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OEE - Definition, Faktoren und Berechnung - mit Beispielen

Uwe Kobbert • September 27, 2020
OEE - Definition, Faktoren und Berechnung - mit Beispielen
In diesem Artikel wird ausführlich erläutert, wie Sie die OEE Kennzahl und ihre einzelnen Faktoren berechnen. Wir werden uns die Formeln ansehen und die Berechnungen anhand von Beispielen erläutern. Wenn Sie diesen Artikel durchgearbeitet haben, haben Sie ein umfassendes Verständnis der OEE Kalkulation.
 
OEE, die Overall Equipment Effectiveness (deutsch: Gesamtanlageneffektivität GAE), ist eine Kennzahl für die Produktivität einer Industrieanlage.
 
Bevor wir mit OEE und deren einzelnen Faktoren beginnen, müssen wir zunächst eine klare Vorstellung und Abgrenzung zum Betrachtungszeitraum in der Produktion vornehmen, denn OEE bezieht sich ausschließlich nur auf die geplante Produktionszeit.
 

OEE Betrachtungszeitraum (geplante Produktionszeit)

Was bedeutet das?
 
Physisch sind Ihre Anlagen die ganze Zeit (= 24/7) in der Produktion verfügbar, d.h. könnten theoretisch permanent und durchgängig genutzt werden. In der Praxis ergeben sich aber geplante Verluste durch Werksferien, Pausen, keine Aufträge und geplante Stillstände.
  • Geplante Nicht-Produktion
  • Geplante Stillstände
Diese „Verluste“ werden bei der Kennzahl "Totale effektive Anlagenproduktivität" (englisch: Total Effective Equipment Performance, TEEP) berücksichtigt, nicht aber bei unserer OEE Kennzahl – hier werden ausschließlich die Verluste während der geplanten Produktionszeit betrachtet!
 
Nachdem dies geklärt ist, können wir uns die drei OEE-Faktoren ansehen, von denen jeder eine andere Art von Verlust berücksichtigt.
 

1. Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit ist die Zeit, in der Ihre Maschine tatsächlich arbeitet, als Prozentsatz der geplanten Arbeitszeit.
 
availability-formula
 
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.
 
Sie können dabei auch erkennen, 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 schnell ersichtlich. Dies kann in Ihrer Produktionsplanung nachvollzogen und zukünftig dann besser berücksichtigt werden.
 
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.
 
availability-example
 

2. Leistung

Um den Leistungsgrad zu berechnen, müssen Sie herausfinden, wie viele Teile Sie produziert haben und diese mit der Anzahl der Teile vergleichen, die Sie während Ihrer tatsächlichen (nicht geplanten sondern tatsächlichen) Arbeitszeit mit maximaler Geschwindigkeit hätten produzieren können.
 
Die Formel zur Berechnung des Leistungsgrad lautet:
 
performance-formula
 
IST-Leistung:  Sie können recht einfach ermitteln, wie viele Teile von einer Anlage bearbeitet/produziert wurden. Denken Sie aber daran, alle Teile inkl. Ausschuss zu berücksichtigen.
 
SOLL-Leistung:  Dazu multiplizieren Sie einfach die maximale Anzahl der zu produzierenden Teile pro Stunde mit der tatsächlichen Arbeitszeit der Anlage.
 
Wie ermitteln Sie Ihre maximale Produktionsleistung (Soll-Leistung)?
 
In der Regel sollte der Hersteller einer Anlage diese Information als „ideale Zykluszeit“ zur Verfügung stellen, aus der Sie dann die SOLL-Leistung ableiten.
 
Beispiel: wenn in einen Zyklus zwei Teile bearbeitet werden und die ideale Zykluszeit 5 Sekunden beträgt, dann sollten innerhalb einer Minute 24 Teile bearbeitet werden bzw. innerhalb einer Stunde sollten 1440 Teile bearbeitet werden.

Sollte diese Angabe nicht verfügbar sein, dann können Sie die schnellste aufgezeichnete Zeit ermitteln, indem Sie die historische Leistung betrachten und dann berechnen, wie viele Produkte Sie herstellen würden, wenn Ihre Maschinen ständig mit dieser Geschwindigkeit laufen würden.
 

3. Qualität

Qualität ist der dritte der drei zu berechnenden OEE-Faktoren. Mit dem Qualitätsgrad wird der Anteil der den Qualitätsanforderung entsprechenden guten Teilen in Relation zu den insgesamt produzierten Teilen ausgedrückt:
 
quality-formula
 
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
 
Ein professionelles Monitoring der Kennzahl „Qualität“ unterstützt Sie dabei, sich auf die wichtigsten Qualitätsprobleme zu konzentrieren und diese zuerst zu eliminieren.

Hierbei stellen sich typischerweise Fragen wie:
  • Was sind die häufigsten Qualitätsprobleme?
  • Wer bzw. was ist der Verursacher hierfür?
  • Gibt es eine Häufung von Qualitätsproblemen?
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.
 
quality-example
 
Der Qualitätsgrad sollte nicht mit der Qualitäts-Kennzahl Erstausbeute (englisch first pass yield, abgekürzt FPY) verwechselt werden. Diese Kennzahl beschreibt den Anteil der Bauteile oder Baugruppen, die nach dem ersten Fertigungsdurchlauf – also ohne Reparaturschritte – ohne Fehler sind.
 

4. OEE Formel

Nachdem uns jetzt alle OEE Faktoren bekannt sind, können wir abschließend die OEE Kennzahl recht einfach und korrekt berechnen:
 
oee-formula
 
Wenn Sie alle OEE-Faktoren miteinander multiplizieren, erhalten Sie den OEE-Wert!
 
Die nachfolgende Grafik veranschaulicht die Zusammenhänge auf einen Blick.
 
oee-factors-matrix
 

Fazit

Sie wissen jetzt, wie sich die OEE Kennzahl und ihre einzelnen Faktoren berechnen und können nun selbst Kalkulationen vornehmen. Das ist aber nur ein erster Schritt zu einem fundierten OEE Verständnis.
Haben Sie noch Fragen oder benötigen Sie bei den OEE Grundlagen etwas Unterstützung? Unsere Experten stehen Ihnen mit Rat und Tat zur Seite.
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