OEE Definition, Faktoren und Berechnung mit Beispielen

• OEE Definition
• OEE Faktoren und deren Berechnung mit Beispielen
  • Verfügbarkeitsfaktor
  • Leistungsfaktor
  • Qualitätsfaktor
• OEE Formel - Berechnung der Kennzahl
  
• OEE Fazit
  
  
• Weiterführende Informationen

OEE Essentials - umfassend, fundiert und praxisnah

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OEE Faktoren und deren Berechnung mit Beispielen 

1. OEE - Verfügbarkeitsfaktor

Definition und Formel sowie die Ermittlung der Verfügbarkeitsfaktoren in der Praxis

Die Verfügbarkeit ist die Zeit, in der Ihre Maschine tatsächlich arbeitet, als Prozentsatz der geplanten Arbeitszeit.

Um die Verfügbarkeit zu berechnen, wird die tatsächliche Arbeitszeit durch die gesamte geplante Arbeitszeit dividiert, um den Anteil zu ermitteln, und mit 100 multipliziert, um den Wert in Prozent zu erhalten:

Die geplante Arbeitszeit einer Anlage ist Ihnen aus dem Produktionsplan bekannt. Aber wie ermitteln Sie die tatsächliche Arbeitszeit? Dazu registrieren Sie alle Stillstände (Ausfallzeiten) und subtrahieren sie von allen geplanten Arbeitszeiten.

Aus der Analyse der Stillstandsdaten erkennen Sie neben der Ursache auch das Potential an Verbesserungen. Hierbei lassen sich technische und organisatorische Stillstandsgründe prinzipiell voneinander unterscheiden. 

Beispiel zur Berechnung des OEE Verfügbarkeitsfaktors

In der Praxis ist oftmals die Steigerung der Verfügbarkeit die erste und effektivste Maßnahme, um die  Overall Equipment Effectiveness (OEE) rasch zu verbessern. Durch eine automatische Messung der Verfügbarkeit bzw. Stillsände werden Sie rasch erkennen, wie stark Betriebszeit und Produktionszeit einer Anlage voneinander abweichen. 

Strategie zur Optimierung der Verfügbarkeit

Sie können in der Praxis nur im Rahmen einer automatischen Stillstandserkennung ermitteln, welche Auswirkung die Vielzahl, der über den Tag verteilten Micro-Stillstände in der Summe haben. Auch der Einfluss der Rüstzeiten auf die Gesamtverfügbarkeit einer Anlage wird so schnell ersichtlich. Dies kann in Ihrer Produktionsplanung nachvollzogen und zukünftig dann besser berücksichtigt werden.

Ermitteln Sie also automatisiert den IST-Zustand der Verfügbarkeit bzw. Stillstände Ihrer Anlagen und Maschinen sowie die Ursachen, die hierzu geführt haben und lassen Sie sich das in einem Produktionskennzahlen-Dashboard für OEE, Stillstände etc. visualisieren. Dies gelingt Ihnen schnell, einfach und kosteneffizient durch den Einsatz eines auf OEE und weitere Produktionskennzahlen spezialisierten Software-as-a-Service (SaaS) Tools.

In der Regel zeigt sich, dass der Großteil der Stillstände aus einer Handvoll Gründe erfolgt. Diese können je nach Anlage und Prozess sehr unterschiedlich sein, aber meist ergeben Auswertungen einige wenige „Hauptschuldige“. Wie so oft gilt meist auch hier das Pareto-Prinzip: 20 % der Gründe führen zu 80 % der Stillstandszeiten.

Achten Sie auf die Einfachheit der Konnektivität bei der Anlagen- und Maschinen-Anbindung. Idealerweise ist das auch in Eigenregie durch Ihre Instandhaltung/Elektriker pro Anlage innerhalb von einer Stunde machbar. Um nicht unnötig Ihre interne IT-Abteilung zu belasten, Störungen mit Ihrem IT-Netzwerk auszuschließen und Cyber-Security Gefahren zu vermeiden, können Sie auch moderne IoT-Edge-Devices mit Mobilfunk einsetzen.

2. OEE - Leistungsfaktor

Ein Leistungsfaktor von über 100 % deutet darauf hin, dass die Anlage, Maschine oder der Produktionsprozess schneller arbeitet als die ursprünglich angenommene ideale Zykluszeit. Dies kann verschiedene Gründe haben:

1. Unrealistisch konservative Zykluszeit
2. Optimierung und Verbesserungen
3. Abweichung bei der Erfassung der Zykluszeit
4. Kurze Produktionsläufe oder spezielle Bedingungen 

Strategie zur Optimierung der OEE Leistung

Wie beim Thema der Verfügbarkeit einer Anlage gilt auch beim Leistungsfaktor, dass Sie automatisiert den IST-Zustand der Leistung Ihrer Anlagen und Maschinen erfassen sollten. Dies gelingt auch in diesem Fall schnell, einfach und kosteneffizient durch den Einsatz eines auf Produktionskennzahlen spezialisierten Software-as-a-Service (SaaS) Tools.

Zur Erinnerung: Achten Sie auf die Einfachheit der Konnektivität bei der Anlagen- und Maschinen-Anbindung. Idealerweise sogar in Eigenregie durch Ihre Instandhaltung/Elektriker. Pro Anlage ist das in der Regel innerhalb von einer Stunde machbar.

Die Vorgehensweise ist analog zur Ermittlung und Analyse der Verfügbarkeit, so dass wir uns dieser Stelle nur kurz eingehen auf die

Maßnahmen zur Verbesserung des OEE Leistungsfaktors

Die Verbesserung des Leistungsfaktors ist meist eine Kombination aus technischer Wartung, gezielter Schulung des Personals und Prozessoptimierung erfordert. Durch präventive und prädiktive Wartungsstrategien wird sichergestellt, dass die Maschinen stets betriebsbereit und effizient sind.

Die kontinuierliche Weiterbildung des Personals stellt sicher, dass die Bediener in der Lage sind, die Maschinen optimal zu nutzen. Schließlich sorgt die Prozessoptimierung dafür, dass die Produktionsabläufe reibungslos und ohne Verzögerungen ablaufen. All diese Maßnahmen tragen gemeinsam dazu bei, den Leistungsfaktor zu verbessern und die Gesamtproduktivität zu steigern. 

Mit einem auf Overall Equipment Effectiveness (OEE) und weitere „Produktionskennzahlen“ spezialisierten SaaS-Tool können Unternehmen schnell, einfach und kosteneffizient detaillierte Einblicke in die Verfügbarkeit, Leistung und Qualitätsausbringung ihrer Anlagen und Maschinen gewinnen.

Die sich daraus ergebenden Kennzahlen werden für die systematische und kontinuierliche Optimierung genutzt. Der Nutzen und die erzielte Kosteneinsparungen jeder Maßnahme werden sofort sichtbar. 

3. OEE - Qualitätsfaktor

Der Qualitätsfaktor ist die dritte Hauptkomponente der Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE). Er misst den Anteil der produzierten Einheiten, die den Qualitätsstandards entsprechen, an der Gesamtzahl der produzierten Einheiten.

Der OEE Qualitätsfaktor gibt an, wie effizient eine Anlage in Bezug auf die Produktion von einwandfreien Produkten arbeitet. Die Formel zur Berechnung des Qualitätsfaktors lautet::

In der Praxis streben Unternehmen danach, einen möglichst hohen Qualitätsfaktor zu erreichen, idealerweise nahe 100 %, was bedeutet, dass fast alle produzierten Einheiten den Qualitätsstandards entsprechen.

Ein typischer Qualitätsfaktor in einer gut kontrollierten und stabilen Produktionsumgebung könnte zwischen 90 % und 99 % liegen. In weniger optimierten Umgebungen oder bei sehr komplexen Produktionsprozessen kann der Qualitätsfaktor jedoch deutlich niedriger sein.

Beispiel zur Berechnung des OEE Qualitätsfaktors

In der Praxis wird die Anzahl der Gutteile oft dadurch bestimmt, dass im Betrachtungszeitraum von der bekannten Anzahl der produzierten Teile einfach die Anzahl Ausschuss- und Nacharbeitsteile abgezogen wird.

Insgesamt produzierte Teile = Gutteile + Ausschussteile + Nacharbeitsteile 

Strategie zur OEE Optimierung der Qualität

Es ist offensichtlich, dass fehlerhafte Teile einen großen Einfluss auf die Kosten und auf die Termintreue der Produktion haben. Je früher Produktionsfehler im Wertschöpfungsprozess festgestellt werden, umso geringer ist der entstehende Schaden.

OEE Formel - Berechnung der Kennzahl

Nachdem uns jetzt alle Overall Equipment Effectiveness (OEE) Faktoren bekannt sind, können wir abschließend die OEE Kennzahl recht einfach und korrekt berechnen: 

Wenn Sie alle OEE-Faktoren miteinander multiplizieren, erhalten Sie den OEE-Wert der Gesamtanlageneffektivität! Die nachfolgende Grafik veranschaulicht die Zusammenhänge auf einen Blick. 

OEE Betrachtungszeitraum

• geplante Nicht-Produktion
• geplante Stillstände

Diese „Verluste“ werden bei der Kennzahl "Totale effektive Anlagenproduktivität" (englisch: Total Effective Equipment Performance, TEEP) berücksichtigt, nicht aber bei der OEE Kennzahl. Hier werden ausschließlich die Verluste während der geplanten Produktionszeit betrachtet! 

Geplante Produktionszeit

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