Wenn Sie glauben, dass die OEE keine Geheimnisse hat und Ihr Werk die höchsten OEE-Ergebnisse erzielt… dann irren Sie sich. Die harte Wahrheit ist, dass die OEE der meisten Fertigungsbetriebe irgendwo zwischen 35 und 43 % liegt. Sie wissen es nur nicht.
OEE (Overall Equipment Effectiveness) ist die unbestritten wichtigste Kennzahl zur Einschätzung der Fertigungseffizienz. Ihre einfachen, leicht verständlichen Ergebnisse (der Prozentsatz erklärt sich von selbst) ermöglichen es, auch scheinbar Unvergleichbares zu vergleichen. Aus diesem Grund wurde sie weithin als wichtigster KPI zum Vergleich der Produktivität von Produktionsanlagen wie Maschinen, Arbeitszellen, Linien oder sogar ganzen Standorten und Werken eingeführt. Die Prämisse einer ultimativen Zauberformel, mit der die Anlage zur höchsten Effizienz geführt werden kann, hat Ingenieure und Manager in der gesamten industriellen Welt verzaubert. Kann sie wirklich die ultimative Antwort auf alle Probleme mit Verlusten und verschwendetem Produktionspotenzial sein?
In einer Zeit, in der das „Made in Japan“ die westlichen Weltmärkte beherrscht, hat sich Professor Seichii Nakajima zum Ziel gesetzt, eine einfache, aber aufschlussreiche Formel zu finden. Ein Algorithmus, der Unternehmen wie Toyota oder Sony bei der Optimierung der Produktion unterstützt und ihre Marktposition für die nächsten Jahre sichert. Er kam zu dem Schluss, dass die Schlüsselrolle für die Marktstärke der Endproduktion in drei KPIs liegt:
Aber wie kann man die Verfügbarkeit einer großen Vielfalt von Maschinen vergleichen, wie z. B. vollautomatische Monoblock- und manuelle Montagearbeitsplätze? Und wie lässt sich die Leistung einer hochmodernen CNC-Maschine mit einer in den 60er Jahren gebauten Hydraulikpresse vergleichen? Und wie sieht es mit der Qualität von Industrierobotern und PVC-Spritzgießmaschinen aus? Wie kann man solche unterschiedlichen und relativen Parameter direkt bewerten und vergleichen?
Prozente zur Rettung! Nein, nicht die, an die Sie denken… obwohl wir nicht genau wissen, wie der kreative Prozess von Professor Nakajima aussah. Sein zentraler Gedanke war, die Ergebnisse in Prozent des erfüllten Potenzials eines jeden Assets zu übersetzen. Es stimmt zwar, dass eine CNC-Fräse mehrere Dutzend Stunden für ein einziges Detail benötigen kann, während eine Spritzgießmaschine zigtausende von Stunden benötigt. Das bedeutet aber noch lange nicht, dass das eine dem anderen gegenüber im Vorteil ist. Mit dem Prozentsatz war es schließlich möglich zu bewerten, ob die Anlage ihr EIGENES erreichbares Produktionspotenzial voll ausschöpft.
Die Einführung der OEE war ein Meilenstein auf dem Entwicklungsplan für Lean Manufacturing und TPM. Der KPI brachte eine leicht verständliche Vereinfachung der Ergebnisse komplexer Fertigungsprozesse. Damit wurde das Management in die Lage versetzt, Engpässe zu erkennen, die die Effizienz des gesamten Werks beeinträchtigen. Er eröffnet den Weg für Verbesserungsmaßnahmen wie Wartung, Verdoppelung wichtiger Stationen oder Austausch schwacher Glieder der Produktionskette. Da jedoch (noch) keine Produktionsanlagen autonom sind, wurde die OEE indirekt auch auf die Personaleffizienz angewandt, z. B. auf die Instandhaltung, das Bedienpersonal, die Intralogistik… Bald richteten die Unternehmen ihre strafenden Augen, bewaffnet mit der OEE-Linse, auch auf die Manager und so begann die Ära des Drucks auf die Ergebnisse.
Doch wo Druck herrscht, kommt der menschliche Erfindungsreichtum zum Einsatz.
Es gibt Unternehmen oder sogar ganze Branchen (z. B. die Automobilindustrie), in denen jeder Unterauftragnehmer verpflichtet ist, eine OEE über einem bestimmten Grenzwert vorzuweisen, da er sonst den Auftrag verlieren kann.
Es gibt viele Fälle, in denen die Prämien für die gesamte Mannschaft davon abhängen.
Es gibt Manager, die ihre gesamte Karriere von der gemeldeten OEE ihrer Anlage abhängig machen.
Kein Wunder, dass in vielen Fällen erst das Ergebnis bekannt ist und dann die Berechnungsmethode angepasst wird.
Bei all jenen MES-Produktionskontrollunternehmen, bei denen MES für Manual Excel Systems steht, ist die Manipulation der Ergebnisse am einfachsten, weshalb ich sie in diesem Artikel aussparen werde. Unternehmen mit einer solchen digitalen Reife der Produktionsüberwachung haben größere Probleme als „kreative“ OEE.
Interessanter ist die Frage, wie man die Systeme austrickst, deren Hauptzweck die zuverlässige Datenerfassung und vertrauenswürdige Berechnungen ist.
Erinnern wir uns daran, wie die OEE-Formel aussieht, und es wird einfacher zu erkennen sein, wo die Möglichkeiten zur Optimierung der Ergebnisse liegen:
Berechnet als Prozentsatz der Zeit, in der die Anlage im Rahmen der vollen geplanten Produktionszeit produktionsbereit ist. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Produktion tatsächlich stattgefunden hat und was das Endergebnis war.
Unerwartete, ungeplante Ausfallzeit? Ist das nicht eine großartige Gelegenheit, um sofort ein Crew-Meeting, eine „geplante“ Wartung oder einfach eine Feuerlöschübung anzusetzen? Mit einem einzigen Zaubertrick verwandeln Sie ungeplante Ausfallzeiten in geplante, vermeiden einen Rückgang der Verfügbarkeit und verschieben Verluste von OEE zu OOE… was (normalerweise) nicht gemeldet wird.
Berechnet als die Menge der als „gut genug“ akzeptierten Produkte im Verhältnis zur Gesamtmenge der in einer bestimmten Zeit produzierten Waren.
Am einfachsten ist es, die Qualität der Produkte zu kontrollieren, ohne eine Beziehung zur Maschine/Linie zu haben. Stellen Sie die QC-Station in der Nähe des Lagers auf oder richten Sie sie in einem speziellen Labor ein. Separate Abteilung – separate KPIs. Ausschuss oder Nacharbeit in einem separaten Bericht haben keinen Einfluss auf die OEE Ihrer Linie – die Linie selbst arbeitet einwandfrei.
Berechnet als Menge der produzierten Güter im Vergleich zum maximal möglichen Volumen, das in der gegebenen Zeit (der Verfügbarkeit) produziert werden kann.
Der einfachste Weg, die Leistung zu erhöhen und gleichzeitig die Qualität zu verbessern, besteht darin, nachbearbeitete Waren als neue Waren zu zählen. Wenn das System keine Seriennummern erfasst, wird jede Ware, die die Maschine durchläuft, gezählt, obwohl sie in einigen Fällen aufgrund von Qualitätsproblemen überarbeitet wurde. Selbst wenn ein und dasselbe Produkt dieselbe Maschine mehrmals durchläuft, wird es als neu produzierte Ware gezählt. Vielleicht gibt es im Fertigwarenlager einige Diskrepanzen, da dort 100 Waren eingelagert sind, aber anscheinend 120 produziert wurden, aber… der Plan war, zwei Details pro Minute zu produzieren, und das hat die Maschine erreicht.
Alle Faktoren der OEE-Formel können auch durch Zeitqualifikationstricks beeinflusst werden. Wenn eine gewisse Menge an Waren während der geplanten Stillstandszeit produziert wird (z.B. Anfahren nach einem Wochenendausfall oder Umrüsten zwischen den Aufträgen), können diese Waren verwendet werden, um Verluste während der geplanten Arbeitszeit auszugleichen oder minderwertige Waren zu ersetzen. Oder im Gegenteil, minderwertige Ware kann offiziell als Versuchsproduktion nach der Wiederinbetriebnahme zugewiesen werden, die in der Regel ohnehin dazu verdammt ist, zu Ausschuss zu werden. Die Kunst besteht darin, Produktion und geplante Stillstandszeiten/Produktion flexibel zu definieren.
Da sich die OEE aus den oben beschriebenen Unterkennzahlen zusammensetzt, d.h. Verfügbarkeit, Qualität und Leistung, wirkt sich jede einzelne dieser Kennzahlen auf das Endergebnis als kumulierter Prozentsatz aus. Es ist ziemlich kontraintuitiv, aber die Hälfte einer Hälfte einer Hälfte sind nur 12,5%! Und die einzige Möglichkeit, 100 % eines Ergebnisses zu erreichen, ist die Maximierung jedes einzelnen der drei Faktoren. Wenn also bekannt ist, dass einer der Teil-KPIs schwer zu messen ist und, wenn er gemessen wird, das Endergebnis erheblich verringern kann, warum sollte man ihn nicht ganz aus der Formel streichen? Wenn z.B. die Zählung der auf einer Maschine produzierten Waren kein Standard ist und die Leistung bekanntermaßen in der Regel unter „perfekt“ liegt (Mikrostopps und andere…), warum sollte man sie dann nicht weglassen und OEE ad Verfügbarkeit x Qualität berechnen? Es ist erstaunlich, wie viele Unternehmen auf diese Weise arbeiten. Unsere OEE liegt bei über 93 %… – ja, aber ohne Qualität, Leistung oder Verfügbarkeit…
Die oben aufgeführten Manipulationsmethoden sind nur die Spitze des Eisbergs menschlicher Kreativität, die durch die Angst vor dem Nichterreichen unrealistischer Ziele geschürt wird. In der Regel sind Unternehmen selbst nicht in der Lage, die langwierigen Praktiken der Ergebniskorrekturen zu durchschauen, so dass der beste Weg darin besteht, sich an externe Prüfer, Partner oder Berater zu wenden.
Manipulationen, Optimierungen, Verbesserungen… kosten ein gewisses Risiko, werden aber mit einem perfekten Ergebnis belohnt – „auf dem Papier“. Das führt zu einer lang anhaltenden pathologischen Praxis, die der einzige Weg ist, um unrealistische Ziele zu erreichen, die aufgrund der Manipulationen von vornherein unrealistisch sind. Letzten Endes wird es zu einer nicht enden wollenden Spirale, die Produktionsbetriebe in illusorischer Behaglichkeit gefangen hält, indem sie die wirkliche Quelle von Verlusten verbirgt. Die Fabriken, die der Manipulation zum Opfer gefallen sind, handeln blind und können trotz aller Bemühungen nicht mit bewussteren Wesen auf dem Weltmarkt konkurrieren.
Ohne harte Arbeit, um den Kreislauf der Manipulation zu durchbrechen, gibt es keine Chance, die wirklichen Probleme zu beseitigen und Margen, Stabilität und Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Ohne finanzielle Stabilität ist es schwer, Talente auf dem Arbeitnehmermarkt anzuziehen und zu halten. Selbst kleinste Veränderungen, die mit datengetriebenem Bewusstsein für die reale Situation durchgeführt werden, können auf lange Sicht darüber entscheiden, wer auf dem herausfordernden globalen Markt gedeiht und wer verkümmert.
Leider reicht es nicht aus, einfach irgendeine OEE-Lösung aus der Vielzahl der angebotenen Standardsysteme zu kaufen und zu implementieren. Berichterstattung, Überwachung der Daten in Echtzeit direkt von der Anlage mit Warnungen und Benachrichtigungen sind zwar ein wichtiger Schritt, um Datenmanipulationen zu vermeiden, machen die Anlagen aber immer noch nicht kugelsicher gegen eine Manipulation der Ergebnisse (wie oben bewiesen wurde).
OEE – Wie kann man ihn am effektivsten nutzen?
Eine wirklich vorteilhafte OEE-Implementierung ist ein Marathon, kein Sprint. Es braucht Zeit im Verhältnis zu all den Versäumnissen, die im Laufe der Jahre entstanden sind. Es geht nicht nur um die Technologie, sondern auch um Veränderungen auf betrieblicher und mentaler Ebene. Diejenigen, die es wagen, den Schleier der beruhigenden Lügen zu durchbrechen und echte Anstrengungen in den Wandel zu stecken, werden belohnt. Auf dieser Reise ist es klug, sich mit einem Begleiter zu bewegen, der den Wandel mit einer externen Perspektive und Erfahrung unterstützen kann. Seien Sie auf der Hut vor Verkäufern, die einfache Antworten und schnelle Belohnungen unter dem Banner der „Einheitsgröße für alle“ von der Stange anbieten.
Nur eine maßgeschneiderte, prozessspezifische Anwendung, die alle Daten aus den Silos kontextualisiert und OOE oder TEEP über OEE stellt (das ist eine ganz andere Geschichte), kann echte Vorteile bringen. Die Übersetzung der prozentualen OEE-Ergebnisse in „Produktionszeitverluste“, „Warenverluste“ oder direkt in „Geld“ kann einige Unternehmen befähigen und bereit machen, ihre Produktionsabläufe mit hoher Priorität zu optimieren. Eine enge Zusammenarbeit mit technologischen Partnern ist der beste Weg, um die ultimative Lösung zu entwickeln, die lange Zeit verborgene Schmerzpunkte beseitigt und Produktivitätsengpässe aufdeckt.
Es wird geschätzt, dass 60 % der marktführenden Unternehmen, die derzeit auf fertige OEE- und MES-Lösungen setzen, bereits bis 2025 auf maßgeschneiderte Lösungen mit ausgewählten Partnern umsteigen wollen. Andere Unternehmen… haben diese Erkenntnis noch vor sich.**
** Quelle: Magischer Quadrant für Fertigungssteuerungssysteme
Wie lassen sich Fehler vermeiden?
Seien Sie nicht wie die „anderen Unternehmen“. Lassen Sie uns Ihnen helfen, herauszufinden, ob Ihre OEE verfälscht ist, wo und wie Sie Geld verschwenden und wie Sie Ihre Reise zu exzellenter Produktion beginnen können. Lassen Sie uns gemeinsam einen Fahrplan erstellen und die für Ihr Unternehmen wichtigsten Aspekte der OEE-Lösung definieren, damit die Lösung, die Sie erhalten, Ihrem Unternehmen in den kommenden Jahren wirklich hilft, zu florieren. Besuchen Sie unser OEE Produktionsüberwachung Seite.
Sie müssen Ihre Maschinen nicht durch neue ersetzen, um Ihre Produktion "intelligenter" und effizienter zu machen. Ihre Produktionsstätte ist eine Datenmine, und die Digitalisierung ist der Schlüssel, um ihren Wert zu erschließen.
Energiekosten - sehr oft übersehen oder akzeptiert, weil sie ein integraler Bestandteil der Produktion sind - in Zeiten der Krise und der Kostensenkung können sie zu einem wichtigen Faktor werden, der sich auf das Endergebnis Ihres Unternehmens auswirkt.
Nachhaltigkeit ist nicht länger eine Option. Laut dem Statistischen Bundesamt hat sich der Energieverbrauch der Industrie für die Herstellung von Waren zwischen 1995 und 2019 kaum verändert. 2019 lag dieser mit 3.874 Petajoule etwa auf dem Niveau der Vorjahre. Bis 2050 soll der Primärenergieverbrauch Deutschlands um 50 % sinken. Dafür muss die Industrie ihren Beitrag leisten.
Das 21. Jahrhundert ist zweifellos das Zeitalter der Daten. Und natürlich sehen wir diesen Trend mit einer leichten Verzögerung auch in der Fertigung. Heute reicht es nicht mehr aus, die Daten zu haben. Eine gute Datentransparenz ist entscheidend und grundlegend für die Verbesserung der Effizienz in Ihrem Werk.
Die neuen Möglichkeiten, die mit Industrie 4.0 verbunden sind, erfordern von Unternehmen eine Anpassung an die neue Umgebung. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die aktuelle Situation in der Automobilbranche, diskutieren die Herausforderungen, vor denen sie steht, und die Chancen, die die digitale Transformation bietet.
Aufgrund der globalen Situation, die durch die COVID-19-Pandemie hervorgerufen wurde, fand die diesjährige Liveworx ausnahmsweise nur online statt. Gleich am ersten Tag wurde angekündigt, dass eine neue Version von ThingWorx - der beliebtesten Plattform, die das Potenzial des industriellen Internet der Dinge maximiert - für die kommerzielle Nutzung freigegeben wird. Nach den Ankündigungen von Joe Biron, dem für die IoT-Technologie bei PTC verantwortlichen CTO, soll sie schneller, billiger und effektiver sein.
Die Entwicklung der künstlichen Intelligenz und damit auch des maschinellen Lernens hat in den letzten Jahren an Dynamik gewonnen. Das ständige Bestreben, die Rechenleistung von Computern zu erhöhen, hat die Möglichkeit eröffnet, Algorithmen und mathematische Apparate, die in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts geschaffen wurden, in einem noch nie dagewesenen Umfang zu nutzen. Mit der bevorstehenden Ankunft eines kommerziellen Quantencomputers kann man langsam anfangen, die Szenen aus den Filmen mit Arnold Schwarzenegger in der Titelrolle des Terminators zu fürchten. Ohne jedoch zu weit in die Zukunft zu gehen und mich auf die Gegenwart zu konzentrieren, beschloss ich, die Möglichkeiten zu prüfen, die die heute verfügbare Technologie bietet, und zu untersuchen, ob sie zur Vorhersage der Ausbreitung der COVID-19-Krankheit eingesetzt werden kann.
Das industrielle Internet der Dinge verändert heute unsere Sicht auf das klassische Produktionskonzept. Die größten produzierenden Unternehmen sind bestrebt, nach technologischen Lösungen zu greifen, die die Effizienz von Produktionsprozessen optimieren und steigern. Mit der Entwicklung nachfolgender Technologien steigt das Interesse am Konzept von Industrie 4.0 und damit die Anzahl der angeschlossenen Geräte.
Die plötzliche Epidemie des SARS-CoV-2-Coronavirus und die dadurch verursachte COVID-19 Krankheit haben alle Bereiche der modernen Welt betroffen. Aufgrund der epidemiologischen Bedrohung hat die Einschränkung des Personen-, Waren- und Dienstleistungsflusses die Kontinuität der Produktionsprozesse in vielen Branchen bereits negativ beeinflusst, und diese Situation hält jeden Tag an, ohne glaubwürdige Prognosen einer Rückkehr zur Normalität, und führt andere in eine Spirale von Haftbedrohungen.
Das Internet der Dinge wird immer mehr genutzt, und selbst globale Giganten nutzen bereits die Optimierungs- oder Informationsbeschaffungslösungen. All dies, um bestehende Prozesse zu verbessern, noch mehr Daten zu erfassen, zu verarbeiten und zu melden sowie neue Services für ihre Kunden einzuführen und damit den Umsatz zu steigern. Wie verändert das Internet der Dinge die Realität der Luftfahrtindustrie?
Seit PTC ThingWorx im Jahr 2013 wiedererlangt hat, war klar, dass der Vorreiter der parametrischen CAD-Technologie und einer der PLM-Verantwortlichen ihre Präsenz in Fabrikhallen und in den operativen Abteilungen deutlich steigern wollten. Dank erheblicher Investitionen konnten sie ihren Einstieg in das Internet der Dinge betonen, aber ihre Reichweite war begrenzt. In der Vergangenheit waren sie noch nie auf der OT-Seite und es war nicht so einfach, vom Umgang mit Projektingenieuren auf den Umgang mit Leuten aus der Fabrikhalle umzusteigen.
Es wird niemanden überraschen zu sagen, dass die Automobilindustrie von Natur aus innovativ ist. Autos sind Maschinen, die in der Vergangenheit viele Bereiche der Branche revolutioniert haben, und man kann heute sagen, dass sich die Automobilindustrie nicht auf ihren Lorbeeren ausruht und sich weiterhin auf die technologische Entwicklung konzentriert, die Privat- und Geschäftskunden dienen soll.
Das Internet der Dinge scheint sich ausschließlich dem Industriesektor zu widmen. Transport und Logistik sind jedoch eng mit dieser Branche verbunden, die auch von der laufenden Revolution profitieren kann. Denn jede Branche nutzt Transportdienstleistungen oder Logistikprozesse mehr oder weniger stark. Dies führt dazu, dass diese beiden Bereiche auch von der modernen technologischen Revolution beeinflusst werden.
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