OEE, Overall Equipment Effectiveness: Was ist die Gesamteffizienz von Geräten und wie wird sie berechnet?

Der OEE (Overall Equipment Effectiveness) ist eine in der Industrie häufig angewandter Kennzahl, um festzustellen, ob Anlagen, Produktionslinien oder Einrichtungen während bestimmter Zeiträume, wie z. B. Schichten, einwandfrei funktionieren. Dieser KPI liefert Informationen über die Maschinen und ihre Leistung im Verhältnis zu ihrem maximalen Potenzial. Er sollte daher bei der Planung möglicher Änderungen berücksichtigt werden. Durch die Quantifizierung der erzielten Leistung wird die Entscheidungsfindung erleichtert und die Überprüfung der Ergebnisse nach der Umsetzung von Änderungen vereinfacht.

In diesem Artikel erklären wir, was OEE ist und warum die Messung dieses Wertes wichtig ist. Darüber hinaus erläutern wir die einzelnen Schritte zur Berechnung und Umsetzung.

Was ist ein OEE?

Die OEE oder Gesamtanlageneffizienz ist eine industrielle Kennzahl zur Messung der Produktivität einer Maschine, einer Produktionslinie oder sogar einer gesamten Anlage während der geplanten Fertigungszeiten. Bei korrekter Berechnung wird die optimale Prozessabwicklung und Auslastung der Anlagen anhand eines Prozentsatzes dargestellt, der mögliche Koordinationsfehler oder Engpässe aufzeigt. Die OEE zeigt somit Unterbrechungen, Ausfallzeiten oder Störungen auf, die sich auf die Leistung auswirken. Die Analyse beruht auf drei Faktoren: Verfügbarkeit der Ressourcen, Leistung und Endqualität des Produkts.

Die Bekanntheit des OEE-Systems, das von Seiichi Nakajima im Rahmen des Total Productive Maintenance (TPM) entwickelt wurde, nahm in den 1980er Jahren zu, als es von Toyota und anderen Unternehmen, die die Lean-Methodik anwendeten, übernommen wurde.

Warum ist es wichtig, die OEE zu messen?

Die Berechnung der industriellen OEE trägt wesentlich zur Leistungssteigerung bei, da Unternehmen damit einen Fahrplan zur Optimierung ihrer Prozesse erstellen können:

• Selbstdiagnose. Durch die Überprüfung der Verfügbarkeit der zu analysierenden Ausrüstung, der Produktionsgeschwindigkeit und der Ergebnisse kann festgestellt werden, ob während eines bestimmten Zeitraums, beispielsweise einer Schicht, etwas nicht ordnungsgemäß funktioniert.
• Ständige Verbesserung. Da diese Kennzahl mehrfach gemessen werden kann, ziehen Unternehmen die Daten häufig als Maßstab heran, um die Auswirkungen von Korrekturmaßnahmen auf die Zukunft zu überprüfen.
• Reduzierung von Verschwendung im Betrieb. Durch die Berücksichtigung der OEE lässt sich Verschwendung vermeiden, d. h. alle Aktivitäten, die keinen Mehrwert bringen und durch eine bessere Organisation vermieden werden könnten, werden beseitigt.
• Aktuelle Informationen. Durch die Berechnung und Erfassung der OEE im Laufe der Zeit erhalten Unternehmen aktuelle Daten und können die Wartung ihrer Anlagen, erforderliche Anpassungen oder notwendige Neuinvestitionen überwachen.

Wie wird die OEE berechnet?

Die Gesamteffizienz der Anlagen wird anhand einer einfachen Formel ermittelt, die sich wiederum auf drei Werte konzentriert: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität.

Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit bezieht sich auf die tatsächliche Zeit, während der die Maschine produziert. Dabei werden die ursprüngliche Arbeitsplanung, aber auch alle Situationen berücksichtigt, die zu einer vorübergehenden Stilllegung der Produktionslinien geführt haben könnten.

Die Betriebszeit entspricht hingegen der ursprünglich geplanten Zeit (z. B. einer Schicht) abzüglich der Stillstandszeiten.

Leistung

Diese Kennzahl vergleicht das, was die Maschine letztendlich produziert hat, mit dem, was unter optimalen Bedingungen hätte erreicht werden können.

Die ideale Zykluszeit ist die Zeit, die bei einwandfreier Funktion für die Herstellung einer Einheit benötigt wird.

Qualität

Es handelt sich um das Verhältnis zwischen der Gesamtzahl der hergestellten Teile und denen, die die Qualitätsstandards ohne Nacharbeiten erfüllen. Dieser KPI schließt fehlerhafte Teile aus, die innerhalb der Produktionszeit zu Ausschuss oder Nacharbeit führen.

Interpretation des Ergebnisses

Der ermittelte OEE-Wert ist als Ausdruck des Ausmaßes der Umsetzung des Produktionspotenzials zu verstehen. Der Berater Robert C. Hansen legt diese Bereiche in seinem Buch Overall Equipment Effectiveness fest:

• OEE > 85 %. Dies gilt als ausgezeichnetes Niveau, das von hocheffizienten Unternehmen mit stark optimierten Prozessen erreicht wird.
• OEE zwischen 75 % und 85 %. Dies deutet auf eine akzeptable, aber verbesserungsfähige Leistung hin, mit klaren Optimierungsmöglichkeiten in Bezug auf Verfügbarkeit, Geschwindigkeit und Qualität.
• OEE zwischen 65 % und 75 %. Dieser Wert wäre nur dann akzeptabel, wenn die Trends des Quartals eine Verbesserung erkennen lassen.
• OEE < 60 %. Dies weist auf ein niedriges Niveau mit erheblichen Verlusten hin, die eine gründliche Überprüfung der Prozesse und eine Verbesserungsstrategie erfordern.

Wie lässt sich OEE in der Logistik implementieren?

Die OEE war schon immer mit der Fertigung verbunden, obwohl ihre Prozesse auch in Lagern und Distributionszentren angewendet werden können. Forscher der Polytechnischen Universität Turin haben daher den Begriff Overall Warehouse Effectiveness (OWE) oder „Gesamtlagereffizienz” geschaffen.

In diesem Fall folgt die Berechnung derselben Formel und berücksichtigt dieselben drei Hauptelemente, auch wenn sie leicht variieren:

• Verfügbarkeit. Gemäß der OWE-Kennzahl ist dies die Fähigkeit der Lageranlagen, gemäß der Planung der Ein- und Ausgangsströme zu funktionieren.
• Leistung. Sie misst die Geschwindigkeit der Vorgänge und den Transport der Waren im Vergleich zur optimalen Zeit. Es handelt sich um die Effizienz des Arbeitsrhythmus, wobei Verluste aufgrund langsamer Zyklen oder möglicher Stillstände berücksichtigt werden.
• Qualität. Dies bedeutet, dass die internen Prozesse im Lager fehlerfrei ablaufen.

Einige Beispiele für die Umsetzung des OEE in der Logistik können die Verfügbarkeit und Leistung von automatischen Lagern, Kommissionierrobotern oder autonomen mobilen Robotern betreffen.

Herausforderungen bei der Umsetzung der OEE

Die Kenntnis der OEE bringt Unternehmen Vorteile. Die Anwendung dieser Kennzahl in Produktionsprozessen kann jedoch zu Beginn mit einigen Schwierigkeiten verbunden sein:

• Datenerhebung. Je nach verwendetem Gerät kann der Zugriff auf Produktionsdaten in Echtzeit mehr oder weniger komplex sein. Die älteren Modelle verfügen beispielsweise weder über Sensoren noch über Konnektivität. Ohne Nachverfolgungssysteme kann die Zuverlässigkeit der OEE-Berechnung in Frage gestellt sein.
• Unternehmenskultur. Die Mitwirkung der Mitarbeiter ist sowohl für die Berechnung der OEE als auch für die Umsetzung der aus der Analyse abgeleiteten Verbesserungen unerlässlich. Dabei sollte langfristige Effizienz Vorrang vor kurzfristigen Ergebnissen haben.
• Identifizierung der Ursachen. Manchmal treten Ineffizienzen aufgrund einer Ansammlung verschiedener Gründe auf. Die Ermittlung der Ursachen für die Beeinträchtigung der OEE erfordert möglicherweise die Einbeziehung verschiedener Interessengruppen wie Bediener, Ingenieure oder Wartungspersonal.

OEE, ein KPI zur Verbesserung der Produktionseffizienz

Die OEE ist also ein Hilfsmittel, mit dem Unternehmen die Nutzung ihrer Maschinen bewerten und Verbesserungsmöglichkeiten finden können. Die Hersteller kennen bereits die Vorteile dieser Methode, und dank ihrer Beliebtheit findet sie zunehmend auch in anderen Bereichen wie Logistik und Lagerhaltung Anwendung.

Diese Methode beruht auf operativer Exzellenz und kontinuierlicher Verbesserung und fasst die Leistung des Unternehmens sehr klar zusammen. Unternehmen, die wirklich wettbewerbsfähig sein wollen, sollten eine OEE von etwa 85 % oder mehr anstreben. So können sie ihre Produktion optimieren, ihre Rentabilität steigern und sich an einen sich ständig weiterentwickelnden Markt anpassen.