OEE: Die Kennzahl für die Gesamtanlageneffektivität

Mit der Kennzahl Overall Equipment Effectiveness (OEE), auf Deutsch Gesamtanlageneffektivität, lässt sich die Produktivität einer Maschine, Anlage oder ganzen Produktion messen. Die OEE zeigt das Leistungspotential der Maschine oder Anlage, das für den Produktionsprozess genutzt werden kann. Die OEE ist keine genormte Kennzahl, sondern wird in ihrer Berechnung auf den Anwendungsfall angepasst, teils sind die Basiszahlen der OEE Berechnung nicht einfach zu erfassen. Dabei muss die Kennzahl für jede einzelne Maschine bzw. Anlage separat betrachtet werden und kann als reiner Relativ-Wert nicht mit anderen Maschinen oder Anlagen verglichen werden. Dank der Digitalisierung lassen sich diese Daten heute jedoch automatisiert dokumentieren und die OEE mit einer entsprechenden Software berechnen und visualisieren. Die OEE Berechnung besteht aus den drei Faktoren V * L * Q, wobei V der Verfügbarkeitsgrad ist, L der Leistungsgrad und Q der Qualitätsgrad. Alle drei Faktoren sind relative Zahlen, also Prozent einer Gesamtheit – die aber jeweils unterschiedlich sein kann. So kann eine Maschine mit einer OEE Kennzahl von 35 Prozent unter Umständen tatsächlich das absolute Maximum an Effektivität erreicht haben.

Theoretisch stehen die Anlagen einer Produktion 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche zur Verfügung. Kaum irgendwo wird jedoch diese Zeit komplett genutzt. Geplante Stillstände entstehen beispielsweise durch Wartungsarbeiten, am Wochenende oder in den Betriebsferien – oder es ist schlicht keine Arbeit für diese Maschine da. Die OEE Kennzahl berücksichtigt diese Umstände nicht. Der Verfügbarkeitsgrad bezeichnet das Verhältnis der tatsächlichen Produktionszeit zu der gesamt möglichen Produktionszeit. Die zu 100 Prozent fehlenden Zeiten sind solche, in denen die Maschine bereit für die Produktion ist, aber nicht genutzt wird. Das können Rüstzeiten, ungeplante Reparaturen, Wartezeiten auf Material oder Abtransport der fertigen Bauteile sein.

Auch der Leistungsgrad ist ein Verhältnis – und zwar das zwischen der Ist- und der Soll-Leistung. Die Soll-Leistung ergibt sich aus den Fähigkeiten der Anlage, die vom Hersteller vorgegeben oder aus optimalen, ähnlichen Abläufen abgeleitet werden kann. Die Ist-Leistung ist ebenfalls relativ einfach zu erfassen, sie ist die Gesamtzahl der gefertigten Teile in der tatsächlichen Produktionszeit des definierten Zyklus. Dieses Verhältnis zeigt, ob die Maschine die gewünschte Leistungsfähigkeit erreicht, die der Hersteller angegeben hat. Hier werden auch die Ausschussteile ermittelt und mitgezählt.

Der Qualitätsgrad ist nichts anderes als der Anteil der Gutteile an den gefertigten Teilen, Ausschuss und Nacharbeitsteile vermindern also den OEE-Wert. Hier zeigt sich, was wirklich „hinten rauskommt“, schließlich nutzt es nichts, mit hoher Ausschussrate nur wenige Gutteile zu produzieren.

Manuell lassen sich alle drei Faktoren nur schwer messen, vor allem der Verfügungsgrad lässt sich ohne eine Steuerung, die den Status der Maschine aufzeichnet und bereitstellt, kaum erfassen. Doch auch die Gesamtstückzahl und die Anzahl der Gutteile müssen im schlimmsten Fall von Hand gezählt werden, was wiederum keine effiziente Erfassung der Kennzahl OEE erlaubt. Die Digitalisierung hilft hier, indem die Maschinen die Werte automatisch erfassen und per Netzwerk an eine OEE-Software melden, die wiederum die Kennzahl berechnen kann. IoT-vernetzte Anlagen liefern solche Werte in Echtzeit, so dass Management und Produktionsleitung zu jeder Zeit über den augenblicklichen OEE-Wert informiert sind. Basis der Berechnung solcher Produktivitätskennzahlen ist die Messung und Erfassung der Maschinenwerte. Dafür geeignet sind automatische Sensorsysteme wie die von 3d Signals und oee.ai, die Sensoren und Werkzeuge für die Erfassung entsprechender Werte für die Overall Equipment Effectiveness bereitstellen. Mit derart automatisch erzeugten Basiszahlen gerüstet, lässt sich mit der entsprechenden Software die OEE einzelner Maschinen, aber auch der gesamten Fertigung, ständig und in Echtzeit berechnen und visualisieren. So ermöglicht es die OEE-Erfassung, aus dem Vergleich von Maschinen, nacheinander laufenden Fertigungsprozessen und der Gesamtsicht die Maschinen zu identifizieren, die den Prozess aufhalten oder die nicht optimal ausgelastet sind. Der Fertigungsplaner kann dann entsprechend reagieren und beispielsweise eine zweite Maschine in den Prozess aufnehmen, um einen Flaschenhals durch zwei parallel arbeitende Maschinen aufzulösen. Automatisierung, die Logistik zwischen den Maschinen, optimale Taktzahlen – die Möglichkeiten, durch OEE-Analyse die Fertigung reibungsloser und effizienter zu gestalten, sind vielfältig.