OEE: Was ist das, wie wird es gezählt und warum ist das Ergebnis auf dem Papier falsch?

Autor: Jędrzej Siewierski, CEO und Mitgründer von JSON Crew.

Etwa 1.600 Menschen geben pro Monat den Begriff „OEE” in Google ein (Google Ads-Daten für Polen). Fast jeder bekommt das gleiche Muster. Das Muster ist einfach. Das Problem besteht darin, dass das aus der Arbeit errechnete Ergebnis fast immer zu hoch ist.

Am einfachsten lässt sich dies am Beispiel einer Bäckerei erkennen (dies ist ein anschauliches Beispiel, die Zahlen sind konventionell). Der Ofen kann einhundert Brote pro Stunde backen. Am Ende der Schicht stehen etwa zwei Drittel dessen, was er geben könnte, in den Regalen. Der Bäcker erinnert sich, dass der Ofen einmal vierzig Minuten lang stand, und er erinnert sich, dass er von Brot auf Croissants umgestiegen ist. Er kann sich nicht erinnern, wann der Teig zwanzig Mal am Klebeband haften geblieben ist. Ihm fiel auch nicht auf, dass der Ofen seit einer Woche etwas langsamer backte, weil ihn jemand sorgfältiger aufgestellt hatte.

Es misst die Lücke zwischen dem, was die Maschine leisten konnte, und dem, was sie tatsächlich gut konnte OEE. Unten können Sie sie selbst zählen und prüfen, warum die Karte das Ergebnis aufbläht.

Was ist OEE? Drei Fragen zum Ofen

Eine Schicht in einer Bäckerei dauert 8 Stunden oder 480 Minuten. Im besten Fall backt der Ofen 100 Brote pro Stunde. Wenn alles perfekt liefe, gäbe es nach dem Wechsel 800 gute Brote. Um zu verstehen, wo der Rest geblieben ist, stellen wir dem Ofen drei Fragen. Jeder hat seinen eigenen Namen in OEE.

Frage 1: Hat der Herd überhaupt gebacken? Es stand 90 Minuten (Heizungsausfall, Umstellung von Brot auf Croissants, Warten auf den Teig). Es hat also nur 390 von 480 Minuten gebacken. Das ist Verfügbarkeit: 390 / 480 = 81%.

Frage 2: Wurde bei voller Geschwindigkeit gebacken? Als er arbeitete, backte er 85 statt 100 Brote pro Stunde. Hin und wieder öffnete sich die Tür, das Band blieb für einen Moment stehen, sorgfältigeres Positionieren. Das ist Effizienz: 85 / 100 = 85%.

Frage 3: Waren die Brote gut? 95% gebackene Brote waren verkaufsfähig. Der Rest wurde verbrannt oder zerkleinert. Das ist Qualität: 95%.

Wir multiplizieren: 81% × 85% × 95% = ungefähr 66%. Von den 480 Minuten einer Schicht sind nur etwa 315 wirklich gute Arbeit. Der Rest ist an drei verschiedenen Stellen verschwunden und erfordert jeweils eine andere Reparatur. Darin besteht der Nutzen von OEE: Der Indikator zeigt an, ob der Bäcker nach verlorener Zeit in Stopps, im Tempo oder in Fehlern suchen sollte.

Wie berechnet man die OEE? Formel und Taschenrechner

Für eine Maschine in Ihrem Werk sieht die OEE-Formel wie folgt aus:

Hallo	Muster	Was sagt er?
Verfügbarkeit	(geplante Zeit − Stopps) / geplante Zeit	Welchen Teil der geplanten Zeit arbeitete die Maschine?
Effizienz	(idealer Zyklus × Gesamtstückzahl) / Arbeitszeit	ob sie mit der Geschwindigkeit arbeitete, die sie sich leisten konnte
Qualität	gute Künste/alle Künste	welcher Teil der Produktion für den Versand ohne Korrekturen geeignet ist
OEE	Verfügbarkeit × Leistung × Qualität	Wie viel von der geplanten Zeit entfällt auf eine gute Produktion bei voller Geschwindigkeit?

Anschauliches Beispiel: 480 Minuten geplante Arbeit, 60 Minuten Pausen, idealer Zyklus 30 Sekunden pro Stück, 700 Teile, davon 665 gut. Verfügbarkeit: 420 / 480 = 87,5%. Effizienz: 700 Stücke zu je einer halben Minute sind 350 Minuten Arbeit im idealen Tempo. Die Maschine arbeitete 420 Minuten, der Wirkungsgrad beträgt also 83%. Qualität: 665 / 700 = 95%. OEE: ca. 69%.

Der häufigste Fehler ist ein falscher idealer Zyklus. Wenn Sie den durchschnittlichen Zyklus des letzten Monats anstelle des schnellsten Zyklus eingeben, den die Maschine verarbeiten kann, liegt die Leistung bei etwa 100% und die Verlangsamungen verschwinden aus der Rechnung. Entnehmen Sie den Zyklus der Maschinendokumentation oder dem am schnellsten wiederholbaren Zyklus, den Sie mit eigenen Augen gesehen haben.

Versuchen Sie es mit dem Taschenrechner. Bewegen Sie zunächst die Schieberegler für die Bäckerei und geben Sie dann die Zahlen für Ihre Maschine ein.

Stellen Sie alle drei Fader auf 90%. Das Ergebnis ist nicht 90%, sondern etwa 73%. Jeder Verlust nimmt etwas von dem weg, was der vorherige hinterlassen hat, sodass drei „ziemlich gute” Ergebnisse ein durchschnittliches Ergebnis ergeben.

Wie hoch sollte die OEE sein?

OEE ist mit dem Namen des japanischen Ingenieurs Seiichi Nakajima und dem TPM-System (Total Maintenance, bei dem sich die Bediener auch um die Maschinen kümmern und nicht nur die Wartungsabteilung) verbunden. Laut englischer Wikipedia tauchte der Begriff OEE erstmals in seinem Buch auf TPM Tenkai ab 1982.

Auch der berühmte 85% wird mit Nakajima in Verbindung gebracht. OEE.com schreibt, dass ein solches Ergebnis oft als Weltklasse angesehen wird und Nakajima es als das erstrebenswerteste Minimum ansieht. Die meisten Fertigungsunternehmen haben jedoch eine OEE, die näher am 60% liegt.

Wikipedia weist jedoch darauf hin, dass es in vielen Fällen ein Fehler ist, den 85% als Weltklasse zu bezeichnen. Eine Maschine für Kleinserien mit häufigem Umrüsten wird nie die Ergebnisse einer Linie erreichen, die das ganze Jahr über ein Produkt produziert. Wichtiger als Vergleiche ist, ob Ihr Ergebnis zunimmt und ob es wahr ist.

Sechs große Verluste: Wo die Zeit der Maschine vergeht

Die Verluste werden in sechs Gruppen eingeteilt, die sogenannten sechs großen Verluste (Wikipedia führt diese Unterteilung auf Nakajimas Buch zurück). TPM-Entwicklungsprogramm ab 1989). Jede Gruppe geht in einen von drei Teilen des Musters ein:

• Verfügbarkeit (Maschinenstand): Ausfälle, Umstellungen und Anpassungen.
• Leistung (Maschine arbeitet zu langsam): kurze Stopps und Verlangsamungen.
• Qualität (die Maschine macht Mängel): Mängel bei der Inbetriebnahme und Mängel bei der Produktion.

Klicken Sie auf einen Verlust auf der Karte unten, um zu sehen, um was es sich in der Bäckerei und Fabrik handelt und ob die Karte ihn erkennt. Dann auf die Hälfte reduzieren.

Sehen Sie sich das Feld „Kann die Karte dies sehen” an. In diesem Beispiel dauern kurze Stopps und Verlangsamungen insgesamt 70 Minuten und erscheinen normalerweise überhaupt nicht im manuellen Bericht. Daher kommt das überhöhte Ergebnis.

Warum lügt die auf einem Blatt Papier berechnete OEE?

In vielen Werken wird die OEE anhand von Papierbögen oder einem am Ende der Schicht ausgefüllten Blatt berechnet. Der Bediener trägt die Haltestellen ein, der Manager kopiert sie einmal pro Woche in die Tabelle und sendet einen Bericht. Es sieht zuverlässig aus, hat aber drei Nachteile. Die gleichen Mängel sind in jedem Prozess im Unternehmen zu beobachten, nicht nur in der Produktion (ich schreibe darüber in Artikel über Prozessmanagement im Unternehmen).

Die Karte erkennt keine kurzen Stopps

Der Bäcker wird nicht aufzeichnen, dass der Teig anderthalb Minuten lang am Klebeband klebte. Nicht aus böser Absicht. Er hat sie korrigiert, der Ofen läuft weiter, nichts Besonderes. Dasselbe gilt auch für die Entschleunigung: Das Blatt Papier kennt die Arbeitsstunden, nicht aber das Tempo. Der Fehler geht immer in die gleiche Richtung, d. h. das Ergebnis ist besser als in der Realität. Wikipedia weist darauf hin, dass manuelle Stoppaufzeichnungen möglicherweise weniger genau sind als Sensoraufzeichnungen, obwohl dies zunächst einfach ist.

Der wöchentliche Bericht kommt nachträglich

Wenn der Ofen am Montag langsamer brennt und der Bericht dieser Woche am Mittwoch der darauffolgenden Woche auf Ihrem Schreibtisch landet, vergehen neun Tage, bevor jemand reagieren kann. Ingenieure haben einen eigenen Namen für den Zeitraum zwischen einem Ereignis und dem Moment, in dem Sie seine Auswirkung sehen: Totzeit. Je länger es dauert, desto später reagieren Sie und desto mehr verlieren Sie auf dem Weg.

Wenn OEE zur Prämie wird

Wenn der Schichtbonus von der OEE auf dem Blatt abhängt, werden kurze Stopps in die Spalte „geplante Pause” und Fehlschüsse in die Spalte „Spätere Korrekturen” verschoben. Wikipedia warnt in seiner Beschreibung von OEE ausdrücklich davor, dass Menschen einen Grund haben könnten, die Zahlen zu verfälschen, wenn der Indikator schlecht implementiert ist. Das ist keine Frage der Ehrlichkeit der Mannschaft, sondern ein bekanntes Phänomen: Wenn eine Maßnahme zum Ziel wird, hört sie auf, gut zu messen. Ich beschreibe sie ausführlicher im Artikel über Goodharts Gesetz.

Unten sehen Sie alle drei Mängel auf einmal. Das sind fünf Wochen einer Maschine, bei der ab der zweiten Woche ein Element verschleißt und immer häufiger für eine Weile stehen bleibt. Die grüne Linie ist der von der Maschine selbst berechnete OEE, die blaue Linie ist der Bericht aus dem Blatt. Verschieben Sie den Schwellenwert für die Stillstandsaufzeichnung und aktivieren Sie den OEE-Bonus.

Mit den Standardeinstellungen fällt die Maschine in der dritten Woche unter die Alarmschwelle und das Diagramm zeigt am Ende über 60%. Der tägliche Bericht reduziert die Verzögerung, ist aber immer noch darauf angewiesen, dass jede Minute jemand aufzeichnet.

Live OEE: Daten direkt von der Maschine

Stellen Sie sich vor, dass der Ofen über einen kleinen Zähler verfügt, der jeden Stopp, jeden gebackenen Laib und jeden aussortierten Laib aufzeichnet. Niemand muss etwas tippen. Das Messgerät sendet Daten über das Internet an das Panel, wo Sie den OEE der letzten Stunde und nicht der letzten Woche sehen.

So funktioniert IoT bzw. das Internet der Dinge: Geräte selbst senden Informationen über ihre Arbeit. In einer Anlage kann ein solcher Zähler eine Maschinensteuerung sein, die oft bereits den Betriebszustand und die Anzahl der Zyklen kennt, oder ein einfaches Modul, das einer älteren Maschine hinzugefügt wird. Wenn die Daten von selbst fließen, verschwinden alle drei Nachteile des Papiers:

• Sie können jede Haltestelle sehen. Ein Stopp von 40 Sekunden wird genauso erfasst wie ein Ausfall von 40 Minuten. Die Verlangsamung ist auch sichtbar, weil die Maschine ihren Zyklus kennt.
• Die Latenz sinkt von Tagen auf Minuten. Die Verlangsamung ist am selben Tag sichtbar, nicht im Bericht nächste Woche.
• Das Ergebnis hängt nicht davon ab, wer es eingibt. Der Bonus mag bestehen bleiben, aber niemand schreibt die Zahlen von Hand um.

Mit Live-Daten kommt der nächste Schritt. Der erste der sechs großen Verluste ist das Scheitern, und das Scheitern kommt selten unangekündigt. Erstens gibt es mehr kurze Stopps, das Tempo sinkt und die Temperatur steigt. Dies ist an der grünen Linie in der Simulation oben zu sehen. Auf der Grundlage solcher Signale Ausfälle vorherzusagen, ist vorausschauende Wartung. Ich schreibe über ihn in Artikel über vorausschauende Wartung.

Wenn Sie Maschinen produzieren

Manche Leser dieses Textes messen nicht die OEE, sondern produzieren und verkaufen Maschinen. Wenn Sie zu dieser Gruppe gehören, möchte Ihr Kunde immer noch wissen, wie viel ihm die Maschine wirklich gibt. Zeigen Sie ihm dies vom ersten Tag an in der App und Sie haben einen Grund, ihn nach dem Verkauf zu kontaktieren: Inspektion bei kurzen Stopps, Ersatzteile, bevor etwas kaputt geht, Upgrades, wenn die Maschine zum Engpass wird. Auf unserem Verkaufskarte Dies ist die Wachstumsphase. Auf der Website beschreiben wir, wie wir Anwendungen für Geräte (mobile Anwendung, Cloud und Panel für den Hersteller) erstellen IoT-Anwendungen.

Was tun am Montag?

Sie müssen nicht mit Sensoren beginnen. Nur vier Schritte:

1. Wählen Sie eine Maschine aus, die den Engpass darstellt. Das heißt, derjenige, auf den der Rest der Anlage wartet. Eine bessere OEE auf einer Maschine, die bereits auf andere wartet, wird die Gesamtproduktion nicht beschleunigen.
2. Berechnen Sie die OEE der letzten Woche Taschenrechner oben. Schreiben Sie das Ergebnis und seine drei Teile auf.
3. Schreiben Sie einen Tag lang jeden Stopp auf, auch einen kurzen. Stellen Sie sich an die Maschine oder bitten Sie den Bediener, dies zu tun, kein Bonus und kein Urteil. Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem Papier. Der Unterschied ist Ihr unsichtbarer Verlust.
4. Finden Sie heraus, was die Maschine bereits weiß. Viele Steuerungen kennen den Betriebszustand und die Anzahl der Zyklen. Wenn die Daten bereits vorhanden sind, ist das Lesen normalerweise einfacher als es scheint.

Wo hakt es in Ihrem Unternehmen?

OEE ist nur ein Bereich. In einem Unternehmen treten dieselben drei Mängel (eine Messung, die einen Teil der Verluste übersieht, ein Ergebnis, das eine Woche zu spät ist und eine Zahl, die zu einem Zielwert geworden ist) auch bei Angeboten, Verkäufen, Service und Einstellungen auf. Ein kurzer Test zeigt, wo es für Sie am schlimmsten ist.

Häufig gestellte Fragen