设备综合效率OEE的研究与应用
作者: 来源: 文字大小:[大][中][小]
通过对设备综合效率的研究与应用，其目的是力求通过对设备综合效率的统计与分析，系统地找出阻碍设备综合效率提高的因素，提出改善或纠正措施，确保企业的持续改进，实现企业效益最大化。
一、宝钢现行的设备效率方面的管理指标
目前主要有设备有效作业率、设备日历作业率、主要生产设备利用率、主要生产设备事故、故障停机率等六项有关设备效率的管理指标，有关统计方法和使用说明。
上述这类指标的统计与分析，其主要目的是反映以时间为单位的设备的可利用的程度。但是这些设备效率指标的统计与分析却不能如实反映生产过程中的速度损失、因产生废次品而造成的设备效率的损失、以及拼设备超产而带来的对设备的伤害而产生的设备效率的损失。因此，现行的传统的这些
设备管理的统计指标已不能真正体现全员设备管理的内涵，也不利于全员生产维修（
TPM）的推进。
二、设备月总时数的构成要素
众所周知,设备的月总时数构成的要素有五类,。
由此可见：设备的利用程度和设备由于维修、生产的因素所造成的停工以及因速度、废次品产量的损失时间而没有被充分利用的潜力。同时也可直观地评价企业生产设备时间的利用程度，并在一定程度上能反映设备自身的技术与管理的现状。但是，由于对设备利用程度的各类的影响因素无法细分，因此不能真实反映设备管理水平以及设备技术状态与企业经济效益之间的关系，也不能全面表征企业生产、设备、效益的综合设备管理水平。
三、设备综合效率指标的提出
1. 在维修工程学中，设备综合效率简称为
OEE（Overall Equipment Efficiency），日本企业界把提高设备综合效率作为TPM管理的主要目标，而贯标的质量体系也把设备综合效率指标作为持续改进的有效技术措施之一。通常在设定的计算公式中，由时间开动率、性能开动率和合格品率来反映影响设备综合效率的停机损失、速度损失和废次品损失，使各类损失定量化，并可及时用量化的数据来描述改善的效果。
2. 设备综合效率在QS－9000中也称为设备总效率。在QS－9000的质量体系要素（4.2）中，对供方要求持续改进，即对那些能用计量数据评价的产品特性和过程参数,要求按指定目标值优化,并减少变差。具体内容有：
⑴ 在4.2.5.2中，举出了改进生产率的方案，如减少计划外停机时间、导致设备安装和模具更换及机器调整时间、过长的生产时间，避免人力和材料的浪费、产品报废、返工和返修等；
⑵ 在持续改进技术方面，QS－9000文件的4.2.5.3中要求“供方必须表明已掌握适用的持续改进的措施和方法，例如设备总效率（Overall Equipment Efficiency）也是选择方法之一”。这与4.2.5.2中改进生产率的目标是一致的。
3. 设备综合效率要素构成的分解与其计算表达式
影响设备综合效率的主要原因是停机损失、速度损失和废次品的损失，它们分别可由时间开功率、性能开动率和合格品率反映出来。因此，设备综合效率的计算表达式可详见下表三。其中停机损失可用时间开动率来反映，速度损失可用性能开动率来反映，而废次品损失可用产品的成品率即合格品率来反映。
4. 由于设备综合效率需要采集的数据涉及生产过程的众多部门，因此在我国的冶金钢铁行业中尚无采用此设备综合效率指标的先例。
5. 对设备综合效率指标进行统计与分析的六大优点
⑴ 能使设备的技术管理与经济管理结合起来，可直接真实地反映企业的技术经济效益。综合效率的高低能引起领导重视，尤其是生产方领导的重视，从而使各级员工同时建立“设备服务于生产”和“生产靠设备”的观念。
⑵ 影响综合效率的因素会涉及到设备的设计、制造、检修、使用、质检、生产组织等各环节，体现了系统工程的要求，也有利于促进设备综合管理工作的开展和TPM工作的推进与深入。
⑶ 能充分暴露设备的设计、制造、检修、使用等各个环节的弱点,可以促进维修与使用相结合，并有针对性地开展改进、改善或攻关工作。
⑷ 可直接显示设备、生产管理工作的潜力和存在的差距。
⑸ 这个指标既能促使安排设备满负荷工作，又有利于避免拼设备的短期行为。
⑹ 能比较充分地体现TPM全员生产维修的管理思想。
四、设备综合效率在宝钢的应用与分析
宝钢股份自今年六月份起对全公司的主作业线推进设备综合效率管理指标的统计与分析工作，是宝钢设备系统在设备管理指标分析与研究过程中的一项创新工作。6月份的全公司主作业线的设备综合效率实绩。
1. 设备故障（事故）时间仅占总停机时间的15.80％，生产辅助时间占总停机时间的27.51％，由于三期单元的二炼钢连铸、1580热轧以及1420冷轧和1550冷轧年修的原因，因此计划检修时间要占总停机时间的42.4％，初轧厂由于市场原因待料时间占总停机时间的8.94％。由此可见，生产辅助停机时间与设备的计划检修时间两者之和要占总的生产停机的70％。因此，如何降低生产辅助时间与计划检修时间是提高设备综合效率的潜力所在。而设备的故障（事故）停机时间随着点检、技术人员的管理、技术水平的不断提高和经验的不断积累，其故障（事故）时间下降的空间已日益缩小。
2. 钢管、2030冷轧、一连铸等设备的性能开动率均已达到108%以上，其中钢管的设备性能开动率更是高达143％，设备处于超设计能力的运作状态，应引起重视。而有的主作业线，例如1420冷轧、1550冷轧、二连铸等生产线由于投产时间不长，故在这些生产线的设备性能开动率上大有潜力可挖。
6月份烧结、高炉、一连铸、一转炉、钢管的设备综合效率达到90％以上，除转炉、高炉是在性能开动率比较正常的情况下取得较好的设备综合效率外，烧结、一连铸、钢管主要是设备运转超设计能力所致。
二连铸、初轧、2050热轧、1580热轧、1420冷轧、1550冷轧、运输部港机的设备综合效率均低于80％，因为这些生产线设备的时间开动率均远远低于90％的水平。而运输部港机的综合效率仅为40％，由此说明港机的生产能力远远大于实际的营运能力。在日本的全员生产维修TPM管理标准中要求生产企业的设备时间开动率不低于90％，性能开动率不低于95％，合格品率不低于99％，这样可确保设备的综合效率不低于85％，这是日本企业界在推进TPM工作中所要求达到的最低目标。
五、影响设备综合效率结果的主要因素分析
1. 目前，宝钢各生产机组（三期设备除外）的实际产量已普遍超过设计能力，如高线2000年的年产量为50.5万吨，是设计能力40万吨的1.26倍，2050热轧的设计产量为400万吨，今年要达到500万吨。因此，需要研究设备处于超负荷运行状态时，设备综合效率和经济效益的关系与利弊。
2. 生产过程中废次品判定的及时性与产品销售之后质量异议的滞后性，会影响综合效率统计数据的准确性。因此，需要对综合效率的统计数据在时间上要有一个追溯性。
3. 要实事求是地、认真地统计非设备故障（事故）而引起的生产准备的辅助时间，待料、待热、升、降温的速度损失时间以及因生产废、次品而产生的损失时间。