OEE(設備総合効率)とは
OEE(Overall Equipment Effectiveness、設備総合効率)は、機械の計画時間のうち、どれだけが理想の速度でつくられた良品に変わったかを示す指標です。TPM(全員参加の生産保全)から生まれ、リーン・エンタープライズ・インスティテュート(LEI)は、設備がどれだけ効果的に使われているかを測るTPMの指標として位置づけています。
強みは、性格の異なる3つの問題をひとつの数字にまとめられることです。止まっている機械、遅く動く機械、不良品をつくる機械です。現場では、それぞれ担当が違うことがふつうです。OEEは全員に同じ結果を見せます。
OEEが100%とは、計画した生産時間のあいだに一度も止まらず、できるだけ速く、良品だけをつくることです。実際には、この数字は成績というより地図の役割を果たし、時間がどこへ消えているかを教えてくれます。
何に使うのでしょうか。同じライン内でシフトを比べる、ロスに順位をつける、改善の効果を測る、新しい機械を求める前に問題が保全・方法・品質のどこにあるかを判断する、といった用途です。切削加工、成形、充填、組立ラインのように、サイクルが分かっている繰り返しの工程で特に効果を発揮します。
OEEの3つの要素と計算式
OEE = 時間稼働率 × 性能稼働率 × 良品率
| 要素 | 測るもの | 含まれるロス | 実用的な式 |
|---|---|---|---|
| 時間稼働率 | 機械が実際に動いた時間 | 故障、段取り、調整 | 稼働時間 ÷ 計画生産時間 |
| 性能稼働率 | 理想に対する速度 | チョコ停と速度低下 | (総生産数 × 理想サイクルタイム) ÷ 稼働時間 |
| 良品率 | 全数のうちの良品 | 不良、手直し、立ち上がり不良 | 良品数 ÷ 総生産数 |
計画生産時間とは、工場が稼働させる予定だった時間です。昼食休憩、会議、計画保全は含めません。段取り替え、資材不足、故障は、ロスなので含めます。この決まりをデータ収集の手順書に明記しないと、シフトごとに測り方が変わってしまいます。
理想サイクルタイムとは、その製品で機械が維持できる最も速いサイクルのことで、慣れ親しんだサイクルではありません。各要素は前の要素の一部なので、掛け合わせると積み重なったロスが表れます。LEIは、時間稼働率90%、性能稼働率95%、良品率99%を例に、0.90 × 0.95 × 0.99 = 84.6%と示しています。
表計算では、1シフトを1行とし、入力列を5つ(計画時間、停止時間、理想サイクルタイム、総生産数、不良数)、結果列を3つ設けます。OEEは3つのセルの積です。
数値例:手順を追って
説明用の例です。8時間のシフトは480分です。30分の昼食休憩のあと、計画時間は450分です。ラインは故障で45分止まり、405分稼働しました。理想サイクルタイムは1個あたり0.5分です。ラインは729個をつくり、そのうち20個が不良で、良品は709個でした。
| 要素 | 計算 | 結果 |
|---|---|---|
| 時間稼働率 | 405 ÷ 450 | 90.0% |
| 性能稼働率 | (729 × 0.5) ÷ 405 = 364.5 ÷ 405 | 90.0% |
| 良品率 | 709 ÷ 729 | 97.3% |
| OEE | 0.900 × 0.900 × 0.973 | 78.8% |
確認用の近道があります。OEE = (良品数 × 理想サイクルタイム) ÷ 計画生産時間 = 709 × 0.5 ÷ 450 = 354.5 ÷ 450 = 78.8%。計画した450分のうち、本当に価値を生んだのは354.5分だけでした。
残りの95.5分がどこへ行ったかを見てみましょう。ロスを分で読むほうが、パーセントより役に立ちます。どこから攻めるべきかが見えるからです。
| ロス | 計算 | 分 | ロスに占める割合 |
|---|---|---|---|
| 停止(時間稼働率) | 450 − 405 | 45.0 | 47.1% |
| 速度(性能稼働率) | 405 − 364.5 | 40.5 | 42.4% |
| 不良(良品率) | 20個 × 0.5 | 10.0 | 10.5% |
| 合計 | 450 − 354.5 | 95.5 | 100.0% |
どの要素も単独では深刻に見えません。それでも、計画した100分のうち21分以上が良品になっていません。ここでは停止と速度の重さがほぼ同じで、品質が最も小さな部分です。したがって、最初の攻め先は故障と段取り替え、2番目が速度です。
仮の試算です。保全と段取り替えの取り組みで停止が半分、45分から22.5分になれば、時間稼働率は95%(427.5 ÷ 450)に上がります。ほかの2つの要素が変わらなければ、OEEは0.95 × 0.900 × 0.973 = 83.2%になり、4.4ポイントの改善です。すでに97.3%の不良に同じ労力を使っても、得られる効果ははるかに小さくなります。
OEEの背後にある6大ロス
ロスを整理する最も一般的な方法はTPMに由来し、6大ロスを挙げます。分類は著者によって異なります。ここで示すのは、各要素と、それに取り組むツールを結びつけた実用的な整理です。
| 6大ロス | 影響する要素 | どこから始めるか |
|---|---|---|
| 設備故障 | 時間稼働率 | TPMと自主保全 |
| 段取り・調整 | 時間稼働率 | SMED |
| チョコ停・空転 | 性能稼働率 | 工程での記録と目で見る管理 |
| 速度低下 | 性能稼働率 | サイクル標準と標準作業 |
| 工程不良・手直し | 良品率 | ポカヨケとなぜなぜ分析 |
| 立ち上がりロス | 良品率 | 立ち上げ手順と設定標準 |
数秒のチョコ停は、ほとんど手書きで記録されません。OEEが高すぎるように見えたら、チョコ停を疑ってください。1シフトに40回詰まる機械でも、停止の報告書に載ることはまれです。
良いOEEとは、OEEとTEEPの違い
TPMの文献では、時間稼働率90%、性能稼働率95%、良品率99%が世界水準の目安として挙げられ、OEEにすると約85%になります。これは目安であり、万能の目標ではありません。段取り替えが長く品種が多い工程では、良いOEEがこれよりかなり低いこともあります。大切なのは、同じラインを時間の経過とともに比べることです。
| 指標 | 時間の基準 | 答える問い |
|---|---|---|
| OEE | 計画生産時間 | 稼働を計画した時間を、どれだけうまく使っているか |
| TEEP | カレンダー時間 | 機械の総能力のうち、どれだけを使っているか |
TEEP(Total Effective Equipment Performance)は、OEEにカレンダー時間の利用率を掛けたものです。例では、工場が1日1,440分のうち450分を計画するなら、利用率は31.25%で、TEEPは78.8% × 31.25% = 24.6%になります。OEEは、動いているときにラインがうまく動いているかを教え、TEEPは別の機械を買う前にシフトを増やす価値があるかを教えてくれます。
測定でよくある失敗
- 理想の速度でなく、いつもの速度を使う。式のサイクルタイムにすでに遅さが含まれていると、性能稼働率が100%近くになり、ロスが指標から消えます。
- 本当のロスを計画時間から外す。段取り替えや資材不足は計画された休みではありません。外すと数字は良くなりますが、問題は隠れます。
- 異なる機械のOEEを比べる。この指標は1つのラインを時間の経過で追うものです。製品やサイクルが違えば、順位づけは不公平になります。
- 記録を記憶に頼る。理由が記録されていない停止には優先順位をつけられません。
- 測るだけで動かない。その週の最大のロスは、担当者と期日のある行動に変えるべきで、できればPDCAサイクルで進めます。
次の一歩
- 機械を1台選びます。できればボトルネックです。
- 計画生産時間に何を含めるか、理想サイクルタイムはいくつかを書き出します。
- 2週間、シフトごとに記録します。理由つきの停止時間(分)、総生産数、不良数です。
- 3つの要素を計算し、ロスを分で表にして、最大のものに取り組みます。
- 結果を、工程の簡単なボードに掲示します。
結論を出す前に、測定を4週間繰り返してください。良いシフトや悪いシフトが1回あっても何も分かりません。傾向が大切です。最大のロスの種類が変わったら、行動計画も変える必要があります。より広い視点には、MTBFとMTTRとリードタイムの記事もご覧ください。
よくある質問
OEEの計算式は何ですか?
OEE = 時間稼働率 × 性能稼働率 × 良品率です。各要素はパーセントで、結果もパーセントです。
1シフトのOEEはどう計算しますか?
時間稼働率(稼働時間 ÷ 計画時間)、性能稼働率(総生産数 × 理想サイクルタイム ÷ 稼働時間)、良品率(良品数 ÷ 総生産数)を求め、3つを掛け合わせます。
良いOEEはどのくらいですか?
TPMの文献では、世界水準の目安として約85%が使われます。最も役立つ比較は、同じラインを時間の経過で見ることです。
OEEは100%を超えることがありますか?
理想サイクルタイムが正しければありません。100%を超える場合は、計算に使ったサイクルが機械の実際の能力より遅いという意味です。
OEEとTEEPの違いは何ですか?
OEEは計画生産時間を基準にします。TEEPはカレンダー時間を基準とし、利用率も含むため、使っていない能力が見えます。
OEEとTPMは同じものですか?
いいえ。OEEは、TPM(全員参加の生産保全)が設備の使われ方の効果を測るために用いる指標です。
ExcelでOEEを計算するには?
1シフトを1行とし、計画時間、停止時間、理想サイクルタイム、総生産数、不良数を入れ、最後の列で3つの要素の式を掛け合わせます。
参考文献
- Lean Enterprise Institute. Total Productive Maintenance (TPM). Lean Lexicon. https://www.lean.org/lexicon-terms/total-productive-maintenance/
- Lean Enterprise Institute. Cycle Time. Lean Lexicon. https://www.lean.org/lexicon-terms/cycle-time/
- NAKAJIMA, S. Introduction to TPM: Total Productive Maintenance. Cambridge, MA: Productivity Press, 1988.
- HANSEN, R. C. Overall Equipment Effectiveness: A Powerful Production/Maintenance Tool for Increased Profits. New York: Industrial Press.
特記のない限り、参考文献は英語です。
著者について
リーン生産・行動マネジメントの専門家
自動車・金属機械産業(GMおよびDana)で20年以上の経験を持ち、2006年からリーン生産を実践。SENAIの講師、ブラジルの生産性向上プログラム「Brasil Mais Produtivo」のメンターとして、50社以上でコンサルティング・研修・監査を行い、品質・生産性・人材育成を結び付けている。
