Overall Equipment Effectiveness

De kwaliteitsgraad heeft betrekking op een DEEL van de prestatie (het deel dat er een zekere 'snelheid' was, een deel van de theoretisch haalbare snelheid is verloren gegaan in de prestatiegraad). De prestatiegraad heeft betrekking op een deel van de beschikbaarheid (de tijd dat er output was - het andere deel ging verloren in het beschikbaarheidspercentage)

De OEE kan nu worden berekend als het product van de drie afzonderlijke graden:^[4]

• Beschikbaarheid : percentage van de geplande tijd (meestal de 'shifttijd') dat de apparatuur beschikbaar is om te werken. De beschikbaarheidsmetriek is een zuivere meting van uptime die is ontworpen om de effecten van kwaliteit en prestaties uit te sluiten. De verliezen die ontstaan door verspilling van beschikbaarheid (tijd) worden beschikbaarheidsverliezen genoemd.
• Prestatie: snelheid waarmee de apparatuur draait, uitgedrukt als percentage van de theoretische maximumsnelheid. De verliezen die ontstaan door verspilde snelheid (hoeveelheid output) worden prestatieverliezen genoemd. Het prestatiepercentage is zo ontworpen dat de effecten van Kwaliteit en Beschikbaarheid worden uitgesloten. De prestatiegraad zal het volgende zichtbaar maken:
  • opzettelijk gereduceerde snelheid
  • Afwijking van de ingestelde snelheid als gevolg van kleine stops (d.w.z. stilstand kleiner dan een drempelwaarde en dus niet inbegrepen in de beschikbaarheid)
  • snelheidsschommelingen.
• Kwaliteit : Geproduceerde goede eenheden als percentage van het totaal aantal geproduceerde eenheden. Dit wordt vaak de first pass yield (FPY) of First Time Right (FTR) genoemd. De verliezen die ontstaan door verspilling van kwaliteit (goed product) worden kwaliteitsverliezen genoemd.

Elk van de drie componenten van de OEE verwijst naar een aspect van het proces dat verbeterd kan worden. OEE kan worden toegepast op elke individuele machine of een hele productielijn. Op basis van OEE data kunnen heel specifieke analyses uitgevoerd worden, bijvoorbeeld op basis van een bepaald tijdsbestek, een bepaalde dienst, een bepaald team of verschillende andere parameters.

Hoewel de prestaties van een bepaald product kunnen worden bepaald aan de hand van OEE-gegevens, kan de OEE niet voor dat product worden berekend. Hiervoor zouden namelijk alle downtime (beschikbaarheidsverliezen) aan specifieke producten moeten worden gecorreleerd.

OEE richt zich vooral op het 'als niet'-element in de vergelijkingen: waar is de potentiële effectiviteit verloren gegaan? Deze ‘verliezen’ aan effectiviteit worden verder onderverdeeld in wat bekend staat als de ‘Zes Grote Verliezen’^[5] voor OEE. Om dit universeel toepasbaarder te maken en ook om de financiële impact van de verliezen beter te weerspiegelen, werden de oorspronkelijke zes grote verliezen later licht aangepast.^[6]

De reden om verliezen in deze categorieën te identificeren, is omdat er later specifieke tegenmaatregelen moeten kunnen worden toegepast om de verliezen te beperken en de algehele OEE te verbeteren.

Als alternatief kan de OEE als getal worden berekend door de minimale tijd die nodig is om de onderdelen onder optimale omstandigheden te produceren, te delen door de werkelijke tijd die nodig is om de onderdelen te produceren.

Op deze manier zijn de verliezen echter niet meer bekend, waardoor het belangrijkste onderdeel van OEE ontbreekt.

Het waardebereik voor OEE ligt tussen 0% en 100%. Indien een effectiviteitsniveau van meer dan 100% wordt weergegeven, duidt dit op een fout in de gebruikte configuratie van de OEE.

100% tijd voor OEE is de tijd dat de machine volgens planning in werking is: dit is doorgaans de “shifttijd”.

Het beschikbaarheidsgedeelte van de OEE-metriek vertegenwoordigt het percentage van de geplande tijd (ook wel 'beladingstijd' genoemd) dat de apparatuur beschikbaar is om te werken.

Voorbeeld: Beschikbaarheid = 390 minuten / 480 minuten = 81,25%

Voorbeeld: Beschikbaarheid = (480 – 90 minuten) / 480 minuten = 81,25%

De prestatiegraad vertegenwoordigt de verhouding tussen de theoretische maximumsnelheid van de machine en de werkelijke snelheid. De prestatie kan alleen worden berekend als er output is, dus tijdens de daadwerkelijke looptijd.

Bedrijfstijd = 480 min – 90 min Stilstand = 390 minuten

Prestatie = 363 minuten / 390 minuten = 93,1%

Het kwaliteitsgedeelte van de OEE-metriek vertegenwoordigt de geproduceerde goede eenheden als percentage van het totale aantal geproduceerde eenheden. De kwaliteitsmetriek is een zuivere meting van procesopbrengst die is ontworpen om de effecten van beschikbaarheid en prestatie uit te sluiten. De verliezen die ontstaan door gebreken en herbewerkingen worden kwaliteitsverliezen genoemd.

Berekening: De kwaliteit wordt berekend met de formule:^[9]

${\displaystyle Quality={\frac {Units\ produced-Defective\ units}{Units\ produced}}}$

Voorbeeld:

Er zijn 242 exemplaren geproduceerd. 21 zijn defect.

(242 geproduceerde eenheden - 21 defecte eenheden) = 221 eenheden

221 goede eenheden / 242 totale geproduceerde eenheden = 91,32%

Definities — voor onderdelen — van de OEE zijn te vinden in ISO 22400-2:2014.^[10] en VDI 3423:2011-08 (2011)^[11] Deze definities zijn niet voor alle sectoren gestandaardiseerd en worden individueel afgestemd op de betreffende onderneming in haar toepassing.

Deze specifieke OEE-standaard heeft als doel alle effectiviteitsverliezen op alle productieapparatuur te visualiseren en eenduidig duidelijk te maken voor het productiepersoneel. De norm gebruikt dezelfde logica en uniforme terminologie voor elk type apparatuur.^[12]

Het kan, afhankelijk van de systemen of producten, lastig zijn om de basisgegevens te verzamelen die nodig zijn om het kengetal te bepalen. Veel bedrijven vertrouwen daarom op speciale software voor het verzamelen van gegevens.

• Voordeel: Stilstandtijden en productiecijfers worden nauwkeurig geregistreerd (bijvoorbeeld via sensoren).
• Nadeel: Operators kunnen worden omzeild en de redenen voor uitval of afkeuringen worden niet correct vastgelegd

Hoewel handmatige registratie door de operator als tijdrovend en minder onnauwkeurig kan worden beschouwd, heeft het enkele belangrijke voordelen

• Operators kunnen zelf de verantwoordelijkheid nemen om hun handelingen te registreren en zo op basis van numerieke data aangeven wat hen tegenhoudt. Met de juiste monitoring worden stilstanden en afkeuringen betrouwbaarder.
• kan binnen enkele dagen worden gestart.
• Nadeel: De registratie van stilstandsredenen en geproduceerde aantallen kan minder nauwkeurig zijn.

Het doel van TPM ( Total Productive Maintenance ) zoals geformuleerd door Seiichi Nakajima, is "de continue verbetering van OEE door iedereen die hier invloed op heeft te betrekken bij Small Group Activities". Om dit te bereiken, bevat de TPM-toolbox een gerichte verbeteringstactiek om elk van de Six Big Losses van OEE te verminderen. De tactiek Gerichte verbetering om het risico op storingen systematisch te verminderen, beschrijft hoe de conditie van machines kan worden verbeterd en werkmethoden kunnen worden gestandaardiseerd om menselijke fouten en versnelde slijtage te verminderen. Zero Failure Management^[14] biedt een diepgaande structuur om dit te bereiken.

Total Effective Equipment Performance (TEEP) is een nauw aan OEE verwante maatstaf. TEEP kwantificeert OEE ten opzichte van kalenderuren in plaats van alleen ten opzichte van geplande bedrijfsuren. Een TEEP van 100% betekent dat de werkzaamheden 24 uur per dag en 365 dagen per jaar (100% belading ) met een OEE van 100% hebben gedraaid.^[17]

TEEP rapporteert daarom de 'bottom line'-effectiviteit van productieapparatuur.

De Beladingsgraad van de TEEP-metriek vertegenwoordigt het percentage van de tijd dat de apparatuur volgens de planning moet werken in vergelijking met de totale beschikbare kalendertijd. De beladingsmetriek is een zuivere meting van de planningseffectiviteit en is ontworpen om de effecten van de effectiviteit van die apparatuur uit te sluiten.

Belading = (5 dagen x 24 uur) / (7 dagen x 24 uur) = 71,4%

Waar TEEP ALLE tijd omvat (dus ook de tijd dat de machine nooit volgens de planning zou hoeven draaien), omvat OOE de tijd die aanvankelijk wel gepland was, maar waarbij de machine later weer uitgepland werd; meestal om redenen die buiten de controle van het productieteam liggen:

• gebrek aan orders
• stakingen
• pandemie

Waar in OEE de beschikbaarheid wordt berekend op basis van de geplande (shift)tijd, wordt in OOE de beschikbaarheid berekend op basis van de geplande PLUS de uitgeplande tijd (niet te verwarren met de NIET-geplande tijd zoals in TEEP).

De term "Overall Equipment Efficiency" wordt vaak ten onrechte gebruikt als synoniem voor "Overall Equipment Effectiveness". Maatregelen die de productiecapaciteit vergroten, maar die onevenredig hoge kosten met zich meebrengen, kunnen weliswaar effectief zijn, maar tegelijkertijd inefficiënt en daardoor economisch niet haalbaar en dus onproductief.

De veronderstelling dat 85% OEE een streefwaarde van ‘wereldklasse’ is, is in veel gevallen onjuist:

• Situatie 1. Wanneer niet alle verliezen onder de definitie van de OEE vallen: de OEE lijkt dan hoger dan hij in werkelijkheid is.
• Situatie 2: De kwaliteit is laag: continu op volle snelheid draaien en veel afkeur produceren, drijft de kosten op.
• Situatie 3: OEE fluctueert, proces is niet onder controle: De gemiddelde OEE weerspiegelt de afwijkingen niet.
• Situatie 4. Voorraad neemt toe: productie van product is niet meer nodig.
• Situatie 5: Bij een lage efficiëntie wordt een hoge effectiviteit bereikt: hogere kosten aan de inputzijde.
• Situatie 6: Er wordt een hoge effectiviteit bereikt zonder dat het personeel betrokken is: risico op lage duurzaamheid op de langere termijn.
• Situatie 7: 85% bereikt, maar niet duurzaam: Gebrek aan beheersbare en duurzame situatie.

Vaak wordt een gebrek aan kwaliteit niet opgemerkt bij de apparatuur die het probleem veroorzaakt. In dit geval is het effectief gebleken om het ‘ontdekkingsprincipe’ toe te passen, d.w.z. om een OEE-reductie toe te passen op de apparatuur waar de fout werd ontdekt. Hierdoor is de OEE niet langer uitsluitend machinegerelateerd, maar wordt het een procesindicator.

Uiteraard kan de OEE van een machine ook worden geoptimaliseerd door verbeteringen aan te brengen in andere machines. Ook de OEE moet een zo actueel mogelijk kengetal zijn. Hiervoor dient uiterlijk aan het einde van de dienst de OK-hoeveelheid te worden vastgesteld en de OEE te worden berekend.

Vanuit het perspectief van procesbeheersing rijst de vraag hoe een operator verantwoordelijk kan zijn voor de vervaardiging van correcte producten als hij niet kan zien of de producten correct zijn. Om dit probleem te benadrukken, is het belangrijk om geblokkeerde producten te beschouwen als een kwaliteitsprobleem: ze waren immers al niet direct goed (First Time Right).

Waardevolle activiteiten zoals ombouw of onderhoud verminderen in het begin de Overall Equipment Effectiveness (OEE). Als ombouwactiviteiten de effectiviteit van de machine verminderen, bestaat er een reden om de ombouwtijden te verkorten met behulp van SMED (Single Minute Exchange of Die). Aan de andere kant betekent dit ook dat de OEE kan worden verhoogd door het aantal omstellingen te beperken, d.w.z. door de batchgroottes te vergroten. Dit zou in strijd zijn met de principes van Lean Manufacturing . Dit onderstreept het belang van een heldere uitleg van OEE: het doel is niet om zo hoog mogelijk te presteren, maar om belemmeringen te identificeren en deze vervolgens weg te nemen.

Er moet binnen het bedrijf een afspraak worden gemaakt over wanneer er sprake is van 'stilstand'. Voor de meeste bedrijven is het registreren en verantwoorden van elke seconde uitval van apparatuur te tijdrovend en weinig zinvol. In de praktijk blijkt een registratielimiet van 1 tot 5 minuten stilstand van apparatuur een pragmatische aanpak te zijn. Alle stilstanden van minder dan een minuut worden daarom veelal meegerekend in de prestatiegraad.

Om zinvolle informatie te verkrijgen, moeten de verzamelde gegevens verwerkt worden. De gegenereerde informatie is gericht op verschillende doelgroepen, zoals:

• De mensen die de machine dagelijks bedienen.
• De mensen die de machine onderhouden.
• De mensen die het logistieke proces verzorgen.
• Mensen die verantwoordelijk zijn voor investeringen in nieuwe apparatuur en dure bedrijfsmiddelen.
• Managers.

Zinvolle analyses blijken de sleutel tot goede beslissingen. Theoretisch is dit alleen mogelijk met heel precieze cijfers. In de praktijk blijkt dat de juiste selectie van gegevens meer effect hebben dan een hoge precisie.

Hoewel verleidelijk, is OEE (als getal) NIET geschikt voor het vergelijken van machines of benchmarking.

Denk eens aan deze situatie:

• De vroege dienst op machine X heeft een OEE van 56%.
• De late shift op machine X heeft ook een OEE van 56%.

• De vroege dienst had een beschikbaarheid van 75%, prestatie van 85% en kwaliteit van 95%.
• De late dienst had een beschikbaarheid van 85%, prestatie van 95% en kwaliteit van 75%.

Om soortgelijke redenen kan OEE niet worden toegepast op aggregatie op afdelings- of fabrieksniveau.

Wanneer meerdere machines aan elkaar gekoppeld zijn, zal elk afzonderlijk apparaat de wachtcategorieën “Geen invoer” (starving) en “Geen uitvoer” (geblokkeerd) weergeven, naast de standaardredenen voor stilstand. Hiermee kunnen storingen in productieapparatuur stroomopwaarts of stroomafwaarts worden geïdentificeerd.

Zonder diepgaande kennis van productieomgevingen en zeker zonder inzicht en begrip van de onderliggende gegevens die leiden tot een specifiek OEE-cijfer, heeft dat cijfer als zodanig weinig tot geen waarde.