乳品生产线效率快速统计方法设计2024-09-04

0 引言

设备效率的统计方法多种多样,不同的目标管理可能采用不同方法,如总效率OEE(Overall Equipment Effectiveness,设备综合效率)、TEEP(Total Effective Efficiency of Production,完全有效生产率)、设备故障率、设备产出率、设备利用率等,虽然一些方法能够全方面反映设备状况,但实际统计中存在大量数据处理以及时间类别的区分工作,存在复杂性、多样性和滞后性。乳品企业生产线众多,产品品种多样,对于产线效率统计,如果没有应用数据自动化统计模块,统计要细致,存在操作难度大、耗时长、出错率高等问题。由于一线操作工衡算设备效率只需数据呈现后做横向同比与环比,追求简单快速统计的同时又能直观地得出统计结论,帮助定性推算设备运行状态、查找故障点,因此将精力放在解决故障、提升效率和质量方面。

1 生产效率与机械效率的定义

管理角度不同,每一条生产线和工厂实际所属环境不同,对效率的研究角度就有所不同。为了更好地进行比较和研究,需要明确生产线效率的定义。

(1)生产效率是将所有外部原因的停机时间排除,如设备闲置、维护保养、洗机、供料中断、中途休息等时间因素排除。在这个时间段内,设备在隔绝外部因素的情况下运转,因此这个指标直接体现了灌装生产线和设备和维护部门管理水平,可用于评价灌装线操作人员和维修人员的绩效。生产效率=成品产量÷额定速度×(总时间-无灌装停机时间-计划停机时间-外部停机时间)×100%。

(2)机械效率是将所有除机器以外的停机时间因素排除,计算出的机械效率,直接体现设备的运行状态与设备管理水平。机械效率=成品产量÷额定速度×(总时间-无灌装停机时间-计划停机时间-外部停机时间-外部停机时间-非机器原因的停机时长)×100%。

持续达到生产线的额定能力,是每条生产线管理和操作人员的目标。但是在大多数情况下,由于瓶颈机台的存在,各生产线无法达到其额定能力。生产效率一般会受到如设备故障、品种切换等因素影响,而机械效率则只与设备方面的原因有关,剔除了设备以外的其他原因,波动只受设备状态影响。通常情况下机械效率的统计值略高于生产效率,但两者均低于100%。

2 乳品加工线效率统计应用现状

一线设备维修工比较关注设备机械效率,而生产QA(Quality Assurance,品质保证)关注设备机械效率的同时也关注生产效率或组织效率,通常需要分开单独统计。传统的统计方法是,通过产品与时间直除或运行时间与总时间直除的方式,最简单但结果不精确,并且当效率结果偏低需要追溯原因时比较困难。因此,需要对效率有一个直观的分析过程,以建立起快速的统计方法。

乳品设备效率统计应用广泛,设备效率可制作成日趋势、月趋势、年趋势图作为日常监控,来衡量设备的状态。如果曲线平缓稳定,说明设备状态良好;如果曲线剧烈波动,则说明需要及时推进设备保养或将保养时点提前,防范机器的系统性崩溃风险。也可作为保养点的建立的依据,助力于TPM(Total Productive Maintenance,全员维护保养)管理升级。此外,对于乳品生产线更新换代,新布局的设备线也需要前期计划,需要这两个指标为设备验收提供参考。另外,设备效率也能从侧面反映出企业的管理水平、成本高低和经营利润。

3 乳品生产线效率快速统计方法建立

3.1 制定效率统计分析表

利用Excel表格设计,只需自动输入当天故障时间段与故障内容,表格智能化统计出机械效率与生产效率,大大提高生产线效率统计速度。

需要培训一线机手规范填写生产线效率统计表,记录每次停机项目,表格每一行代表一个停机内容,包括停机开始时点、停机结束时点、停机时长(可以通过公式自动统计)、故障停机原因细分为生产操作原因的停机与机器原因的停机。本文设计的某生产线效率统计表格如图1所示。

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图1 某生产线效率统计表格示例

3.2 查找相应资料,获取相应设备信息

获取设备的额定设计工作能力,设立统计基准。例如:设备全速运行,每小时能够正常生产产品数量,设备的统计能力是20 000份/h。这说明每小时最高可以生产20 000份产品。

3.3 表格添加计算公式

Excel表格如图2所示,其中浅色区域为当班输入的停机数据单元格,需要人工录入;稍深色区域为公式自动生产数据区域,只要在相应的单元格中编辑公式,就能自动计算出相应栏目的数值。

相关概念及公式如表1所示。

3.4 统计方案验证

(1)将生产线效率统计模板交于操作工记录,按要求登记数据,签名确认。要求其真实记录各生产线所有因素造成的停机时间。

(2)将操作工记录的生产故障停机数据输入表格浅色区域,验证是否能够自动计算效率。对比人工计算结果,是否存在偏差,如果结果一致,说明制作的快速统计表格成功完成。如果需要比较精确的数据,如设备验收时,可以安排多人进行平行统计,最终结果取平均值,消除人为误差。

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图2 Excel表中效率自动统计表格布局

表1 所涉及的概念及计算示例

表格图

3.5 绘制设备运行状态效率图

设备运行效率图能够直观反映设备运行状态,其中机械效率与生产效率的差值,即两折线纵向的距离,表示非设备因素的影响,如设备操作熟练度、品种切换的速度、开机准备时间、包材原因等(图3)。

(1)机械效率曲线反映的是设备本身的性能,理想状态下位于高位、趋向一条直线,说明设备非常稳定。但如果是折线且波动大、起伏不定,说明设备状态不稳定,需要关注设备故障部位并加以维护保养和整改。

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图3 B2整线生产效率与机械效率每日趋势

(2)生产效率曲线反映的是综合生产总效率,包括设备本身性能和操作水平、包材适应机器状况等。理想的生产效率曲线状态也是位于高位、趋向一条直线,说明生产顺畅、速度稳定。如果是折线且波动大、起伏不定,说明生产不顺畅,需要排查多个方面的原因。

4 结束语

设备效率统计表格的设计与应用,不仅提升了现场效率统计速度,生产结束后还能快速分析数据,实用性强、针对性高,对于日常设备管理及监控有着巨大作用。同时还可以用于监督新设备调试期间的效率、监测效率,提升QC小组的活动效果。在现场管理活动中,这种记录式统计步骤程序简单,倒逼操作工对设备每一个停机点增加关注与剖析,加强对设备认知,进一步为快速提升效率、产品满足市场供应提供保障。