OEE: ein wesentliches Instrument zur Leistungssteigerung in der Fertigung

In der industriellen Fertigung hängt die Effizienz in der Produktion zu einem beträchtlichen Teil von der Effektivität der Maschinen ab. Die Overall Equipment Effectiveness (OEE) ist eine international anerkannte Kennzahl, mit der Unternehmen ihre Gesamtanlageneffektivität messen können. Damit ist die OEE der Maßstab für die Wertschöpfung einer Industrieanlage. Das wissenschaftliche Analyseverfahren bietet Entscheidern in der industriellen Fertigung die Möglichkeit, den Optimierungsbedarf ihres Maschinenparks zu erkennen und den eingeleiteten Verbesserungsprozess zu überwachen.

Der Erfinder Seiichi Nakajima

Die Overall Equipment Effectiveness (OEE) ist eine verbesserte Analysemethode im Shopfloor-Management, die 1982 vom renommierten Ökonomen Seiichi Nakajima der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Die Maßnahmen sind in das Total Productive Maintenance (TPM) eingebettet, mit denen der Automobilkonzern Toyota seine Erfolge im Rahmen des Lean Managements zementierte.

Wie der Fordismus zuvor wurde der Toyotismus während des japanischen Wirtschaftswunders zum Leitstern der globalen Industrie. Für sein „Engagement für die Verbesserung der Fertigungsindustrie durch TPM“ wurde Nakajima mit der Ehrenmedaille am blauen Band ausgezeichnet, mit der Personen in Japan vom Kaiser geehrt werden, die sich um die Verbesserung der Bildung und des Gemeinwohls Verdienste erworben haben.

Die Zeit war reif für ein neues System

Seiichi Nakajima erkannte die Notwendigkeit, das veraltete binäre System in der Einschätzung der Leistungsfähigkeit von Maschinen zu ersetzen, welches lediglich danach bewertete, ob diese funktionierten oder defekt waren. Dieses System könne der zunehmenden Komplexität der Anlagen im Zuge der fortschreitenden Technisierung und Automatisierung der Produktionsprozesse in einer modernen Fabrik nicht mehr gerecht werden. Die Methode zur Ermittlung der Anlageneffizienz müsse differenzierter sein und Produktionsteams sollten in die Wartung und Instandhaltung der Maschinen einbezogen werden.

Die drei Säulen der OEE

Zur Bewertung der Anlageneffizienz werden die drei Faktoren Anlagenverfügbarkeit, Leistung und Qualität der Maschinen herangezogen. Diese werden separat in einer Skala von 0 bis 100 Prozent bewertet, sodass der Verfügbarkeits-, Leistungs- und Qualitätsgrad der Gesamtanlage ermittelt wird. Anschließend werden diese drei Zwischenergebnisse miteinander multipliziert, sodass sich das Gesamtergebnis für die Effizienz des Maschinenparks ergibt. Getestete Unternehmen kommen hier auf durchschnittliche Werte zwischen 60 und 80 Prozent. Gehen wir genauer auf die drei Faktoren ein:

Verfügbarkeit der Maschinen

Eine Verfügbarkeitsquote von 100 Prozent erzielen Betriebe für ihre Maschinen, wenn diese rund um die Uhr laufen würden. Viele Unternehmen arbeiten allerdings nicht in der Nachtschicht, sodass sich nur eine Effektivzeit von 16/24 Stunden ergibt. Weitere Einbußen in der Verfügbarkeit verursachen technische Störungen, Prüf- und Inspektionszeiten sowie das Einrichten, Rüsten und Reinigen der Maschinen. Bleiben am Ende 15.5 Stunden übrig, entspricht dies einem Verfügbarkeitsgrad von 64,58 Prozent.

Leistung der Maschinen

Der erstrebenswerte Soll-Zustand beim Leistungsfaktor der Maschinen wäre erreicht, wenn diese während der Produktionszeiten dauerhaft bei maximaler Geschwindigkeit in Betrieb sind. In der Praxis gibt es allerdings Auswirkungen, die sich dämpfend auf die Maschinen-Performanz auswirken. Dies sind beispielsweise reduzierte Geschwindigkeiten, Leerläufe durch Einarbeitung, Produktwechsel, Pausen, Mangel an Personal und Material, Fehler bei der Bedienung, Schichtübergaben sowie die An- und Auslaufphasen.

Qualität der Maschinen

Beim Qualitätsfaktor werden die Maschinen danach beurteilt, inwiefern sie den erwarteten Qualitätsansprüchen voll genügen. Typische Qualitätsmängel können durch Bedienfehler, Ausschussware, fehlerhafte Teile und Nacharbeit passieren, die zu Abweichungen des Ist-Werts vom Sollwert (100 Prozent) führen. Den Idealwert erreichen Maschinen in dieser Disziplin, wenn sie bei der Produktqualität ihrer Erzeugnisse durchgängig den erwarteten Ansprüchen genügen.

Betrachtungen zum Abschluss

In der Betriebspraxis hat sich gezeigt, dass Unternehmen beim Qualitätsfaktor überwiegend die geringsten Probleme aufweisen und zumeist auf annähernd 100 Prozent kommen. Die größten Einbußen treten in der Regel bei der Verfügbarkeit auf, was sich vor allem dadurch erklärt, dass die Freilassung der Nachtschicht den Ist-Wert bereits auf 66,7 Prozent senkt. Allerdings sind auch die Abzüge beim Faktor Leistung bzw. Geschwindigkeit auffallend hoch. Generell neigen viele Unternehmen dazu, Probleme bei der Maschineneffizienz unterhalb der technischen Störungsschwelle zu übersehen.

Sie sind regelmäßig vom Ausmaß anderer negativen Einflüsse auf den Effizienzgrad ihres Maschinenparks überrascht, den unabhängige Prüfer aufdecken. Insgesamt ist das Bewertungssystem fordernd und zwingt die Unternehmen nach der Analyse zum entschiedenen Handeln. Denn durch die sich überlappenden Werte erreichen Unternehmen, deren Maschinenpark in jeder Teildisziplin noch auf 90 Prozent oder 80 Prozent kommen, im Endergebnis nur noch einen Score von 72,9 Prozent oder gar 51,2 Prozent.