OEE là một tiêu chuẩn và hệ tham chiếu được công nhận cho năng lực sản suất của một nhà máy công nghiệp. Với OEE, các công ty có thể phân loại một cách khách quan hiện trạng năng suất của mình, phát hiện ra các vấn đề và tiềm năng tối ưu hóa, từ đó đưa ra các quyết định có cơ sở và đảm bảo giúp việc phát triển bền vững. Vậy cụ thể chỉ số OEE là gì? Cùng IPC247 tìm hiểu các thông tin cơ bản về khái niệm và cách cải thiện OEE cho doanh nghiệp.
1. OEE là gì?
OEE – Overall Equipment Effectiveness mang nghĩa hiệu quả thiết bị tổng thể, là một thước đo được sử dụng để đánh giá hiệu quả của hoạt động sản xuất của doanh nghiệp và hỗ trợ các hành động để cải thiện năng suất. Là thông số tiêu biểu trong bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance), OEE là tiêu chuẩn phổ biến nhất thế giới giúp đo lường năng suất và hiệu quả vận hành của một tài sản máy móc thiết bị.
Tỷ lệ phần trăm OEE mô tả thời gian sản xuất mà máy móc, dây chuyền sản xuất hoặc thiết bị thực sự hoạt động hiệu quả. Do đó, một hạng mục thiết bị có điểm OEE là 100% luôn có sẵn mà không có bất kỳ thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch nào; cung cấp sản phẩm nhanh nhất có thể; và sản phẩm luôn có chất lượng tốt.
Với OEE, doanh nghiệp dễ dàng nhận thấy những vấn đề trong sử dụng và bảo trì tài sản, xác định phần trăm thời gian sản xuất thực sự hiệu quả và là thước đo tiêu chuẩn để theo dõi tiến trình khắc phục các vấn đề này. Có thể nói mục tiêu của OEE và việc xác định OEE là giúp doanh nghiệp cải tiến liên tục.
2. Cách tính chỉ số OEE
OEE = Availability (A) x Performance (P) X Quality (Q)
Trong đó:
Tính khả dụng – Availability (A)
Availability (A) – tính khả dụng là thời gian máy móc và thiết bị trong nhà máy thực sự hoạt động theo tỷ lệ phần trăm của thời gian sản xuất dự kiến.
Tính sẵn có (A) = Thời gian chạy / Thời gian sản xuất dự kiến
Thành phần này tính đến tất cả các sự kiện ngăn cản quá trình sản xuất hoạt động. Điều này có thể bao gồm các điểm dừng theo kế hoạch như thay đổi và thời gian thiết lập hoặc các điểm dừng ngoài kế hoạch như sự cố máy móc.
Hiệu suất – Performance (P)
Hiệu suất – Performance (P) là tỷ lệ thực tế của sản xuất so với tỷ lệ tiêu chuẩn.
Hiệu suất – Performance (P) = (Tổng số x Thời gian chu kỳ lý tưởng) / Thời gian chạy
Thành phần này đảm bảo quy trình sản xuất của doanh nghiệp diễn ra với tốc độ chính xác, để hoàn thành nhiều công việc nhất có thể trong một khoảng thời gian nhất định. Bất kỳ hiệu suất chậm nào sẽ ảnh hưởng đến thời gian chạy thực tế.
Chất lượng – Quality (Q)
Chất lượng – Quality (Q) là yếu tố thứ ba của OEE được tính toán. Cấp chất lượng thể hiện tỷ lệ các bộ phận tốt đáp ứng yêu cầu chất lượng so với tổng số bộ phận được sản xuất:
Chất lượng (Q) = (Đơn vị được sản xuất – Lỗi) / Đơn vị được sản xuất
Thành phần này bao gồm tất cả các hàng hóa được sản xuất không đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng mong muốn hoặc đang cần được làm lại.
Tính toán hiệu quả thiết bị tổng thể OEE sẽ cho phép doanh nghiệp xác định các khu vực trong cơ sở sản xuất đang ảnh hưởng đến hiệu quả và năng suất sản xuất chung.
- Chất lượng 100% có nghĩa là không có bộ phận bị loại bỏ hoặc phải làm lại.
- Trong khi mức chất lượng 0% có nghĩa là bộ phận sản xuất hoàn toàn không thể sử dụng được.
Do đó, Hiệu suất (Effectiveness) sẽ không cho doanh nghiệp biết được mức độ hiệu quả của máy móc một cách toàn diện vì hiệu suất không xem xét đến những yếu tố khác như số lượng nhân viên vận hành, lượng năng lượng hay các nguồn lực cần thiết khác để thiết bị đạt đến hiệu suất 80%.
VD: Một tài sản thiết bị đạt hiệu suất 60% với 1 nhân viên vận hành, và tăng hiệu suất lên 75% với 2 nhân viên vận hành. Khi đó việc tăng thêm nhân viên vận hành là một sự cải tiến giúp tăng 25% hiệu suất (Effectiveness) của thiết bị, nhưng khi đó hiệu quả (Efficiency) lại giảm xuống 50% nếu xét theo khía cạnh sử dụng lao động.
3. Lợi ích của OEE trong sản xuất
3.1. Trực quan hóa hiệu suất
Lợi thế rõ ràng nhất của việc tính toán chỉ số OEE là doanh nghiệp sẽ có thể dễ dàng hình dung hiệu suất nhà máy sản xuất của mình. Điều này là do Hiệu quả Thiết bị Tổng thể xem xét sự kém hiệu quả trong sản xuất và tổn thất trong ba lĩnh vực: tính sẵn có, hiệu suất và chất lượng. Sau đó, các giá trị này được nhóm lại thành một số liệu duy nhất thể hiện tình trạng sản xuất hiện tại và các khu vực cần cải thiện.
3.2. Tăng công suất đầu ra
Chỉ số hiệu quả thiết bị tổng thể OEE giúp xác định các sự cố tắc nghẽn, hỏng hóc,… xảy ra trong các quy trình và quan trọng là nó giúp bạn thu thập và phân tích kỹ lưỡng dữ liệu trong thời gian thực. Bằng cách dự đoán và loại bỏ các trục trặc của thiết bị, bạn có thể giảm thiểu một trong những vấn đề lớn nhất trong quá trình sản xuất – thời gian chết, qua đó nâng cao năng suất hoạt động trong nhà máy.
3.3. Giảm chi phí máy móc
Hiểu được hiệu suất thực tế của máy móc và thiết bị có liên quan trực tiếp đến việc nắm rõ sự hiệu quả hoạt động của chúng. OEE cũng xác định trước các vấn đề nào có thể dẫn đến nhu cầu sửa chữa trong tương lai và có thể giúp ngăn ngừa sự cố lớn xảy ra.
Với Hiệu quả thiết bị tổng thể, bạn sẽ có thể dự đoán các sự kiện gây tốn kém rất nhiều cho các cơ sở sản xuất, chẳng hạn như sự cố máy móc và có thể lập kế hoạch bảo trì phòng ngừa vào những thời điểm chiến lược. Ngoài ra, bằng cách tối ưu hóa quá trình sản xuất của mình, bạn sẽ có thể giảm thời gian chết của các loại máy móc, qua đó giảm các chi phí liên quan
3.4. Tăng khả năng cạnh tranh
Thị trường ngày nay càng cạnh tranh do đó, nhu cầu về chất lượng sản phẩm của khách hàng ngày càng cao. Việc xem xét chỉ số OEE có thể giúp các nhà sản xuất tăng khả năng cạnh tranh bằng cách xác định các lĩnh vực cần cải tiến và các vấn đề cần khắc phục.
Kết quả là, các hoạt động trong nhà máy giờ đây sẽ được tối ưu, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm các chi phí sản xuất, giúp giảm giá thành sản phẩm đến tay khách hàng. Đây cũng chính là các yếu tố giúp nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường cho doanh nghiệp.
3.5. Đáp ứng khách hàng tốt hơn và tăng doanh thu
Mục tiêu cuối cùng của việc tối ưu hóa chỉ số OEE rất đơn giản: làm gia tăng throughput, sản xuất tối đa hàng hóa về cả chất lượng và sản lượng trong một khoảng thời gian nhất định. Khi đạt được những mục tiêu này, doanh nghiệp sẽ vừa đáp ứng và lôi kéo thêm nhiều khách hàng mới hơn. Và điều đó giúp đạt được mục tiêu lớn hơn – tăng doanh thu.
4. Cách cải thiện OEE trong nhà máy sản xuất
Với các lợi ích của mình, thật không khó hiểu khi nhiều nhà sản xuất chạy đua tìm cách nâng cao chỉ số Hiệu quả thiết bị tổng thể OEE của mình. Dưới đây là 7 cách giúp bạn cải thiện OEE cho nhà máy sản xuất của mình:
4.1. Ưu tiên tài sản sản xuất quan trọng
Đầu tiên, khi đo lường các tiêu chuẩn OEE tại nhà máy sản xuất của mình, bạn nên tập trung vào các tài sản quan trọng đối với doanh nghiệp. Hãy lựa chọn các thiết bị, máy móc hay quy trình nào cần tính toán và cải thiện OEE tốt nhất, để từ đó ưu tiên các giải pháp cụ thể.
Các tài sản này, nếu có vấn đề, có thể gây ảnh hưởng đến quá trình sản xuất từ đầu đến cuối quy trình, làm chậm quá trình sản xuất và tạo ra sản phẩm không đáp ứng chất lượng. Do đó, một khi bạn xác định và ưu tiên các thiết bị máy móc quan trọng cần cải thiện OEE. Bạn sẽ không chỉ có thể thực hiện suôn sẻ quá trình sản xuất, mà còn tăng sản lượng để có chất lượng sản phẩm tốt hơn và giảm đáng kể chi phí sửa chữa.
4.2. Hiểu các thành phần OEE
Tiếp theo, bạn cần hiểu các thành phần tạo nên chỉ số OEE, gồm tính khả dụng, hiệu suất và chất lượng đầu ra. Doanh nghiệp cần phải kiểm tra tất cả các khía cạnh trong quá trình sản xuất của mình, bao gồm cả hiệu suất hoạt động, tính khả dụng của máy móc và chất lượng sản phẩm được sản xuất,..
Ví dụ, khi máy móc thiết bị sản xuất sản phẩm không đáp ứng chất lượng, hãy tìm hiểu vấn đề, như việc nhập kho các nguồn nguyên liệu, chất lượng máy móc, các quy trình liên quan,…
4.3. Tập trung vào công thức OEE phù hợp
Các phép đo OEE không phải lúc nào cũng giống nhau ở tất cả các công ty sản xuất hoặc đối với tất cả các máy móc và dây chuyền sản xuất có liên quan đến hoạt động của mình.
Tùy thuộc vào giá trị bạn muốn tạo ra cho khách hàng, chất lượng có lẽ là thước đo quan trọng nhất đối với doanh nghiệp, do đó hiệu suất máy có thể không quan trọng bằng. Hoặc ngược lại, hiệu suất có thể là yếu tố được cân nhắc hàng đầu, trong khi chất lượng không phải là mối quan tâm chính, bởi vì bạn sản xuất hàng loạt sản phẩm hàng hóa mà các lỗi nhỏ không quan trọng.
4.4. Kết nối OEE với Hệ thống ERP Sản xuất
Việc kiểm tra tình trạng của từng thiết bị máy móc theo cách thủ công là một công việc rất tốn thời gian và dễ xảy ra sai sót. Do đó, hãy cân nhắc việc dựa vào công nghệ kỹ thuật số nhiều hơn trong hoạt động kinh doanh sản xuất của bạn.
Hệ thống ERP Sản xuất có thể giúp nhà máy cải thiện hiệu suất của máy móc và thiết bị sản xuất thông qua lập kế hoạch và dự báo, theo dõi và kiểm tra hàng tồn kho, báo cáo sử dụng tài sản và lập lịch bảo trì tự động.
Ngoài ra, ERP không chỉ làm tăng hiệu quả của thiết bị sản xuất mà còn nâng cao hiệu quả trong toàn bộ quá trình sản xuất. Nói cách khác, ERP có thể giúp doanh nghiệp: quản lý nguyên liệu thô, WIP, và hàng hóa thành phẩm, cho đến việc theo dõi các đơn hàng vận chuyển cho khách hàng.
4.5. Sử dụng Internet of Things
Ngày nay, các thiết bị kết nối Internet vạn vật (IoT) ngày càng được nhiều công ty sản xuất sử dụng. Lý do đơn giản là IoT giúp các nhà sản xuất nắm rõ thông tin thời gian thực về tình trạng của máy móc và thiết bị của mình.
Ví dụ: thông qua các cảm biến trên IoT, doanh nghiệp có thể tìm hiểu điều gì đang xảy ra với máy móc và thiết bị của mình bất cứ lúc nào. Đây là một chiến lược hiệu quả để phát hiện trước các vấn đề.
4.6. Thực hiện bảo trì phòng ngừa định kỳ
Với dữ liệu thời gian thực, bạn có thể thực hiện các hành động cần thiết ngay lập tức. Do đó, bạn không cần phải đợi cho đến khi hiệu suất máy của bạn giảm hoặc cho đến khi xảy ra thời gian ngừng hoạt động do máy móc bị hư hỏng, điều làm gián đoạn quá trình sản xuất của nhà máy. Lên lịch bảo trì phòng ngừa thường xuyên bằng Hệ thống ERP Sản xuất và tận dụng tính năng tự động nhắc nhở để kịp thời thực hiện các bảo trì định kỳ.
4.7. Xây dựng một môi trường sản xuất đạt tiêu chuẩn
Ngoài ra, môi trường nhà máy của bạn ảnh hưởng đến hiệu suất của máy móc và thiết bị của bạn. Ví dụ: bụi, khói, nhiệt độ, độ ẩm, rung động của tòa nhà, luồng không khí, mức độ ánh sáng và các điều kiện khác có thể ảnh hưởng đến tài sản sản xuất của doanh nghiệp.
5. 6 tổn thất lớn của OEE
Một trong những mục tiêu lớn nhất của các chương trình Bảo trì năng suất tổng thể – TPM – và Hiệu suất thiết bị tổng thể – OEE – là loại bỏ và giảm thiểu 6 TỔN THẤT LỚN, những nguyên nhân chính gây ra sự mất hiệu suất trong sản xuất.
Tổn thất 1 – Hỏng hóc của máy móc, thiết bị:
Hỏng hóc của máy móc, thiết bị là tổn thất dễ dàng nhìn thấy nhất trong hoạt động sản xuất bởi tính bất thường và sự tác động rõ ràng của nó đến hoạt động sản xuất liên tục trong nhà máy.
Các trường hợp xảy ra tổn thất này bao gồm hỏng hóc của khuôn/gá, các hoạt động bảo dưỡng không năm trong kế hoạch, hỏng hóc chung về cơ/điện hoặc bộ phận của thiết bị hoặc các trường hợp thiết bị không vận hành theo yêu cầu (chức năng/thông số công nghệ), …
Tổn thất này được xếp vào nhóm “Tổn thất dừng máy” trong OEE.
Tổn thất 2 – Thiết lập và điều chỉnh thiết bị:
Tổn thất về thiết lập và điều chỉnh thiết bị thường được cảm nhận ít rõ ràng hơn trong quá trình sản xuất. Một trong những lý do cho việc này có thể là sự “tiêu chuẩn hóa” việc thiết lập và điều chỉnh thiết bị trong các quy trình sản xuất.
Các ví dụ minh họa cho tổn thất này bao gồm thiết lập & khởi động vào đầu ca, khi thay đổi đơn hàng, thay đổi khuôn gá, thay đổi thông số công nghệ, thiếu/thay đổi nguyên liệu.
Tổn thất này được xếp vào nhóm “Tổn thất dừng máy” trong OEE.
Tổn thất 3 – Dừng vặt khi vận hành thiết bị:
Các trường hợp dừng vặt, để phân biệt với các tình huống hỏng hóc, thường bao gồm các sự cố gây ra thời gian dừng máy ngắn – ví dụ dưới 5 phút – và thường không yêu cầu sự có mặt của nhân viên kỹ thuật/bảo dưỡng. Các tình huống thực tế có thể bao gồm sự cố với dòng chảy trên dây chuyền, bị kẹt/tắc, sự cố với phần nạp liệu/dẫn hướng, nhầm vật tư/nguyên liệu, bộ phận cảm biến bị che khuất, sự cố nhỏ ở các công đoạn sau, ….
Tổn thất này được xếp vào nhóm “Tổn thất tốc độ” trong OEE.
Tổn thất 4 – Thiết bị vận hành với tốc độ thấp:
Trong một số trường hợp, thiết bị được vận hành ở tốc độ thấp hơn so với thiết kế/tiêu chuẩn gây ra tổn thất đối với OEE. Một số tình huống gặp phải của tổn thất này có thể là vận hành thiết bị ở điều kiện không phù hợp (môi trường, nguyên liệu, …), vận hành thiết bị ở vận tốc thấp hơn vận tốc thiết kế hoặc tiêu chuẩn vận hành, thiết bị/linh kiện bị dơ/rão/mòn, nhân viên vận hành thiếu năng lực.
Tổn thất này được xếp vào nhóm “Tổn thất tốc độ” trong OEE.
Tổn thất 5 – Sai lỗi khi khởi động:
Khi khởi động hoặc điều chỉnh thiết bị, tổn thất với OEE không chỉ nằm ở chỗ dừng máy mà còn gây ra tổn thất khi tạo ra các sản phẩm sai lỗi. Các sản phẩm lỗi này có thể được phát hiện ngay để loại bỏ, sửa chữa hoặc có thể bị đi lọt vào các quá trình tiếp theo và gây tác động lớn hơn đến chất lượng.
Tổn thất này được xếp vào nhóm “Tổn thất chất lượng” trong OEE.
Tổn thất 6 – Sai lỗi trong sản xuất:
Tổn thất này bao gồn các sản phẩm sai lỗi được tạo ra khi thiết bị được cho là hoạt động trong tình trạng “bình thường” và biểu hiện qua các sản phẩm phải làm lại ngay tại công đoạn, phế liệu và các sự cố chất lượng ở những công đoạn tiếp theo khi các sản phẩm lỗi bị lọt lại.
Tổn thất này được xếp vào nhóm “Tổn thất chất lượng” trong OEE.
6. Ứng dụng IOT trong đo lường OEE thời gian thực
Internet of Things (IoT) giúp các ban quản lý sản xuất cải thiện đánh giá OEE của họ với sự hiểu biết chi tiết về hiệu suất thiết bị thông qua thiết bị đo đạc và phân tích. Các giải pháp IoT giúp cải thiện các giá trị OEE theo nhiều cách:
- Phân tích quá trình lịch sử và dữ liệu hiệu suất để tối ưu hóa quy hoạch bảo trì, lịch biểu và tài nguyên.
- Nhận cảnh báo trước về sự xuống cấp của máy của họ, với bảo trì dự đoán để tránh thời gian chết.
- Mục tiêu dẫn đến chi phí bảo trì thấp hơn, vật liệu và nguồn cung cấp giảm, và có sẵn thiết bị lớn hơn.
- Chất lượng dây chuyền sản xuất sẽ được theo dõi cẩn thận. Nó sẽ giúp bạn theo dõi các thông số quá trình, tìm ra hiệu chuẩn, nhiệt độ, tốc độ và thời gian sản xuất của máy.
- Nó sẽ giúp trong việc quản lý chuỗi cung ứng. Các ngành công nghiệp sẽ có thể so sánh các kết quả sản xuất trước đó với những kết quả mới. Nó sẽ giúp họ quyết định cách họ có thể làm việc theo lịch trình tương lai của họ
Tóm lại, chỉ số OEE là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực quản lý và tối ưu hóa sản xuất, giúp đo đạc hiệu suất tổng thể của các thiết bị và dây chuyền sản xuất. Đối với một doanh nghiệp, hiểu rõ OEE và sử dụng nó một cách chính xác có thể đem lại nhiều lợi ích, bao gồm tăng cường hiệu suất, giảm thiểu lãng phí, tối ưu hóa nguồn lực, và cải thiện chất lượng sản phẩm.
