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OEE braucht MES

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"Zeit ist Geld" - ein gern verwendeter und zeitloser Spruch, bekommt im Umfeld eines Fertigungsunternehmens eine besondere Bedeutung. Im heutigen Blog-Beitrag wird der Indikator OEE-Overall Equipment Effectiveness - genauer untersucht. Er misst die Fabrik-...

Dresden, 11.09.2013 - "Zeit ist Geld" - ein gern verwendeter und zeitloser Spruch, bekommt im Umfeld eines Fertigungsunternehmens eine besondere Bedeutung. Im heutigen Blog-Beitrag wird der Indikator OEE-Overall Equipment Effectiveness - genauer untersucht. Er misst die Fabrik- und Anlagenperformance bezogen auf die Zeit und vergleicht damit die tatsächliche Produktivität mit der geplanten Produktivität. Wir werfen einen Blick auf die Anwendung des Indikators OEE in der Fertigung sowie den Nutzen eines Manufacturing Execution Systems (MES) in diesem Zusammenhang. Betrachten wir zunächst OEE und wie sie berechnet wird.

Ganz einfach gesagt, ist OEE ein Messwert für die produktiv optimal genutzte Produktionszeit in Prozent. Erreicht der OEE-Wert 100% bedeutet dies eine perfekte Produktion, bei der qualitative gute Teile so schnell wie theoretisch möglich und ohne Stillstandszeiten hergestellt werden. In der Praxis ist ein OEE-Wert von 85% bereits außerordentlich gut. Niedrigere OEE-Werte von 60% oder gar 40% sind nicht ungewöhnlich, deuten jedoch auf ein signifikantes Verbesserungspotenzial hin.

Die Metrik vergleicht die tatsächlich produktiv genutzte Zeit (Productive Time) mit der geplanten produktiven Zeit einer Fabrik bzw. einer Anlage (Planned Productive Time). Diese wiederum ergibt sich aus der gesamten zur Produktion verfügbaren Zeit (Total Available Time) abzüglich geplanter Stillstandszeiten (Planned Shutdown). Der OEE-Indikator ermöglicht dem Fertigungs-Management, die tatsächliche Performance der Fabrik in den Kategorien Stillstandzeiten (Downtime Loss), Leistung (Speed Loss) und Qualität (Quality Loss) verglichen mit dem Plan zu verstehen. Die Berechnung des OEE Wertes unterstützt das Management dabei, auf Fakten basierende Entscheidungen zur Erhöhung der Produktivität und für die Optimierung von Qualität und Leistung zu treffen.

Ein Blick auf die Formel für den OEE-Wert ermöglicht uns ein besseres Verständnis der genannten Verlustkategorien (Losses). Er berechnet sich als Produkt von Verfügbarkeit, Leistung und Qualität.

Verfügbarkeit ist das Verhältnis von tatsächlicher Produktionszeit (geplante Produktionszeit - Stillstand) zu geplanter Produktionszeit; und somit ein Ausdruck für den Verlust durch Stillstandszeiten.

Leistung ist das Verhältnis zwischen tatsächlicher Ausbringung und der theoretisch möglichen Ausbringung. Multipliziert man die spezifizierte Zeit für die Herstellung pro Stück (minimale Produktionszeit pro Teil: Ideal Cycle Time) mit der Anzahl der tatsächlich hergestellten Stücke, ergibt das die Net Operating Time, also die Zeit die unter idealen Bedingungen nötig gewesen wäre für die erzielte Ausbringung.

Die Leistung entspricht dem Verhältnis von Net Operating Time zur tatsächlichen Produktionszeit, während die Differenz dieser Zeiten Leistungsverluste durch Stillstände oder langsamer laufende Maschinen repräsentiert.

Qualität ist das Verhältnis von einwandfreien hergestellten Einheiten zu insgesamt hergestellten Einheiten. Diejenigen Produkte, die nicht den Spezifikationen entsprechen und verworfen oder nachgearbeitet werden müssen, bilden den Qualitätsverlust.

Somit ergibt sich als Formel für den OEE Indikator: OEE= Verfügbarkeit * Leistung * Qualität Oder auch als: (Einwandfreie Teile * spezifizierte Produktionszeit) / geplante Produktionszeit.

Nachdem bekannt ist, wie sich ein OEE Indikator berechnen lässt, betrachten wir nun dessen Anwendung in der Fertigung am Beispiel einer Fabrik zur Herstellung von Fahrzeugmotoren. In den Fertigungslinien stehen Spezialmaschinen zur Herstellung der Einzelkomponenten. Üblicherweise wird der OEE Indikator für den kritischsten Produktionsschritt ("bottleneck") bestimmt, kann aber auch für jede einzelne Fertigungsmaschine und sogar für die gesamte Fertigung inklusive Berücksichtigung aller Komponenten sowie des Personals berechnet werden. Eine manuelle Berechnung ist möglich, und kann bei einer neuen Fertigungslinie in der Anlaufphase für erste Abschätzungen von Stillstandszeiten, Durchsatz und Verlusten durchaus angemessen sein. Für eine laufende Fertigung ist aber eine hohe Genauigkeit bei der Erfassung aller Daten und der Bestimmung von Ausfallzeiten, Durchsatz und Qualität ein absolutes Muss, um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen.

Jetzt ist der Zeitpunkt gekommen, an dem ein Fertigungsleitsystem (Manufacturing Execution System, MES) seine Stärken ausspielen kann. Ein MES ist eine IT Anwendung, die in Echtzeit und direkt in der Produktionslinie Prozessdaten 100% exakt erfassen kann und durch sekundengenaue Berechnung von Stillstandzeiten, Qualität und Durchsatz sowie der exakten Bestimmung der OEE Indikatoren der Produktionsleitung hilft, bessere und faktenbasierte Entscheidungen bezüglich Prozessfähigkeit, Durchsatz, Arbeitsplanung, Prozessverbesserung, Qualität der Arbeit usw. treffen. Die automatische Datenerfassung und Auswertung (z.B. durch automatische Berichte) erspart viel Zeit und erhöht die Leistung. Dank der Automatisierung und dem Detaillierungsgrad der Daten ist es auch möglich, Probleme besser und schneller zurück zu verfolgen und zu orten. MES Anwendungen helfen den Prozessverantwortlichen, OEE Indikatoren zu Ihrem Nutzen einzusetzen. Hierzu dienen u.a. strukturierte Berichte und Pareto Diagramme, welche die Komplexität der Anwendung verbergen und die wesentlichen Informationen einfach zur Verfügung stellen.

Eine MES Anwendung bietet bei Bedarf auch einen Gesamtüberblick über die Leistung der Produktion aller Fertigungsstandorte einer Firma. Für eine Fertigung wie hier beschrieben ist die Bestimmung von OEE Indikatoren von großem Nutzen, da nicht nur die spezifischen Daten der Maschinen und Produktionslinien zur Verfügung stehen, sondern auch eine Aufteilung nach Produkten, Schichten und, falls erlaubt, einzelnen Arbeitern möglich ist.

Zusammenfassung:

Die Anwendung eines MES zur Bestimmung von OEE Indikatoren schafft zusätzliches Verbesserungspotential und unterstützt auch das Erreichen von Zielen wie Lean Manufacturing oder TQM. Eine MES Lösung kann Daten aller Komponenten der Fertigung auswerten und damit Schwachstellen sehr umfassend und genau identifizieren.

Falls Ihre Fertigung momentan auf einem OEE Level von 45...55% betrieben wird und OEE Indikatoren manuell bestimmt werden, ist es sinnvoll, die Einführung einer MES-Lösung in Erwägung zu ziehen, um Berechnungen, Auswertungen und das Verfolgen der Ergebnisse von Aktionen zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit zu verbessern!

Diesen und andere Blog-Beiträge finden Sie hier.


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