OEE-Berechnung: Bedeutung, Formel und Beispiele

Was ist die Gesamtanlageneffektivität (OEE)?

Die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE) ist eine Kennzahl, die zur Messung der Produktivität einer einzelnen Anlage oder eines Produktionsbetriebs verwendet wird. Dieser wichtige Leistungsindikator (Key Performance Indicator, KPI) liefert wichtige Informationen, um zu quantifizieren, wie effektiv die Anlagen genutzt werden und wie effizient die Produktionslinien laufen.

Was ist OEE in der Fertigung?

In manufacturing, OEE is a best practices metric that helps manufacturers determine how much of their production time is actually productive. As the name suggests, calculating OEE is a method to evaluate equipment efficiency by measuring equipment against three factors: availability, performance, and quality.

Faktoren der Gesamteffektivität der Ausrüstung 

This essential equipment effectiveness calculation takes the following key factors into account:

Verfügbarkeit

Wie lange lief der Prozess tatsächlich im Vergleich zur geplanten Produktionszeit? Gab es irgendwelche geplanten und/oder ungeplanten Stopps?

Ein Verfügbarkeitswert von 100 % bedeutet, dass die Maschine während der gesamten geplanten Produktionszeit ohne Unterbrechung lief.

Leistung

Wie schnell ist der Prozess im Vergleich zu Ihrer idealen Zykluszeit? Wurde der Prozess durch langsame Zyklen oder kleine Stopps verlangsamt?

Eine Leistungsbewertung von 100 % bedeutet, dass der Prozess im Vergleich zu seiner idealen Zykluszeit so schnell wie möglich lief.

Qualität

Gab es Produktionsfehler? Mussten irgendwelche Teile nachgearbeitet werden?

Eine Qualitätsbewertung von 100 % bedeutet, dass die produzierten Teile keine Mängel aufweisen.

OEE

Each of the individual scores from availability, quality, and performance roll up into the overall OEE score, which takes into account the losses experienced in each area. An OEE score of 100% means that the machine ran as fast as possible, with no downtime, and no defects.

Wie berechnet man die OEE?

Calculating overall equipment effectiveness (OEE) involves three key factors discussed above: availability, performance, and quality. Now, let’s put OEE into practice with the following example:

OEE-Berechnungsbeispiel

The OEE calculation involves three key factors discussed above: availability, performance, and quality. You may also see it referred to as the overall equipment efficiency formula, but effectiveness is more accurate.

Here’s how you calculate OEE (overall equipment effectiveness) with the OEE calculation, step by step:

Verfügbarkeit

Formel: Laufzeit / Geplante Produktionszeit = Verfügbarkeit %

Ein Beispiel: Ihre Anlage sollte 300 Minuten laufen, war aber wegen eines unerwarteten Wartungsproblems eine Stunde lang für Reparaturen offline. Dies führte zu einer tatsächlichen Laufzeit von 240 Minuten während des geplanten Produktionszeitraums.

Das Ergebnis: 240 Minuten / 300 Minuten = 80% Verfügbarkeit

Leistung

Formel: (Ideale Zykluszeit x Gesamtzahl) / Laufzeit = Leistung %

Ihre Anlage soll zum Beispiel insgesamt 200 Einheiten mit einer idealen Zykluszeit von 1 Minute pro Teil produzieren. Die Laufzeit der Schicht betrug 240 Minuten, und die Maschine produzierte in dieser Zeit 150 Stück.

Das Ergebnis: (1 x 150) / 240 = 62,5% Leistung

Qualität

Formel: Gut-Zahl / Gesamt-Zahl = Qualität %

In der letzten Sektion hat Ihre Maschine insgesamt 150 Einheiten produziert; aufgrund von Fehlern im Prozess waren jedoch nur 120 gute Einheiten ohne Fehler das Ergebnis.

Das Ergebnis: 120 / 150 = 80% Qualität

How to Use the OEE Formula

The overall equipment effectiveness formula takes all of these elements into account, factoring in all losses.

Das Ergebnis: Verfügbarkeit (0,8) x Leistung (0,625) x Qualität (0,8) = 40% OEE

Key Components in the OEE Calculation

OEE measures three key factors, as we’ve already seen: availability, performance, and quality. But how do we measure those factors? Technicians use four key components in their calculations:

• Good count: The number of high-quality parts that are produced in the given period of time. Defective or incomplete parts don’t count towards this number.
• Ideal cycle time: The shortest possible time in which you can successfully produce one good part.
• Planned production time: The amount of time, usually measured in hours, that a particular asset is scheduled to operate.
• Fully productive time: The amount of time in which an asset produces high-quality parts without defects or stoppages.

These four components are important for tracking OEE, whether we’re using the simple OEE calculation or the more detailed, preferred OEE calculation method.

Einfachste OEE-Berechnungen vs. bevorzugte OEE-Berechnungsmethode

At its most basic, the OEE calculation measures your equipment’s capacity to turn out high-quality products at a fast pace. The simplest way to calculate OEE overall is to use this formula:

OEE = (Gutmenge x Ideale Zykluszeit) / Geplante Produktionszeit

In this calculation, we’re treating OEE as a simple ratio of high-quality production time to planned production time. If an asset operates at full capacity, then its OEE score will be 100%. On the other hand, if your equipment malfunctions or slows down for any reason, the OEE score will be much lower.

For example, using the information from our example above, the OEE calculation would look like this:

OEE = (120 Einheiten x 1 Minute) / 300 Minuten = 40% OEE

However, this gives you a simplified version of the OEE KPI. This calculation is sometimes called the effective utilization rate. While it does provide useful information, it doesn’t take availability losses, such as unplanned downtime, into consideration. It also doesn’t explain why you have a low OEE score. So, although the simplified OEE does give you a snapshot of your asset’s performance, it doesn’t provide enough data to drive a better maintenance strategy.

That’s why most teams prefer to monitor this KPI using the more complex OEE formula. The preferred OEE calculation method ends up providing more detailed information, which can help shed even more light on inefficiencies:

OEE = Verfügbarkeit x Leistung x Qualität

For example, with the information from the OEE equation above, we can see which factor drives the low OEE percentage. Then, you know where to focus your team’s time and attention so that you can increase the overall OEE score.

Vorteile der Verfolgung der OEE

The benefits of tracking OEE and other maintenance metrics include improved asset utilization and improved production quality and quantity. Organizations can monitor OEE over time to help them make informed decisions about assets and their production lines. Here are some of the ways OEE tracking can benefit an organization.

1. Improved performance: Assets are expensive investments, and monitoring the OEE of each one can help organizations make changes to ensure they are using their assets in the most effective way possible.
2. A way to track asset health: Tracking OEE gives you a good overall picture of the health of an asset. If a certain asset consistently has an OEE of 75% and then it suddenly drops to 55%, that could be a good indicator that something changed and should be investigated and corrected. A dropping OEE score could also indicate a need to replace an asset.
3. Performance comparison: Tracking OEE allows you to compare the performance of similar assets to see where you may need to make improvements. It also allows for tracking employee performance on different shifts to see how your staff impacts productivity.
4. Maximized production: OEE can help identify weaknesses or bottlenecks in your production line. Finding and correcting these will result in more uptime, improved production, and lower machinery costs.

How Does OEE Tracking Benefit Lean Manufacturing?

Lean manufacturing processes focus on minimizing waste and increasing operational efficiency. That’s exactly where OEE can help.

OEE pinpoints the areas where your organization wastes resources, whether that means time, fuel, or assets. If you monitor OEE, you’ll naturally transition to a lean manufacturing strategy.

With today’s hiring challenges and the loss of skilled experts, most organizations need to learn how to make do with a lean crew. That’s just another reason to invest time and effort into the OEE calculation. Over time, it will help your team adjust to

How Does the OEE Calculation Benefit Total Productive Maintenance?

Total productive maintenance, or TPM, is all about continuous improvement. The goal is to completely eliminate unplanned downtime by steadily improving every single aspect of the maintenance process.

It’s an ambitious goal, and OEE can help. OEE is, first and foremost, a data-driven metric that lets you measure progress towards a goal. It’s an excellent way to standardize your KPIs across multiple worksites so that your whole organization is working toward the same target, using the same benchmarks.

In other words, monitoring OEE is a useful tool for anyone trying to achieve total productive maintenance. Managers use OEE to set goals and work towards industry benchmarks; they also use OEE to record baselines at each facility and then measure progress.

Of course, OEE tracking isn’t limited to the TPM approach. It’s also useful for anyone simply trying to tighten up their maintenance workflows and reduce their unplanned downtime. No matter what your maintenance goals are, using OEE in production drives a more proactive, methodical approach to reducing downtime, increasing efficiency, and lowering costs.

Was ist ein guter OEE-Berechnungswert?

Let’s say your organization’s OEE calculation yields a score of 80%. Is that good or bad? And how do you know? The answer depends on both your own facility’s baseline (is this number an improvement or degradation compared to previous scores?) and industry benchmarks (is this number higher or lower relative to industry standards?).

Is 80% a Good OEE Score?

Yes, 80% is generally considered a very good OEE score. Anything above 85% is seen as world-class by industry standards, and most organizations fall well below this number.

However, it’s also important to consider facility baselines when determining how good or bad an OEE score is. If your team had a 60% OEE score a year ago and is now seeing 80% OEE, that would be exceptional. Even 70% would be seen as a great improvement.

You can use industry standards to set goals, but it’s also important to consider what OEE scores have historically been at your facility. Any improvement is a good thing. Boosting OEE takes time, so consider what steps your team may need to make to slowly progress toward your goals.

Aktueller OEE-Wert im Vergleich zum Ausgangswert der Einrichtung

Wie jede andere Instandhaltungskennzahl ist auch die OEE ein Leistungsindikator, der sich im Laufe der Zeit verändern wird. Mit einer CMMS-Software können Sie die Ergebnisse im Laufe der Zeit leicht nachverfolgen, genau feststellen, wo und warum Produktionsverluste auftreten, und Schwerpunktbereiche identifizieren.

Aktueller OEE-Wert im Vergleich zum Industriestandard

Die OEE-Gruppen, die dem Industriestandard entsprechen, werden wie folgt bewertet:

• 100% - Perfekt
• 85% - Weltklasse
• 60% - Typisch
• 40% - Niedrig

Anything below 60% indicates potential opportunities for improvement in all three OEE factors.

Industrie-Benchmarks und Festlegung realistischer OEE-Ziele

Um einen perfekten OEE-Wert von 100 % zu erreichen, müsste Ihre Anlage oder Produktionslinie 100 % für Verfügbarkeit, Leistung und Qualität erreichen. Das würde bedeuten, dass:

• Verfügbarkeit: Die Geräte sind zu 100 % der Zeit verfügbar, ohne Unterbrechung für Einstellungen, Wartung oder Reparaturen.
• Leistung: Jedes Produkt wurde in der vorgegebenen idealen Zykluszeit hergestellt.
• Qualität: Jedes hergestellte Produkt ist perfekt und es gibt keine Nacharbeiten oder Unvollkommenheiten.

A score of 100% is unattainable in the real world. However, many OEE scores can be improved significantly. Knowing the availability, performance, and quality scores from the ideal OEE calculation above can help you set achievable benchmarks for your team on the factory floor.

Because of the OEE calculation method, having good scores in all three areas can still result in a less-than-ideal OEE score. For example, if your score across all three areas is 80%, your OEE score would be only 51.2%.

OEE benchmarks you set for your team should be attainable. If your OEE score is very poor, asking your team to jump from a 40% score to an 80% score is probably going to be discouraging and seem like an impossible ask. Instead, set a short-term goal to improve a few key areas over the next few months. Then, when reports and analytics reveal these goals are achieved, continue making improvements to your processes to ensure you can achieve improved OEE scores over the long term.

Wenn Sie Ihre Werte in jedem Bereich kennen, können Sie sich auf einige wichtige Möglichkeiten zur Verbesserung der Ergebnisse konzentrieren. Selbst kleine Änderungen können dazu beitragen, Ihren OEE-Wert erheblich zu verbessern und sich positiv auf Ihr Endergebnis auswirken.

Die sechs großen Verluste und ihre Auswirkungen auf die OEE

Sobald Sie eine Basislinie für Ihre OEE festgelegt haben und wissen, wie sie im Vergleich zu den Industriestandards abschneidet, müssen Sie sich ansehen, woher die Verluste kommen - und die größten Verluste fallen in sechs Hauptkategorien. Schauen wir uns diese genauer an:

1. Breakdown losses: Occur when operations stop or machines go idle due to failures and malfunctions, such as equipment failures, jams, or unplanned maintenance.
2. Setup and adjustment losses: These take place during planned downtimes for installing new equipment, upgrading existing equipment, or performing changeovers, like shutting down a production line to introduce new equipment.
3. Idling and minor stoppages: Result from minor issues that cause brief pauses, such as recalibrating a machine during routine maintenance or adjusting misaligned products.
4. Startup losses: Typically occur during a machine’s “warm up” period or when equipment is going through a “learning” stage. Startup losses end when the machine consistently produces quality parts.
5. Reduced speed losses: Caused by equipment faltering due to age, worn-out components, poor maintenance, or misuse, which prevents the equipment from reaching maximum speed.
6. Quality defects: Result from malfunctioning tooling or equipment, excessive wear and tear, or poor maintenance. Leads to defective products. The six big losses align neatly with the three major categories of the OEE calculation: availability, performance, and quality.

Specifically, breakdown losses and setup and adjustment losses fall under the category of availability. Idling/minor stoppages and startup losses both fall in the performance category. And reduced speed losses and quality defects align with the quality component of OEE.

If you’re recording low scores in one of these categories, you should start by drilling down and figuring out which of the six big losses might be impacting your score. For example, if your availability score is low, check to see whether you’re experiencing frequent asset breakdowns or whether you’re spending too much time installing and adjusting your equipment.

By addressing these six big losses, organizations can significantly improve their OEE and other maintenance KPIs like MTBF, MTTF, and MTTR, leading to more efficient and reliable manufacturing operations.

Strategien zur Minimierung von Verlusten

Die Verbesserung Ihres OEE-Ergebnisses kann eine Herausforderung sein, aber es ist machbar! Hier sind einige Maßnahmen, die Sie ergreifen können, um jeden der sechs häufigsten Verluste zu vermeiden.

1. Ausfallverluste können vermieden oder reduziert werden, indem mögliche Stillstandsszenarien prognostiziert und ein umfassender Plan für die vorbeugende Wartung erstellt wird, um sie zu vermeiden.
2. Rüst- und Einrichtungsverluste können durch die Planung von Produktionschargen zur effizienteren Nutzung der Anlagen verbessert werden. Der Einsatz von Techniken wie Single Minute Exchange of Die (SMED) kann dazu beitragen, die Dauer geplanter Stillstände zu verkürzen, indem schnelle Übergänge im Produktionsprozess sichergestellt werden.
3. Leerlauf und kleinere Stillstände lassen sich durch die Einführung standardisierter Prozesse und die Sicherstellung, dass die Mitarbeiter für die effiziente und effektive Durchführung von Wartungsaufgaben geschult sind, reduzieren. Wenn möglich, sollten die Mitarbeiter einfache Probleme in Echtzeit beheben, um größere Ausfälle zu vermeiden.
4. Anlaufverluste können minimiert werden, indem ihre Auswirkungen auf die Produktionslinien berücksichtigt werden. Entwickeln und dokumentieren Sie bewährte Verfahren für das Anfahren und Umrüsten von Maschinen und führen Sie vor Beginn der Produktion Prüfungen der Schmierung, Ausrichtung und Kalibrierung durch.
5. Geschwindigkeitseinbußen können vermieden werden, indem verschlissene und beschädigte Geräte so bald wie möglich ersetzt werden. Maschinenbediener sollten in ordnungsgemäßen Wartungs- und Reparaturtechniken geschult werden, um sicherzustellen, dass die Anlagen so effektiv wie möglich arbeiten.
6. Qualitätsmängel können vermieden oder reduziert werden, indem alte Geräte rechtzeitig ersetzt werden, um eine gleichbleibend hohe Produktionsqualität zu gewährleisten. Die Mitarbeiter sollten darin geschult werden, Standardbetriebsverfahren zu befolgen und zu lernen, wie sie Probleme schnell erkennen können, bevor sie sich ernsthaft auf die Produktionsqualität auswirken.

Herausforderungen bei der Verbesserung Ihrer OEE

Nun sind Verluste in Bezug auf Ihre OEE behebbar - aber sie bringen gewisse Herausforderungen mit sich, die sich wie folgt kategorisieren lassen:

1) Herausforderungen bei der Datenerhebung

• Verfügbarkeit und Zugänglichkeit von Daten: Der Zugriff auf Echtzeit-Produktionsdaten von Geräten oder die Integration von Daten aus verschiedenen Quellen kann eine Herausforderung sein. Ältere Anlagen verfügen möglicherweise nicht über die notwendigen Sensoren oder Konnektivität, um Echtzeitdaten zu liefern. Außerdem können unterschiedliche Datenquellen und Systeme Integrationsbemühungen erfordern, um die Informationen für die OEE-Analyse zu konsolidieren.
• Datenerfassung und -genauigkeit: Eine genaue und rechtzeitige Datenerfassung ist für die Berechnung der OEE entscheidend. Unternehmen können jedoch bei der konsistenten und zuverlässigen Datenerfassung auf Probleme stoßen. Probleme wie die manuelle Dateneingabe, die Abhängigkeit von Bedienereingaben oder unzureichende Datenverfolgungssysteme können zu Datenungenauigkeiten oder unvollständigen Informationen führen, die die Zuverlässigkeit der OEE-Messungen beeinträchtigen.

2) Fachliche Herausforderungen

• OEE-Metriken verstehen: Die Interpretation von OEE-Kennzahlen und das Verständnis ihrer Auswirkungen kann für Unternehmen eine Herausforderung sein. Ohne entsprechende Schulung und Kenntnisse kann es schwierig sein, die Ursachen für eine niedrige OEE zu erkennen, Prioritäten für Verbesserungsmaßnahmen zu setzen und effektive Lösungen umzusetzen. Schulung und Training zu OEE-Kennzahlen und deren Interpretation sind für eine erfolgreiche Umsetzung unerlässlich.
• Komplexität und Variabilität der Ausrüstung: Moderne Produktionsanlagen können komplex und sehr variabel sein, mit unterschiedlichen Betriebsarten, Einstellungen oder Konfigurationen. Das OEE-Management für solche Anlagen kann eine Herausforderung sein, da unterschiedliche Betriebsbedingungen zu unterschiedlichen OEE-Werten führen können. Die Berücksichtigung der Anlagenvariabilität und die Entwicklung standardisierter OEE-Metriken, die verschiedene Anlagenkonfigurationen erfassen können, kann eine komplexe Aufgabe sein.

3) Politische Herausforderungen

• Organisatorische Ausrichtung und Kultur: Die Umsetzung von OEE-Verbesserungen erfordert eine organisatorische Ausrichtung und eine Kultur, die kontinuierliche Verbesserungen unterstützt. Widerstand gegen Veränderungen, mangelnde Akzeptanz seitens der Mitarbeiter oder eine Kultur, die der kurzfristigen Produktivität Vorrang vor langfristiger Effizienz einräumt, können OEE-Initiativen behindern. Die Überwindung dieser Herausforderungen erfordert eine effektive Kommunikation, das Engagement der Mitarbeiter und die Konzentration auf die Förderung einer Kultur der kontinuierlichen Verbesserung.
• Identifizierung und Beseitigung von Ursachen: Die Ermittlung der Ursachen für eine niedrige OEE kann eine Herausforderung sein, da mehrere Faktoren zu Ineffizienzen beitragen können. Sie erfordert einen systematischen Ansatz, eine Datenanalyse und die Zusammenarbeit verschiedener Interessengruppen, darunter Bediener, Wartungspersonal und Prozessingenieure. Die genaue Identifizierung der zugrunde liegenden Probleme ist entscheidend für die Umsetzung wirksamer Korrekturmaßnahmen.

4) Herausforderungen für die Nachhaltigkeit

• Abwägen von Kompromissen: Die Verbesserung eines Aspekts der OEE (Verfügbarkeit, Leistung oder Qualität) kann manchmal zu Kompromissen in anderen Bereichen führen. So kann beispielsweise eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit (Leistung) zu höheren Fehlerraten (Qualität) führen. Unternehmen müssen diese Kompromisse sorgfältig abwägen und die Gesamtauswirkungen auf OEE und Kundenzufriedenheit berücksichtigen.
• Nachhaltige OEE-Verbesserungen: Die anfängliche Verbesserung der OEE ist eine wichtige Errungenschaft, aber die Aufrechterhaltung dieser Gewinne kann eine Herausforderung sein. Ohne den Fokus auf kontinuierliche Überwachung, Leistungsmanagement und laufende Verbesserungsmaßnahmen kann die OEE im Laufe der Zeit sinken. Die Aufrechterhaltung von Verbesserungen erfordert eine Verpflichtung zu kontinuierlichen Messungen und Analysen.

Wenn Unternehmen diese Herausforderungen erkennen und proaktiv angehen, können sie Hindernisse überwinden und eine erfolgreiche OEE-Implementierung erreichen, die zu nachhaltigen Verbesserungen führt.

OEE-Implementierungsleitfaden für Ihr Unternehmen

Bei der Einführung von OEE ist es wichtig, strategisch vorzugehen. Hier erfahren Sie, wie Sie OEE intelligent und sicher in Ihrem Betrieb einführen.

Schaffen Sie Bewusstsein und Akzeptanz. Ganz gleich, wie strategisch Ihr Plan von oben aussieht, Ihr Team wird nichts annehmen, was es nicht versteht. Schaffen Sie eine unternehmensweite Bildungsinitiative, um OEE zu erklären und zu erläutern, warum es für Ihr Team einen Unterschied macht.

Legen Sie die OEE-Metriken genau fest. Vor der Implementierung sollten Sie sich darüber im Klaren sein, wie Verfügbarkeit, Leistung und Qualität in Ihrem Betrieb definiert und gemessen werden.

Legen Sie eine Basislinie fest, auf der Sie aufbauen können. Berechnen Sie die OEE mit den aktuellen Statistiken; Sie werden die heutigen Daten als Ihren Benchmark verwenden.

Entwerfen Sie erreichbare Ziele. Was ist ein realistisches Ziel für die Verbesserung der OEE, und bis wann können Sie es erreichen?

Sammeln und organisieren Sie Daten. Für eine effektive Datenerfassung und -analyse benötigen Sie die richtigen Werkzeuge. Ein CMMS kann dabei helfen.

Verfolgen Sie einen Ansatz der kontinuierlichen Verbesserung. Wenn Sie die OEE-Daten überprüfen, nutzen Sie die gewonnenen Erkenntnisse, um sie regelmäßig zu aktualisieren. Inkrementelle Änderungen sind keine Fehler - sie sind Zeichen des Fortschritts.

Verbesserung der OEE mit einem computergestützten Instandhaltungsmanagementsystem (CMMS)

Eine der besten Möglichkeiten zur Verfolgung von Instandhaltungs-KPIs wie OEE ist der Einsatz von CMMS-Software (Computerized Maintenance Management System). Mit einem CMMS können Sie leicht Basiswerte festlegen, die Leistung messen und Verbesserungsmöglichkeiten identifizieren. Der Einsatz eines CMMS wie eMaint kann den Unterschied ausmachen, ob Ihr Unternehmen seine Instandhaltungs-KPIs über- oder unterschreitet.

Setzen Sie sich mit uns in Verbindung, um mehr darüber zu erfahren, wie eMaint Ihnen helfen kann, Ihre Wartungs-KPIs zu verbessern.