提高工业资产回报率

如果管理者不能衡量绩效,他们就不能有效地诊断和解决问题。对于寻求衡量资产绩效和改善运营决策的公司来说,整体设备效率(OEE)已经成为一个关键的关键绩效指标(KPI)。从本质上讲,OEE是一个复合KPI,由三到四个衡量设备运行性能的因素衍生而来。

通过卡洛斯·a·劳伦提斯,埃森哲公司 2009年9月1日

如果管理者不能衡量绩效,他们就不能有效地诊断和解决问题。对于寻求衡量资产绩效和改善运营决策的公司来说,整体设备效率(OEE)已经成为一个关键的关键绩效指标(KPI)。

从本质上讲,OEE是一个复合KPI,由三到四个衡量设备运行性能的因素衍生而来,也就是说,制造商将时间转化为产出的情况如何。OEE可以在推动工业高性能方面发挥重要作用,但要发挥作用,需要系统和整体地对待它,并涉及人员、技术和流程。

OEE是三个因素的乘积:a、P和q。可用性(a)查看机器是在运行还是因为故障、维护或其他预定的中断而停止。性能(P)是指设备的实际产量与设计产量的比较。质量(Q)评估设备输出的产品符合规格的程度。考虑到这三个因素,OEE可以成为发现植物隐藏潜力的有用工具。

每个因素涵盖设备运行的一个维度;因此,OEE = A × P × q。尽管总体设备效率的计算相对简单,但根据埃森哲的经验,它不一定是一个通用的即插即用KPI。市场上的许多产品都提供标准的OEE公式,但OEE需要从整体角度来看待,并根据个人情况量身定制。

考虑到公司内部的众多变量,一个广泛而全面的方法可以帮助公司将OEE管理应用于任何工业流程。埃森哲的OEE方法如方法论模型所示,为每个具体案例定义了适当的OEE指标和潜在因素。

应用OEE分析

接下来的问题是:公司可以从这样的方法中期望得到什么样的好处?为了找到答案,看一个具体的例子是有用的:该方法在一家大型钢铁公司经营的工厂的连铸机上的应用。设计并配置了OEE管理软件模块,用于整体指标的计算。这样就可以进行分析,针对已确定的主要损失原因提出变更建议,并估计公司资产回报率(ROA)的可能增加。ROA是一个组织的营业利润与总资产平均值之间的比率。

如方法论模型所示,步骤1设计OEE工具的数据模型。这里需要考虑的最重要的几点是:

•灵活性——指标及其因素的名称和公式必须可定制。

•设备状态建模-生产时间和停机时间必须明确定义,以避免重叠。

•标准化——数据模型应符合ISA(国际自动化学会)95标准,以符合市场趋势,易于适用于不同的工业流程。

当涉及到获取过程数据(步骤2)时,自动化解决方案和系统集成发挥了重要作用,因为它们减少了不准确性和人为错误,例如键入错误。该领域通常使用的技术包括OPC(进程控制Ole,用于开放连接)、Web服务和消息队列。

该柱状图显示了在连续铸造机应用一个月的OEE指标和因子分析过程中生成的图形。每个因素计算为:

  • 可用性=总生产时间/总时间。

  • 性能=平均实际速度/理论速度。

  • 质量=总产量/总产量。

比较和下钻

分析结果并将其与典型的世界级OEE计算结果进行比较,很明显,操作运行低于理想的KPI水平:可用性应该大于90%;绩效,大于95%;质量超过99%。由于三个因素中有两个较低,因此进行了深入分析以确定隐藏的潜力。

在讨论一台机器的性能时,钻取分析通常会比较理论上估计的产量和实际产量和速度。在这种情况下,本月的估计产量为81,400吨,而实际产量为54,900吨。名义速度(从公司的主数据中获得)为133.33t/h,而平均实际速度仅为89.945t/h。如果这样的低性能持续几个月,可以得出结论,主数据可能不可靠,或者可能更新不够频繁,这表明需要对流程定义进行研究。这里的问题是这些机器到底能以多快的速度运行?

另一方面,质量因素的结果表明了一个不同的问题。在这个月里,54500吨钢材符合质量标准,17.06吨钢材需要返工(或者,正如该公司的资料所说,这不是“第一次正确”),382.28吨钢材变成了废钢。这意味着几乎100%的产品都符合质量标准,而经验表明这是不可能的。在这里的案例示例中,对质量因素模式的解释是,产品之间仅在质量要求上存在差异。所以在计划A的时候做B产品可以考虑,因为它也有很高的市场价值。

改进计划

在第5步中,重点是识别主要问题和隐藏的潜力,使用根本原因分析和计划改进工作。如上所述,ROA指标通常用于这类分析。

就我们例子中的连铸机而言,性能是造成操作效率损失的主要因素。然而,很难定义问题是在设备中、在过程中、在主数据中,还是在三者的组合中。

因此,提出了一个更可行、更有针对性的改进计划:通过消除季节性休息(占装备时间的7.71%)来提高装备可用性。在模拟中,减少季节性中断,并假设其他停止原因保持相同的速度(该时间跨度的7.42%是指设备停止时间),结果是实际可用性增加7.14%。

因此,这个上下文的新值将是:可用性:92.01%(增加了7.14%);绩效:64.46%;质量:99.27%;OEE: 61.62%(增长8.4%)。

OEE对ROA的影响

正常运行时间的增加显然会提高生产率,但也会产生更高的成本。该表显示了OEE改进前后生产线的假设财务数据的比较。考虑到最初10%的ROA和9美元的营业利润,总资产平均值等于90美元。在本案例研究中,假设固定资产金额超过总资产金额的70%。因此,总资产覆盖率计算(同样使用假设数据)为:总资产平均示例= 0.7 × 90美元+ 0.3 × 90美元× 1.084 = 92.268美元。新的ROA值为12.11÷ 92.268 = 13.12%。

这意味着8.4%的整体设备效率提高将导致31.2%的ROA增加,而成本仅是额外的工作时间。显然,影响投资回报的因素还有很多。例如,由于劳动法或过高的能源成本,消除季节性休假可能不那么容易。

根据我们的工业经验,很明显,将制造管理与业务驱动因素结合起来对OEE工作非常重要。确定能够揭示瓶颈和损失根源的相关指标至关重要,因此可以适当地致力于提高当前状态下的生产效率——也就是说,不需要对工厂产能进行大量额外投资。

为了提高设备的效率,关键是要专注于创建正确的OEE定义和测量,并让操作人员和管理人员快速执行纠正措施。如果方法正确,OEE可以发挥至关重要的作用,为组织提供提高工厂绩效所需的工具,并帮助工业公司实现工业高性能。

财务数据比较,使用假设数据

数据 之前 变化百分比
资料来源:埃森哲自动化与工业解决方案
液体销售 100美元 108.4美元 + 8.4
材料 25美元 27.1美元 + 8.4
直接劳动力 24美元 25.85美元 + 7.71
一般费用 26美元 26美元 0
销售费用 16美元 17.34美元 + 8.4
营业利润 9美元 12.11美元 + 34.56

作者信息
Carlos a . Laurentys是埃森哲自动化和工业解决方案公司的经理。他与采矿和钢铁行业的客户合作,在生产、质量、维护和库存管理方面实施最佳实践。卡洛斯位于巴西贝洛奥里藏特。carlos.a.laurentys@accenture.com