یک راهنمای عملی چگونه اثربخشی کلی تجهیزات را محاسبه کنیم؟

نگاهی به OEE و مقایسه بازدهی و اثربخشی

اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) و تا حدی بازدهی و اثربخشی، مفاهیمی هستند که غالبا در مورد آنها ابهام وجود دارد. در این جا قصد داریم این مفاهیم را به طور عینی و روشن توضیح داده و ابهامات را برطرف کنیم.

آیا OEE تنها یک کمیت عادی و مفید است؟
خیر! به هیچ وجه این گونه نیست. این عدد می‌تواند به عنوان راهنمای ساده و مفیدی عمل کند که برای پرسنل تولید و مدیریت، امکان نظارت و حذف ضررها و هدررفت‌های ناشی از تجهیزات را فراهم می‌کند.
گرایش به OEE را نمی‌توان فقط یک تب زودگذر دانست. OEE از دهه‌ها قبل به فرم ساده‌تر آن وجود داشته است. لغات بازدهی و اثربخشی نسبت به OEE پیشینه طولانی‌تری دارند اما تنها از حدود یک دهه قبل و همواره با ابهام به کار رفته‌اند. برای آغاز، پیش از پرداختن به OEE باید تمایز روشنی بین اثربخشی و بازدهی قائل شویم.
اثربخشی (Effectiveness) کمیتی است که رابطه بین آن چه به طور نظری در پایان فرآیند می‌توان تولید کرد با آن چه در عمل تولید می‌شود را نشان می‌دهد. برای مثال، اگر دستگاه یا سیستم شما قادر به ساخت 100 محصول در ساعت است و تنها 70 محصول تولید ‌کند، اثربخشی آن %70 است. اما نمی‌توان گفت که بازدهی آن چقدر بوده است، زیرا هیچ چیز در مورد ورود‌ی‌ها (تعداد اپراتورها، انرژی، مواد و…) گفته نشده است.
بنابراین اگر یک دستگاه یا سیستم با یک اپراتور، %50 اثربخش (effective) باشد و با دو اپراتور به %65 اثربخشی برسد، اثربخشی آن %30 افزایش یافته است (زیرا 65%، به اندازه %30 نسبت به %50 بیشتر است)، اما اثربخشی آن بر اساس تعداد نیروی کار به میزان %50 تنزل یافته است!
اصطلاح “درصد محصول کیفی” (yield یا quality) نیز این گونه است. اگر حیطه کاری شما فرآیند انتقال نوشیدنی به بطری باشد، تمامی بطریهای پر شده، لیبل‌خورده و درپوش‌گذاری شده به لحاظ نظری کامل هستند و “درصد محصول کیفی” %100 خواهد بود. اما اگر شما نیمی از بطری‌های پر شده را به علت مشکلات مربوط به بسته‌بندی یا مواد از چرخه خارج کنید، “درصد محصول کیفی” %50 است. در این مثال، اثربخشی %100، اما بازدهی تنها %50 است.

یک مثال ساده
اساسا OEE همان طور که از نامش برمی‌آید، به اثربخشی مربوط است. راه سریعی برای محاسبه این کمیت وجود دارد: اگر ماکزیمم سرعت نظری (تئوری) را در نظر بگیرید (برای مثال 60 محصول در دقیقه)، می‌دانید که در انتهای یک شیفت 480 دقیقه‌ای، باید 28800 واحد محصول تولید شود:
1 شیفت=8 ساعت=480 دقیقه
ماکزیمم سرعت تولید:60 محصول در دقیقه
480×28800 واحد محصول=60
حالا باید آن چه در یک نقطه پایانی در فرآیند، تولید شده را محاسبه کنیم، مثلا آنچه که روی پالت است و به انبار می‌رود. اگر تنها 14400 محصول مطلوب روی پالت داشته باشید، اثربخشی شما %50 است.
تا این جا چندان پیچیده نبوده است!

مولفه‌های OEE
فرمول OEE شامل سه مولفه‌ی قابلیت دسترسی (A)، عملکرد (P) و کیفیت (Q) است. این کلمات چه معنایی دارند و ارزش آنها چیست؟
در پاسخ باید گفت این مولفه‌ها به ما کمک می‌کنند پی ببریم در مثال قبل، باقی 14400 محصولی که باید روی پالت باشند کجا هستند؟!
با فراگیر شدن OEE، محاسبه سنتی بازدهی به عنوان یک معیار خروجی خط تولید که بعضا (به اشتباه) نشان می‌داد خطوط تولید معمولی با بازدهی بیش از %150 (!) کار می‌کنند، منسوخ شد و این ناشی از مفید بودن OEE است. OEE وقتی به سه مولفه‌ی سازنده‌اش تفکیک شود، نشان می‌دهد که کدام بخش ضرر داده است؟!
اگر 14400 محصول را به علت کارِ معیوب دستگاه، بدون افت کیفیت اما با سرعت نصف ماکزیمم از دست بدهیم، وضعیت نسبت به تولید 28800 محصول در سرعت حداکثر و سپس دور انداختن 14400 محصول بی‌کیفیت کاملا متفاوت است.
اثربخشی عبارت است از:
ساخت چیز درست:
محصول یا SKU درست در سرعت درست (عملکرد)
ساخت به نحو درست:
عدم دوباره‌کاری، عدم عیوب، عدم ضایعات (کیفیت)
ساخت در زمان درست:
تولید مطابق با برنامه، نگه داشتن دستگاه در حالت آماده به کار، به حداقل رساندن اتلاف زمان (قابلیت دسترسی)

حال، چگونه پی می‌بریم که چه‌چیز را در کجا از دست داده‌ایم؟ و چگونه از وقوع آن در آینده جلوگیری ‌کنیم؟

قابلیت دسترسی
در مثال بطری، یک روز عادی را در نظر می‌گیریم. یک شیفت استاندارد، 480 دقیقه است. اپراتورهای ما 10+30+10 دقیقه استراحت می‌کنند. همچنین دو تغییر (محصول یا فرآیند) 35 دقیقه‌ای توسط هر اپراتور انجام می‌شود و 60 دقیقه به علت ازکارافتادگی دستگاه در شیفت از دست می‌رود. در زمان باقیمانده، دستگاه در وضعیت فعال است.
زمان استراحت=10 دقیقه صبح+30 دقیقه ظهر+10 دقیقه غروب=50 دقیقه
تغییرات (محصول یا فرآیند)=2×35 دقیقه= 70 دقیقه
از کارافتادگی دستگاه=60 دقیقه در هر شیفت
مجموع=180 دقیقه زمان از دست رفته
بنابراین 180 دقیقه زمان از دست رفته است و تنها 300 دقیقه زمان موثر (اثربخش) باقی مانده است. حتی اگر دستگاه در این زمان با حداکثر سرعت و بدون افت کیفیت کار کند، هرگز نمی‌توانیم بیش از %5/62 در این شیفت “موثر” باشیم. این نسبت به “قابلیت دسترسی” یا چگونگی استفاده از زمان معروف است.
300دقیقه=180دقیقه-480دقیقه
%5/62 قابلیت دسترسی =480÷300
حالا باید بررسی کنیم که از %5/62 زمان قابل دسترسی چگونه استفاده شده است؟

عملکرد
فرض می‌کنیم که زمان سیکل سیستم بسته‌بندی ما، ایده‌آل بوده و یک ثانیه به ازای بطری (60 بطری در دقیقه) است. بنابراین در 300 دقیقه باقیمانده، دستگاه یا سیستم می‌تواند 300×60=18000 بطری آماده کند.
اگر در پایان این شیفت، دستگاه 18000 بطری طی زمان کار خود ساخته باشد، در سرعت %100 کار کرده است. اما اگر تولید در سرعت پایینتر انجام شود، مثلا زمان سیکل 5/1 ثانیه باشد، سرعت ماکزیمم تا دوسوم کند می‌شود و بنابراین عملکرد %7/66 خواهد بود. بنابراین خروجی واقعی در نرخ عملکرد %7/66، 12000 بطری است.
دقیقه300@ 300=1ثانیه به ازای بطریx 18000واحد=60بطری
%7/66عملکرد=3/2=5/1÷1=ثانیه به ازای بطری5/1
%7/66xواحد12000=بطری18000
نرخ عملکرد %7/66 موجب از دست رفتن 300 x%3/33=100 دقیقه می‌شود یا به عبارت دیگر خط تولید، به طور متوسط 3/2×60=40 بطری در دقیقه آماده کرده است.
اگر در این جا، همه محصول خروجی مطابق با مشخصات مطلوب و قابل فروش باشد، اثربخشی چقدر خواهد بود؟
از 480 دقیقه، 180 دقیقه به علت “زمان بیکاری” و 100 دقیقه به علت “زمان سیکل بسیار کند” از دست رفته است، بنابراین تا این جا:
%7/41اثربخشی=480÷((100دقیقه+180دقیقه)-480دقیقه)

درصد محصول کیفی
یکی بودن درصد محصول کیفی و اثربخشی واقعی وابسته به آن است که چه تعداد بطری مطابق با مشخصات مد نظر تولید شده‌ است. اگر از 12000 بطری، 3000 بطری با مشخصات مطلوب اختلاف داشته باشد، نرخ کیفیت این بطری‌ها برابر با %75=12000/(3000-12000) یا بر حسب دقیقه، معادل 50دقیقه=60بطری بر دقیقه/3000بطری است. یعنی 50 دقیقه به علت کیفی تلف شده است.

به عبارت دیگر، 180 دقیقه به علت بیکاری از دست رفته است و از باقی 300 دقیقه، 100 دقیقه به علت عملکرد آهسته از دست رفته و از باقی 200 دقیقه، 50 دقیقه به علت کیفی از دست رفته است. در نتیجه، خط تولید ما 150 دقیقه عملکرد مطلوب و باکیفیت داشته است.
به لحاظ نظری، می‌توانیم 28800بطری=60×480 آماده کنیم. اما در واقع 9000 بطری قابل فروش خواهد بود به طوری که اثربخشی کلی برابر %25/31 خواهد بود.
OEE %25/31=28800÷9000
قابلیت دسترسی (62.5%) x عملکرد (66.7%) x کیفیت (75%)=31.25%

زمان یعنی پول!
OEE صرفا مبتنی بر زمان است اما از آن جا که یک زمان سیکل معادل یک بطری است، OEE را می‌توان برای سهولت بر حسب بطری محاسبه کرد. اکثر اپراتورها اینگونه نمی‌گویند:”امروز زمان سیکل کار من 5/1 ثانیه بود” بلکه می‌گویند:”امروز 40 محصول در دقیقه تولید کردم” که در واقع همان معنی را دارد. همین طور “5 دقیقه توقف داشتم” به معنای آن است که “200 بطری بالقوه را از دست دادم”.
OEE هشیاریِ لازم برای اپراتورها، مهندسین، دپارتمان لجستیک و هر فرد دیگری که در فرآیند افزودن ارزش دخیل است را ایجاد می‌کند. این معیار به عنوان زبان مشترکی در واحد تولید عمل می‌کند که به بهبود موثر و کارآمد می‌انجامد.

رویکرد سرراست نسبت به OEE
OEE و رویکرد ابتدایی آن از دهه‌ها پیش در سایر صنایع وجود داشته و اخیرا به حوزه‌ی بسته‌بندی وارد شده است. با وجود سادگی نسبی مفاهیم مربوطه، تعاریف و کاربرد آنها اختلاف قابل توجهی دارد که مانع از استفاده از آنها به عنوان معیار محک و ابزار عملکرد درون و میان واحدهای مختلف (و در حالت ایده‌آل، میان شرکت‌ها) می‌شود. ایده اصلی استفاده از OEE، ارائه یک تعریف مشترک و به فرمت صفحه گسترده (spreadsheet) برای ایجاد رویکردی واضح و مشترک است.