Tất tần tật về Hiệu suất tổng thể thiết bị OEE là gì ?

1. Hiệu suất tổng thể thiết bị – Overall Equipment Effectiveness (OEE) là gì?

Hiệu suất tổng thể thiết bị OEE là từ viết tắt của Overall Equipment Effectiveness, là một thuật ngữ xuất phát từ Nhật bản và gắn liền với hệ thống bảo toàn năng suất toàn diện TPM (Total Production Maintenance). OEE được ra đời bởi chuyên gia năng suất nổi tiếng Seiichi Nakajima và đã được áp dụng rộng rãi trên toàn cầu. Chỉ số OEE đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp doanh nghiệp đạt được các mục tiêu sản xuất tinh gọn.

Khái niệm OEE trong các doanh nghiệp sản xuất hiện nay được đưa ra dựa vào 3 yếu tố:

Availability: Tỉ lệ vận hành tính theo thời gian
Performance: Giá trị biểu thị tính năng (tốc độ, tính liên tục) của thiết bị được tính từ hiệu suất tốc độ vận hành và hiệu suất thực tế
Quality: Tỉ lệ giữa số hàng OK sản xuất đưược trong thực tế với tổng số lượng (nguyên vật liệu) đầu vào

A. Khái niệm OEE đối với quản lý sản xuất

Đối với quản lý sản xuất, OEE (Overall Equipment Eficiency) là tiêu chuẩn vàng để đo lường năng suất sản xuất. Nói một cách đơn giản – nó xác định phần trăm thời gian sản xuất thực sự hiệu quả. Khi đó OEE là tỷ lệ của Thời gian Sản xuất Hiệu quả so với Thời gian Sản xuất theo Kế hoạch.

B. Khái niệm OEE đối với quản lý máy móc và bảo trì

OEE là một tiêu chuẩn phổ biến trên toàn cầu trong việc đo lường năng suất và hiệu suất vận hành (effectiveness) của các tài sản máy móc và thiết bị. Nó giúp đánh giá tổng thể hiệu quả của máy móc thông qua ba yếu tố chính: thời gian, chất lượng, và tốc độ vận hành. Dựa trên OEE, các doanh nghiệp có thể phát hiện và xác định các vấn đề liên quan đến việc sử dụng và bảo trì tài sản, từ đó áp dụng các chiến lược cải tiến phù hợp.

Nếu chỉ xem xét hiệu hiệu suất vận hành (effectiveness), doanh nghiệp sẽ không thể đánh giá được mức độ hiệu quả của máy móc một cách toàn diện. Điều này bởi vì hiệu suất không cân nhắc các yếu tố như số lượng nhân viên vận hành, tiêu thụ năng lượng hoặc các nguồn lực khác cần thiết để máy móc đạt hiệu suất mong muốn. Ví dụ, một máy móc đạt hiệu suất 50% với một nhân viên vận hành, và tăng hiệu suất lên 75% với hai nhân viên vận hành. Trong trường hợp này, việc tăng thêm nhân viên vận hành thực sự cải thiện hiệu suất của máy, nhưng lại giảm hiệu quả nếu xét theo khía cạnh sử dụng lao động.

Ngược lại, việc xem xét tỷ lệ phần trăm OEE sẽ mô tả thời gian mà máy móc, dây chuyền thực sự hoạt động hiệu quả. Một máy móc có điểm OEE là 100% có nghĩa là nó luôn sẵn sàng vận hành sản xuất, không có thời gian ngừng hoạt động không kế hoạch; sản xuất ra sản phẩm nhanh nhất có thể; và sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.

2. Lịch sử ra đời và phát triển của Hiệu suất tổng thể thiết bị OEE

Trong những năm đầu tiên của thập kỷ 1950 và 1960, các công ty lớn tại Mỹ như General Electric và DuPont đã đưa ra các phương pháp mới nhằm tối ưu hóa sản xuất và bảo trì, tuy nhiên, chúng chỉ tập trung vào việc thu thập dữ liệu về thời gian hoạt động của máy móc và các sự cố kỹ thuật. Việc phân tích dữ liệu để đo lường hiệu suất vẫn chưa được thực hiện một cách hiệu quả.

Từ những năm 1980 đến 1990, một số công ty sản xuất ô tô hàng đầu tại Nhật Bản như Toyota và Mitsubishi đã bắt đầu phát triển các hệ thống đo lường hiệu suất tiên tiến hơn. Điều này đã đặt nền móng cho việc sử dụng OEE trong quản lý sản xuất.

Từ những năm 2000 đến nay, sự phát triển của công nghệ thông tin và tự động hoá đã đem lại nhiều lợi ích cho OEE trong quá trình thu thập và phân tích dữ liệu. Sự xuất hiện ngày càng nhiều các giải pháp phần mềm quản lý sản xuất và các hệ thống tự động hóa đã và đang giúp các doanh nghiệp tích hợp OEE vào quy trình sản xuất một cách hiệu quả hơn.

3. Vai trò của OEE trong thực tiễn sản xuất:

Trong quản lý sản xuất, OEE đã trở thành một tiêu chuẩn và hệ tham chiếu được công nhận để đánh giá năng lực sản xuất của một nhà máy, dây chuyền hoặc thiết bị công nghiệp. OEE cao là dấu hiệu cho thấy nhà máy hoạt động hiệu quả và có năng suất làm việc cao. Ngược lại, một OEE thấp chỉ ra rằng nhà máy đang bị lãng phí tài nguyên và tạo ra tổn thất không đáng có.

Trong quản lý tài sản và bảo trì, OEE được sử dụng rộng rãi như một trong những tiêu chuẩn để so sánh hiệu quả của một thiết bị sản xuất với các tiêu chuẩn công nghiệp hoặc để so sánh hiệu quả giữa các ca làm việc khác nhau trên cùng một thiết bị.

Trong nhiều trường hợp, OEE được coi là một điểm cơ sở giúp doanh nghiệp theo dõi hiệu suất sử dụng của một thiết bị sản xuất theo thời gian và loại bỏ sự lãng phí.

4. Cách tính OEE:

OEE được tính dựa trên ba thành phần chính là Tỷ lệ Khả dụng (Availability – A), Tỷ lệ Hiệu suất (Performance – P), và Tỷ lệ Chất lượng (Quality – Q). Công thức chi tiết để tính OEE như sau: OEE (%) = A x P x Q

Trong đó:

Tỷ lệ Khả dụng (Availability – A): Được tính bằng tỷ lệ giữa thời gian thực tế sản xuất và thời gian dự kiến sản xuất của dây chuyền (bao gồm cả thời gian tăng ca). Công thức tính A như sau: A = (Thời gian sản xuất thực tế) / (Thời gian sản xuất dự kiến) x 100%
Tỷ lệ Hiệu suất (Performance – P): Là tỷ lệ giữa hiệu suất thực tế tạo ra sản phẩm trong một đơn vị thời gian (bao gồm cả sản phẩm lỗi) và thời gian sản xuất thực tế. Công thức tính P như sau: P = (Hiệu suất thực tế tạo ra sản phẩm trong một đơn vị thời gian) / (Thời gian sản xuất thực tế) x 100%
Tỷ lệ Chất lượng (Quality – Q): Là tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng đúng lần đầu (Right First Time – RFT) trong các bước cắt, may, và lắp ráp. Công thức tính Q như sau: Q = (Sản phẩm hạng A) / (Tổng số sản phẩm kiểm tra) x 100%

5. Cách Sử Dụng OEE Để Đo Lường Năng Suất Sản Xuất

Hiệu suất tổng thể của thiết bị OEE là một chỉ số mạnh mẽ, và cung cấp nhiều thông tin quan trọng về hiệu suất sản xuất. Do đó, có nhiều cách để áp dụng OEE vào việc đo lường năng suất sản xuất. Khi tính toán và diễn giải một cách chính xác, OEE có thể góp phần gia tăng sản lượng đáng kể cho doanh nghiệp.

Hiệu quả tổng thể của thiết bị được sử dụng làm tiêu chuẩn để so sánh bất kỳ hoạt động sản xuất cụ thể nào với các tiêu chuẩn công nghiệp, thiết bị nội bộ hoặc các ca làm việc khác trên cùng một thiết bị. Các ngưỡng điểm chuẩn OEE theo tiêu chuẩn thế giới như sau:

Điểm OEE đạt tối đa 100% được xem là điểm hoàn hảo của hiệu suất. Điều này chỉ ra rằng máy móc hoạt động liên tục và hiệu quả mà không có thời gian chết, mang lại sự linh hoạt và tốc độ trong sản xuất.
Điểm OEE 85% được coi là mức đẳng cấp thế giới đối với các nhà sản xuất rời rạc và là mức hiệu suất lý tưởng mà nhiều doanh nghiệp sản xuất hướng tới.
Điểm OEE 60% là một ví dụ điển hình của các nhà sản xuất rời rạc, cho thấy hệ thống sản xuất vượt trội so với mức trung bình của thế giới và vẫn còn có nhiều khả năng để cải thiện. Doanh nghiệp cần phải cải thiện một vài điểm để đạt được điểm hiệu suất tốt hơn.
Điểm OEE 40% được coi là thấp, nhưng thường gặp khi các doanh nghiệp mới bắt đầu theo dõi và cải thiện hiệu suất OEE. Mức điểm 40% là mức điểm thấp và hầu hết các công ty có thể dễ dàng cải thiện điểm số thông qua các biện pháp đơn giản, ví dụ như theo dõi nguyên nhân thời gian chết và giải quyết từng nguyên nhân từ mức độ lớn nhất xuống nhỏ nhất).

6. Các Lợi ích chính của việc áp dụng oee trong các doanh nghiệp sản xuất

Trực quan hóa hiệu suất: OEE giúp doanh nghiệp dễ dàng đánh giá hiệu suất của nhà máy sản xuất. OEE tổng hợp thông tin về tình trạng sản xuất và khu vực cải thiện bằng cách phân tích các chỉ số sẵn có, hiệu suất và chất lượng.
Tăng công suất đầu ra: OEE thu thập dữ liệu và phát hiện sự cố trong quá trình sản xuất. Dự đoán và loại bỏ các trục trặc làm tăng năng suất hoạt động và giảm thời gian chết.
Giảm chi phí máy móc: Hiểu hiệu suất thực tế của máy móc giúp nắm rõ hiệu quả hoạt động của chúng. OEE xác định trước các vấn đề có thể dẫn đến sự cố và ngăn ngừa chúng, giảm chi phí sửa chữa.
Tăng khả năng cạnh tranh: Xem xét OEE giúp xác định các vấn đề cần cải thiện. tăng cạnh tranh trên thị trường bằng cách tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí.Đáp ứng khách hàng tốt hơn và tăng doanh thu:
Tăng cường phục vụ khách hàng và tăng doanh thu: Mục tiêu cuối cùng của việc tối ưu hóa OEE là sản xuất các sản phẩm với sản lượng và chất lượng tốt nhất trong thời gian ngắn nhất có thể. Đạt được mục tiêu này sẽ giúp doanh nghiệp thu hút và giữ chân khách hàng, từ đó tăng doanh thu.

7. Ứng dụng hệ thống giám sát OEE Tracking vào tối ưu hoá chỉ số OEE

Để tối ưu hóa chỉ số OEE, các doanh nghiệp có thể áp dụng module giám sát OEE Tracking trong phần mềm quản lý sản xuất MES SmartTrack của Vietsoft.

MES SmartTrack là một giải pháp toàn diện hỗ trợ quản lý sản xuất, giúp số hóa quy trình sản xuất và tạo điều kiện cho việc cải thiện hiệu quả. Nó cho phép lãnh đạo phát hiện và điều chỉnh các vấn đề liên quan đến thiết kế sản phẩm và quy trình sản xuất, từ đó đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra một cách trơn tru và hiệu quả hơn. Đặc biệt, MES SmartTrack kết nối dữ liệu với thiết bị IIoT hoặc SCADA và hệ thống ERP để tối ưu hóa việc quản lý nguồn lực.

Tại mỗi nhà máy, module giám sát OEE Tracking trong MES SmartTrack giúp nâng cao chỉ số OEE và năng lực sản xuất bằng cách hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì máy móc. Module này giúp kiểm soát chặt chẽ tình trạng vận hành của thiết bị, xây dựng kế hoạch bảo trì hợp lý, tối ưu hóa giám sát thiết bị, và nâng cao hiệu quả của việc bảo trì bảo dưỡng. Điều này giúp ngăn ngừa sự cố từ máy móc và giảm thiểu thời gian chờ đợi do hỏng hóc.