一种基于OEE理论的OEE改善和发现设备速度损失的计算方法

摘要

本发明涉及工厂生产设备生产能力水平的模型建立和改善，具体的说是一种基于OEE理论的OEE改善和发现设备速度损失的计算方法。本发明能够更为精确地计算设备的OEE参数；并且能够尽快地发现设备出现了速度损失的问题；即为制造企业生产线管理人员对设备的评估和解决产量下降背后的原因这两项工作提供科学准确的参考标准。这是传统OEE的计算方法所不能体现和提供的，在分析速度损失时，虽然传统OEE的值也会下降，但因其值下降缓慢，所以不能及时反映出来设备的速度损失问题，必然会造成更大的经济损失，这也是本发明所力求避免的。

说明书

技术领域

本发明涉及工厂生产设备生产能力水平的模型建立和改善，具体的说是一种基于OEE理论的OEE改善和发现设备速度损失的计算方法。

背景技术

通常情况下，生产过程中的每一台设备都有其理论意义上的最大产能。然而在实际生产中，设备会因为种种因素停机，或者不能高性能高标准的运行，或者生产出来的产品良率达不到百分之百，这些因素有机械故障、清理修机、物料延期、产品缺陷等等。OEE(Overall Equipment Effectiveness)是一个独立的测量工具，它用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率。通过OEE模型的各子项分析，它准确清楚地表明设备效率如何，以及在生产中的哪个大方面出现故障，利于后续改善工作的确定。

在实际生产中，由于工业设备生产状况偏离理想状态，往往会产生各种损失，其中就有设备的低速运转而造成的速度损失，最终导致生产效率的降低，为了尽量快速地减少因速度损失带来的经济损失，找出一种能够快速发现设备生产速度降低的现象的方法迫在眉睫。

发明内容

本发明提供了一种基于OEE理论的OEE改善和发现设备速度损失的计算方法，能得到更加准确的OEE以及更快地发现设备速度损失，解决了现有技术存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种基于OEE理论的OEE改善和发现设备速度损失的计算方法，该计算方法包括以下步骤：

步骤一、建立OEE计算模型；

步骤二、采集获取OEE计算模型中各项参数；

步骤三、计算性能效率PE′；

步骤四、计算衡量设备综合性能的OEE

步骤五、计算能够及时发现速度损失的OEE

步骤六、得到OEE

步骤七、通过对比OEE

步骤八、根据步骤一-步骤七在工厂建立OEE

步骤一所述OEE计算模型为：

OEE＝可利用时间效率(EA)×设备性能效率(PE)×合格品率(RQ)；

步骤三所述性能效率PE′的计算方法具体为：

其中，产品的理论生产周期为一个常数T

找出ΔT

把区间(a，b)分为k个子区间：(a，x

第i个子区间(x

假设每个子区间的长度相等：

分析出上述n个数据落在每个子区间(x

利用采集到的大量数据绘制直方图，可以得到ΔT的概率密度曲线，将其近似看为T服从正态分布；利用矩估计法获得所得正态分布曲线的期望和方差；在获得拟合得到的正态曲线和用参数估计得到期望和方差之后，取在区间(μ-2σ，μ+2σ)范围内的样本观测值取平均值，去除采集到的数据中因为设备的老化问题或输入原材料的缺陷产生的无效数据；令x＝ΔT，在区间(μ-2σ，μ+2σ)范围内，有：

其中，erf为误差函数，

最后得到的时间平均值为：

步骤四所述衡量设备综合性能的OEE

首先计算参数w

进而改善后的OEE计算公式为：OEE

步骤四所述能够及时发现速度损失的OEE

计算参数w

OEE

其中，

其中，PE′在步骤三求得；w

其中，n为产品数量，α为加权产品所占本批次产品的百分比，T

本发明的有益效果为：

1)本发明能够更为精确地计算设备的OEE参数；

2)本发明能够尽快地发现设备出现了速度损失的问题；即为制造企业生产线管理人员对设备的评估和解决产量下降背后的原因这两项工作提供科学准确的参考标准。这是传统OEE的计算方法所不能体现和提供的，在分析速度损失时，虽然传统OEE的值也会下降，但因其值下降缓慢，所以不能及时反映出来设备的速度损失问题，必然会造成更大的经济损失，这也是本发明所力求避免的。

附图说明

图1是某台设备的OEE

图2是某台设备的OEE

图3是某台设备的OEE

图4是ΔT概率曲线分布图。

具体实施方式

一种基于OEE理论的OEE改善和发现设备速度损失的计算方法，其特征在于，该计算方法包括以下步骤：

步骤一、建立OEE计算模型；

目前设备的OEE公式为：

OEE＝可利用时间效率(EA)×设备性能效率(PE)×合格品率(RQ)

步骤二、采集获取OEE计算模型中各项参数；

采集获取OEE计算模型中各项参数时，是通过运用数据仓库技术，收集原始数据，进行读取、处理和转换后，进而提供给OEE计算使用。

自动化的采集获取OEE计算模型中各项参数。根据现有的先进数据采集设备，我们可以得到OEE计算模型中的各项参数。数据一部分，如计划生产时间、非计划生产时间、生产产品的总数目和合格品数量，是从企业现有系统(如YMS、MES)的数据库中提取，另一部分，主要是设备状态时间，是从设备系统中直接抓取。

步骤三、计算性能效率PE′；

步骤三所述性能效率PE′的计算方法具体为：

其中，产品的理论生产周期为一个常数T

找出ΔT

把区间(a，b)分为k个子区间：(a，x

第i个子区间(x

假设每个子区间的长度相等：

分析出上述n个数据落在每个子区间(x

参阅图4，利用采集到的大量数据绘制直方图，可以得到ΔT的概率密度曲线，将其近似看为T服从正态分布；利用矩估计法获得所得正态分布曲线的期望和方差；在获得拟合得到的正态曲线和用参数估计得到期望和方差之后，取在区间(μ-2σ，μ+2σ)范围内的样本观测值取平均值，去除采集到的数据中因为设备的老化问题或输入原材料的缺陷产生的无效数据；令x＝ΔT，在区间(μ-2σ，μ+2σ)范围内，有：

其中，erf为误差函数，

最后得到的时间平均值为：

步骤四、计算衡量设备综合性能的OEE

首先计算参数w

进而改善后的OEE计算公式为：OEE

步骤五、计算能够及时发现速度损失的OEE

计算参数w

OEE

其中，

其中，PE′在步骤三求得；w

其中，n为产品数量，α加权产品所占本批次产品的百分比，T

步骤六、得到OEE

下面时根据采集到的数据得到的数据计算汇总表：

表1 OEE

表2 OEE

表3 OEE

步骤七、根据以上步骤，可以得到某台设备的OEE

步骤八、根据以上步骤，在实际生产中运用改善后的OEE