Demo

OEE: Overall Equipment Effectiveness

L’Overall Equipment Effectiveness (OEE) è uno dei principali indicatori usati dalle aziende per conoscere e monitorare l’efficacia dei propri impianti. Il calcolo dell’OEE non è di per sé un’operazione particolarmente complessa, ma l’acquisizione dei dati necessari è spesso ostacolata dalla mancanza di disponibilità di un software di asset management in grado di registrarli e organizzarli nel modo migliore. Ciò detto, è possibile calcolare l’OEE anche a mano, seguendo la formula che troverai in questo articolo, insieme a qualche consiglio pratico ricavato dall’esperienza.

indice oee

Cos’è l’OEE: significato e definizione di Overall Equipment Effectiveness (OEE)

L’Overall Equipment Effectiveness (OEE) è un indicatore standard comunemente usato per la misurazione delle performance di un impianto produttivo.

Una traduzione in italiano di overall equipment effectiveness, potrebbe essere “efficacia complessiva degli impianti” o, letteralmente, dell’attrezzatura.

Tramite il calcolo OEE possiamo valutare le performance dei nostr impianti, identificando quali sono le aree critiche che impediscono alle macchine di raggiungere la loro massima capacità produttiva.

Idealmente, infatti, un impianto o una macchina dovrebbe lavorare per tutto il tempo previsto alla massima velocità, senza incorrere in alcun tipo di perdita di produzione legata al tempo e senza produrre pezzi non conformi agli standard previsti dall’azienda o che necessitano di una rilavorazione. Purtroppo non è così. Gli impianti sono sempre soggetti ad arresti improvvisi, cali di produzione, micro-fermate e generano spesso output non conformi agli standard richiesti. Le condizioni che causano questo genere di problemi sono chiamate equipment-related losses, ovvero perdite relative all’attrezzatura.

La misurazione dell’Overall Equipment Effectiveness (OEE) rappresenta dunque una delle best practices più comuni da seguire per qualunque azienda produttiva intenda valutare e migliorare i propri processi e le performance degli impianti.

Valutare le performance di un impianto produttivo con l’indice OEE

Poter valutare le performance di un impianto produttivo rappresenta una sfida importante per tutti i responsabili della produzione, consentendo loro di avere – dati alla mano – un indicatore affidabile dell’efficacia delle macchine.

Uno dei problemi di un responsabile della produzione di un’industria moderna, infatti, data la crescente complessità delle macchine e l’evoluzione di cicli produttivi sempre più rapidi, è quello di non riuscire a valutare in modo appropriato lo stato produttivo di un impianto in modo tale da poter prendere decisioni informate.

 Il calcolo dell’indice OEE è dunque prima di tutto un’attività di benchmarking.

Argomenti chiave

  • L’indice OEE (Overall Measurement Effectiveness) è un indicatore standard per misurare le performance degli impianti e delle macchine
  • L’OEE è composto da tre indicatori chiave che sono il tasso di disponibilità di una macchina, l’indice di efficienza e il tasso di qualità del prodotto
  • L’Overall Equipment Effectiveness (OEE), da solo, non ci permette di comprendere le cause dei ridotti livelli di performance di un impianto.
  • Servendoci di una misura standard come l’OEE, possiamo fare attività di benchmarking, confrontando i nostri risultati con gli obiettivi del World Class Standard e quelli raggiunti in media dalle aziende.
  • Per migliorare l’OEE si può partire dall’analisi delle “Six big losses”

Perché calcolare l’indice OEE: vantaggi e considerazioni

L’indice OEE è composto da altri tre indicatori che sono coinvolti nel calcolo. Questi indicatori sono:

  • Tasso di disponibilità
  • Indice di efficienza
  • Tasso di qualità del prodotto

In definitiva, l’overall equipment effectiveness ci permette di disporre di un dato aggregato (composto quindi dagli indicatori sopra menzionati) che ci da una conoscenza delle nostre performance produttive.

Il principale vantaggio di calcolare l’indice OEE è dunque quello di poter confrontare questo dato aggregato con gli obiettivi aziendali e in conformità con il World Class Standard (di cui parleremo in modo più approfondito tra poco).

Inoltre, analizzando i tre indicatori che compongono l’overall equipment effectiveness possiamo intervenire in modo specifico sui singoli aspetti della produzione in modo da ottimizzare il risultato finale dell’operazione.

calcolo OEE

OEE: World Class Standard

L’Overall Equipment Effectiveness (OEE) viene teorizzato da Seiichi Nakajima (il padre del TPM, Total Productive Maintenance). Nella sua introduzione al TPM del 1988 Nakajima identifica in un punteggio pari o superiore all’85% il World Class Rating relativo all’OEE.

Mediamente le aziende raggiungono un punteggio OEE che si aggira intorno al 40%, mentre l’obiettivo indicato da Nakajima è quello di raggiungere un valore pari o superiore al 77%.

Oltre al world class standard OEE, Nakajima fornisce anche un punteggio ideale relativo a ciascuno dei fattori coinvolti nel calcolo OEE:

  • Tasso di disponibilità: Superiore al 90%
  • Indice di efficienza: Superiore al 95%
  • Tasso di qualità del prodotto: Superiore al 99%
indicatore oee

Come si calcola l’Overall Equipment Effectiveness (OEE)

Il calcolo dell’indicatore Overall Equipment Effectiveness (OEE) coinvolge i tre fattori di cui abbiamo accennato poco fa. Vediamoli nel dettaglio per capire meglio di cosa si tratta:

Tasso di disponibilità (D)

Il tasso di disponibilità è un indicatore che quantifica il tempo totale che un impianto è reso disponibile alla produzione.

Il suo calcolo è espressione del rapporto tra il tempo effettivo di produzione (Tempo Operativo) e il tempo totale di produzione previsto.

Il tasso di disponibilità viene indicato con la lettera D ed è espresso in percentuale.

D = (Tempo Operativo / Tempo totale di produzione previsto) * 100

O anche: 

D = Uptime / (Uptime + Downtime)

Esempio:

Mettiamo per esempio che durante un turno di lavoro di 8 ore sia prevista una fermata di un’ora per attività di manutenzione programmata sull’impianto. La disponibilità dell’impianto per il turno di lavoro sarà dunque pari a 7 ore con un indice di disponibilità dell’87,5%.

Infatti, applicando la formula:

D = (8 h – 1 h) / 8 h = 7 h / 8 h = 0,8750 = 87,5%

Indice di efficienza (E)

Calcolare l’efficienza di un impianto ci permette di sapere quanto tempo impiega una macchina a completare un ciclo produttivo rispetto al tempo previsto. Viene generalmente indicato con la lettera E e si esprime in percentuale.

L’efficienza può essere calcolata moltiplicando il numero di unità processate per il tempo obiettivo e dividendo il risultato per il tempo effettivo di produzione (tempo operativo netto):

 E = [(Numero di unità processate * Tempo obiettivo) / Tempo Operativo netto] * 100

 Il calcolo dell’efficienza ci permette di rendere conto dello scostamento tra il tempo effettivo che impiega una macchina per completare un ciclo di produzione e il tempo previsto. Come detto all’inizio di questo articolo, infatti, le macchine non sono sistemi perfetti. Esiste infatti uno scostamento tra la produzione reale e quella prevista, dovuto a svariate motivazioni come micro-fermate che non sono però ascrivibili nella categoria di veri e propri down-time, e per questo difficilmente tracciabili e monitorabili ma che determinano una certa inefficienza.

Esempio:

Una macchina è stata progettata per produrre 440 unità in un tempo previsto di 30 secondi ciascuna. Il tempo operativo effettivo è di 420 minuti. Calcolando l’efficienza otteniamo un valore di 52,38%.

Infatti:

 E = (44 unità processate * 0,5 minuti per unità) / 420 minuti = 0,5238 = 52,38%

Tasso di qualità del prodotto (Q)

Il tasso di qualità, generalmente indicato con la lettera Q, misura la percentuale di produzione conforme agli standard previsti dall’azienda.

Si ottiene calcolando il rapporto tra il numero di pezzi conformi prodotti e il numero di pezzi effettivamente realizzati. Il risultato rappresenta dunque la percentuale di pezzi prodotti che rispettano gli standard di qualità.

 Può essere calcolato con la seguente formula:

 Q = (Numero di unità conformi prodotte / Totale di unità processate) *100

Esempio:

Per un lotto di 440 unità prodotte, solo 435 unità rispettano gli standard stabiliti dall’azienda. Il tasso di qualità è dunque pari al 97,73%.

Infatti:

435 unità conformi prodotte / 440 unità totali processate = 0,9773 = 97,73%

 

Calcolo OEE

Il vantaggio di calcolare l’indice OEE è dunque quello di poter disporre di una metrica in grado di offrire una visione d’insieme dei nostri processi. Allo stesso tempo, però, sono gli indicatori di disponibilità, efficienza e qualità che compongono l’Overall Equipment Effectiveness ad offrirci una conoscenza più specifica su cui lavorare per migliorare il risultato finale espresso dall’indicatore OEE.

Attenzione però a non lasciarsi ingannare. L’indice OEE può risultare fuorviante, se non monitorato in relazione ai tre fattori di cui è composto. Come dato aggregato, infatti, il risultato finale varia in relazione al variare dei fattori (disponibilità, efficienza e qualità) ma non è detto che ogni azienda attribuisca a questi fattori lo stesso valore. Un’azienda potrebbe, per esempio, percepire un aumento della qualità (numero di pezzi conformi) pari al 3% come un beneficio maggiore rispetto ad un aumento dell’efficienza del 5%, vedendo però abbassarsi il risultato finale dell’indice OEE.

OEE formula

Veniamo dunque alla formula per calcolare l’OEE.

OEE = A * E * Q

Partendo dagli esempi proposti sopra, possiamo così calcolare l’OEE:

OEE = 0,8750 * 0,5238 * 0,9773 = 44,79%

indice oee

Migliorare l’OEE eliminando le Six Big Losses (6 maggiori perdite)

Il calcolo dell’Overall Equipment Effectiveness, ci permette di pianificare le attività di ingegneria della manutenzione in modo tale da ridurre inefficienze e perdite di produzione.

 Un buon punto di partenza per migliorare l’efficacia di un impianto è quello di eliminare le Six Big Losses (6 maggiori perdite). 

Ciascuna di queste Six Big Losses, è infatti correlata ad almeno uno dei tre indicatori che compongono l’Overall Equipment Effectiveness.

 Nella tabella qui sotto abbiamo riassunto le six big losses per ogni indicatore.

Disponibilità

Fermi macchina non programmati

Tempi di set-up

Rimedi:

SMED

TPM

Efficienza

Micro-fermate

Tempi di ciclo non in target

Rimedi:

Tempi e Metodi

Qualità

Scarti e rilavorazioni

tempi di start-up

Rimedi:

Six Sigma

Procedure Operative

Vediamo più nel dettaglio le Six Big Losses che hanno un impatto diretto sulla produzione e come possiamo eliminarle:

  1. Eliminare i fermi macchina

Ogni fermo macchina si traduce infatti in una diminuzione del tasso di disponibilità. Il metodo più comune per eliminare o almeno ridurre i downtime è quello di predisporre piani di manutenzione adeguati e azioni di manutenzione preventiva in modo da limitare il numero di fallimenti della nostra attrezzatura e monitorare lo stato dei nostri asset.

  1. Velocizzare i tempi di set-up e di aggiustamento

Velocizzando o riducendo il numero di attività che portano a fermate o micro-fermate degli impianti per operazioni di set-up, per esempio, ci permette di aumentare la disponibilità degli impianti.

  1. Minimizzare le micro-fermate

Interruzioni minori, non ascrivibili nella categoria dei downtime, possono causare perdite di produzione che, sommate tra loro, talvolta comportano un abbassamento non trascurabile del rendimento di un impianto.

  1. Risolvere i problemi legati alla velocità di produzione

Talvolta gli impianti si discostano dai livelli di produzione previsti, per svariati motivi. Quando questo discostamento comincia a farsi importante, è bene ricercarne la causa e correggere il malfunzionamento.

  1. Minimizzare i difetti di processo

Si tratta di correggere errori e problemi nel processo di produzione del prodotto per limitare il numero di pezzi non conformi e aumentare dunque il punteggio dell’indicatore di Qualità.

  1. Prevenire periodi di produzione ridotta

Avviene quando una macchina non sta lavorando nelle condizioni ottimali previste per la produzione di pezzi di qualità pari agli standard richiesti (per esempio pezzi prodotti mentre l’impianto sta ancora lavorando in una fase di set-up o non ha ancora raggiunto le condizioni necessarie per entrare a regime).

Come registrare i dati necessari al calcolo OEE

Per calcolare l’indice OEE, non è sufficiente dunque applicare una semplice formula. È necessario infatti disporre di tutti i dati che ci servono per il calcolo, operazione che purtroppo non si rivela sempre così semplice e tanto meno immediata.

Vediamo insieme quali sono le soluzioni e insieme ad esse, anche qualche piccolo consiglio per rendere questo lavoro il più semplice e preciso possibile.

1) Asset Management Software

Disporre di un asset management software, è senz’altro il modo più semplice per disporre di dati precisi, affidabili e ben organizzati. Collegando un sistema informativo (SIM) alle macchine o agli impianti, il software riconoscerà automaticamente i fermi macchina, il tempo di ogni ciclo, lo scarto, le micro-fermate, etc.

I principali vantaggi derivanti dall’utilizzo di un asset management software sono:

  • Raccolta e organizzazione dei dati
  • Aggiornamento automatico dello stato di ogni attività, inserendo automaticamente i dati rilevati all’interno del gestionale
  • Raccolta dei dati attraverso tecnologie IoT
  • Collaborazione tra team di manutenzione, responsabile impianto, produzione e fornitori
  • Incremento della produttività generale
  • Automazione nel calcolo dell’indice OEE e altri indicatori come il MTBF

Unisciti agli esperti di manutenzione

Guarda Mainsim in azione. Richiedi una demo gratuita.

2) Fogli Excel

Un metodo alternativo e più tradizionale per la raccolta dei dati necessari al monitoraggio dell’indicatore OEE, è quello di effettuare la registrazione a mano, aiutandosi con fogli excel. Il calcolo OEE con Excel è sicuramente un’operazione molto più complessa rispetto al farlo con un asset management software, ma non certo impossibile. Di seguito, trovi qualche consiglio per aiutarti a svolgere l’attività nel modo migliore.

Partiamo dall’assunto che il monitoraggio di alcune metriche è più semplice rispetto ad altre.

  • Per calcolare il tempo di produzione previsto, è sufficiente sottrarre le attività programmate ai periodi di fermo macchina (es. manutenzione programmata, chiusure aziendali etc.)
  • Per calcolare il tempo operativo è necessario individuare e poi sottrarre i fermi macchina non programmati (il totale delle ore dedicate ad attività di manutenzione correttiva). A tal fine, se non lo stai ancora facendo, è fondamentale introdurre i rapportini di lavoro compilati dal manutentore e moduli di richiesta di intervento compilati invece dall’operatore e trasmessi al responsabile.
  • Per quanto riguarda il calcolo del tempo operativo netto, potresti introdurre l’obbligo di fare dei rilevamenti all’inizio di ogni turno di lavoro.
  • Registrare le micro-fermate e tenerne traccia senza un software manutenzione è forse una delle operazioni più complesse. Ti consiglio innanzitutto di stabilire cosa considerare un fermo macchina vero e proprio (downtime) e cosa invece considerare una micro-fermata, in base al tempo. Uno stop di 2 minuti può essere considerato un vero e proprio fermo macchina se paragonato ad uno stop di 4 ore? L’operatore può dunque raccogliere i dati su un foglio excel. Non è certamente una pratica molto affidabile, ma se anche si tratta di un dato sporco sarà sicuramente meglio di niente (e con i soldi risprmiati dal miglioramento dell’indice OEE potrai acquistare un asset management software!)
  • Per stabilire la quantità di pezzi conformi, dovrai invece conoscere il numero dei pezzi non conformi.
newsletter

Iscriviti alla newsletter!

Unisciti agli esperti di manutenzione. Ricevi nuove risorse una volta al mese direttamente nella tua casella e-mail. E puoi annullare l’iscrizione quando vuoi.

Guarda il video demo di 3 minuti