OEE là gì?
OEE (Overall Equipment Effectiveness, hiệu suất thiết bị tổng thể) cho biết bao nhiêu phần thời gian theo kế hoạch của máy biến thành chi tiết tốt được làm ở tốc độ lý tưởng. OEE xuất phát từ TPM (bảo trì năng suất toàn diện), và Lean Enterprise Institute xem nó là thước đo của TPM về mức độ hiệu quả khi sử dụng thiết bị.
Sức mạnh của OEE là gộp ba vấn đề khác nhau vào một con số: máy đang dừng, máy chạy chậm và máy làm ra chi tiết lỗi. Mỗi vấn đề thường có một người phụ trách khác nhau ở xưởng. OEE khiến mọi người cùng nhìn vào một kết quả.
OEE 100% nghĩa là chỉ làm ra chi tiết tốt, nhanh hết mức có thể, không có lần dừng nào trong thời gian sản xuất theo kế hoạch. Trong thực tế, con số này không phải điểm số mà là tấm bản đồ: nó cho thấy các phút trôi đi đâu.
Dùng để làm gì? So sánh các ca trên cùng một dây chuyền, xếp hạng tổn thất, đo tác động của một cải tiến, và quyết định vấn đề nằm ở bảo trì, phương pháp hay chất lượng trước khi ai đó xin thêm máy. Phù hợp nhất với các quy trình lặp lại có chu kỳ đã biết như gia công, đúc ép, chiết rót và dây chuyền lắp ráp.
Ba yếu tố của OEE và công thức
OEE = Độ sẵn sàng × Hiệu suất × Chất lượng
| Yếu tố | Đo điều gì | Tổn thất bao gồm | Công thức thực hành |
|---|---|---|---|
| Độ sẵn sàng | Thời gian máy thực sự chạy | Hỏng hóc, setup và chỉnh máy | Thời gian chạy ÷ thời gian sản xuất theo kế hoạch |
| Hiệu suất | Tốc độ so với lý tưởng | Dừng nhỏ và giảm tốc độ | (Tổng số lượng × chu kỳ lý tưởng) ÷ thời gian chạy |
| Chất lượng | Chi tiết tốt trên tổng số | Phế phẩm, làm lại và loại bỏ lúc khởi động | Số lượng tốt ÷ tổng số lượng |
Thời gian sản xuất theo kế hoạch là thời gian nhà máy dự định chạy. Giờ nghỉ ăn, họp và bảo trì định kỳ không tính. Chuyển đổi mã hàng, thiếu vật tư và hỏng hóc vẫn tính vì đó là tổn thất. Hãy ghi quy tắc này vào quy trình thu thập dữ liệu, nếu không mỗi ca sẽ đo một kiểu.
Chu kỳ lý tưởng là chu kỳ nhanh nhất mà máy duy trì được với sản phẩm đó, không phải chu kỳ mọi người đã quen. Vì mỗi yếu tố là một phần của yếu tố trước, tích của chúng phản ánh tổn thất dồn lại. Lean Enterprise Institute minh họa bằng độ sẵn sàng 90%, hiệu suất 95% và chất lượng 99%, cho 0,90 × 0,95 × 0,99 = 84,6%.
Trong bảng tính, dùng một hàng cho mỗi ca với năm cột nhập liệu (thời gian kế hoạch, thời gian dừng, chu kỳ lý tưởng, tổng số lượng, số lượng lỗi) và ba cột kết quả. OEE là tích của ba ô đó.
Ví dụ tính toán từng bước
Ví dụ minh họa. Một ca 8 giờ có 480 phút. Sau 30 phút nghỉ ăn, có 450 phút theo kế hoạch. Dây chuyền dừng 45 phút vì hỏng hóc nên chạy 405 phút. Chu kỳ lý tưởng là 0,5 phút mỗi chi tiết. Dây chuyền làm 729 chi tiết, trong đó 20 là phế phẩm, còn 709 chi tiết tốt.
| Yếu tố | Phép tính | Kết quả |
|---|---|---|
| Độ sẵn sàng | 405 ÷ 450 | 90,0% |
| Hiệu suất | (729 × 0,5) ÷ 405 = 364,5 ÷ 405 | 90,0% |
| Chất lượng | 709 ÷ 729 | 97,3% |
| OEE | 0,900 × 0,900 × 0,973 | 78,8% |
Cách tắt để kiểm tra: OEE = (số lượng tốt × chu kỳ lý tưởng) ÷ thời gian sản xuất theo kế hoạch = 709 × 0,5 ÷ 450 = 354,5 ÷ 450 = 78,8%. Trong 450 phút theo kế hoạch, chỉ 354,5 phút thực sự có ích.
Giờ hãy xem 95,5 phút còn lại đi đâu. Đọc tổn thất bằng phút hữu ích hơn đọc phần trăm, vì nó cho thấy nên tấn công từ đâu trước.
| Tổn thất | Phép tính | Phút | Tỷ trọng tổn thất |
|---|---|---|---|
| Dừng máy (độ sẵn sàng) | 450 − 405 | 45,0 | 47,1% |
| Tốc độ (hiệu suất) | 405 − 364,5 | 40,5 | 42,4% |
| Phế phẩm (chất lượng) | 20 chi tiết × 0,5 | 10,0 | 10,5% |
| Tổng | 450 − 354,5 | 95,5 | 100,0% |
Không yếu tố nào tự nó trông nghiêm trọng. Vậy mà trong mỗi 100 phút theo kế hoạch, hơn 21 phút không biến thành chi tiết tốt. Ở đây dừng máy và tốc độ nặng gần bằng nhau, còn chất lượng là phần nhỏ nhất. Do đó đợt tấn công đầu tiên nhắm vào hỏng hóc và chuyển đổi mã hàng, đợt thứ hai vào tốc độ.
Giả định minh họa: nếu bảo trì và công việc cải tiến chuyển đổi giảm một nửa thời gian dừng, từ 45 xuống 22,5 phút, độ sẵn sàng tăng lên 95% (427,5 ÷ 450). Hai yếu tố còn lại giữ nguyên, OEE thành 0,95 × 0,900 × 0,973 = 83,2%, tăng 4,4 điểm. Cùng công sức đó đổ vào phế phẩm, vốn đã ở mức 97,3%, sẽ mang lại ít hơn nhiều.
Sáu tổn thất lớn đằng sau OEE
Cách phổ biến nhất để sắp xếp tổn thất đến từ TPM và gọi tên sáu tổn thất lớn. Cách phân loại khác nhau giữa các tác giả; đây là cách sắp xếp thực dụng, gắn với từng yếu tố và một công cụ để xử lý.
| Tổn thất lớn | Yếu tố bị ảnh hưởng | Bắt đầu từ đâu |
|---|---|---|
| Hỏng thiết bị | Độ sẵn sàng | TPM và bảo trì tự quản |
| Setup và chỉnh máy | Độ sẵn sàng | SMED |
| Chạy không tải và dừng nhỏ | Hiệu suất | Ghi chép tại trạm và quản lý trực quan |
| Giảm tốc độ | Hiệu suất | Chuẩn chu kỳ và công việc tiêu chuẩn |
| Lỗi quy trình và làm lại | Chất lượng | Poka-yoke và 5 Why |
| Loại bỏ lúc khởi động | Chất lượng | Quy trình khởi động và tiêu chuẩn cài đặt |
Những lần dừng nhỏ vài giây gần như không bao giờ được ghi tay. Nếu OEE của bạn trông quá cao, hãy nghi ngờ chúng: một máy kẹt 40 lần mỗi ca hiếm khi xuất hiện trong báo cáo dừng máy.
OEE thế nào là tốt, và OEE so với TEEP
Tài liệu TPM nêu độ sẵn sàng 90%, hiệu suất 95% và chất lượng 99% làm mốc đẳng cấp thế giới, tương đương khoảng 85% OEE. Hãy coi đó là mốc tham chiếu chứ không phải mục tiêu chung. Một quy trình có chuyển đổi dài và chủng loại lớn có thể có OEE tốt thấp hơn nhiều. Điều quan trọng là so sánh cùng một dây chuyền theo thời gian.
| Chỉ số | Cơ sở thời gian | Câu hỏi nó trả lời |
|---|---|---|
| OEE | Thời gian sản xuất theo kế hoạch | Tôi dùng tốt đến đâu thời gian mình đã dự định chạy? |
| TEEP | Thời gian lịch | Tôi đang dùng bao nhiêu phần công suất tổng của máy? |
TEEP (Total Effective Equipment Performance) là OEE nhân với mức sử dụng thời gian lịch. Với ví dụ trên: nếu nhà máy lên kế hoạch 450 trong 1.440 phút mỗi ngày, mức sử dụng là 31,25% và TEEP là 78,8% × 31,25% = 24,6%. OEE cho biết dây chuyền chạy có tốt không khi nó chạy; TEEP cho biết có đáng chạy thêm ca trước khi mua máy khác hay không.
Sai lầm thường gặp khi đo
- Dùng tốc độ quen thuộc thay vì tốc độ lý tưởng. Nếu chu kỳ trong công thức đã chứa sự chậm chạp, hiệu suất ở gần 100% và tổn thất biến mất khỏi chỉ số.
- Loại tổn thất thật ra khỏi thời gian kế hoạch. Chuyển đổi mã hàng và thiếu vật tư không phải thời gian nghỉ theo kế hoạch; loại chúng làm đẹp con số và che giấu vấn đề.
- So sánh OEE giữa các máy khác nhau. Chỉ số theo dõi một dây chuyền theo thời gian; sản phẩm và chu kỳ khác nhau khiến bảng xếp hạng không công bằng.
- Dựa vào trí nhớ khi ghi chép. Một lần dừng không có lý do được ghi lại thì không thể ưu tiên.
- Đo mà không hành động. Tổn thất lớn nhất trong tuần phải thành một hành động có người phụ trách và thời hạn, lý tưởng là trong chu trình PDCA.
Bước tiếp theo
- Chọn một máy, tốt nhất là điểm nghẽn.
- Viết ra điều gì được tính vào thời gian sản xuất theo kế hoạch và chu kỳ lý tưởng là bao nhiêu.
- Ghi chép hai tuần, theo ca: số phút dừng kèm lý do, tổng số chi tiết và số chi tiết lỗi.
- Tính ba yếu tố, lập bảng tổn thất theo phút và tấn công tổn thất lớn nhất.
- Dán kết quả tại trạm trên một tấm bảng đơn giản.
Lặp lại việc đo trong bốn tuần trước khi kết luận. Một ca tốt hay xấu không nói lên điều gì; xu hướng mới nói lên. Khi tổn thất lớn nhất đổi loại, kế hoạch hành động cũng phải đổi. Để có bức tranh rộng hơn, hãy đọc thêm về MTBF và MTTR và lead time.
Câu hỏi thường gặp
Công thức OEE là gì?
OEE = Độ sẵn sàng × Hiệu suất × Chất lượng. Mỗi yếu tố là một tỷ lệ phần trăm, kết quả cũng vậy.
Tính OEE cho một ca như thế nào?
Tính độ sẵn sàng (thời gian chạy ÷ thời gian kế hoạch), hiệu suất (tổng số lượng × chu kỳ lý tưởng ÷ thời gian chạy) và chất lượng (số lượng tốt ÷ tổng số lượng), rồi nhân ba giá trị.
OEE bao nhiêu là tốt?
Tài liệu TPM dùng khoảng 85% làm mốc đẳng cấp thế giới. So sánh hữu ích nhất là cùng một dây chuyền theo thời gian.
OEE có thể vượt 100% không?
Không, nếu chu kỳ lý tưởng đúng. Kết quả trên 100% nghĩa là chu kỳ dùng trong phép tính chậm hơn năng lực thực tế của máy.
OEE khác TEEP thế nào?
OEE lấy thời gian sản xuất theo kế hoạch làm cơ sở. TEEP lấy thời gian lịch và bao gồm mức sử dụng, cho thấy công suất chưa dùng.
OEE và TPM có giống nhau không?
Không. OEE là chỉ số mà TPM, bảo trì năng suất toàn diện, dùng để đo mức độ hiệu quả khi sử dụng thiết bị.
Tính OEE trong Excel thế nào?
Dùng một hàng cho mỗi ca gồm thời gian kế hoạch, thời gian dừng, chu kỳ lý tưởng, tổng số lượng và số lượng lỗi, rồi ba công thức yếu tố được nhân ở cột cuối.
Nguồn tham khảo
- 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.
Các nguồn bằng tiếng Anh, trừ khi có ghi chú khác.
Về tác giả
Chuyên gia Lean Manufacturing và quản trị hành vi
Hơn 20 năm trong ngành ô tô và cơ khí kim loại (GM và Dana), thực hành Lean Manufacturing từ năm 2006. Là giảng viên SENAI và cố vấn của chương trình Brasil Mais Produtivo (Brazil), ông đã tư vấn, đào tạo và đánh giá cho hơn 50 doanh nghiệp, kết hợp chất lượng, năng suất và phát triển con người.
