設備效率的統計方法多種多樣,不同的目標管理可能采用不同方法,如總效率OEE(Overall Equipment Effectiveness,設備綜合效率)、TEEP(Total Effective Efficiency of Production,完全有效生產率)、設備故障率、設備產出率、設備利用率等,雖然一些方法能夠全方面反映設備狀況,但實際統計中存在大量數據處理以及時間類別的區分工作,存在復雜性、多樣性和滯后性。乳品企業生產線眾多,產品品種多樣,對于產線效率統計,如果沒有應用數據自動化統計模塊,統計要細致,存在操作難度大、耗時長、出錯率高等問題。由于一線操作工衡算設備效率只需數據呈現后做橫向同比與環比,追求簡單快速統計的同時又能直觀地得出統計結論,幫助定性推算設備運行狀態、查找故障點,因此將精力放在解決故障、提升效率和質量方面。
管理角度不同,每一條生產線和工廠實際所屬環境不同,對效率的研究角度就有所不同。為了更好地進行比較和研究,需要明確生產線效率的定義。
(1)生產效率是將所有外部原因的停機時間排除,如設備閑置、維護保養、洗機、供料中斷、中途休息等時間因素排除。在這個時間段內,設備在隔絕外部因素的情況下運轉,因此這個指標直接體現了灌裝生產線和設備和維護部門管理水平,可用于評價灌裝線操作人員和維修人員的績效。生產效率=成品產量÷額定速度×(總時間-無灌裝停機時間-計劃停機時間-外部停機時間)×100%。
(2)機械效率是將所有除機器以外的停機時間因素排除,計算出的機械效率,直接體現設備的運行狀態與設備管理水平。機械效率=成品產量÷額定速度×(總時間-無灌裝停機時間-計劃停機時間-外部停機時間-外部停機時間-非機器原因的停機時長)×100%。
持續達到生產線的額定能力,是每條生產線管理和操作人員的目標。但是在大多數情況下,由于瓶頸機臺的存在,各生產線無法達到其額定能力。生產效率一般會受到如設備故障、品種切換等因素影響,而機械效率則只與設備方面的原因有關,剔除了設備以外的其他原因,波動只受設備狀態影響。通常情況下機械效率的統計值略高于生產效率,但兩者均低于100%。
一線設備維修工比較關注設備機械效率,而生產QA(Quality Assurance,品質保證)關注設備機械效率的同時也關注生產效率或組織效率,通常需要分開單獨統計。傳統的統計方法是,通過產品與時間直除或運行時間與總時間直除的方式,最簡單但結果不精確,并且當效率結果偏低需要追溯原因時比較困難。因此,需要對效率有一個直觀的分析過程,以建立起快速的統計方法。
乳品設備效率統計應用廣泛,設備效率可制作成日趨勢、月趨勢、年趨勢圖作為日常監控,來衡量設備的狀態。如果曲線平緩穩定,說明設備狀態良好;如果曲線劇烈波動,則說明需要及時推進設備保養或將保養時點提前,防范機器的系統性崩潰風險。也可作為保養點的建立的依據,助力于TPM(Total Productive Maintenance,全員維護保養)管理升級。此外,對于乳品生產線更新換代,新布局的設備線也需要前期計劃,需要這兩個指標為設備驗收提供參考。另外,設備效率也能從側面反映出企業的管理水平、成本高低和經營利潤。
利用Excel表格設計,只需自動輸入當天故障時間段與故障內容,表格智能化統計出機械效率與生產效率,大大提高生產線效率統計速度。
需要培訓一線機手規范填寫生產線效率統計表,記錄每次停機項目,表格每一行代表一個停機內容,包括停機開始時點、停機結束時點、停機時長(可以通過公式自動統計)、故障停機原因細分為生產操作原因的停機與機器原因的停機。本文設計的某生產線效率統計表格如圖1所示。
獲取設備的額定設計工作能力,設立統計基準。例如:設備全速運行,每小時能夠正常生產產品數量,設備的統計能力是20 000份/h。這說明每小時最高可以生產20 000份產品。
Excel表格如圖2所示,其中淺色區域為當班輸入的停機數據單元格,需要人工錄入;稍深色區域為公式自動生產數據區域,只要在相應的單元格中編輯公式,就能自動計算出相應欄目的數值。
相關概念及公式如表1所示。
(1)將生產線效率統計模板交于操作工記錄,按要求登記數據,簽名確認。要求其真實記錄各生產線所有因素造成的停機時間。
(2)將操作工記錄的生產故障停機數據輸入表格淺色區域,驗證是否能夠自動計算效率。對比人工計算結果,是否存在偏差,如果結果一致,說明制作的快速統計表格成功完成。如果需要比較精確的數據,如設備驗收時,可以安排多人進行平行統計,最終結果取平均值,消除人為誤差。
設備運行效率圖能夠直觀反映設備運行狀態,其中機械效率與生產效率的差值,即兩折線縱向的距離,表示非設備因素的影響,如設備操作熟練度、品種切換的速度、開機準備時間、包材原因等(圖3)。
(1)機械效率曲線反映的是設備本身的性能,理想狀態下位于高位、趨向一條直線,說明設備非常穩定。但如果是折線且波動大、起伏不定,說明設備狀態不穩定,需要關注設備故障部位并加以維護保養和整改。
(2)生產效率曲線反映的是綜合生產總效率,包括設備本身性能和操作水平、包材適應機器狀況等。理想的生產效率曲線狀態也是位于高位、趨向一條直線,說明生產順暢、速度穩定。如果是折線且波動大、起伏不定,說明生產不順暢,需要排查多個方面的原因。
設備效率統計表格的設計與應用,不僅提升了現場效率統計速度,生產結束后還能快速分析數據,實用性強、針對性高,對于日常設備管理及監控有著巨大作用。同時還可以用于監督新設備調試期間的效率、監測效率,提升QC小組的活動效果。在現場管理活動中,這種記錄式統計步驟程序簡單,倒逼操作工對設備每一個停機點增加關注與剖析,加強對設備認知,進一步為快速提升效率、產品滿足市場供應提供保障。