Общая эффективность оборудования – современный инструмент управления производственным оборудованием Печать

Статья опубликована в журнале «Пищевая промышленность» – М.: 2007 - №2. Материал размещен с разрешения авторов.

В современных условиях рыночной экономики повышение эффективности производства и конкурентоспособности пищевой продукции требует как улучшения технико-экономических показателей технологического оборудования, так и совершенствования системы его технического обслуживания и ремонта.

Одной из причин низкой эффективности производственной системы является использование технологического оборудования характеризующегося конструктивным несовершенством и низкой эксплуатационной  надежностью, нарушение правил эксплуатации оборудования, а так же низкое качество ремонтных работ [1]. Главным препятствием для эффективного использования оборудования являются простои. Вследствие простоев оборудования, предприятия могут впустую использовать до 40% своих производственных мощностей [2]. Простои приводят к срывам производственного плана, изменениям сроков поставки продукции, снижению качества продукции. Вопрос простоев и эффективности работы оборудования выходят на первое место в деле сохранения бизнеса как такового.

Для успешной работы предприятия требуется современный подход, который позволит повысить производительность оборудования, устранить узкие места, ускорить движение потоков, снизить потери и количество отказов. Для реализации такого подхода необходимо правильное и объективное измерение фактической эффективности производства и потерь, базирующихся на точных данных, поступающих в реальном времени.

Обычно для предприятий перерабатывающей промышленности выделяют восемь видов потерь связанных с работой оборудования [3,4].

1. Потери, вызванные поломками машин и механизмов - обусловлены нарушениями функционирования оборудования, ведущими к уменьшению количества произведенной продукции и увеличению затрат времени на его ремонт и техническое обслуживание.

2. Потери из-за наладки оборудования - связаны с затратами времени на переналадку оборудования при изменении вида выпускаемой продукции. Это влечет за собой необходимость демонтажа элементов оборудования, предназначенных для выпуска предшествующего вида продукции, осмотра, чистки и смазки машин и механизмов, поверки контрольно-измерительных приборов, монтажа оборудования, необходимого для выпуска нового вида продукции.

3. Потери из-за замены режущего инструмента - связаны с необходимостью замены режущих рабочих органов. Материал, из которого они сделаны, со временем теряет свои свойства и инструмент приходит в негодность.

4. Потери при запуске оборудования - наблюдаются при пуске оборудования после капитального ремонта, остановки на техническое обслуживание и прочих перерывов.

5. Потери из-за кратковременной остановки оборудования и его работы на холостом ходу - обусловлены затратами времени на временную остановку оборудования для регулировки, наладки и мелкого ремонта от 2-3 с до 5 мин.

6. Потери из-за снижения скорости (потери производительности) – обусловлены  снижением производительности оборудования.

7. Потери из-за дефектов и необходимости доработки продукции (потери от брака) - обусловлены потерями ресурсов для устранения дефектов и доработки некондиционной продукции, а также затратами времени на выполнение этих работ.

8. Потери из-за запланированных остановок оборудования - связаны с затратами времени на остановку оборудования для проведения планового ремонта.

C целью выявления потерь, связанных с работой оборудования, была изучена и проанализирована работа технологического оборудования, функционирующего на малых предприятиях пищевой промышленности, производящих мясные изделия, мучные кондитерские изделия, молочные продукты и овощные консервы.

Для сбора информации о работе оборудования были разработаны формы учета потерь. Ежедневно в течение года данные формы заполнялись по каждой единице оборудования.

На предприятии производящем мясные изделия в состав линии входят: пила для измельчения сырья, волчок, куттер, смеситель; оборудование для шприцевания фарша в оболочку: шприц, клипсатор, рамы; оборудование для варки и копчения продуктов.

Для обработки данных использовали анализ Парето, позволяющий выявить причины которые вызывают наибольшее количество проблем. В результате проведенных исследований было установлено, что  большая часть потерь связана со всевозможными поломками (отказами) оборудования. Так, на предприятии производящем мясные изделия,  данный вид потерь составляет 70%. Потери из-за наладки оборудования - 11%, потери из-за замены режущих рабочих органов -  5%, потери из-за кратковременной остановки оборудования и его работы на холостом ходу – 4%, потери из-за дефектов и необходимости доработки продукции – 7%, потери из-за снижения скорости -  3%, потери при запуске оборудования – отсутствуют (рис. 1).

Рис.1 Структура потерь связанных  с функционированием оборудования при производстве мясных изделий

На других предприятиях складывается аналогичная ситуация (рис. 2)

        1. Потери, вызванные отказами оборудования
        2. Потери из-за наладки оборудования
        3. Потери из-за кратковременной остановки оборудования и его работы на холостом ходу
        4. Потери из-за дефектов и необходимости доработки продукции
        5. Потери из-за снижения скорости
        6. Потери при запуске оборудования

Рис.2  Структура потерь связанных  с функционированием оборудования

Представленные данные свидетельствуют, что наиболее значимые потери функционирования оборудования связаны с отказами. Выявленные потери требуют незамедлительного устранения, что влечет за собой проведение неплановых ремонтов, при этом необходимо определить требуемые ресурсы, время и трудозатраты предстоящих работ.

Однако у потерь может быть множество различных причин. Следовательно, важно знать, что и сколько каждая единица оборудования и производственная линия может произвести, а также как часто и по каким причинам случаются простои. Анализ показателя ОЭО (Общая эффективность оборудования) является отправной точкой для решения проблем потери эффективности.

Общая эффективность оборудования – современный подход к наблюдению и управлению жизненным циклом оборудования. Суть подхода заключается в совокупном анализе показателей, характеризующих различные аспекты работы оборудования. В его структуре содержится методика анализа, которая заключается в последовательном погружении в проблемные области, будь то неоптимальная организация работы оборудования, низкая его производительность или брак получаемой продукции [5].

В рамках этого подхода для характеристики работы оборудования используется  коэффициент общей эффективности оборудования,  объединяющий информацию об эффективности, производительности и качестве.

Расчет коэффициента ОЭО согласно методике, предложенной Seiichi Nakajima, проводили для наиболее критичных единиц  оборудования на основании выявленных потерь на примере предприятия производящего мясные изделия.

, где

ОЭО – коэффициент общей эффективности оборудования;

К1 – коэффициент загруженности по времени, характеризующий эксплуатационную готовность оборудования;

К2 – коэффициент загруженности по производительности, характеризующий фактическую производительность оборудования ;

К3 – коэффициент выхода качественной продукции, учитывающий количество брака

Пример расчета  коэффициента общей эффективности оборудования (OЭО) для вакуумного шприца приведен на рис.3

Коэффициенты ОЭО для остальных единиц основного технологического оборудования были рассчитаны аналогичным способом (таблица 1).


п/п
Наименование оборудования К1 К2 К3 ОЭО
1 Пила ленточная 0,46 0,50 0,994 22,79%
2 Волчок 0,86 0,50 0,980 42,26%
3 Куттер 0,72 0,73 0,995 51,84%
4 Фаршемешалка         0,75 0,73 0,993 54,00%
5 Шприц колбасный вакуумный 0,80 0,73 0,963 55,87%
6 Клипсатор односкрепочный 0,70 0,73 0,996 50,53%
7 Камера термодымовая 0,84 0,73 0,971 58,94%

Как видно из данных табл.1, проблема низкой эффективности оборудования лежит как в области эксплуатационной готовности оборудования (К1), так и в области связанной с производительностью оборудования (К2). Этот факт указывает на необходимость поиска путей сокращения и управления простоями оборудования.

Расчет  коэффициента общей эффективности оборудования

Рис. 3.  Расчет  коэффициента общей эффективности оборудования.

Одним из наиболее распространенных подходов к наблюдению является сравнение показателя OЭО с некоторым целевым значением. Если разница становится ощутимой, то необходимо искать причины. По данным исследований [2] лучшие мировые производители достигают уровня производственного процесса с показателями OЭО выше 85%. Эти данные актуальны для непрерывных производств. Для дискретных производств аналогичный показатель OЭО равен 80% [5]. Как видно из расчетных данных (рис. 4), коэффициенты общей эффективности оборудования варьируют от 23 до 59%, что значительно ниже установленного мирового уровня.

Общая эффективность оборудования основного технологического оборудования предприятия производящего мясные изделия

Рис 4. Общая эффективность оборудования основного технологического оборудования предприятия производящего мясные изделия.

Постоянно проводимый мониторинг общей эффективности оборудования позволит выявить не только простои из-за поломок, но и потери из-за неэффективной настройки оборудования, снижения производительности его работы или ожидания поступления материалов. В конечном итоге OЭО позволит проследить каково влияние текущей производительности отдельной единицы оборудования на эффективность работы целого производства. Таким образом, общую эффективность оборудования можно рассматривать как эффективный инструмент управления производственным оборудованием.