Một trong những mục tiêu lớn nhất của các chương trình Bảo trì năng suất tổng thể – TPM – và Hiệu suất thiết bị tổng thể – OEE – là loại bỏ và giảm thiểu 6 TỔN THẤT LỚN, những nguyên nhân chính gây ra sự mất hiệu suất trong sản xuất.
Nhận thức được 6 tổn thất lớn trong OEE sẽ giúp các doanh nghiệp lên kế hoạch khắc phục, từ đó nâng cao chỉ số OEE. Việc cải thiện OEE và năng lực sản xuất tạo ra cơ hội cạnh tranh cho doanh nghiệp trên thị trường.
OEE là gì?
OEE là viết tắt của Overall Equipment Effectiveness, một chỉ số dùng để đo lường hiệu suất hoạt động của một thiết bị sản xuất, dây chuyền sản xuất hoặc toàn bộ hệ thống sản xuất trong một nhà máy. OEE tính toán hiệu quả sử dụng các tài nguyên sản xuất, bao gồm thời gian chạy, thời gian dừng, và các sản phẩm không đạt yêu cầu chất lượng.
Công thức tính của OEE được xác định bằng tổng tích lũy của ba chỉ số con: Tính khả dụng, hiệu suất và chất lượng. Công thức chính của OEE là:
OEE = Tính khả dụng(Availability ) x Hiệu suất (Performance ) x Chất lượng (Quality)
Tính khả dụng = Thời gian chạy / Thời gian sản xuất dự kiến
Hiệu suất = (Tổng số x Thời gian chu kỳ lý tưởng) / Thời gian chạy
Chất lượng = (Sản phẩm được sản xuất – Lỗi) / Sản phẩm được sản xuất
Trong đó:
- Tỷ lệ sử dụng: tỷ lệ thời gian thực tế sử dụng thiết bị sản xuất so với thời gian kế hoạch sử dụng. Công thức tính: Tổng thời gian sử dụng thiết bị / Tổng thời gian kế hoạch sử dụng thiết bị.
- Hiệu suất: tỷ lệ giữa sản lượng thực tế so với sản lượng kế hoạch của thiết bị sản xuất trong thời gian sử dụng. Công thức tính: Sản lượng thực tế / Sản lượng kế hoạch.
- Chất lượng: tỷ lệ sản phẩm chất lượng tốt được sản xuất so với tổng số sản phẩm được sản xuất. Công thức tính: Số sản phẩm chất lượng tốt / Tổng số sản phẩm được sản xuất.
Với công thức này, OEE được tính bằng tổng tích lũy của các chỉ số con này, từ đó đánh giá hiệu quả sử dụng các tài nguyên sản xuất và đưa ra các biện pháp cải thiện hiệu suất sản xuất.
Cụ thể khái niệm 6 tổn thất lớn trong OEE
Sáu tổn thất lớn (Six Big Losses) là một thuật ngữ nằm trong hệ thống khai niệm về TPM ra đời từ năm 1971 bởi Seiichi Nakajima.
Sáu tổn thất lớn thường được phân loại theo loại tổn thất năng suất từ góc độ thiết bị và được liên kết trực tiếp với chỉ số OEE (overall equipment effectiveness – là thước đo để đánh giá năng suất hoạt động của doanh nghiệp, là thông số nằm trong bảo trì năng suất toàn diện TPM) để có thể tính toán và cung cấp cái nhìn cụ thể cho doanh nghiệp. Từ đó giúp các doanh nghiệp đưa ra các chiến lược bảo trì phù hợp để loại bỏ các tổn thất này.
Chỉ số OEE cao tạo ra lợi thế lớn cho doanh nghiệp trên thị trường cung ứng. Tuy nhiên, khi chỉ số OEE hạ thấp, chứng tỏ trong quá trình sản xuất đã có một hoặc nhiều tổn thất, thất thoát lớn xảy ra.
Tổn thất 1: Tổn thất do ngừng máy đột ngột – Unplanned Stops (Equipment failure)
Đây là loại tổn thất do việc ngừng máy không có kế hoạch sinh ra trong khoảng thời gian mà đáng lẽ thiết bị được lên kế hoạch sản xuất nhưng lại không chạy vì hỏng hóc, biến cố. Loại tổn thất này là loại tổn thất dễ nhận diện nhất trong hoạt động sản xuất do tính bất thường và mức độ tác động rõ nét của nó đến hoạt động sản xuất liên tục tại nhà máy.
Loại tổn thất này bao gồm các tổn thất phát sinh do:
- Sự cố thiết bị.
- Hỏng hóc cơ điện
- Hỏng hóc khuôn/gá, bộ phận thiết bị
- Các hoạt động bảo trì đột xuất, bảo trì ngoài kế hoạch
- Thiết bị vận hành không đúng yêu cầu về chức năng, thông số công nghệ.
Do tính chất của nó, tổn thất này được xếp vào nhóm tổn thất mức độ khả dụng trong OEE
Ngoài ra ở một góc độ xem xét rộng hơn tổn thất này còn bao gồm các ly do phổ biến khác như: thiếu người vận hành, thiếu nguyên vật liệu sản xuất hoặc ngừng máy do tắc nghẽn ở các thiết bị sản xuất nằm trước trong quy trình sản xuất. Việc cân nhắc có đưa các yếu tố này vào tổn thất khả dụng hay không sẽ phụ thuộc vào chính sách cụ thể của mỗi doanh nghiệp
Tổn thất 2: Tổn thất do ngừng máy theo kế hoạch – Planned Stops (Setup And Adjustments)
Đây là loại tổn thất sinh ra do quá trình thiết lập và điều chỉnh thiết bị trong khoảng thời gian mà thiết bị được lên lịch sản xuất. Loại tổn thất này có thể hiểu khái quát hơn là bất kỳ tổn thất nào sinh ra do những điểm dừng máy theo kế hoạch nào trong quá trình sản xuất.
So với tổn thất do ngừng máy không kế hoạch, loại tổn thất này thường ít rõ ràng hơn trong quá trình sản xuất do các doanh nghiệp thường tiêu chuẩn hóa việc thiết lập và điều chỉnh thiết bị trong các quy trình sản xuất của mình. Do đó các quá trình này thường được xem là bắt buộc và là một phần trong quy trình sản xuất.
Loại tổn thất này bao gồm các tổn thất phát sinh do:
- Thiếp lập và khởi động máy đầu ca
- Thiết lập và điều chỉnh do đổi đơn hàng
- Thiết lập và điều chỉnh do đổi khuôn gá
- Thiết lập và điều chỉnh do thay đổi công nghệ
- Thiết lập và điều chỉnh do thiếu hoặc đổi nguyên liệu sản xuất.
Do tính chất của nó, tổn thất này được xếp vào nhóm tổn thất mức độ khả dụng trong OEE
Ngoài ra ở một góc độ xem xét rộng hơn tổn thất này còn bao gồm các điểm dừng máy theo kế hoạch do vệ sinh, bảo trì theo kế hoạch và kiểm tra chất lượng.
Tổn thất 3: Tổn thất do ngừng máy ngắn hoặc dừng vặt khi vận hành – Idling and minor stops (Small Stops):
Đây là loại tổn thất sinh ra do các trường hợp ngừng máy ngắn (1-2 phút hoặc bé hơn 5 phút) trong quá trình sản xuất và được giải quyết bởi chính nhân viên vận hành mà không cần kỹ thuật viên bảo trì can thiệp. Loại tổn thất này bao gồm các tổn thất phát sinh do:
- Ngừng máy do tắt nghẽn dây chuyền
- Ngừng máy do kẹt/tắc nguyên vật liệu tại các phần nạp liệu dẫn hướng
- Ngừng máy do cài đặt hoặc vận hành không chính xác
- Ngừng máy do cảm biến sai lệch hoặc bị che khuất
- Ngừng máy do làm sạch nhanh định kỳ
- Ngừng máy do nhầm vật tư/nguyên liệu
- Ngừng máy do các sự cố nhỏ ở các công đoạn sau trong quy trình.
Các vấn đề tiềm ẩn gây ra loại tổn thất này thường là vấn đề mãn tính và do quá trình ngừng máy chỉ diễn ra trong thời gian ngắn nên các doanh nghiệp thường không theo dõi chính xác hoặc bỏ sót các tổn thất này.
Do tính chất của nó, tổn thất này được xếp vào nhóm tổn thất về hiệu suất trong OEE (Performance Loss)
Tổn thất 4: Tổn thất do thời gian chu kỳ chậm hay Giảm tốc độ vận hành – Reduced speed (Slow Cycles):
Trong một số trường hợp, thiết bị được vận hành ở tốc độ thấp hơn so với tốc độ thiết kế/tiêu chuẩn gây ra tổn thất đối với OEE. Loại tổn thất này bao gồm các tổn thất phát sinh do:
- Máy vận hành chậm trong điều kiện không phù hợp (điều kiện làm việc, nguyên vật liệu…)
- Máy vận hành ở tốc độ chậm hơn theo yêu cầu sản xuất thực tế
- Máy vận hành chậm do yếu tố năng lực và kinh nghiệm của nhân viên vận hành
- Máy vận hành chậm do các linh kiện phụ tùng xuống cấp bị dơ/rão/mòn/bội trơn kém.
Do tính chất của nó, tổn thất này được xếp vào nhóm tổn thất về hiệu suất trong OEE
Tổn thất 5: Tổn thất do khiếm khuyết khởi động – Startup Defects:
Tổn thất này sinh ra do các khiếm khuyết về quy trình vận hành hoặc việc điều chỉnh sai thông số thiết bị khi khởi động dẫn đến việc sản xuất ra các sản phẩm lỗi trước khi thiết bị đạt trạng thái sản xuất ổn định. Các sản phẩm lỗi này có thể được phát hiện ngay để loại bỏ, sửa chữa hoặc lọt qua các quá trình tiếp theo gây ra tác động lớn đến chất lượng của doanh nghiệp.
Những ví dụ bao gồm thay đổi dưới mức tối ưu, thiết bị cần khởi động chu kỳ của người hâm mộ, hoặc thiết bị vốn đã tạo ra chất thải sau khi khởi động (ví dụ: báo chí web).
Loại tổn thất này bao gồm các tổn thất phát sinh do:
- Do những cài đặt thay đổi không đạt tiêu chuẩn
- Thiết bị cần thời gian chạy làm nóng trước khi vận hành ổn định
- Phát sinh phế phẩm bắt buộc khi khởi động máy
Tổn thất này được xếp vào nhóm Tổn thất về chất lượng trong OEE. (Performance Loss)
Tổn thất 6: Tổn thất do khiếm khuyết sản xuất – (Production Defects):
Tổn thất này sinh ra do các sản phẩm sai lỗi được tạo ra khi thiết bị được cho là hoạt động trong tình trạng “bình thường” và biểu hiện qua các sản phẩm phải làm lại ngay tại công đoạn, phế liệu và các sự cố chất lượng ở những công đoạn tiếp theo khi các sản phẩm lỗi bị lọt qua.
Loại tổn thất này bao gồm các tổn thất phát sinh do:
- Cài đặt thiết bị không chính xác
- Lỗi vận hành thiết bị
- Vận hành thiết bị đã quá hạn sử dụng
Tổn thất này được xếp vào nhóm Tổn thất về chất lượng trong OEE.
Làm thế nào để giảm thiểu 6 tổn thất lớn và cải thiện OEE?
Xác định thứ tự ưu tiên cho các máy móc, thiết bị
Khi tính toán chỉ số OEE, doanh nghiệp nên ưu tiên những máy móc, thiết bị quan trọng, có ảnh hướng lớn đến quá trình sản xuất. Doanh nghiệp cần tập trung đầu tư, cải tiến những hệ thống máy móc mấu chốt, có kế hoạch bảo trì để đảm bảo sự vận hành trơn tru.
Việc những thiết bị này hoạt động bình thường, được vận hành tối đa công suất thiết kế sẽ mang lại giá trị lớn cho doanh nghiệp. Ngược lại, nếu máy móc quan trọng xảy ra bất kì một vấn đề nào cũng dẫn đến tổn thất không nhỏ cho quy trình sản xuất. Việc ưu tiên lên kế hoạch đảm bảo hiệu suất tổng thể cho những thiết bị này không chỉ giúp doanh nghiệp đảm bảo chất lượng sản phẩm, đồng thời hạn chế những rủi ro dẫn đến hao tổn chi phí sản xuất.
Tự động hóa việc thu thập và báo cáo dữ liệu sản xuất
Để giám sát và cải thiện chỉ số OEE, các nhà quản lý cần nắm bắt được các dữ liệu báo cáo hoạt động của các thiết bị hay quy trình sản xuất một cách nhanh chóng và chi tiết. Việc thu thập dữ liệu không đầy đủ chính là rào cản lớn nhất trong việc cải thiện OEE của các doanh nghiệp.
Trước đây, việc cập nhật dữ liệu thường được nhập tay, thông qua giấy tờ hoặc excel. Việc này dễ dẫn đến ghi chép sai sót, thiếu hụt thông tin, ảnh hưởng đến tính chính xác của chỉ số OEE. Ở thời kỳ số hóa và chuyển đổi số các mô hình sản xuất, IIoT ( Vạn vật kết nối trong sản xuất) cũng phát triển mạnh mẽ, là công cụ hỗ trợ doanh nghiệp thu thập thông tin theo thời gian thực và tự động tính toán chỉ số OEE.
Dữ liệu được thu thập tự động giúp các nhà quản lý có thể nhanh chóng phát hiện những sai sót trong quá trình vận hành máy móc, hoặc dự đoán bảo trì, đảm bảo chi phí vận hành và chất lượng sản phẩm đầu ra. Việc này cũng hỗ trợ các doanh nghiệp xác định cần phải cải tiến ở đâu để duy trì và nâng cao chỉ số OEE.
Ghi chép lại toàn bộ những lần dừng máy
Môi trường sản xuất thực tế không phải điều kiện lý tưởng để máy móc có thể hoạt động 100% công suất, với 100% thời gian và tạo ra sản phẩm đạt 100% chất lượng. Trong toàn bộ quá trình sản xuất có thể xảy ra những hỏng hóc, hoặc tổn thất dừng máy. Trước khi cải thiện chỉ số OEE, doanh nghiệp cần phải xác định được lý do những lần dừng máy này.
Tổn thất dừng máy có thể gây ra ảnh hưởng rất lớn tới doanh nghiệp. Việc ghi chép lại những lần dừng máy là cần thiết để doanh nghiệp tìm ra nguyên nhân, và khi biết được nguyên nhân, những nhà quản lý sẽ có cơ sở để tìm kiếm những giải pháp phù hợp. Từ đó, doanh nghiệp sẽ khắc phục được tổn thất và bắt đầu cải thiện chỉ số OEE.
Loại bỏ 6 tổn thất lớn trong sản xuất để cải thiện OEE
Chỉ số OEE được tính toán dựa trên 3 yếu tố thời gian, chất lượng và tốc độ vận hành. Các thiết bị, máy móc đều có thể tạo ra những tổn thất nếu không được vận hành hay bảo trì đúng cách. Các doanh nghiệp cần đánh giá và phân tích 6 tổn thất lớn để có thể lên kế hoạch bảo dưỡng hoặc nâng cấp máy móc hay quy trình vận hành. Việc nhận thức được 6 tổn thất lớn cũng là tiền đề để cải thiện chỉ số OEE.
Trong sáu thất thoát lớn, tổn thất dừng máy là gây ảnh hưởng lớn nhất đến toàn bộ quá trình sản xuất của nhà máy. Nguyên nhân có thể đến từ việc máy móc hư hỏng, con người vận hành sai cách hoặc thiếu nguồn cung. Vậy nên, đây là tổn thất đầu tiên mà doanh nghiệp cần tập trung loại bỏ.
Hạn chế đến mức tối thiểu những tổn thất có thể xảy ra là cách giúp doanh nghiệp duy trì và nâng cao chỉ số OEE của mình. Đảm bảo máy móc vận hành ổn định, đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra và đảm bảo độ hài lòng của khách hàng giúp doanh nghiệp “thắng lớn” trên thị trường.
Tích hợp OEE với hệ thống ERP và MES
Bên cạnh việc ứng dụng IIoT để tự động thu thập thông tin, dữ liệu, doanh nghiệp nên tích hợp chỉ số OEE với các phần mềm quản trị doanh nghiệp và phần mềm quản lý sản xuất. Điều này giúp các nhà quản lý có thể quan sát tập trung các vấn đề của tầng phân xưởng, nhà máy.
Nắm bắt số lượng hàng tồn kho, đồng thời lên các kế hoạch dự đoán và bảo trì máy móc, việc quản lý tập trung giúp doanh nghiệp kiểm soát dễ dàng tất cả các khâu. Tích hợp OEE cùng với các hệ thống quản lý khác của doanh nghiệp giúp các nhà quản trị nắm bắt được tình hình sản xuất cũng như nâng cao quá trình vận hành của tầng phân xưởng. Tính toán được OEE nhanh chóng giúp doanh nghiệp cải thiện hoạt động sản xuất và từ việc nâng cấp đó sẽ giúp cải thiện chỉ số OEE.
Đảm bảo môi trường sản xuất đạt tiêu chuẩn
Môi trường cũng là yếu tố gây ảnh hưởng đến máy móc, thiết bị. Việc máy móc được vận hành trong một môi trường đạt chuẩn về không gian, ánh sáng, nhiệt độ, … sẽ giúp nâng cao năng suất hoạt động của nhà máy, phân xưởng.
Bên cạnh đó, môi trường cũng ảnh hưởng đến người lao động, công nhân trong các phân xưởng. Các tổn thất lớn xảy ra trong sản xuất cũng tồn tại những nguyên nhân do con người. Vì thế, doanh nghiệp cũng cần phải đảm bảo môi trường cho cả máy móc và công nhân vận hành. Cải thiện môi trường cũng giúp doanh nghiệp cải thiện năng suất, là tiền đề để cải thiện chỉ số OEE.
Bài viết trên đây đã cung cấp cho bạn nhiều thông tin cụ thề về 6 Tổn Thất Lớn Trong OEE Và Cách Giải Quyết Hiệu Quả.
