Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết và mô hình nghiên cứu Chương 3: Phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết quả nghiên cứu Chương 5: Kết luận và khuyến nghị 5 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU 2. Định nghĩa hệ số OEE: OEE được đề xuất bởi Nakajima (1988) như một cách tiếp cận để đánh giá tiến độ đạt được thông qua các sáng kiến cải tiến được thực hiện như một phần trong triết lý bảo trì năng suất tổng thể (TPM) được đề xuất của ông. Nakajima (1988) định nghĩa OEE (Overall Equipment Effectiveness) là thước đo để đánh giá hiệu quả của thiết bị. Theo đó, OEE cố gắng xác định tổn thất sản xuất và các chi phí gián tiếp tiềm ẩn khác, mà theo Ericsson (1997) thì đó là những chi phí đóng góp một tỷ lệ lớn vào tổng chi phí sản xuất.
OEE đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để đo lường hiệu suất của thiết bị (Kumar et al. OEE bao gồm ba thành phần riêng biệt (tính khả dụng, hiệu suất và chất lượng) trong đó mỗi thành phần nhắm đến một khía cạnh của quy trình có thể được cải thiện. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng các số liệu OEE thường thấp hơn 15–25% so với mức mục tiêu, do đó tạo thành một trong những vấn đề lớn nhất trong ngành công nghiệp hiện nay (Paridaet al. OEE có thể đo lường hiệu suất, xác định các cơ hội cải tiến và hướng trọng tâm của các nỗ lực cải tiến vào các lĩnh vực liên quan đến hiệu suất và hiệu quả của thiết bị (Kumar et al.
Bên cạnh đó, OEE còn định lượng hệ thống sản xuất hoạt động tốt như thế nào so với công suất thiết kế của nó trong suốt thời gian vận hành. OEE có thể có nhiều ứng dụng khác nhau tùy theo đánh giá tài liệu. Có một số nghiên cứu trong ngành công nghiệp bán dẫn (Huanget al,2003), công nghiệp kim loại (Anvariet al. Như vậy nhờ vào phân tích OEE chúng ta có thể đánh giá khách quan hiệu quả của chương trình bảo trì toàn diện định hướng theo quá trình sản xuất (TPM).
Cũng từ OEE cũng có thể giúp các nhà sản xuất đạt được đẳng cấp quốc tế. Cụ thể hơn, nó có thể đem lại lợi ích trong bốn yếu tố chính. Minh họa bảng 2.1 bên dưới: 6 Bảng 2.1: Lợi ích mà hệ số hiệu quả tổng quát của thiết bị (OEE) mang lại Yếu tố Lợi ích Thiết bị Giảm thời gian ngừng hoạt động cũng như chi phí bảo trì thiết bị, quản lý tốt hơn quá trình hoạt động của thiết bị Nhân viên Gia tăng hiệu quả lao động và sản lượng bằng cách cải thiện khả năng quan sát trong các hoạt động và trao quyền hạn cho các nhân viên vận hành Quy trình Gia tăng sản lượng bằng cách tìm ra những chỗ bế tắc Chất lượng Gia tăng tỷ lệ chất lượng và giảm tỷ lệ phế phẩm Nguồn: Nguyễn Phương Quang (2016) 2. Phân loại OEE: Hình 2.Các lãng phí chính và tác động đến thời gian vận hành thực tế.
Nguồn: Nguồn: phỏng theo Setec Consulting Group, 2008 Phân tích OEE bắt đầu từ thời gian dự định cho thiết bị hoạt động. Đây là thời gian mà thiết bị hội đủ các yếu tố thuận lợi sẵn sàng hoạt động. Lấy thời gian có được dự định cho máy hoạt động trừ đi khoảng thời gian ngừng máy có chủ ý (ví dụ nghỉ giữa ca, ăn trưa, bảo dưỡng định kỳ hoặc những lúc không có gì để sản xuất) thì thời gian còn lại chính là thời gian sản xuất theo kế hoạch. Thời gian hoạt động của máy = Thời gian sản xuất theo kế hoạch - Thời gian chết Thời gian chết: Máy hỏng, gá lắp và hiệu chỉnh… Thời gian hoạt động thực của máy = Thời gian hoạt động của máy – Mất tốc độ Mất tốc độ: gá lắp bị lỗi, sự thiếu tập trung của người đứng máy… 7 Thời gian sản xuất hoàn toàn = Thời gian hoạt động thực của máy – Mất chất lượng.
Mất chất lượng: Sản xuất ra những phế phẩm. OEE bắt đầu với “thời gian sản xuất theo kế hoạch” và xem xét kỹ lưỡng những tổn thất xảy ra về mặt hiệu quả và năng suất với mục tiêu nhằm giảm hay loại trừ hẳn những tổn thất này. Có ba loại tổn thất OEE cần xem xét: Tổn thất do thời gian dừng máy: đây là tổn thất do các sự cố làm ngưng tiến độ sản xuất theo kế hoạch trong thời gian đáng kể (khoảng chừng năm mười phút trở lên). Ví dụ như máy hỏng, thiếu nguyên vật liệu và thời gian chuyển đổi.
Thời gian chuyển đổi phải được tính trong phân tích OEE vì đây cũng là một dạng của thời gian máy chết. Trong khi không thể loại bỏ được khoảng thời gian này thì đa số các trường hợp người ta tìm cách giảm nó xuống đến mức có thể. Lấy thời gian sản xuất theo kế hoạch trừ đi khoảng thời gian này ta có thời gian hoạt động của máy. Mất tốc độ: bao gồm tất cả các yếu tố làm cho thiết bị đang hoạt động bị giảm tốc độ so với tốc độ tối đa của máy.
Ví dụ như sử dụng các máy đã bị trong tình trạng hao mòn, nguyên vật liệu không đạt tiêu chuẩn, thời gian nghỉ dài, người điều khiển thiết bị sản xuất không đủ năng lực. Lấy khoảng thời gian hoạt động của máy trừ đi khoảng thời gian mất tốc độ còn lại thời gian hoạt động thực của máy. Mất chất lượng: tổn thất thời gian do sản xuất ra những sản phẩm không đạt chất lượng, kể cả những sản phẩm gia công lại. Lấy thời gian hoạt động thực của máy trừ đi khoảng thời gian mất chất lượng ta có thời gian sản xuất hoàn toàn.
Các dạng sự cố trong OEE: Theo Nakajima (1988), có 6 tổn thất thiết bị gây ra hiệu suất thấp của thiết bị. Sáu tổn thất được gọi là sáu tổn thất lớn bao gồm: (1) hỏng hóc thiết bị, (2) thiết lập và điều chỉnh, (3) ngừng hoạt động và ngừng hoạt động nhỏ, (4) giảm tốc độ, (5) lỗi quy trình; và (6) năng suất thấp. Theo ông, lỗi thiết bị, thiết lập và điều chỉnh được phân loại là tổn thất thời gian ngừng hoạt động, làm giảm tính khả dụng; ngừng hoạt động và dừng nhỏ, và giảm tốc độ được phân loại là mất tốc độ, do đó làm giảm hiệu suất. Cuối cùng, lỗi quy trình và năng suất giảm được coi là tổn thất do lỗi do chất lượng thấp.2: Các dạng sự cố trong OEE Sáu tổn thất Phân loại Nhận xét OEE Hỏng hóc của máy móc, thiết bị là tổn thất dễ dàng nhìn (1) hỏng hóc Tổn thất thấy nhất trong hoạt động sản xuất vì tính bất thường và thiết bị do thời sự tác động rõ ràng của nó đến hoạt động sản xuất của nhà gian dừng máy.
Có thể linh động khi đưa ra giữa ngưỡng hỏng máy máy và thời gian máy chạy không tải. Tổn thất về thiết lập và điều chỉnh thiết bị thường được (2) thiết lập và Tổn thất cảm nhận không rõ trong quá trình sản xuất, lý do có thể điều chỉnh do thời là sự “tiêu chuẩn hóa” việc thiết lập và điều chỉnh thiết bị gian dừng trong các quy trình sản xuất. Cho những lần thay đổi máy nguyên vật liệu. (3) ngừng hoạt Mất tốc độ Chỉ gồm những lần ngưng hoạt động chưa đến 5 phút và động và ngừng không cần phải gọi đến nhân viên bảo dưỡng.
hoạt động nhỏ (4) giảm tốc Mất tốc độ Bất cứ yếu tố nào làm giảm tốc độ máy so với tốc độ tối độ đa trên lý thuyết (thời gian của một chu kỳ là tối thiểu). (5) lỗi quy Mất chất Ngừng theo quy trình. Ví dụ: giai đoạn như làm nóng, khởi trình lượng động hay những công đoạn đầu của quá trình sản xuất. (6) năng suất Mất chất Ngừng theo quy trình.
Ví dụ: giai đoạn như làm nóng, khởi thấp lượng động hay những công đoạn đầu của quá trình sản xuất. Nguồn: Nguyễn Phương Quang (2016) 2. Tính hệ số OEE: Một trong những công cụ quan trọng nhất trong triết lý TPM là Tổng thể Hiệu quả của thiết bị (OEE). Chỉ số OEE là kết quả của phép nhân ba tham số có vai trò liên quan trong triết lý TPM (Fuentes, 2006; Muchiri và Pintelon, 2008).3: Các thông số xác định chỉ số OEE Thông số Ý nghĩa Khả dụng Đó là lượng thời gian mà một số thiết bị sẵn sàng hoạt động so với lượng thời gian mà nó được lập trình để hoạt động Hiệu suất Đó là mức độ thiết bị hoạt động gần chu kỳ thời gian lý tưởng để sản xuất một sản phẩm Chất lượng Đó là tổng số mảnh tốt được sản xuất so với tổng số mảnh được sản xuất Nguồn: Bariani và Del'Arco Júnior (2006) và Maranet al.
(2012) Để tính OEE bằng cách nhân 3 chỉ số lại với nhau. Công thức tính OEE được trình bày như sau: OEE = Availability x Performance x Quality Bảng 2.4: Giải thích các đại lượng trong công thức tính OEE Availability = (Thời gian sx thực tế) / (Thời gian sx theo kế hoạch) *100% (Mức khả dụng) Performance = (Số sp sản xuất thực tế) / (Năng suất x TG sản xuất thực tế) *100% (Mức hiệu suất) Quality = (Tổng sản phẩm đạt chất lượng)/(Tổng sản phẩm sản xuất) *100% (Mức chất lượng) Nguồn: Bariani và Del'Arco Júnior (2006) và Maranet al. Một số nghiên cứu về hệ số hiệu quả tổng quát của thiết bị (OEE) Nghiên cứu Ljundberg (1998) nói rằng định nghĩa của OEE không tính đến tất cả các yếu tố làm giảm hiệu suất sử dụng, ví dụ như thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch, thiếu nguyên vật liệu đầu vào, thiếu lao động. Ngoài ra, thời gian khả dụng sẽ là cơ sở thích 10 hợp hơn để đo thời gian so với thời gian tải như được sử dụng ban đầu bởi Nakajima (1988).
Tương tự, De Groote (1995) sử dụng thời gian sản xuất theo kế hoạch cố định và tính toán sự khác biệt giữa thời gian sản xuất thực tế với theo kế hoạch. Sattler và Schlueter (1998), Jonsson và Lesshammar (1999) và Jeong và Phillips (2001) ủng hộ nhu cầu về một cơ sở thời gian thích hợp hơn. Người ta thường quan sát thấy rằng độ chính xác củaOEE phần lớn được quyết định bởi chất lượng của dữ liệu thu thập được. Mô tả của Nakajima (1988) và SEMI (2000) hướng tới thiết bị, nhưng OEE bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các yếu tố bên ngoài thiết bị, bao gồm người vận hành, công thức, cơ sở vật chất, tính sẵn có của nguyên liệu (các hạng mục đầu vào), yêu cầu lên lịch.
Vì điều này có thể dẫn đến OEE các giá trị bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài thiết bị.