设备利用率分析

设备利用率分析IE系列课程之五前言•“工欲善其事，必先利其器”。•设备是投资老板的印钞机，利用率的高低影响了投资的回报率。•我们要使机器设备发挥出更大的效率，除避免故障的发生率外，还要研究如何通过计划安排和管理来有效提高设备的使用。•全员生产维护(TPM)倡导一种持续改进的企业文化，通过100%的员工100%地参与，人人主动地发现和解决问题，有效进行预见性的维护保养，以追求最高的设备综合效率(OEE)为目标，实现最小化与最大化。工作中常遇到的问题1、车间里机器的利用率实际到底是多少？2、利用率不能再提高了吗？3、现场的宽余率给多少最恰当？4、如何把握每项作业的时间比率？5、目前作业员、管理者的工作负荷如何？解决以上问题，我们可以采用利用率分析法利用率分析的用途1、了解人、设备的利用率状况1）了解有多少宽余2）改善作业分工，提高运转率3）研究是否需要增加设备或人员4）了解生产线作业的平衡状况2、标准时间的制定一用途二方法1、连续观测法2、工作抽样法---WS法连续观测法观测一个事件（人、设备等），用自始至终连续不断的进行观测，然后求出其利用率状况的方法。1.1定义1.2优点可一目了然了解事物（人、设备等）每天的实际状况，有益于发现和研究其问题点。1.3缺点1、取样的速度慢。2、成本高实例想测出一台机器的利用率状况？用什么方法呢？大家首先想到是连续观测法：利用率非利用率40分105分140分25分25分25分120分总时间=480分利用率=40+140+25+120480=67%观测结果如下：工作抽样---WS法工作抽样也叫WS法,是对作业者、机器的工作状态以任意时间间隔，瞬间地观测，以时间的构成比率统计地把握工作内容的方法。即工作抽样是根据观测时的抽样次数来推断发生时间长短的一种方法。2.1工作抽样利用率=发生率（P）=活动项目被观测到的次数（X）观测总次（N）2.2计算公式工作抽样的优缺点2.3优点1）不需要计时装置2）测量效率高，而经济（成本低）3）应用范围广4）应用灵活、方便5）能确保观测结果的精度2.4缺点1、不能全面分解动作单元2、观测时间和路线可能会被估算出，造成数据失真3、作业节奏不易考评工作抽样的用语No.用语记号定义计算式1工作抽样WS作业者、机器的工作状态以任意时间间隔，瞬间地观测，以时间的构成比率统计地把握工作内容的方法。2作业单元根据目的，分类单元作业、要素作业的作业单位(参见作业拆分）3总抽样次数N观测总数N=t2（1-P）/（S2P）4特定抽样次数X特定的活动项目的观测次数5发生率P相对于N，X的发生比率P=X/N6信赖度观测发生率相对于真正发生率何种程度相等的限度信赖度95%7信赖度系数t根据信赖度决定的系数信赖度95%时，t≈28绝对精度E观测发生率与真正发生率的误差范围?E=tP（1-P）/N9相对精度S相对于发生率（P）的绝对误差（E）的比率?S=t（1-P）/NP相对精度S的参考值用途概要相对精度S的参考1工作状态的把握*研讨人以及机械的非工作（损失）要因，排除此要因或者使其极小化，提高工作效率?0~20%2改善重点的发现*作为作业改善的预备调查，宏观地把握作业内容与时间的比率。*按分别的作业单元把握车间的人以及设备的工作状态的时间比率，用详细的作业分析手法研究，找出有必要改善的部分。?0~20%3改善的效果预测*调查几种的改善案对全体有怎样的影响，评估改善案?0~20%4宽裕的设定*求构成作业标准时间的作业宽裕的大小或比率，反应到管理各标准，标准时间中去?~10%5标准时间的设定求作业的发生频度，设定标准时间?~10%工作抽样实施程序1、明确工作抽样的目的1）明确为什么要进行工作抽样2）明确期待的精度①信赖度：取95%时，那么信赖度系数t=2②精度：相对精度S（参考相对精度S的参考值）工作抽样实施程序2、明确观测对象1）观测对象◆人◆设备◆材料或产品每个观测者最多不要超过20个被观测对象2）决定观测作业单元（调查项目分类）：对作业单元要附上定义，记入作业单元构成用纸；作业单元可以以单位作业或要素作业为分析单位。工作抽样实施程序3、决定观测日期1）确定对象车间（被观测者）有无缺勤现象2）确认对象车间相互协助状况3）掌握对象车间作业员或设备的生产量4）掌握对象车间作业员的协助（支援或接受他人）的工数5）如果确认在观测日有异常情况时，应及时调整观测日工作抽样实施程序4、制定观测计划在进行工作抽样之前，必须先了解车间现状及相关的作业内容1）理解作业内容2）划分作业内容例若分析设备是处于运转还是停机状况时，分析单位应设定为运转中和停机中两种。但想要了解停机理同时，就必须划分成：＠为换型号而作准备＠设备故障＠材料不足＠工作量不足工作抽样实施程序每一要素作业，都要对其作业内容和作业起点、终点加以明确3）要素作业的定义#参考已往数据#经验判断#短时间预备分析4）计算观测样本数A、为了设定观测样本数，首先要观测各项要素作业将以多少频率发生，预测方法有：B、按公式计算出观测次数NN=t2（1-P）/（S2P）或N=t2P（1-P）/E2工作抽样实施程序（1）若以把握问题点推算利用率进行工厂改善为目的，那么每周进行一日10~20次即可。（2）若作业是周期性的话，应是周期的整数倍或与周期相同（3）设定宽裕率时，若作业内容不稳定，最好预算出2~4周时间（4）避免在异常情况时观测5）设定观测时间及一日巡回次数一日巡回次数：一天巡回次数=总观测次数N被观测者数*观测者数*观测天数工作抽样实施程序A、根据观测时刻、巡回路径图进行分析（注意事项与预备观测相同）B、对各观测时刻及顺序，依次进行观测6）实施正式观测7）观测数据整理1）确认观测要求的相对精度（S）①剔除异常值利用P’±3√P’（1-P’）/N剔除异常值②计算发生率P=X/N③±S=2√（1-P）/NP是否在要求范围之内。④如不在，需要追加观测次数追加次数=t2（1-P）/（S2P）-N工作抽样实施程序2）作成“WS观测结果集计表”①尽量将结果用帕累托图、柱状图、圆状图表示②别忘了记入观测时的生产状况、作业概要3）研讨能使用的改善案。整理集计表、作业单元、巡回路线图、生产条件。4）求出所需数据运行效率总的设备有效性OEE全员设备维护TPM快速换型QCO设备预防维修计划更换空气过滤器更换灯泡更换皮带更换制冷元件更换油路过滤器清洁油路调节弹簧张力调紧螺钉检查线路检查马达12345678准确的数据收集和分析是持续改进的基础；快速换型加强了生产的灵活性，减少了库存和生产准备时间；70%的维护工作都是先期进行的；紧急故障得到快速而有效的检修，预测性/预防性程序防止故障发生，非紧急工作排进了计划。运行有效性的目标监控生产在任何时间的状态；记录历史数据以不断改善运行能力：每小时生产状态如型号、产量等；故障维修时间；换型次数和时间；计划停机时间：质量损失；速度损失；其他损失时间。生产报告及图示生产中的能力损失YESNO设备计划运行吗？NONO设备有能力运转吗？NO设备在运行吗？生产良好计划停机时间换型时间故障维修时间其他损失（待料，早退）YESYES设备设置好了吗？YESNO设备在生产合格产品吗？质量损失YESNO设备在全速运行吗？速度损失YES操作时间停工损失纯操作时间速度损失增值的操作时间废品损失51%总的可用时间228243248310340400450设备故障-2@25min作业换型-2@30min减速–满负荷的80%较小的停工–30min废品–2%作业起动损失-15min通过提高OEE改善生产率LOSTTIME(JUNE)53411246162354140200400600800100012001400Hyd.Clean-upWaitforCastingsWeldTipChangesQualityChecksClearBowlFeederDEPT.230MINUTESMinutesDOWNTIME(JUNE)95542778634511340200400600800100012001400Prox.SwitchThermocoupleHyd.LeakBrokenGripperRepackBearingsDEPT.230MINUTESMinutes根源分析改进总的设备有效性主次分析全员设备维护是所有的员工努力通过持续改善设备的运行来增加有效时间、提高产品质量、加强安全性及减少设备成本的全系统的活动。全员设备（预防）维护一些关键的维修数据---平均故障间隔时间（MTBF）---平均修复时间（MTTR）----预防维护时间占总维护及维修时间的百分比，目标≥70%（PM%）责任人/操作员观念操作员有责任：监测设备，在机器出现故障前通知维修人员进行维护，进行日常的清洁整理及小的维护调整工作，并把平常观察情况反映给维修人员。TPM是一种模式转变“我操作，你维修”“我维修，你设计”“我设计，你操作”“我们对我们的设备，我们的工厂，和我们的未来都负有责任”零事故零非计划停机时间零速度损失零废品产品生命周期成本最小化TPM目标我们为什么达不到？？？持续改进5Why？例子：设备停机•第一个为什么：为什么停机了？（机器过载，保险烧了）•第二个为什么：为什么会过载？（轴承润滑不够）•第三个为什么：为什么润滑不够？（机油泵没抽上足够的油）•第四个为什么：为什么油泵抽油不够？（泵体轴磨损）•第五个为什么：为什么泵体轴磨损？（金属屑被吸入泵中）•第六个为什么：为什么金属屑被吸入泵中？（吸油泵没有过滤器）•。。。好处：减少停机时间；增加生产计划的灵活性；减少浪费；减少库存成本；提高运行能力。快速换型从完成上一个型号最后一件合格产品到生产出下一个型号第一件合格产品所花的时间。换型时间定义现场观察并写下换型步骤记录时间和各种浪费区分内部及外部活动分析所有换型动作把可能的内部动作转为外部优化内外部操作试验并改进新设想STEP1STEP2STEP3STEP4STEP5STEP6STEP7快速换型八步法建立和实施新的操作标准STEP880%的改进机会来源于现场管理10%来源于设备本身5%来源于工夹具5%来源于产品设计快速换型改进机会快速反应信号板好处:提供下列视觉和听觉帮助:-目前生产状态-库存情况-设备状态-质量状态-需求援助状态-按节拍生产状态支持小组的快速反应提高运行能力Andon板直观显示以工位为中心的操作。它是一种评估系统设计、人机工程、差错预防、方法分析、容器、工具、机器、设备和布局的过程。READY工位准备状态对工位定期评审•组织3-6人的多功能团队•每周定期轮查工位•确定改善措施并进行跟踪内容评分责任人计划日期实际日期采光照明3转身动作2弯腰动作1料架摆放3工作空间5----紧张程度4----走动距离3钱满仓……如果你是工人的话不舒服动手做工位评审卡工位日期人员谢谢大家!