检、调试属于 "工单开工前的准备工作",且未进入实际生产阶段,该时间计入 "非计划停机时间"(会拉低时间利用率);若属于生产过程中的调试(如换模后的调试),同样计入停机时间。
    四、OEE 看板核心价值(不止于 "算数")
    OEE 看板的核心不是展示数字,而是通过数据定位浪费:
    时间利用率低(<80%):重点优化停机问题(比如频繁故障→加强设备保养,待料→优化物料配送)。
    性能利用率低(<90%):重点提升设备速度(比如调整参数、减少小停机 / 空转)。
    合格品率低(<95%):重点管控质量(比如优化工艺、加强首检 / 巡检)。
    通过 OEE 分解指标,可快速找到设备效率瓶颈,针对性改进。