OEE – Overall Equipment Efficiency, Definition, Bedeutung Und Berechnung

Die OEE ist eine Kennzahl für das Management, die Auskunft darüber gibt, wie produktiv eine Maschine / Anlage in der Produktion tatsächlich ist. Diese Kennzahl wurde in Japan vom Japan Institue of Plant Maintanance entwickelt. Viele Unternehmer sind meist davon überzeugt, dass die Verfügbarkeit und Effektivität ihrer Maschine / Anlage dadurch sehr gut ist. Doch eine genauere Betrachtung hilft hier.

Die OEE (Overall Equipment Efficiency) Kennzahl, gibt Auskunft über die gesamte Leistungsfähigkeit einer Maschine / Anlage auf einen Blickt. Dieser Wert liegt zwischen 0% und 100%. Zur Ermittlung der Overall Efficiency Effectiveness gehen drei Faktoren ein. Der Verfügbarkeitsfaktor, der Leistungsfaktor und der Qualitätsfaktor. Alle drei Faktoren werden miteinander multipliziert und ergeben dann die Kennzahl für die Gesamtanlageneffektivität. Und diese ist eine wichtige Zahl für die Kapazitätsplanung und der Analyse wie wirtschaftlich eine Anlage / Maschine dann nun wirklich ist.

Die geplante Laufzeit Maschine / Anlage, ist die Zeit, in der die Maschine / Anlage genutzt werden soll. Zum Beispiel 3 Schichten pro Arbeitstag von Montag 06:00 Uhr bis Freitag 22:00 Uhr. Dann sind es 6.720 Fertigungsminuten.

Die Stillstands Zeiten ist die Summe aller Maschinen- / Anlagenstillstände in diesem Zeitraum. Für das Beispiel nehmen wir 1.680 Minuten an.

Dann ergibt die Berechnung ( (6.720 Min. – 1.680 Min) / 6.720 Min.) einen Verfügbarkeitsfaktor von 0,75 und das mit 100 multipliziert sind es 75%.

Bei der Stillstands Zeit sollten auch die geplanten Wartungen mit einbezogen werden, außer wenn diese außerhalb der geplanten Laufzeit durchgeführt werden, zum Beispiel am Samstag. Ein Wartungsplan kann hierbei helfen. Auch Rüstzeiten sollten mit einbezogen werden, ebenso wie Wartezeiten wegen Materialmangel. Um hier einen Fortschritt zu erkennen, sollte vom Management eine Kennzahl für einen KPI festgelegt werden, umso zu erkennen, wie positiv sich das Equipment bezüglich der Verfügbarkeit entwickelt.

Die kalkulierte Taktzeit ist die Zeit, die der Arbeitsvorbereiter oder die Refa-Abteilung als sogenannte Stückzeit ermittelt hat. Sie ist zum Zeitpunkt der Ermittlung die idealste Zeit, in der die Produktion des Werkstücks erfolgen kann.

Die Laufzeit der Maschine ist die Zeit, die die Maschine läuft, um das Fertigungslos zu produzieren.Die Laufzeit der Maschine ist die Zeit, in der das gesamte Fertigungslos produziert wurde.

Nun wird die kalkulierte Zykluszeit mit der produzierten Menge multipliziert. Dann wird diese Zeit durch die Laufzeit der Maschine dividiert. Und das ganz mit 100 multipliziert, dann erhält man wieviel % der Laufzeit die Maschine wirklich produziert.

Zum Bespiel, die kalkulierte Zykluszeit beträgt 50 Sekunden. Es wurden 500 Stück gefertigt. Also 50 Sekunden X 500 sind 25.000 Sekunden oder 6,94 Stunden.
Die Maschine lief dafür 8 Stunden.
Das ergibt einen Leistungsfaktor von 6,94 Stunden / 8 Stunden X 100 = 86,8 %
Auch für diesen Faktor wäre es sinnvoll eine Kennzahl für einen KPI zu bestimmen.

Die Gut Menge ist die Anzahl der Teile die weiterverwendet werden können. Also von der Qualitätskontrolle frei gegeben wurden. Und 25 Stück wurden gesperrt.

Zum Bespiel es wurden 500 Stück produziert. Davon wurden 25 Stück als Schlechteile aussortiert. Es verbleiben also 475 Stück als Gutteile. 

Und 475 / 500 x100 ergibt 95 %.

Und nun können wir die Gesamtanlagenverfügbarkeit berechnen.

0,75 (75 % der Verfügbarkeitsfaktor) X 0,868 (86,8 % der Leistungsfaktor) X 0,95  (95 % Qualitätsfaktor) ergibt  0,61845 oder 61,845 %.

Wie wir erkennen können, ist die Ermittlung der Kennzahl für die Overall Equipment Efficiency gar nicht so schwierig. Also ein Kinderspiel?

Oh nein, denn um eine korrekte Berechnung durchführen zu können, benötigt man verlässliche aktuelle Daten aus der Produktion und verlässliche Stammdaten aus dem ERP.Im ersten Schritt betrachten wir für einen auszuwertenden Zeitraum (z.B. eine Arbeitswoche), wie viele Teile von welchem Produkt ans Lager geliefert worden sind. Multipliziert mit den Vorgabe- oder Planzeiten ergibt die Gesamtanlagenverfügbarkeit für den entsprechenden Zeitraum. Und im oben genannten Beispiel wäre das 61,845%. Wie kommt dieser nun zu Stande? Denn dieser Leistungsverlust wäre ja katastrophal.Also betrachten wir uns zunächst dem Qualitätsfaktor. Erstellen eine Analyse wir für den auszuwertenden Zeitraum alle Fertigungsaufträge. Von der Qualitätskontrolle erhalten wir die Gut- und Schlechteile. Doch mit dem berechneten Faktor ist es nicht getan, jetzt gilt es zu ermitteln, warum Teile in der Qualitätskontrolle beanstandet worden sind. Dazu erhalten wir eine Aufstellung wie viele und wegen welchen Abweichungen aussortieren worden sind. Jetzt geht es an die Analyse, warum Abweichungen entstanden sind. Es empfiehlt sich die Mitarbeiter mit ein zu beziehen. Um Lösungen zu erarbeiten, wie die Abweichungen zukünftig verhindert werden können. Zum Beispiel andere Werkzeuge einsetzen, oder andere Reihenfolge der Bearbeitung. Ziel muss es ein, diesen Faktor ganz nahe an 100% zu bekommen. Diese Transparenz schärft das Bewusstsein, während der Produktion noch viel mehr auf untypische Dinge zu achten.

Kommen wir nun zum Verfügbarkeitsfaktor. Wir haben in dem auszuwertenden Zeitraum die maximal mögliche Laufzeit. Also müssen wir die Stillstands Zeiten erfassen. Bei modernen Maschinen können die Einschaltzeit und die Stillstände abgerufen werden. Bei solchen, wo dies nicht möglich ist, müssen die Maschinenbediener dies von Hand notieren. Dadurch erhalten wir den Anteil an den ausgeschalteten Maschinen die Ursache sind und den Anteil, an dem die Maschine nicht gearbeitet hat, weil sie stillgestanden sind. Jetzt ist Detektivarbeit gefragt, um die Ursachen für das Ausschalten und die Stillstände zu ergründen, um auch hier so nahe wie möglich an die 100% zu kommen. Daraus sollte eine Kennzahl in einem KPI abgeleitet werden.

Jetzt haben wir die Zeit, in der tatsächlich produziert worden ist und die Menge, die produziert wurde. Also können wir vergleichen, wieviel Zeit tatsächlich benötigt wurde und wieviel eigentlich erforderlich gewesen wäre. Um dann wie oben zu verfahren und durch die Analyse der Abweichungen, Korrekturen vornehmen zu können.

Doch das wichtigste dabei ist, dass die Mitarbeiter ganz transparent fortlaufend vor Augen haben, wie effektiv gearbeitet wird. Denn ein Report, der nicht nur dem Management, sondern allen Betroffenen zugänglich ist, stärkt das Bewusstsein dafür.

Die Bedeutung der bisherige Methode die zur Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität verwendet worden ist, wird immer kleiner. Denn da steckt ganz schon viel Arbeit drin, die auch anfällig ist für falsche Werte.

Und wie geht es noch? Wenn eine Predictive Maintanance, also eine vorausschauende Wartung im Unternehmen etabliert ist, wird die Maschine ständig überwacht. Und so ist die Berechnung des Verfügbarkeitsfaktor und des Leistungsfaktors ein Kinderspiel. Beziehen wir dann noch die Daten der Qualitätssicherung mit ein, können wir die Overall Equipment Efficiency Kennzahl leicht und automatisiert berechnen. Aber nicht nur das, wir erhalten sogar Informationen, wo sich ein Defekt, der zum Ausfall der Maschine führen kann, anbahnt und können dem entgegenwirken bevor ein Stillstand oder Schlechtteile auftreten. Dies ist erheblich effektiver als der beste Wartungsplan.