Giải pháp quản lý tổng thể hiệu suất thiết bị – OEE

OEE là gì?

OEE (Viết tắt của Overall Equipment Effectiveness) là thuật ngữ và là thông số rất phổ biến trong bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance). OEE được dùng để đo lường hiệu quả hoạt động (effectiveness) của một thiết bị (equipment) một cách tổng thể (overall) thông qua cả 3 mặt nguồn lực– thời gian, chất lượng, và tốc độ vận hành – và qua đó giúp chỉ ra các vùng cơ hội để cải tiến.

Mô hình OEE

Xem chi tiết: OEE là gì

Availability (A) – tỉ lệ hữu dụng máy móc – đo lượng tổn thất thời gian vận hành (downtime)

A = (Thời gian hoạt động thực tế)/(Thời gian chạy máy theo kế hoạch) x 100%

Performance (P) – tỷ lệ hiệu suất máy móc – đo lượng tổn thất tốc độ vận hành

P = (Tổng sản phẩm sản xuất)/(Thời gian chạy máy thực tế x công suất thiết kế) x 100%

Quality (Q)- tỷ lệ chất lượng sản phẩm tạo ra – đo lượng tổn thất về chất lượng

Q = (Tổng sản phẩm đạt chất lượng)/(Tổng sản phẩm sản xuất) x 100%

Phương pháp tính OEE cho dây chuyền sản xuất

Công thức OEE được thiết kế thuần túy cho việc tính hiểu quả hoạt động của một máy và được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực sản xuất tự động cơ khí hóa cao. Vì vậy OEE cần phải được điều chỉnh và linh hoạt thay đổi cho phù hợp với từng lĩnh vực cụ thể.

Ứng dụng OEE

OEE giúp nhà sản xuất tập trung nguồn lực và chỉ đạo chiến lược bảo trì chính xác hơn. Bởi vì nó chỉ ra chính xác vấn đề thực sự gây thất thoát trong quá trình sản xuất. Ví dụ: Tổn thất gây ra bởi các yếu tố tổ chức như nhân sự, cung cấp nguyên liệu, lập kế hoạch sản xuất, hư hỏng máy móc…

OEE không chỉ dừng lại ở một chỉ số về hiệu suất mà quan trọng hơn là một công cụ cải tiến liên tục cho phép doanh nghiệp tập trung giải quyết 3 nhóm tổn thất tồn tại ở hầu hết các cơ sở sản xuất.

Kết quả các thông số của OEE (A,P,Q) nên được trực quan hóa như biểu đồ minh họa sau:

Bảng hiển thị trực quan các thông số OEE

Diễn giải ý nghĩa của biểu đồ OEE của chuyền LK_SMT_L1 như sau:

Utilization: A = 96%: Nguồn lực về mặt thời gian được tận dụng 96% và 4% còn lại là khoảng thời gian chết (Bao gồm cả thời gian dừng máy do lỗi phát sinh, dừng chờ nguyên vật liệu, dừng để chuyển đổi lịch sản xuất và tất cả các lỗi dừng máy khác không có trong lịch dừng máy cụ thể từ trước).

Performance: P = 15% chỉ ra rằng tốc độ sản xuất của chuyền đang hoạt động ở mức rất thấp so với công suất thiết kế về mặt thời gian (Nguyên nhân có thể đánh giá được là do nhân sự, do lỗi sản phẩm cần làm lại , máy này đang chạy ở chế độ chờ nguyên liệu từ các khâu phía trước…).

Yield: Q = 97% cứ 100 đầu vào dây chuyền này thì chỉ có 97 sp được chứng nhận loại A về chất lượng, hoặc cứ 100 tiếng được dung để sản xuất thì 3 tiếng là lãng phí do các vấn đề về chất lượng.

Thông qua trực quan hóa dữ liệu OEE trong sản xuất về cả 3 mặt nguồn lực: Thời gian, hiệu suất và chất lượng thì người giám sát, quản lý sẽ đánh giá được hiệu quả sản xuất tổng thể từng dây chuyền sản xuất và ra những quyết định cải tiến phù hợp với từng dây chuyền.

OEE xác định nguyên nhân cụ thể trong 3 nhóm tổn thất trong tính toán OEE

Một trong những mục tiêu lớn nhất của giải pháp OEE Tổng thể hiệu quả sử dụng thiết bị, máy móc là loại bỏ hoặc giảm thiểu 3 Nhóm tổn thất là nguyên nhân chính gây ra sự mất hiệu suất trong sản xuất.

Nhóm tổn thất 1 – “Tổn thất thời gian” hay còn gọi là “Tổn thất dừng máy”

• Hỏng hóc của máy móc, thiết bị là tổn thất dễ dàng nhìn thấy nhất trong hoạt động sản xuất bởi tính bất thường và sự tác động rõ ràng của nó đến hoạt động sản xuất liên tục trong nhà máy.
• Các trường hợp xảy ra tổn thất này bao gồm dừng máy thay khuôn, mẫu, các hoạt động bảo dưỡng không nằm trong kế hoạch, hỏng hóc chung về cơ/điện hoặc bộ phận của thiết bị hoặc các trường hợp thiết bị không vận hành theo yêu cầu (chức năng/thông số công nghệ)…
• Tổn thất về thiết lập và điều chỉnh thiết bị thường được cảm nhận ít rõ ràng hơn trong quá trình sản xuất. Thường tổn thất này xảy ra rất ít và phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của công nhân vận hành, việc điều chỉnh không gây dừng máy nhưng với khoản thời gian dài thì việc điều chỉnh không phù hợp sẽ gây tổn thất lớn về mặt thời gian hữu dụng của máy. Tổn thất này bao gồm thiết lập & khởi động vào đầu ca, khi thay đổi đơn hàng, đơn sản xuất khác, thay đổi khuôn mẫu, thay đổi thông số công nghệ, chờ hoặc thay đổi nguyên liệu.

Nhóm tổn thất 2 – “Tổn thất hiệu suất” hay còn gọi “Tổn thất tốc độ”

• Các trường hợp dừng vặt, để phân biệt với các tình huống hỏng hóc, thường bao gồm các sự cố gây ra thời gian dừng máy ngắn – ví dụ dưới 5 phút – và thường không yêu cầu sự có mặt của nhân viên kỹ thuật/bảo dưỡng. Các tình huống thực tế có thể bao gồm sự cố với băng tải bị kẹt/tắc, sự cố với phần nạp liệu/dẫn hướng, nhầm vật tư/nguyên liệu, bộ phận cảm biến bị che khuất, sự cố nhỏ ở các công đoạn phía sau, ….
• Thiết bị vận hành với tốc độ thấp: Trong một số trường hợp, thiết bị được vận hành ở tốc độ thấp hơn so với thiết kế/tiêu chuẩn gây ra tổn thất đối với OEE. Một số tình huống gặp phải của tổn thất này có thể là vận hành thiết bị ở điều kiện không phù hợp (môi trường, nguyên liệu, …), vận hành thiết bị ở vận tốc thấp hơn vận tốc thiết kế hoặc tiêu chuẩn vận hành, thiết bị/linh kiện bị bẩn/rão/mòn, nhân viên vận hành thiếu kinh nghiệm.

Nhóm tổn thất 3 – “Tổn thất hiệu quả” hay còn gọi “Tổn thất chất lượng”

• Khi khởi động hoặc điều chỉnh thiết bị, tổn thất với OEE không chỉ nằm ở chỗ dừng máy mà còn gây ra tổn thất khi tạo ra các sản phẩm sai lỗi. Các sản phẩm lỗi này có thể được phát hiện ngay để loại bỏ, sửa chữa hoặc có thể bị đi lọt vào các quá trình tiếp theo và gây tác động lớn hơn đến chất lượng.
• Sai lỗi trong sản xuất: Tổn thất này bao gồn các sản phẩm sai lỗi được tạo ra khi thiết bị được cho là hoạt động trong tình trạng “bình thường” và biểu hiện qua các sản phẩm phải làm lại ngay tại công đoạn, phế liệu và các sự cố chất lượng ở những công đoạn tiếp theo khi các sản phẩm lỗi bị lọt lại.

Giải pháp IoT – Internet of Thing thu thập dữ liệu và tổng kết các thông số đo lường OEE để hiển thị trực quan biểu đồ theo thời gian thực giúp nhà quản lý sản xuất đưa ra những quyết định điều chỉnh cụ thể và chi tiết tại mỗi máy, mỗi dây chuyền sản xuất khác nhau hoặc so sánh được các chỉ tiêu OEE trong cùng một hệ thống các nhà máy khác nhau ở nhiều nơi.

Phân tích quá trình lịch sử và dữ liệu hiệu suất để tối ưu hóa quy hoạch bảo trì, lịch biểu và tài nguyên.

Nhận cảnh báo trước về sự xuống cấp của máy móc, với bảo trì dự đoán để tránh thời gian chết.

Mục tiêu dẫn đến chi phí bảo trì thấp hơn, vật liệu và nguồn cung cấp giảm, và có sẵn thiết bị lớn hơn.

Chất lượng dây chuyền sản xuất sẽ được theo dõi cẩn thận. Nó sẽ giúp bạn theo dõi các thông số quá trình, tìm ra hiệu chuẩn, nhiệt độ, tốc độ và thời gian sản xuất của máy.

Nó sẽ giúp trong việc quản lý chuỗi cung ứng. Các ngành công nghiệp sẽ có thể so sánh các kết quả sản xuất trước đó với những kết quả mới. Nó sẽ giúp họ quyết định cách họ có thể làm việc theo lịch trình tương lai của họ.

Theo dõi chỉ số hiệu suất hoạt động của máy móc thời gian thực với IOT

Với thiết bị liên quan đến IoT, các nhà máy sản xuất có thể dễ dàng đạt được OEE cao hơn, với việc triển khai công nghệ đúng cách.

Có thể bạn sẽ quan tâm: Giải pháp IoT trong công nghiệp