最大化产能:制造商的实证策略
大多数企业高度重视提升产能的能力。如果能在不增加设备成本的情况下实现这一点,价值就更大了。毕竟,制造业的本质是生产产品,而现代运营正变得越来越高效。
本文将深入探讨什么是产能,以及您可以用来挖掘车间隐性产能的策略。
什么是产能?
产能是在制造商品生产中可达到的最大产出。它通常是一个基于零件的指标,用于确定在给定资源(时间、人工、材料)下能创造的最大商品数量。
例如:一周内我们可以生产 500 个零件。
任何制造商的理想状态都是在满负荷下运行。这意味着所有设备都以最高利用率运行,并通过优化流程避免不必要的停机时间。但大多数制造企业的产能都受到几个因素之一的制约。
在致力于提升产能之前,最好先了解这些损耗是如何阻碍产能的。
六大损耗
六大损耗于 1970 年代初在日本提出,代表单独或组合限制生产的各类因素。这些损耗的累积影响定义了设备的整体设备效率(OEE),并影响该设备或工厂的可用产能。
六大损耗分为三大类及其子类:
可用性损耗
- 设备故障——故障和机械失效
- 设置和调整——换型和调试
性能损耗
- 闲置和小停顿——卡料和阻塞
- 速度降低——维护不善或人员缺乏经验
质量损耗
- 工艺缺陷——人为错误和流程不佳
- 良率损失——次品和废料
计算产能
在着手解决六大损耗引起的问题之前,企业必须先了解产能是如何计算的。行业和工艺的多样性意味着不同公司之间会有差异。不过,计算产能的基础是相同的。
- 机时产能: 这是机器数量乘以可用运行小时数的直接计算。范围可以是单班次或连续作业。
- 单一产品的产能: 将生产一个单位所需的时间除以机时产能。
- 多产品产能: 大多数工厂生产不止一种产品。此时,每种产品按单一产品方式计算,再将各产品产出相加。若各产品生产时间不同,则根据订单排程确定单位时间内的组合产量,以在产能范围内运作。
一旦掌握所有设备的产能,六大损耗的影响将导致每台机器和整个工厂的利用率。提升产能意味着理解并有利地管理这些变量。这通过一系列指标来实现,这些指标有助于定义利用率及改进所需的差距。
提升产能
企业寻求提升产能的原因多种多样。可能是为了满足实际或计划中的需求增长,也可能应对短期和长期的需求高峰。无论原因如何,都有几种基本策略可用于提升产能并优化制造工厂以承担额外负荷。
短期策略
- 充分利用现有设备: 更多地使用现有设备可能导致加班,包括周末或夜班。对于非连续运营的工厂,也可能意味着增加班次。
- 外包: 本质上是利用他人的设备制造零件或整个产品。但这可能让制造商支付溢价。
长期策略
- 优化设备利用率: 部署工具和方法改善现有设备性能,从而“释放”隐性产能。
- 购买额外设备: 理想情况下,只有在现有设备已优化并达到最大产能时,才考虑购买新设备。此时更容易证明这笔巨额资本支出的合理性。
提升制造产能的策略
短期产能提升有成本高昂甚至危险的风险。若高峰期超出计划,加班会成为负担;外包则始终存在竞争对手复制产品的风险。但长期产能提升可降低成本,并保护企业免受复制风险。
释放隐性产能的关键在于使用最佳的软件和设备,以捕获、分析和情境化数据,帮助管理层更好地理解和改进运营绩效。通过基准测试进度,制造商可以开始全面优化设备利用率,并发现改进路径。
以下是管理层在尝试提升工厂产能时应密切关注的几个关键指标。
OEE(整体设备效率)
衡量制造效率的黄金标准,OEE 综合考虑了可用性、性能和质量。
- 可用性: 机器实际生产零件的时间与计划生产时间的比率。
- 性能: 机器运行时生产零件的速度。
- 质量: 合格零件占总产量的百分比。
从根本上说,OEE 衡量的是您利用制造设备的效果,并识别可改进领域——无论是机器闲置/停机时间、单件生产时间,还是质量问题程度。
MachineMetrics 提供开箱即用的 OEE 报表,并支持创建自定义报表。您可以轻松细分数据以发现低效环节和趋势。
MachineMetrics 开箱即用的 OEE 报表,提供单台机器、机器组或整个车间的 OEE 视图。
延伸阅读:
- 测量和改进 OEE 的 7 个策略
- 整体设备效率综合指南
- OEE 软件:了解如何追踪和提升生产力
- 深入了解 MachineMetrics OEE 报表
TEEP(总有效设备性能)
TEEP 在 OEE 基础上更进一步,将最大可用时间视为全年无休的 24 小时。相比之下,OEE 以总运营时间为最大可用性,考虑了非排程时间。
如上报表所示,您也可以在 MachineMetrics 中追踪 TEEP。
延伸阅读:
- OEE、OOE 和 TEEP 有什么区别?
利用率
广义上,利用率是指在选定时期内,机器运行加工材料的时间占可用生产时间的百分比。
MachineMetrics 利用率报表可呈现以下相关组件的机器利用率数据:
- 在循环: 选定生产时期内,机器向 MachineMetrics 报告为在循环状态的时间百分比。
- 主轴旋转: 选定生产时期内,机器报告主轴旋转的时间百分比。
- 在切削: 选定生产时期内,机器报告正在切削材料的时间百分比。
此外,您可以查看所有机器、机器组甚至单台机器的利用率,从而细分数据以发现整体趋势或个别机器问题。
以下是 MachineMetrics 利用率报表的快速介绍视频:
延伸阅读:
- 详细了解 MachineMetrics 利用率报表
案例研究:释放数百万产能价值
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