Warum ist die Kennzahl OEE so wichtig?

Aufgrund der Globalisierung der Produktion und dem zunehmenden internationalen Wettbewerbsdruck werden die optimale Ausnutzung der Leistungsfähigkeit von Produktionssystemen sowie der effiziente Einsatz der Mitarbeiter und der Nutzung deren Potentials zu immer bedeutenderen strategischen Wettbewerbsfaktoren, der einen entscheidenden Einfluss auf den zukünftigen wirtschaftlichen Erfolg der Unternehmen besitzt.

Kürzere Innovationszyklen, individuellere Produkte, geringere Stückzahlen sowie gestiegene Qualitätsansprüche erfordern permanent leistungsfähigere Produktionssysteme mit hoher Verfügbarkeit, Flexibilität und Prozesssicherheit.

Die Kennzahl OEE (Overall Equipment Effectiveness) ist ein Maß für die Wertschöpfung eines Produktionssystems, welches aus technischen Komponenten und organisatorischen Prozesse besteht.

Sie ermöglicht ein objektives Controlling in der Produktion und Instandhaltung. Sie stellt im Wesentlichen die Leistungsfähigkeit der technischen Anlagen sowie der Produktions- und Instandhaltungsprozesse anhand eines aussagekräftigen KPIs (Key Performance Indicator) dar.

 

Wie ist die OEE-Kennzahl aufgebaut?

Ausgedrückt wird die OEE-Kennzahl durch das Produkt der einzelnen Faktoren Verfügbarkeit, Produktivität und Qualität.

OEE = Nutzungsgrad x Produktivität x Qualität

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Bild: Allgemeine Bildung der OEE-Kennzahl

Die einzelnen Faktoren und somit auch die OEE Kennzahl werden dabei normalerweise in Prozent (von 0% - 100%) angegeben. Alternativ ist auch ein Wertebereich von 0 bis 1 wählbar.

 

Verfügbarkeit

Der Faktor Verfügbarkeit (Nutzungsgrad) kennzeichnet dabei, inwiefern eine Anlage ohne technische und organisatorische Störungen betrieben wird. Technische Störungen führen dabei zum Verlust von Produktionszeit. Die Ursachen sind beispielsweise, Störung wie ein Werkzeugbruch oder Stillstandszeiten aufgrund mangelnder Wartung oder Bedienfehler. Organisatorische Störung sind gekennzeichnet durch Mängel in der internen Logistik, z.B. fehlendes Material oder mangelhafte Planungen, wie beispielsweise zu hohe Rüstzeiten.

Verluste sind beispielsweise:

  • Störungen der Anlage

  • Werkzeugbruch

  • Fehlendes Material, Aufträge, Personal etc.

  • Rüsten

  • Wartungs- und Instandhaltungsaktivitäten

 

Produktivität

Der Faktor Produktivität stellt die Leistungsfähigkeit einer Anlage dar, d.h. ob mit der maximalen Geschwindigkeit gefahren wird und somit eine 100%-tige Ausbringung an Teilen/Mengen erzielt wird. Differenziert wird zwischen einem zu geringen Durchsatz (z.B. nicht optimale Maschinengeschwindigkeit) und sogenannten Kurzstillständen. Dies sind kurzfristige Unterbrechungen des Produktionsablaufes. B

Verluste sind:

  • Stillstände durch Kurzstörungen, welche nicht erfasst werden und somit nicht in den Nutzungsgrad eingehen (Beispiel: Mehrfaches Greifen eines Teiles durch eine Handhabungseinheit, was bedingt sein kann durch ungenügende Teilequalität oder ungenaue Teilebereitstellung)

  • Zu geringe Anlagengeschwindigkeit (Beispiel: falsche Parametrierung, wie nicht optimaler Vorschub an Werkzeugmaschinen)

 

Qualität

Der Faktor Qualität bestimmt die Qualitätsrate der produzierten Produkte, d.h. er stellt die Verluste einer Anlage aufgrund mangelhaft gefertigter Teilen dar. Differenziert wird zwischen Ausschuß-Teilen (defekten Teilen) und Teilen die einer Nacharbeit bedürfen (je mehr Ausschuß- oder Defekt-Teile produziert werden um so mehr sinkt dieser Faktor).

Verluste sind:

  • Ausschussteile

  • Nacharbeitsteile

 

OEE-KPI

Durch die OEE-Kennzahl wird somit in hervorragender Weise die Bewertung des gesamten Produktionssystems, bestehend aus den technischen Anlagen, den organisatorischen und qualitativen Prozessen sowie den Mitarbeitern ausgedrückt.

Durch die multiplikative Verknüpfung der oben genannten drei Faktoren ist ein effektives und effizientes Produktionssystem nur gegeben, wenn alle Einzelgrößen hohe Werte besitzen. Beispielsweise kann bei einer Qualitätsrate von 70% (d.h. von 100 Teilen sind 30 Ausschuß) auch maximal eine OEE-Zahl von 70% erreicht werden.

Die OEE-Kennzahl kann dabei auf einzelne Teilsysteme angewandt werden, aber auch durch Aggregierung gesamte Fertigungsbereiche oder Standorte betrachten. Wichtig in diesem Zusammenhang ist, dass eine starre Verkettung (ohne Puffer zwischen den Systemen) eine multiplikative Verknüpfung der einzelnen OEE-Kennzahlen erfordert. Dies bedeutet, beispielsweise, dass eine „schlechte“ Maschine in einer Kette zu einem „schlechten“ Gesamtergebnis führt. Somit sind immer ganzheitliche und übergeordnete Betrachtungen und Optimierungsmaßnahmen durchzuführen.

Im Zusammenhang mit Kennzahlen in der Produktion werden immer wieder die Schlagworte OEE, Verfügbarkeit, Nutzungsrad etc. verwendet. Insbesondere bei der OEE-Kennzahl ist zu beachten, dass hier ein Bezug zum Auftrag zwingend erforderlich ist. Denn nur so ist es möglich die Teil-Kennzahlen Produktivität und auch Qualität exakt zu ermitteln.

Welche OEE-Zahl als gut oder weniger gut angesehen wird, ist nicht pauschal an gebar. Dies ist in hohem Maße abhängig von der Fertigung. Beispielsweise sind in der Massenfertigung höherer OEE-Zahlen erreichbar als in einer eher auftragsorientierten Produktion, da bei der ersten wesentlich geringere Rüstzeiten anfallen, während bei der zweiten Art in Abhängigkeit der Losgröße hohe Rüstanteile anfallen können.

 

NEE-KPI

Neben der OEE-Kennzahl wird häufig die NEE-Kennzahl (Net Equipment Effectiveness) verwendet. Im Gegensatz zu OEE werden bei der NEE Verfügbarkeitsverluste durch organisatorische Störungen (z.B. fehlende Aufträge) nicht in der Kalkulation berücksichtigt. D.h. statt des Faktors Nutzungsgrad wird hier der Faktor Verfügbarkeit benutzt (siehe auch: Definition). Die NEE zielt somit rein auf die technische Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems ab.

 

Was sind typische OEE-Werte?

Eine Angabe von typischen OEE-Werten in Produktionsunternehmen ist nicht exakt möglich, da diese von der Branche (Prozess- oder Fertigungsindustrie) sowie von der Fertigungsart (Massen- bzw. Einzelfertigung) abhängig sind.

Eine sehr grobe Richtung zeigt die folgende Tabelle:

 
< 65%
Dieser Wert stellt eine sehr ungenügende Ausnutzung der Fertigungsressourcen, mit hohem Spielraum für Verbesserungen dar, welche auch mit geringem Aufwand realisierbar sind.
  75%
Typischer Wert in der diskreten Fertigungsindustrie.
   >85% Dies ist - auch global betrachtet . ein hervorragender OEE-Wert 

 

Ein einfaches Beispiel zur Veranschaulichung

Eine Verfügbarkeit der Anlage von 88% mit einer Produktivität von 88% ergibt bei einer Qualitätsrate von 97% ergibt lediglich eine OEE-Zahl von 75%. Dieses Beispiel zeigt deutlich, dass für eine hohe OEE-Zahl in allen drei Kriterien hohe Ergebnisse notwendig sind. Dies bedeutet anders ausgedrückt, dass 25% der Ressourcen reine Verluste darstellen und somit nicht zum Ergebnis beitragen.

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Bild: Beispiel typischer OEE-Zahlen

So erzielt man bei einer optimalen Ausnutzung der Anlagen und der Prozesse (Verfügbarkeit und Produktivität 100%) bei einem Ausschuss bei jedem 2.-ten Teil auch nur eine OEE-Kennzahl von 50%.

Eine hohe OEE-Kennzahl ist insbesondere auch notwendig um kapitalintensive Anlagen und hohe Personalkosten optimal auszunutzen. Detaillierte Angaben siehe auch unter den Beispielen. 

 

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