12 kluczowych wskaźników efektywności (KPI) w produkcji, które mają znaczenie dla fabryki wyposażonej w 10–20 maszyn
Bez pulpitów wskaźników KPI dotyczących produkcji fabryka wyposażona w maszyny typu 10-20 może stracić 20–30% wydajności z powodu przestojów, spadków prędkości, odpadów oraz rozbieżności między planem a rzeczywistymi wynikami. Najtrudniejsze jest zorientowanie się, jakie straty faktycznie występują, zanim będzie za późno na podjęcie działań.
Plany w programie Excel mogą zawierać informacje o kolejności zadań, celach i planie zatrudnienia. Na hali produkcyjnej widoczne są stany maszyn, przyczyny przestojów, cele produkcyjne oraz przyczyny powstawania odpadów – często jednak zbyt późno, jeśli dane są gromadzone dopiero po zakończeniu zmiany. Niniejszy przewodnik skupia się na 12 wskaźnikach KPI dla produkcji, które pomagają kierownikom produkcji powiązać codzienną pracę z rzeczywistą wydajnością. Celem jest stworzenie praktycznego zestawu wskaźników KPI, a nie długiej listy metryk.
Aby na własne oczy przekonać się, jak działa monitorowanie stanu maszyn w czasie rzeczywistym oraz porównanie wyników z planem, wypróbuj bezpłatną wersję demonstracyjną bez żadnych zobowiązań finansowych.
Które wskaźniki KPI w produkcji mają faktycznie znaczenie?
Przydatne wskaźniki KPI to takie, które wyjaśniają cztery problemy: stracony czas, utratę prędkości, spadek jakości oraz ryzyko związane z dostawą. Jeśli dany wskaźnik KPI nie pomaga zespołowi zidentyfikować ani ograniczyć którejkolwiek z tych strat, prawdopodobnie nie powinien znaleźć się na pierwszym pulpicie nawigacyjnym. Skorzystaj z tej perspektywy, aby pogrupować 12 wskaźników KPI:
Wskaźniki efektywności (KPI): OEE, TEEP, dostępność, wydajność oraz wydajność przy pierwszym przejściu lub jakość pokazują, w jakim stopniu faktycznie wykorzystywane są moce produkcyjne.
Wskaźniki kluczowe niezawodności: MTBF i MTTR pokazują, jak często maszyny ulegają awariom i ile czasu zajmuje przywrócenie ich sprawności.
Wskaźniki KPI dotyczące przestojów: Planowane i nieplanowane przestoje Liczba godzin i najczęstsze przyczyny przestojów pokazują, gdzie traci się czas produkcyjny podczas zmiany.
Kluczowe wskaźniki efektywności (KPI) dotyczące produkcji i dostaw: przepustowość, terminowość dostaw oraz wskaźnik braku jakości łączą wyniki hali produkcyjnej z realizacją zamówień, zobowiązaniami wobec klientów oraz marżą.
Zacznij od grupy wskaźników KPI, która odpowiada aktualnym ograniczeniom produkcyjnym. Fabryka, która nie dotrzymuje terminów realizacji zamówień, potrzebuje przede wszystkim wglądu w dostawy i przepustowość, natomiast linia produkcyjna, na której często dochodzi do przestojów, potrzebuje przede wszystkim danych dotyczących przestojów i niezawodności.
Czym jest pulpit produkcyjny?
Pulpit produkcyjny to podgląd wyników produkcji w czasie rzeczywistym. Łączy on w jednym miejscu sygnały z maszyn, dane wprowadzane przez operatorów, wartości docelowe, informacje o przestojach oraz dane dotyczące jakości, dzięki czemu zespoły mogą na bieżąco śledzić aktualną sytuację. Przydatny pulpit OEE powinien przedstawiać:
Aktualny stan maszyny: w trakcie pracy, zatrzymana, w stanie spoczynku, w trakcie przełączania lub inny stan uzgodniony przez zespół.
Postęp w stosunku do celu: rzeczywista wydajność w porównaniu z celem zmiany, celem zamówienia lub planowanym tempem produkcji.
Aktywne zatrzymania: która maszyna jest obecnie zatrzymana, jak długo trwa zatrzymanie oraz czy potrzebna jest pomoc.
Przyczyny przestojów: przyczyny wybrane przez operatora, takie jak brak materiału, wymiana narzędzia, awaria lub oczekiwanie na zatwierdzenie.
Odpady i przyczyny odrzucenia: straty jakościowe, które zmniejszają ilość produktów nadających się do sprzedaży.
Widoki ról: operatorzy, kierownicy zmiany, pracownicy utrzymania ruchu, planiści i kierownictwo mają dostęp do informacji niezbędnych do wykonywania swoich obowiązków.
Dla kierownika produkcji rutynowe czynności związane z korzystaniem z pulpitu nawigacyjnego są proste: sprawdzenie aktualnego stanu maszyn, porównanie wydajności z planem na daną zmianę, a następnie podjęcie działań w przypadku aktywnych przestojów przed zakończeniem zmiany. Wzory wraz z analizą przestojów przychodzą na później. Najpierw pulpit wymaga wiarygodnych danych źródłowych pochodzących z maszyn i od operatorów, ponieważ przejrzyste wykresy wskaźników KPI zależą od dokładnych danych dotyczących zdarzeń na hali produkcyjnej.
Wskaźniki efektywności (KPI)
Wskaźniki efektywności (KPI) pokazują, jaką ilość użytecznej produkcji fabryka uzyskuje przy wykorzystaniu dostępnego czasu, maszyn i materiałów.
Warto stosować te wskaźniki KPI łącznie. Wskaźnik OEE pokazuje ogólną efektywność, natomiast wskaźniki TEEP, dostępność, wydajność i wskaźnik wydajności przy pierwszym przejściu wskazują, gdzie występują straty.
1. OEE
Ogólna efektywność sprzętu, czyli OEE, to główny wskaźnik określający, jak skutecznie maszyna przekształca zaplanowany czas produkcji w produkty końcowe.
Na przykład maszyna o dostępności na poziomie 87,5%, wydajności 85% i jakości 90% ma wskaźnik OEE wynoszący około 66,9%.
Pojedynczy wskaźnik OEE należy traktować jako punkt wyjścia, a nie jako ostateczną odpowiedź. Zakład produkcyjny może osiągać ten sam wskaźnik OEE z bardzo różnych powodów:
Niska dostępność: Maszyna traci czas z powodu awarii, przestojów związanych z zmianą produkcji, oczekiwania lub braku materiałów.
Niska wydajność: Maszyna działa, ale wolniej niż wynosi jej idealny czas cyklu lub z częstymi mikrozatrzymaniami.
Niska jakość: Maszyna wytwarza odpady lub wymaga ponownej obróbki, więc jej wydajność nie może być zaliczona do produkcji dobrej jakości.
GlobalReader okazuje się tu przydatny, ponieważ sygnały z maszyn rejestrują stan pracy i wydajność, podczas gdy dane wprowadzane przez operatorów wyjaśniają przyczyny przestojów. Takie połączenie pomaga zespołom oddzielić wynik od przyczyn, które za nim stoją.
2. TEEP
Całkowita efektywna wydajność sprzętu, czyli TEEP, pokazuje, jaka część całkowitego dostępnego czasu kalendarzowego maszyny jest wykorzystywana na wydajną produkcję.
Wskaźnik OEE uwzględnia zaplanowany czas produkcji. Wskaźnik TEEP natomiast bierze pod uwagę to, czy fabryka w ogóle wystarczająco wykorzystuje daną maszynę.
Dzięki temu program TEEP sprawdza się w fabryce produkującej 10–20 maszyn, gdzie pozwala porównać planowaną wydajność z rzeczywistym wykorzystaniem.
Linia produkcyjna może osiągać zadowalający wskaźnik OEE podczas zaplanowanych zmian, ale mimo to pozostawiać niewykorzystane moce produkcyjne wieczorami, w weekendy lub w okresach przestoju maszyn.
Przykład:
Łączny czas kalendarzowy: 1 440 minut w ciągu dnia
Planowany czas produkcji: 480 minut na jedną zmianę
Wykorzystanie: 480 / 1 440 = 33,3%
Wskaźnik OEE w trakcie zmiany: 70%
TEEP: 33,3% × 70% = 23,3%
TEEP pomaga kierownictwu omówić kwestię niewykorzystanego potencjału bez konieczności natychmiastowego zakupu dodatkowych maszyn. Rozwiązaniem może być lepsze planowanie, zmniejszenie liczby przestawień, wprowadzenie dodatkowych zmian lub przeniesienie pracy na niewykorzystane zasoby.
3. Dostępność
Dostępność to stosunek rzeczywistego czasu pracy do planowanego czasu produkcji, wyrażony w procentach.
Czas pracy to zaplanowany czas produkcji pomniejszony o przestoje w ramach zaplanowanego przedziału czasowego. Zaplanowany czas produkcji nie obejmuje wcześniej zaplanowanych przerw, podczas których maszyna zgodnie z założeniami nigdy nie miała pracować.
Przykład dla jednej 8-godzinnej zmiany:
Planowany czas produkcji: 480 minut
Odnotowany czas przestoju: 60 minut
Podział czasu przestoju: 45 minut nieplanowanej awarii, 15 minut na zmianę konfiguracji
Czas pracy: 420 minut
Dostępność: 420 / 480 × 100 = 87,5%
Wskaźniki porównawcze są pomocne tylko wtedy, gdy zespoły obliczają je w spójny sposób. Traktuj wysokie wartości docelowe wskaźnika OEE i dostępności jako cele, które należy porównywać z własnym poziomem odniesienia, a nie jako oderwane od kontekstu liczby określające, czy cel został osiągnięty, czy nie.
Niska dostępność zazwyczaj wskazuje na powtarzające się awarie, długie czasy przestojów, czasy oczekiwania lub opóźnienia w reagowaniu na zatrzymania. Poprawa dostępności zaczyna się od dokładnego ustalenia przyczyn przestojów, a nie tylko od obniżenia wartości docelowej w raporcie.
4. Wydajność
Wskaźnik wydajności porównuje rzeczywistą prędkość produkcji z teoretyczną prędkością maksymalną w dostępnym czasie pracy. Maksymalną możliwą wydajność należy ustalać na podstawie idealnego czasu cyklu maszyny lub specyfikacji technicznej. Średnie historyczne mogą maskować straty, ponieważ wcześniejsze spowolnienia pracy są traktowane jako normalne.
Rzeczywista wydajność obejmuje liczbę jednostek wyprodukowanych w dostępnym czasie, w tym produkcję realizowaną przy zmniejszonej prędkości.
Spadki wydajności wynikają zazwyczaj z trzech przyczyn:
Mikroprzerwy: Krótkie przerwy, które zakłócają rytm pracy, ale niekoniecznie powodują wpisanie formalnego zapisu o przestoju.
Powolne cykle: Maszyna pracuje z prędkością niższą od idealnej z powodu zużycia oprzyrządowania, ostrożnych ustawień, problemów z materiałem lub korekt wprowadzanych przez operatora.
Usterki związane z uruchomieniem i ponownym uruchomieniem: Maszyna pracuje niestabilnie po zatrzymaniu, zmianie produktu lub regulacji.
Mikroprzerwy i powolne cykle mogą powodować ukryte straty wydajności. Łatwo przeoczyć te straty, ponieważ maszyna nadal sprawia wrażenie, jakby działała.
Przykład z rozwiązaniem:
Teoretyczna maksymalna wydajność: 1 000 sztuk na zmianę
Rzeczywista produkcja: 850 sztuk
Wydajność: 850 / 1 000 × 100 = 85%
Wynik wydajności na poziomie 85% oznacza, że maszyna wyprodukowała o 150 sztuk mniej niż pozwalała na to jej idealna prędkość robocza w dostępnym czasie.
5. Wydajność pierwszego przejścia / Jakość
Wydajność pierwszego przejścia, czyli FPY, to odsetek jednostek wyprodukowanych zgodnie ze specyfikacją już za pierwszym razem, bez konieczności ponownej obróbki lub odrzucenia. FPY jest ściśle powiązany ze składnikiem „Jakość” w wskaźniku OEE. Jakość określa, jaka część produkcji jest produkcją dobrą, natomiast FPY zwiększa presję, wykluczając jednostki wymagające ponownej obróbki.
Dwa rodzaje strat obniżają wskaźnik FPY:
Jednostki złomowe: Części, których nie da się odzyskać i które należy zutylizować.
Przerobione elementy: Części wymagające dodatkowej obróbki, zanim spełnią wymagania specyfikacji.
Niski wskaźnik FPY zazwyczaj wskazuje na niestabilność procesu, a nie tylko na wadliwe części. Urządzenia działające poza zakresem specyfikacji, niekonsekwentne ustawienia, wahania jakości materiałów lub niejasne instrukcje dla operatorów – wszystkie te czynniki mogą przejawiać się w postaci niższej jakości przy pierwszym przejściu.
Należy monitorować wskaźnik FPY wraz ze wskaźnikiem odsetka odpadów oraz wskaźnikiem jakości OEE. Razem pokazują one, czy wzrost wydajności wynika z usprawnienia procesu, czy też z tego, że zespoły poświęcają więcej czasu na usuwanie wad.
Wskaźniki kluczowe niezawodności
Wskaźniki KPI dotyczące niezawodności pokazują, czy maszyny mogą działać bez przerw między awariami oraz jak szybko serwis techniczny jest w stanie przywrócić produkcję po awarii.
W przypadku fabryki z 10–20 maszynami warto zacząć od wskaźników MTBF i MTTR. Wskaźniki te bezpośrednio łączą prace konserwacyjne z dostępnością, wskaźnikiem OEE oraz dzienną wydajnością.
6. MTBF i 7. MTTR
Skrót MTBF oznacza średni czas między awariami (Mean Time Between Failures). Wskaźnik ten określa średni czas pracy urządzenia między kolejnymi awariami. Skrót MTTR oznacza średni czas naprawy (Mean Time To Repair). Wskaźnik ten określa średni czas trwania naprawy od momentu wystąpienia awarii do przywrócenia urządzenia do stanu gotowości produkcyjnej.
Na wskaźnik MTBF wpływają przede wszystkim konserwacja zapobiegawcza, harmonogramy smarowania, wiek podzespołów oraz to, czy maszyny pracują po upływie zalecanych terminów przeglądów.
Na wskaźnik MTTR wpływają przede wszystkim dostępność części zamiennych, szybkość diagnozowania usterek, umiejętności techników oraz to, jak szybko odpowiednia osoba zorientuje się, że doszło do przestoju.
Śledź średnie wartości dla poszczególnych maszyn, linii produkcyjnych lub grup aktywów. Łączenie danych dotyczących starych i nowych maszyn oraz różnych cykli pracy w jedną wartość uniemożliwia zidentyfikowanie sprzętu wymagającego uwagi.
Należy rozpatrywać wskaźniki MTBF i MTTR łącznie:
Wzrost wskaźnika MTBF zazwyczaj oznacza, że awarie zdarzają się coraz rzadziej, często dlatego, że rutynowe czynności konserwacyjne pozwalają wykrywać problemy na wcześniejszym etapie.
Spadek wskaźnika MTBF może wskazywać na zużycie elementów, niewystarczające smarowanie, trudne warunki eksploatacji lub pominięte przeglądy.
Wysoki wskaźnik MTTR oznacza, że przywrócenie sprawności przebiega zbyt wolno, nawet jeśli awarie zdarzają się rzadko.
Niski wskaźnik MTTR przy malejącym wskaźniku MTBF oznacza, że służby serwisowe reagują szybko, ale przyczyna źródłowa nadal się powtarza.
Maszyna, która psuje się raz w miesiącu, ale jej naprawa zajmuje 8 godzin, może mieć większy negatywny wpływ na terminowość dostaw niż maszyna, która ulega krótkim, częstym awariom. Praktyczne śledzenie przestojów wymaga precyzyjnych znaczników czasu, a nie polegania na pamięci. Należy rejestrować moment wystąpienia awarii, powiadomienia działu konserwacji, rozpoczęcia naprawy oraz momentu, w którym maszyna jest ponownie gotowa do pracy.
Ustal zasady przed uruchomieniem pulpitu nawigacyjnego:
Zdefiniuj pojęcie „awarii”. Odróżnij awarie od planowanych przestojów, zmian produkcji, czyszczenia oraz oczekiwania na materiały.
Należy stosować spójne stany maszyn. Stany „w trakcie pracy”, „zatrzymana”, „planowane zatrzymanie”, „awaria”, „konfiguracja” i „bezczynność” powinny oznaczać to samo we wszystkich zmianach.
Powiązaj przyczyny zatrzymania z naprawami. Kod usterki bez podanej przyczyny wskazuje jedynie, że stracono czas, ale nie podpowiada, co należy naprawić.
Co tydzień analizuj powtarzające się awarie. Wskaźnik MTBF poprawia się tylko wtedy, gdy powtarzające się awarie przekładają się na działania konserwacyjne, wymianę części lub zmiany w procesie.
Cel jest prosty: sprawić, by niezawodność stała się widoczna na tyle wcześnie, by konserwacja mogła zapobiec kolejnej awarii, a nie tylko wyjaśniać przyczyny poprzedniej.
Wskaźniki KPI dotyczące przestojów
Wskaźniki KPI dotyczące przestojów pokazują, ile zaplanowanych godzin produkcyjnych zostało utraconych oraz jakie przyczyny przestojów spowodowały tę stratę. Wskaźnik dostępności OEE podaje wartość procentową. Liczba godzin przestojów oraz przyczyny przestojów wskazują rzeczywistą liczbę minut, maszyn i przyczyn, na które mogą wpłynąć działy produkcji i utrzymania ruchu.
8. Liczba godzin nieplanowanych przestojów oraz 9. Najczęstsze przyczyny przestojów
Liczba godzin nieplanowanych przestojów to łączny czas stracony w wyniku nieoczekiwanych zatrzymań podczas planowanej produkcji.
„Najczęstsze przyczyny przestojów” to rankingowa lista przyczyn tych przestojów, takich jak awarie, oczekiwanie na materiał, przekroczenie czasu przezruchu, nieobecności operatorów, kontrole jakości lub problemy z oprzyrządowaniem.
Skorzystaj z prostego wzoru:
Liczba godzin nieplanowanych przestojów = łączny czas trwania nieplanowanych przestojów w ramach zaplanowanego czasu produkcji.
Koszt przestoju = utracona wartość produkcji + koszty bezczynności pracowników + koszty przywrócenia sprawności.
Najczęstsze przyczyny zamknięcia pozycji = czas trwania pozycji pogrupowany według przyczyny, a następnie uszeregowany od największej straty do najmniejszej.
Firma Balti Spoon pokazała, dlaczego ma to znaczenie. Na jednej z głównych linii produkcyjnych przestój maszyny kosztuje około 1 000 euro na godzinę.
W dziennikach prowadzonych ręcznie czas postojów był również zaniżany. Postoj, który wydawał się trwać 5 minut, mógł okazać się trwać 15 minut, gdy cyfrowe systemy monitorowania rejestrowały rzeczywisty czas trwania.
Monitoring cyfrowy ujawnił, że między podobnymi liniami produkcyjnymi występowały niewidoczne różnice w czasie pracy wynoszące 5–8 godzin tygodniowo. Panel kontrolny pozwolił przekształcić niejasną lukę w wydajności w wymierną stratę.
Skonfiguruj pulpit nawigacyjny w następującej kolejności:
Stany maszyny. Należy zdefiniować stany: praca, zatrzymanie, bezczynność, konfiguracja, planowane zatrzymanie oraz awaria, aby system mógł prawidłowo mierzyć czas.
Przyczyny przestojów. Należy przedstawić operatorom krótką, przejrzystą listę przyczyn, tak aby każde zatrzymanie miało swój kontekst.
Cele. Należy wyznaczyć cele dostosowane do konkretnej maszyny i produktu, aby nie mylić słabej sprzedaży danego asortymentu z niską wydajnością maszyny.
Przyczyny złomu. Należy monitorować spadek jakości w powiązaniu z przestojami, ponieważ odrzucona produkcja może być ukryta w okresie pozornie sprawnego działania.
Najczęstsze przyczyny przestojów przestoje z ogólnej liczby w listę działań do podjęcia. Tygodniowy wykres Pareto zazwyczaj pokazuje, które nieliczne przyczyny zasługują na pierwsze spotkanie poświęcone usprawnieniom.
Wykorzystaj ranking do podziału zadań między zespoły:
Dział konserwacji odpowiada za powtarzające się awarie mechaniczne lub elektryczne. Informacje te powinny stanowić podstawę do przeprowadzania przeglądów, planowania zapasów części zamiennych oraz opracowywania standardów napraw.
Dział produkcji ponosi odpowiedzialność za przekroczenia czasu potrzebnego na przygotowanie linii produkcyjnej oraz za problemy związane z pracą operatorów. Kwestie te powinny stanowić podstawę szkoleń, standardowych procedur pracy oraz kontroli podczas przekazywania zmiany.
Planowanie odpowiada za czas oczekiwania. Niedobory materiałów, brakujące instrukcje i nierealistyczne harmonogramy powinny być widoczne jako kategorie przestojów.
Jakość wiąże się z zatrzymaniami spowodowanymi odpadami. Maszyna może być technicznie sprawna, ale jednocześnie wytwarzać odrzuty, które i tak obniżają wydajność.
Panel kontrolny Balti Spoon pozwalał również oddzielić prędkość produkcji od prędkości maszyny. Cele ustalone dla poszczególnych produktów pozwalały ustalić, czy opóźnienie wynikało ze składu zamówienia, czy też z rzeczywistej usterki maszyny.
Codziennie analizuj liczbę godzin przestojów, a co tydzień przyczyny przestojów. Codzienna analiza pozwala wykryć pilne awarie, natomiast analiza tygodniowa dostarcza wystarczających danych, by skupić się na ustalaniu przyczyn źródłowych zamiast zajmować się każdą pojedynczą awarią.
Wskaźniki KPI dotyczące produkcji i dostaw
Podczas gdy wskaźniki efektywności (KPI) mierzą, jak dobrze działają maszyny, wskaźniki produkcji i dostaw mierzą to, co faktycznie opuszcza halę produkcyjną. Wydajność, terminowość dostaw i wskaźnik braków łączą codzienną produkcję z popytem klientów.
10. Wydajność, 11. Terminowość dostaw oraz 12. Wskaźnik braku
Wydajność mierzy wielkość produkcji, terminowość dostaw mierzy realizację harmonogramu, a wskaźnik braków mierzy poziom marnotrawstwa. Razem pokazują one, czy fabryka wytwarza wystarczającą ilość dobrych części w obiecanym terminie.
Należy traktować te wskaźniki KPI jako całość, a nie jako trzy odrębne wartości:
Wydajność i przestoje: Pokazuje, czy niska wydajność wynikała z przestojów maszyn, powolnych cykli produkcyjnych czy braku pracowników.
Plan a rzeczywiste wyniki wraz z czasem cyklu: pokazuje, czy plan był realistyczny w odniesieniu do produktu, zamówienia, maszyny i zmiany.
Odpady oraz produkt lub zlecenie: Wskazuje, czy odpady są powiązane z konkretnym zleceniem, materiałem, konfiguracją lub warunkami procesu.
Wydajność to liczba jednostek wyprodukowanych w określonym czasie. Wiele fabryk mierzy ją w sztukach na godzinę, jednostkach na zmianę lub zrealizowanych zamówieniach dziennie.
Wzór:
Wydajność = Łączna liczba wyprodukowanych sztuk / Dostępny czas
Wydajność jest przydatna, ponieważ pozwala utrzymać konkretny charakter rozmowy. Jeśli linia nr 3 wyprodukowała 420 części w ciągu 7 godzin, zespół może porównać tę wydajność z planem, przewidywanym czasem cyklu oraz danymi dotyczącymi przestojów.
Sama wartość wydajności może wprowadzać w błąd. W trakcie zmiany może zostać osiągnięty docelowy poziom produkcji, ale przy zbyt dużej liczbie nadgodzin, zbyt dużej ilości odpadów lub opóźnieniach w realizacji zamówień innych klientów.
Przykład działania: Jeśli wydajność spadnie, przed zatrudnieniem dodatkowych pracowników lub zakupem nowych maszyn należy sprawdzić przyczyny przestojów oraz czas cyklu. Problemem mogą być mikroprzerwy, opóźnienia związane z przezbrojeniem lub produkt, którego produkcja przebiega wolniej niż przewiduje norma.
Wskaźnik terminowości dostaw mierzy odsetek zamówień klientów lub serii produkcyjnych zrealizowanych w wyznaczonym terminie. Łączy on wydajność hali produkcyjnej z zobowiązaniami wobec klientów.
Wzór:
Terminowość dostaw = (Zamówienia dostarczone na czas / Łączna liczba zamówień) × 100
Porównanie planu z rzeczywistym przebiegiem ułatwia zarządzanie terminowością dostaw. Jeśli realizacja zlecenia jest zaplanowana na 6 godzin, ale rzeczywisty czas cyklu wskazuje na 8 godzin, kierownicy mogą wcześniej dostosować obsadę personalną, kolejność zadań lub komunikację z klientem.
GlobalReader Planner idealnie sprawdza się w tej sytuacji, ponieważ porównuje planowaną produkcję z rzeczywistym postępem pracy maszyn. Analizy pozwalają ustalić, czy przyczyną rozbieżności były przestoje, spadek prędkości czy pogorszenie jakości.
Wskaźnik odpadów to procent całkowitej produkcji, który nie spełnia norm jakościowych i nie nadaje się do ponownego wykorzystania ani do przeróbki. Jest to jeden z najbardziej przejrzystych sposobów oceny strat materiałowych i utraty marży.
Wzór:
Wskaźnik braku = (Łączna liczba sztuk braku / Łączna liczba wyprodukowanych sztuk) × 100
Odpady stają się bardziej przydatne, gdy pulpit nawigacyjny powiąże je z produktem, zamówieniem, maszyną i zmianą. Fabryka nie musi jedynie wiedzieć, że ilość odpadów wzrosła.
Zespół musi wiedzieć, gdzie najpierw szukać:
Produkt: Jeden numer katalogowy może charakteryzować się węższym zakresem tolerancji lub trudniejszą konfiguracją.
Przyczyna: W jednej partii może znajdować się wadliwy materiał lub mogło dojść do pośpiesznej zmiany konfiguracji linii produkcyjnej.
Urządzenie: Po rozgrzaniu lub konserwacji może wystąpić odchylenie jednego elementu.
Zmiana: Jedna z ekip może potrzebować bardziej przejrzystych instrukcji lub szkolenia operatorów.
Dzięki GlobalReader moduł Analytics może monitorować wskaźnik OEE, moduł Operator umożliwia rejestrowanie przyczyn braku, a moduł Smart Factory pomaga w integracji danych produkcyjnych z szerszymi systemami biznesowymi. Koszt jakości może być dość dotkliwy.
Najważniejsze wnioski: Całkowita wydajność pokazuje, co się wydarzyło. Wydajność uwzględniająca przestoje, porównanie planu z rzeczywistymi wynikami, czas cyklu oraz informacje o braku jakości wskazują, co należy poprawić w następnej kolejności.
Od listy wskaźników KPI do pulpitu wskaźników KPI
Tworzenie pulpitu wskaźników KPI należy rozpocząć od definicji, a nie od ekranów. Należy zweryfikować wzór wskaźnika KPI, przypisać każde źródło danych, znormalizować dane z maszyn, przetestować jedną komórkę produkcyjną przez 30–60 dni, a następnie opublikować widoki dostosowane do poszczególnych ról.
| Krok | Akcja | Wynik |
|---|---|---|
| 1.Sprawdź wzory i źródła | Zdefiniuj sposób obliczania każdego wskaźnika KPI i powiąż go z maszyną, systemem ERP lub źródłem danych wprowadzanych przez operatora | Mapa źródeł danych dla poszczególnych wskaźników KPI |
| 2.Normalizacja strumieni danych | Ujednolicić sygnały wyjściowe sterowników PLC, sygnały czujników, zapisy w systemie ERP oraz dane wprowadzane ręcznie w ramach jednej warstwy gromadzenia danych | Czysty, jednolity strumień danych |
| 3.Uruchomienie jednej komórki | Przetestuj pulpit nawigacyjny przez 30–60 dni na komórce, w której występują znane luki w widoczności | Potwierdzona dokładność pulpitu nawigacyjnego |
| 4.Opublikuj widoki ról | Stwórz oddzielne widoki dla operatorów i kierowników produkcji | Panele kontrolne na żywo dostosowane do pełnionych ról |
Wykorzystaj tabelę jako sekwencję działań. Każdy etap powinien dostarczać elementy, które będą mogły zostać wykorzystane w kolejnym etapie, dzięki czemu pulpit nawigacyjny będzie opierał się na potwierdzonych danych, a nie na przypuszczeniach.
1. Sprawdź wzory i źródła
Zacznij od prostego schematu źródeł danych dla 10–20 maszyn. Dla każdego wskaźnika KPI podaj dokładną formułę, pole maszyny lub systemu ERP, z którego pochodzi, oraz osobę odpowiedzialną za definicję.
Praktyczna mapa powinna zawierać następujące informacje:
Stan maszyny: Który sygnał wskazuje stan pracy, zatrzymania, bezczynności lub przełączania?
Cel produkcyjny: W którym zapisie systemu ERP lub planowania zapisane są dane dotyczące zamówienia, produktu i celu na daną zmianę?
Dane wprowadzone przez operatora: Który ekran rejestruje przyczynę przestoju, przyczynę braku kwalifikacji lub zakończenie przezbrajania?
Tymczasowe luki: Który wskaźnik KPI wymaga ręcznego wprowadzania danych do czasu podłączenia automatycznego źródła danych?
Należy stosować jedną definicję wskaźnika KPI dla wszystkich maszyn. Jeśli wskaźnik OEE na linii nr 1 oblicza się jako dostępność × wydajność × jakość, to ten sam wzór należy zastosować na linii nr 2.
2. Należy znormalizować dane przed utworzeniem wykresów
Urządzenia z różnych epok rzadko posługują się tym samym „językiem danych”. Przed utworzeniem widżetów pulpitu nawigacyjnego należy ujednolicić sygnały wyjściowe sterowników PLC, sygnały czujników, zapisy z systemu ERP oraz dane wprowadzane przez operatorów, łącząc je w jedną warstwę zbiorczą.
W przypadku starszego sprzętu urządzenia modernizacyjne mogą rejestrować stany maszyn i dane liczbowe, gdy dostęp do bezpośrednich danych ze sterownika jest ograniczony. W GlobalReader funkcja Analytics łączy sygnały z maszyn oraz dane wprowadzane przez operatorów, tworząc wskaźnik OEE, dane dotyczące przerw, statystyki produkcyjne oraz szczegóły dotyczące zmian.
3. Przeprowadź 30–60-dniowy program pilotażowy w jednej komórce
Wybierz komórkę zawierającą powtarzające się zatrzymania, nieosiągnięte cele zmianowe lub kwestionowane przyczyny przestojów. Pilot powinien sprawdzić, czy dane na pulpicie nawigacyjnym są zgodne z tym, co widzą operatorzy i kierownicy na hali produkcyjnej.
W trakcie projektu pilotażowego należy postępować zgodnie z codziennym harmonogramem pracy kierownika produkcji:
Sprawdź aktualny stan maszyny.
Porównaj wynik z wartością docelową przesunięcia.
Przejrzyj aktywne zatrzymania i przyczyny przestojów.
Zdecyduj, czy wezwać ekipę techniczną, zmodyfikować plan, czy też skierować pracowników do miejsca, w którym występuje wąskie gardło.
Wykorzystaj program pilotażowy do uporządkowania zasad dotyczących danych. Jeśli operatorzy wybierają różne przyczyny zatrzymania dla tej samej usterki, uprość listę przyczyn i ponownie przeszkol zespół.
Narzędzia takie jak Operator pomagają rejestrować przyczyny zatrzymań i komunikaty przy maszynie, natomiast Planner pomaga porównać zaplanowane prace z rzeczywistym postępem.
4. Opublikuj widoki dostosowane do ról
Należy unikać przydzielania wszystkim użytkownikom tego samego pulpitu nawigacyjnego. Operatorzy potrzebują ekranu z danymi na żywo, natomiast kierownicy produkcji – ekranu służącego do podejmowania decyzji.
| Rola | Na pulpicie nawigacyjnym powinno być widoczne | Główna decyzja |
|---|---|---|
| Operatorzy | Informacje o aktualnym celu, stanie maszyny, bieżącym zleceniu, przyczynach zatrzymania oraz informacjach o braku | Co powinienem teraz uruchomić i jaki powód powinienem wpisać w dzienniku, jeśli maszyna się zatrzyma? |
| Kierownicy produkcji | Wydajność zmian, wąskie gardła, porównanie planu z rzeczywistymi wynikami, straty OEE oraz przerwy w pracy | Gdzie występują spadki wydajności i jakie działania powinienem podjąć przed końcem zmiany? |
Jeśli pulpit nawigacyjny jest wyświetlany na ekranach w hali produkcyjnej, należy ograniczyć zakres wyświetlanych danych. Stan maszyn, postęp realizacji celów i aktywne zatrzymania mają większe znaczenie niż pełny raport zarządczy.
Pierwsza wersja powinna być praktyczna. Pulpit nawigacyjny, który w przejrzysty sposób przedstawia operatorom i kierownikom produkcji informacje o przestojach, celach i aktywnych zatrzymaniach, jest bardziej przydatny niż rozbudowany ekran, któremu nikt nie ufa.
Standardy KPI w przystępnym języku: co określa norma ISO 22400
Norma ISO 22400 zapewnia zakładom produkcyjnym wspólny język w zakresie kluczowych wskaźników efektywności (KPI) w produkcji. Norma ta określa terminologię i wzory dotyczące wskaźnika OEE, dostępności, wydajności, jakości, czasu cyklu oraz tempa produkcji.
Ma to znaczenie przy porównywaniu jednej maszyny, zmiany, linii produkcyjnej lub zakładu z inną. Wynik OEE na poziomie 78% ma znaczenie tylko wtedy, gdy każdy zespół oblicza dostępność, straty prędkości i ilość odpadów w ten sam sposób.
Bez standardowych definicji spotkania poświęcone wskaźnikom KPI zamieniają się w dyskusje na temat liczb. Dzięki normie ISO 22400 zespoły mogą poświęcić więcej czasu na analizę przyczyn strat, a mniej na spory dotyczące sposobu ich obliczania.
| KPI | Znaczenie w języku potocznym | Dlaczego ta norma jest pomocna |
|---|---|---|
| OEE | Ile dobrej produkcji wytwarza maszyna w ciągu zaplanowanego czasu produkcji. | Umożliwia traktowanie dostępności, wydajności i jakości jako spójnej całości, a nie jako odrębnych kwestii. |
| Dostępność | Jak długo maszyna faktycznie pracowała w porównaniu z zaplanowanym czasem pracy. | Umożliwia porównanie strat wynikających z przestojów i przezbrojeń między zmianami i maszynami. |
| Wydajność | W jakim stopniu rzeczywista prędkość pracy odpowiada przewidywanemu czasowi cyklu. | Odróżnia powolne cykle i mikroprzerwy od pełnych przestojów. |
| Jakość | Jaka wielkość produkcji jest zadowalająca, jeśli nie ma odpadów ani konieczności ponownej obróbki? | Zapewnia powiązanie śledzenia usterek z rzeczywistymi danymi dotyczącymi produkcji, produktów i zamówień. |
| Czas cyklu | Ile czasu faktycznie zajmuje wykonanie jednej jednostki, partii lub operacji. | Pomaga planistom porównać planowane tempo pracy z rzeczywistą wydajnością na hali produkcyjnej. |
| Wydajność produkcji | Jaka jest wielkość produkcji wytworzonej w określonym przedziale czasowym. | Zapewnia menedżerom wspólny wskaźnik wydajności dla wszystkich typów sprzętu. |
Celem jest spójność. Gdy definicje wskaźników KPI zostaną ustalone, kierownik produkcji może porównać linię nr 2 z poniedziałku z linią nr 4 z piątku bez konieczności zmiany zasad w trakcie procesu.
Nie śledź wszystkiego: zasada „zacznij od trzech” dla małych i średnich przedsiębiorstw
Mała lub średnia fabryka nie potrzebuje od samego początku pulpitu kontrolnego obejmującego 20 wskaźników. Zakład posiadający 10–20 maszyn potrzebuje pierwszego pulpitu kontrolnego, który wskaże, gdzie dochodzi do strat produkcji i dlaczego.
Zacznij od 3 grup wskaźników KPI:
OEE z przyczynami przestojów: Wskaźnik OEE jest przydatny, ale sama wartość procentowa nie wskazuje zespołowi, co należy naprawić po przestoju, spowolnieniu cyklu lub spadku jakości.
Plan a rzeczywiste wyniki z uwzględnieniem czasu cyklu: Porównaj harmonogram docelowy z rzeczywistym czasem trwania zadania, czasem zakończenia oraz czasem cyklu, aby planiści mogli zidentyfikować, w których miejscach szacunki okazują się nieprawidłowe.
Odpady powiązane z produktem lub zamówieniem: Śledź odpady w odniesieniu do produktu, partii lub zamówienia, tak aby straty jakościowe były widoczne tam, gdzie podejmowane są decyzje dotyczące kalkulacji kosztów i dostaw.
Pierwsza konfiguracja pulpitu nawigacyjnego powinna uwzględniać 4 podstawowe elementy:
Stany maszyny: praca, zatrzymanie, stan spoczynku, przełączanie lub planowa konserwacja.
Przyczyny przestoju: awaria, brak materiałów, przygotowanie do pracy, oczekiwanie na operatora, kontrola jakości lub inny uzgodniony kod przyczyny.
Cele produkcyjne: planowana ilość, przewidywany czas cyklu, cel na zmianę oraz cel dotyczący zlecenia.
Przyczyny odrzucenia: rodzaj wady, przyczyna ponownej obróbki, produkt, zlecenie i zmiana.
Pierwsza konfiguracja powinna być praktyczna. Jeśli operatorzy nie będą mogli od razu wprowadzić przyczyny zatrzymania, pulpit nawigacyjny stanie się kolejnym ekranem do raportowania, a nie narzędziem do podejmowania codziennych decyzji.
GlobalReader doskonale wpisuje się w to podejście polegające na stopniowym rozszerzaniu działalności, ponieważ najpierw można rozpocząć gromadzenie rzeczywistych danych maszynowych za pomocą sprzętu i narzędzi analitycznych. Następnie zakłady mogą dodawać moduł „Operator” do monitorowania przestojów, „Planner” do porównywania planów z rzeczywistymi wynikami, „Maintenance” do prac serwisowych lub „Smart Factory” do integracji systemów.
Model cenowy ma charakter modułowy i opiera się na subskrypcji, dzięki czemu zespoły mogą dodawać kolejne funkcje w miarę jak pulpit staje się coraz bardziej użyteczny. Wypróbuj bezpłatną wersję demonstracyjną i przekonaj się, jak prosty pulpit może pomóc w przekształceniu sygnałów z maszyn w lepsze decyzje produkcyjne.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące pulpitu wskaźników KPI w produkcji
-
Zacznij od trzech grup wskaźników KPI: stan maszyn i przestoje, wydajność w stosunku do celu na zmianę oraz jakość lub ilość odpadów. Dzięki tym wskaźnikom kierownicy produkcji dysponują wystarczającymi danymi, by zorientować się w sytuacji i podjąć odpowiednie działania.
Gdy jakość danych się ustabilizuje, należy rozszerzyć zakres do pełnych 12 wskaźników KPI dotyczących produkcji. Zbyt wczesne dodanie wszystkich wskaźników KPI zazwyczaj powoduje wzrost nakładu pracy związanego z raportowaniem, zanim zespół nabierze zaufania do tych danych.
-
Wskaźnik OEE jest przydatny, ponieważ łączy dostępność, wydajność i jakość w jeden wynik. Jednak sam wskaźnik OEE może nie ujawniać, co zespół powinien naprawić w pierwszej kolejności.
Na początku należy powiązać wskaźnik OEE z przyczynami przestojów. Wskaźnik OEE na poziomie 62% ma większe znaczenie, gdy wiadomo, czy strata wynikała z przezbrajania, mikroprzestojów, powolnych cykli czy braku zgodności z normami jakości.
-
Sprawdzaj wskaźniki KPI na bieżąco podczas zmiany, aby przełożeni mogli reagować na bieżące przestoje, spadek wydajności i nieosiągnięcie celów zmiany. Sprawdzanie na bieżąco ma na celu podjęcie natychmiastowych działań.
Należy osobno analizować trendy w zakresie wskaźników KPI w ujęciu dziennym i tygodniowym. Analizy dzienne pozwalają wykryć powtarzające się straty z poprzedniego dnia, natomiast analizy tygodniowe pomagają menedżerom w wyborze działań mających na celu wprowadzenie większych usprawnień.
-
Tak. Pulpit produkcyjny typu „no-code” oznacza, że zespoły produkcyjne mogą konfigurować widoki i szablony wskaźników KPI bez konieczności pisania kodu.
Konfiguracja nadal wymaga wiedzy z zakresu produkcji. Ktoś musi zdecydować, które wskaźniki KPI są istotne, jak klasyfikować przestoje oraz które maszyny lub stanowiska robocze mają być wyświetlane w poszczególnych widokach.
Typowa konfiguracja typu „no-code” obejmuje:
Szablony wskaźników KPI: Zacznij od wskaźnika OEE, dostępności, wydajności, jakości, przestojów, produkcji i odpadów.
Widoki pulpitu nawigacyjnego: Należy stworzyć oddzielne ekrany dla operatorów, kierowników, planistów i kadry kierowniczej.
Kody przyczyn: Przed rozpoczęciem raportowania należy ujednolicić kategorie dotyczące przestojów, odpadów, przeróbek i opóźnień w uruchomieniu.
Elementy wyposażenia: Połącz urządzenia za pomocą czujników, liczników, sygnałów sterowników PLC lub, w razie potrzeby, urządzeń modernizacyjnych.
Dostęp użytkowników: Zapewnij operatorom proste ekrany wprowadzania danych, a menedżerom – podsumowujące widoki.
„No-code” nie oznacza braku konfiguracji. Głębsza integracja z systemem ERP, niestandardowe mapowanie danych oraz zaawansowane raportowanie mogą nadal wymagać wsparcia ze strony działu IT lub pomocy przy wdrożeniu.
-
Program Excel świetnie sprawdza się przy tworzeniu wstępnej struktury wskaźników KPI. Warto go wykorzystać do zdefiniowania formuł, wartości docelowych, osób odpowiedzialnych oraz procedur weryfikacyjnych przed wyborem oprogramowania do tworzenia pulpitów analitycznych. Excel zaczyna jednak zawodzić, gdy pulpit analityczny musi działać w trybie rzeczywistym.
Brak połączenia z maszyną: Program Excel nie odczytuje bezpośrednio z urządzeń produkcyjnych wartości liczników, zatrzymań, spadków prędkości ani sygnałów cyklu.
Ręczne wprowadzanie opóźnień: Operatorzy lub przełożeni często wprowadzają dane po zakończeniu zmiany, kiedy łatwiej jest błędnie oszacować przyczyny przestojów.
Konflikty wersji: Oddzielne pliki prowadzone przez różne działy zawierają różne wyniki dla tego samego dnia produkcyjnego.
Słabe powiadomienia: program Excel nie powiadomi działu utrzymania ruchu o wystąpieniu zatrzymania ani nie ostrzeże działu planowania o opóźnieniu w realizacji zlecenia.
Niewielka skala: Ręczne monitorowanie jednego lub dwóch wskaźników KPI jest wykonalne; monitorowanie kilku maszyn na różnych zmianach staje się już pracą administracyjną.
Arkusz kalkulacyjny może pomóc w przygotowaniach. Pulpit nawigacyjny w czasie rzeczywistym jest niezbędny, gdy zespoły muszą podjąć działania jeszcze przed zakończeniem zmiany.
-
Zacznij od jednej komórki maszynowej, zanim wdrożysz pulpit nawigacyjny w całej fabryce. 30- do 60-dniowy projekt pilotażowy da ci czas na wykrycie błędnych założeń.
W trakcie fazy pilotażowej należy porównać wyniki automatycznych pomiarów z ręcznymi zapisami z poszczególnych zmian. Należy sprawdzić, czy czasy cyklu, zdarzenia zatrzymania, liczba odrzutów oraz identyfikatory zleceń są zgodne z tym, co widzą operatorzy.
Wykorzystaj program Pilot do ujednolicenia reguł dotyczących danych:
Numery części: Dopasuj nazwy i numery części w systemie ERP, na maszynach oraz w raportach na pulpicie nawigacyjnym.
Kody przyczyn: Należy stosować te same kategorie przestojów i odpadów dla wszystkich maszyn.
Znaczniki czasu: Należy zadbać o to, by urządzenia, pulpity nawigacyjne i raporty były dostosowane do tej samej strefy czasowej i struktury zmian.
Czasy cyklu: Przed uznaniem wyników wydajności za wiarygodne należy porównać planowany czas cyklu z rzeczywistymi wskaźnikami wydajności.
Wskazówki dla operatorów: Należy przeszkolić zespoły, kiedy należy wybrać kod przyczyny, dodać adnotację lub wezwać pomoc.
Po uruchomieniu systemu dbanie o jakość danych staje się codziennym nawykiem. Należy skonfigurować alerty dotyczące brakujących sygnałów, nietypowych wartości liczbowych, niezdefiniowanych przerw oraz wartości odstających w zakresie czasów cyklu.
Należy dokładnie przeanalizować pierwsze kilka tygodni. Drobne błędy w nazewnictwie, zduplikowane kody przyczyn oraz brakujące znaczniki czasu mogą zafałszować wyniki wskaźnika OEE, wskaźnika odpadów oraz raportów porównujących wyniki rzeczywiste z planowanymi.
GlobalReader pomaga zakładom produkcyjnym przejść od dokumentacji papierowej i arkuszy kalkulacyjnych Excel do danych maszynowych w czasie rzeczywistym, analiz przyczyn podawanych przez operatorów oraz pulpitów nawigacyjnych porównujących wyniki planowane z rzeczywistymi. Uruchom bezpłatną wersję demonstracyjną, gdy zechcesz sam się o tym przekonać.
