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In der Industrie kommt es darauf an, die vorhandenen Anlagen effizient zu nutzen. Wirtschaftlichkeit und nötiges Wachstum entsteht erst, wenn aus vorhandenem Equipment stetig wachsende Erträge erzielt werden können. Daher ist man grundsätzlich an einer Steigerung der Gesamtanlageneffektivität interessiert. Man kann das auch abgekürzt als OEE oder Overall Equipment Effectiveness bezeichnen. Das Prinzip beruht darauf, dass man systematisch und mit nachvollziehbaren mathematischen Methoden Verluste aufdecken und Potenziale finden kann. Bei der mittlerweile komplexen Produktionsumgebung sind bestimmte Dinge nicht mehr offensichtlich erkennbar und es bedarf eines Systems zur Optimierung.

Wer hat OEE erfunden?

Wie so viele Ideen zur Verbesserung der Produktion kommt auch diese Idee der OEE aus Japan. Die Overall Equipment Effectiveness ist die konsequente Weiterentwicklung der Kaizen-Methode aus der Lean Production. Die Grundidee von Kaizen ist die stetige Verbesserung der Produktion in allen Bereichen. Das betrifft nicht nur die Steigerung der Produktivität, sondern auch der Qualität und die Senkung der Kosten. Entwickelt wurde die OEE (Overall Equipment Effectiveness) 1982 von Seiichi Nakajima vom japanischen Institute of Plant Maintenance.

Das Ziel der Steigerung der Gesamtanlageneffektivität

Die Overall Equipment Effectiveness wird als Kennzahl ausgedrückt und soll Unternehmen dabei helfen, ihre Anlagen besser zu nutzen und effektiver einzusetzen. So kann mit den gleichen Anlagen mehr und in höherer Qualität produziert werden. Vor allem geht es darum, zu erkennen, wie Verluste minimiert werden können. Gleichzeitig lassen sich durch Kennzahlen auch verschiedene Maschinen oder Werke miteinander vergleichen. So sind Schwachstellen frühzeitig erkennbar und Ressourcen können gezielt eingesetzt werden, um an den richtigen Stellen effizienter zu werden.

Der Unterschied zwischen Effektivität und Effizienz

In der deutschen Sprache gibt es den Unterschied zwischen Effektivität und Effizienz. Hier soll es grundsätzlich um Effizienz gehen. Auch wenn der englische Begriff „Effectivity“ etwas anderes suggeriert. Kurz zur Erklärung: Effizienz bedeutet, dass man aus vorhandenen Ressourcen möglichst viel herausholt. Effektivität bedeutet, dass man das vorhandene Problem umfassend und möglichst vollständig löst. Ein Beispiel: Wenn der Lagerschuppen brennt, kann man mit Hektolitern teurem Champagner löschen. Irgendwann wäre das Feuer aus. Das wäre effektiv, da das Ziel erreicht wurde, aber nicht effizient. Effizient wäre, mit den günstigsten zur Verfügung stehenden Mitteln, also wahrscheinlich Wasser, an den richtigen Stellen zu löschen. Dabei sollten möglichst wenige Ressourcen verbraucht werden, um das gewünschte Ergebnis, also das Löschen des Feuers, zu erzielen. Da bei der Overall Equipment Effectiveness vorhandene Anlagen untersucht werden, geht es bei der OEE um die Steigerung der Effizienz.

Herangehensweise an die Steigerung der Gesamtanlageneffektivität

Grundsätzlich geht es dabei um die Reduzierung von Verlusten. Das können Verluste in Bezug auf Zeit, Kosten oder Qualität sein. Beispiele wären zu lange Laufwege, zusätzliche Wartezeiten, zu hohe Materialbestände oder zu hoher Ausschuss. Zuviel Ausschuss kostet Zeit, belegt unnötig Produktionskapazität und verursacht Kosten, weil Material verbraucht wird, welches später keinen Ertrag bringt. Dabei sind neben der reinen Produktion auch die angrenzenden Bereiche mit einzubeziehen. Das können alle Abteilungen sein, die einen entsprechenden Einfluss ausüben. Das fängt bei Konstruktion und Planung an, geht über das Qualitätswesen, die Logistik bis hin zur Instandhaltung.

Die Berechnung der Overall Equipment Effectiveness

Die Kennzahl setzt die Verfügbarkeit der Anlage ins Verhältnis zur theoretisch möglichen Produktionszeit. Dabei werden Verfügbarkeit, Leistung und Qualität mit einbezogen. Der Wert kann zwischen Null und Hundert liegen. Er kann in Prozent angegeben werden. Die OEE berechnet sich aus dem Produkt dreier einzelner Kennzahlen.

OEE = Nutzungsgradfaktor x Effizienzfaktor x Qualitätsfaktor

Gesamtanlageneffektivit – Wikipedia.org

Nutzungsgradfaktor = Betriebsdauer / verfügbare Zeit
Effizienzfaktor = produzierte Menge / geplante Menge
Qualitätsfaktor = Gutmenge / produzierte Menge

Die erste Kennzahl ist der Nutzungsgradfaktor oder auch Verfügbarkeitsfaktor. Dabei wird die tatsächliche Betriebsdauer der Anlage durch die geplante Operationszeit geteilt. Die geplante Operationszeit sind allerdings nicht 24 Stunden am Tag bei 7 Tagen in der Woche. Von dieser Gesamtzeit sind vorher noch die geplanten Stillstands-Zeiten abzuziehen. Das kann eine geplante Wartung, die Pause oder auch ein Streik sein. Aber auch Zeiten, wo kein Produkt produziert wird, sind abzuziehen. Daraus ergibt sich dann die 100 Prozent verfügbare Produktionszeit. Wartungs- und Rüst-Zeiten sind zwar ebenso zu reduzieren. Allerdings lassen sich verschiedene Anlagen nicht mehr vergleichen, wenn beispielsweise die Losgrößen völlig unterschiedlich sind. Bei sehr kleiner Losgröße gibt es zwangsläufig mehr Rüstzeiten und Anlaufverluste. Verglichen werden soll jedoch die stabile, laufende Produktion.

Die zweite Kennzahl ist der Effizienzfaktor. Dabei dividiert man die produzierte Menge durch die vorgegebene Menge. Die vorgegebene Menge ergibt sich aus der maximal verfügbaren Produktionszeit (die wir schon aus der ersten Kennzahl kennen) und der Zeit, die notwendig ist, um ein Stück zu produzieren. Wenn die Zykluszeit also beispielsweise 1 Minute beträgt, können in einer Stunde theoretisch 60 Teile gefertigt werden. So kann die mögliche Menge an zu produzierenden Teilen berechnet werden.

Die dritte Kennzahl der Qualitätsfaktor. Die Gutmenge wird durch die produzierte Gesamtmenge geteilt. Wenn von 100 Teilen zwei Teile Ausschuss sind, dann liegt der Faktor demzufolge bei 98. Zu bedenken ist hierbei, dass die Berechnung nicht immer ganz einfach ist. Wenn beispielsweise zwei Produktionsschritte erforderlich sind, muss man etwas genauer hinschauen. Wenn wir beispielsweise in beiden Schritten jeweils 10 Prozent Ausschuss hätten, dann kommen im ersten Schritt statt 100 nur 90 gute Teile aus der Maschine. Im zweiten Produktionsschritt gehen dann diese 90 guten Teile rein, aber nur 81 gute Teile kommen am Ende heraus. Für unsere Gesamtbetrachtung heißt das, dass statt der geforderten100 Bauteile nur 81 gute Teile produziert werden. Der Qualitätsfaktor läge in dem Fall bei 81 für die Gesamtanlage. Es ist denkbar und häufig auch sinnvoll, dass man beide Produktionsabschnitte auch getrennt betrachtet. Der Grund dafür ist, dass das Halbzeug nach dem ersten Produktionsschritt mehr Wertschöpfung erfahren hat als das Rohmaterial davor. Damit ist dieses Halbzeug wertvoller und ein Verlust im zweiten Abschnitt umso schmerzhafter. Je weiter die Wertschöpfungskette voranschreitet, desto wichtiger ist daher der Fokus auf die Reduzierung der Ausschussquoten und auf unbedingte Qualität.

Die Gesamtkennzahl der Overall Equipment Effectiveness ergibt sich nun durch die Multiplikation der drei einzelnen Kennzahlen Nutzungsgrad, Effizienz und Qualität. Ziel ist natürlich, nicht nur die gesamte Zeit zu produzieren, sondern auch die gewünschte Menge in der geforderten Qualität herauszubekommen. Ähnlich ist es bei der Betriebsdauer und bei der produzierten Menge.

Anwendung von OEE in der Praxis

Dass mit diesen Kennzahlen bestimmte Anlagen, Maschinen oder Betriebsstätten miteinander verglichen werden können, wurde schon erwähnt. Es bietet jedoch auch in der laufenden Produktion Möglichkeiten, etwaige Abweichungen im Prozess sofort zu erkennen und Maßnahmen einleiten zu können. Die Parameter, wie Ausschussquote oder Maschinenstillstand sind schnell zu erfassen. Das gibt dem Produktionsteam die Möglichkeit, sofort gezielt einzugreifen. Beim Vergleich verschiedener Produktionsstandorte kann die Methodik Hinweise geben, wo Verschwendung entsteht. Wenn beispielsweise im Jahresvergleich einige Anlagen häufiger Stillstände verzeichnen, muss man dem nachgehen. Gründe können in der Wartung und Instandhaltung liegen. Aber auch Produkte, die nicht produktionsgerecht konstruiert wurden, können hohe Ausschussquoten oder Maschinenausfälle verursachen. Wenn Handlungsbedarf festgestellt wurde, können in Workshops Maßnahmen erarbeitet werden, wie die Situation zu verbessern ist. Sinnvollerweise sollten solche Kaizen Workshops zur ständigen Verbesserung sowieso regelmäßig stattfinden. Wenn die Maßnahmen dann in der Praxis umgesetzt werden, können die Kennzahlen auch die Wirksamkeit messbar belegen. Man kann auf diese Weise auch herausfinden, welche Maßnahmen welchen Einfluss hatten.

Die Wichtigkeit der Anwendung von OEE

Ausfälle kosten letztendlich immer Geld. Daher sind diese unbedingt zu minimieren, um das Überleben und das Wachstum der Firma zu sichern. Beispiel Ausschuss: Sowohl Materialkosten als auch Kosten des Mitarbeiters und die Kosten der Anlage sind verloren, wenn Ausschuss produziert wird. Stattdessen hätte man mit diesen Ressourcen auch verkaufbare Teile produzieren können, die zum Gewinn der Firma beigetragen hätten. So wird nur ein Verlust erzielt. Dieser Verlust einzelner Ausfallteile setzt sich kaskadenartig fort. Um die geforderte Rendite im Unternehmen zu erzielen, müsste sowohl der Verlust als auch der entgangene Gewinn auf die übrigen Teile umgelegt werden. Das macht diese verkaufbaren Teile zwangsläufig teurer und im schlimmsten Fall wird das Unternehmen dadurch nicht mehr wettbewerbsfähig. Wichtig ist, dass die Kennzahlen dauerhaft erfasst und in regelmäßigen Vergleichen im Wochen-, Monats- und Jahres-Rhythmus überprüft werden.

Worauf ist noch zu achten bei der Steigerung der Gesamtanlageneffektivität

Wichtig für die Vergleichbarkeit verschiedener Anlagen ist das Ausschließen von Einflüssen, die das Ergebnis verfälschen können. Ein Beispiel sind die genannten Losgrößen. Andere Beispiele sind aber auch die Komplexität der Produkte und die damit verbundenen unterschiedlichen Qualitätsanforderungen. Ähnlich sieht es bei größeren Produktionslinien aus, wo die einzelnen Anlagenteile aufeinander angewiesen sind. Da ist es hilfreich, die einzelnen Teile einzeln zu analysieren und so den Engpass in der Verfügbarkeit zu erkennen.

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