第11版:观察

简化OEE算法 赋能中小制造业数字化转型

□ 张志东 吴忠民 杨明波 鲁建厦

效率提升是中小制造业数字化转型的主要任务,OEE(Overall Equipment Effectiveness)设备综合效率是衡量制造过程效率水平的核心指标,用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率。近年来,伴随着工业互联网发展进程,OEE逐渐普及,但在具体应用层面上,存在数据采集困难、标准不统一等问题,不能有效地指导中小制造企业数字化转型。建立数据应用形成制约,对解决这一难题具有重大意义。

OEE算法的数字转型赋能应用

优化后的OEE计算方法,仅需要预先确认换型标准时间、标准班产量,录入日期、班次、班组、产品型号、合格产量等常规信息,便可依据计算公式,得出OEE值。

OEE用于生产管理优化和改进,主要体现在四个方面:一是取标准班产量中的中位数为基准,用标准产量与基准产量的比值(保留小数点后一位)作为标准核算系数,用合格产量乘以标准核算系数获得标准核算产量。以此作为生产班组工资核算的主要依据,目的在于权衡不同产品之间的生产难易程度,抵消工人对生产排产的排斥,从而达到员工满意的目的。

二是OEE班组分析应用。将班组的月度平均OEE进行统计排名,开展比较管理,积极开展经验分享和反思活动,并纳入班组激励中来,即对排名靠前的班组进行正向激励,对排名较差的班组开展管理优化与效率改进,形成比、学、赶、超的效率改善氛围。

三是OEE班次分析应用。针对不同早、中、晚班次的OEE进行比较。针对性地开展效率保障活动,例如:抓第一小时产量,夜班生产保障计划,挑战物料供给不断料等多样性行动,目的在于减少生产的波动,预先消除异常。

四是OEE型号分析应用。针对不同的产品型号作OEE排名分析,旨在通过对瓶颈的产品实施优化和改进,开展如设备布局、物流优化、动作分析、自动化改造、设备可靠性、数字化协同等精准改善和升级活动。

依照OEE的计算方法与管理分析应用,封装进“OEE效率统计分析”工业App中,针对中小制造业应用场景,仅需生产统计人员即可完成录入,并自动形成OEE效率统计与分析。生产班组管理人员订阅OEE分析报表,用于指导效率改进和管理优化,实现数据驱动的业务改善能力。同时,“OEE效率统计分析”工业App与其他数字化软件兼容,形成数字化转型的应用矩阵。一是生产排程优化赋能。依据动态的OEE分析,提供排程优化参照,在提高排程准确性的同时,可依据订单优先级别,针对性地对工艺、设备和人员安排实施动态调整与优化改进。二是构建数字化转型优化矩阵。通过OEE效率瓶颈的识别,与MES制造执行系统、物联网预测性维修系统、EAM数字运维系统协同,构建成效率优化改进数字矩阵。

OEE效率改善指数的抓取和提炼

OEE在实际应用中有3个基本的变量。一是OEE值增加或减少。这体现了生产管理过程的优化和改进水平。二是标准计划产量的调整。由于采用新的工艺、智能化改造等项目实施,实际产量超过了标准产量,造成OEE超过100%的情况,从而调整标准计划产量。这体现了制造企业对新技术和新工艺的应用和创新。三是班组的增加减少或调整。这通常是产业结构、设备布局、精益生产及智能制造的系统性改造和项目实施所带来的结果。班组的调整带来OEE值和标准计划产量的增加,其效用是正向的,反之则是负向的。

基于三个变量,提炼出OEE增长系数、标准产量增长系数、产线调整优化指数,形成“OEE效率改善指数”这一新型经济运行指标。

基于“OEE效率改善指数”建立赋能制造业生态

围绕工业园区和县域经济,以“OEE效率改善指数”为抓手,通过建立中小制造业数字化转型数据中心,构建面向中小企业的制造服务业赋能体系,促进制造业高质量发展。

一是大数据决策与产业化评价。依托OEE统计分析的3个变量,引导中小企业上线“OEE效率统计分析”工业App,通过县域工业大数据中心,分析和评估属地中小企业数据数字化转型能力。二是“OEE效率改善指数”结合金融创新,赋能制造服务业与中小企业高质量发展相融合。通过“OEE效率改善指数”与“技改贷”金融创新相融合,与精益生产管理咨询业、工业互联网、工业软件、现代物流等制造服务业对接或政府集采服务。在加速中小制造业数字化转型的同时,通过发展制造服务业总部经济,推动工业园区和县域经济服务业产值增加和内涵优化。

OEE设备综合效率是衡量制造系统先进性和有效性的经典指标,通过优化后的OEE计算方法与工业App结合,提炼“OEE效率改善指数”,针对中小企业在资源受限的条件下,有效解决中小企业数字化转型切入路径与持续优化。并结合县域经济与工业园区特点,构建推动先进制造业与现代服务业融合发展新通道。

(作者单位分别为:张志东,中国中小企业协会中外企业家分会;吴忠民、杨明波,长兴穿云物联科技有限公司;鲁建厦,浙江工业大学)

2022-09-16 1 1 中国改革报 content_52261.htm 1 简化OEE算法 赋能中小制造业数字化转型 /enpproperty-->