Gépkihasználtság: mennyire használjuk ki valójában a gyártósorainkat?

Egy gyártósor felépítése és működtetése hatalmas befektetés, ezért fontos, hogy a vállalat valójában mennyire aknázza ki a rendelkezésére álló kapacitást. Elsőre egyszerűnek tűnhet a képlet, hiszen ha a berendezés a teljes műszakidőben üzemel, akkor minden rendben. A gyakorlat azonban jóval összetettebb, és csak akkor vonhatunk le megbízható következtetéseket, ha világosan meghatározzuk, milyen időalapokat veszünk figyelembe a számítás során.

Időalapok hierarchiája

Az értelmezési viták elkerülése érdekében célszerű pontosan lefektetni az időalapok sorrendjét és tartalmát. Először ott van a naptári idő, vagyis a nap 24 órája. Ebből levonva a hétvégéket és az ünnepnapokat kapjuk az ütemezett időt, amikor a termelés elvileg folyhatna. 

Az ütemezett időből kivonva a tervezett megállásokat, például az ebédszünetet, a karbantartási egyeztetéseket vagy az 5S-re fordított időt, jutunk el az elérhető időhöz. 

Ezen belül különíthetjük el a futási időt, amikor a berendezés ténylegesen működik, majd ezen belül a termelő, más néven hasznos időt, amikor a gép valóban jó minőségű darabokat állít elő.

Ebben a cikkben a gépkihasználtságot következetesen az elérhető időhöz viszonyítjuk, vagyis a képlet így néz ki: kihasználtság = futási idő / elérhető idő. 

Ha azonban ezek a kategóriák nincsenek világosan szétválasztva, könnyen összemosódhat a gépkihasználtság és az OEE, ami torzítja az eredményeket, és megnehezíti az adatok összehasonlítását más üzemekkel. 

Fontos kiemelni, hogy a tervezett leállások önmagukban nem jelentenek problémát, hiszen egyszerűen más időalapba tartoznak. Ha mégis hibásan állásidőként könyveljük el őket, akkor a gépkihasználtság értéke indokolatlanul alacsonynak fog látszani.

Miért nem elég az időalapú mérés?

Sok gyártócég esik abba a csapdába, hogy a gépkihasználtságot kizárólag az üzemidő alapján ítéli meg. 

Első ránézésre logikusnak tűnhet, hogy ha egy CNC gép a napi 8 órából 7-et működik, akkor az 87,5 százalék. A kérdés azonban az, mi történik valójában abban a 7 órában. 

Készülnek-e jó minőségű darabok, vagy a gép selejtet termel? Netán csak üresjáratban forog?

Vegyünk példának egy fröccsöntő berendezést. Papíron könnyen kijöhet 90 százalék feletti gépkihasználtság, de ha figyelembe vesszük a beállítási időket, az alapanyagcseréket vagy a minőségellenőrzés miatti megállásokat, a tényleges hasznos idő már inkább 60-65 százalék körül alakul. 

Ez jól mutatja, mennyire félrevezető lehet pusztán az üzemidőre hagyatkozni.

Éppen ezért célszerű a gépkihasználtságot szigorúan időalapon meghatározni: a futási időt az elérhető időhöz viszonyítva. 

Ez a definíció gyakorlatilag egybevág az OEE elérhetőség komponensével. A sebességből és a minőségből fakadó veszteségeket viszont már az OEE mutató kezeli, nem a gépkihasználtság önmagában.

Mi a különbség a gépkihasználtság és az OEE között?

A gépkihasználtság lényegében azt fejezi ki, hogy a gép mennyi időt üzemel az elérhető időhöz képest. Az OEE ezzel szemben három összetevőt kombinál: az elérhetőséget, a teljesítményt és a minőséget. 

De nézzük is meg egy egyszerű példán keresztül. 

Ha egy présgép az idő 90 százalékában működik, a névleges sebességének 80 százalékán termel, és a gyártott darabok 95 százaléka megfelelő minőségű, akkor az OEE értéke 0,9 × 0,8 × 0,95 = 68,4 százalék lesz.

Ez az eredmény jól szemlélteti, hogy a pusztán időalapú kihasználtság önmagában nem ad teljes képet. 

A gép ugyan sokat üzemelhet, de ha lassabban dolgozik a tervezettnél, vagy sok a selejt, a tényleges hatékonyság már jóval alacsonyabb. Ezért fontos különbséget tenni: a kihasználtság azt mutatja meg, mennyit fut a gép, míg az OEE azt, hogy mennyire hatékonyan működik, és mekkora arányban születnek belőle jó darabok.

Hogyan számoljunk reális gépkihasználtságot?

A legfontosabb, hogy a számításokat mindig a megfelelő időalapból indítsuk. A gépkihasználtságot a futási idő és az elérhető idő arányából kapjuk, miközben a teljesítmény- és minőségveszteségeket külön kell kezelni. 

Az elméleti kapacitást úgy számoljuk, hogy az elérhető időt elosztjuk az ideális ciklusidővel. Ha többféle terméket gyártunk, akkor természetesen a súlyozott ideális ciklusidő adja a helyes alapot.

Tegyük fel, hogy egy gépsor havi elérhető ideje 400 óra. Az ideális ciklusidő 14 másodperc, ami elméletben 102 857 darab legyártását tenné lehetővé. A valóságban viszont csak 70 000 darab készült el, vagyis a kihasználtság 68 százalék.

Ilyenkor fel kell tenni a kérdést, hogy mi okozta az eltérést. Egyszerűen nem volt elég rendelés, tehát keresleti oldalról esett vissza a termelés? Vagy a megrendelés megvolt, de nem tudtuk teljesíteni kapacitás- vagy hatékonysági okok miatt? A két helyzet közötti különbség óriási, és teljesen másféle intézkedést kíván.

Az adatgyűjtés buktatói

A gépkihasználtsági mutató csak akkor ad valódi értéket, ha az adatgyűjtés megbízható. 

Egy korszerű MES rendszer automatikusan rögzíti a termelési időt, a leállásokat és az üresjáratokat, így pontos képet ad a valós helyzetről. 

Ha viszont mindezt kézzel vezetjük, gyakran maradnak „unknown” vagy „uncategorized” kategóriájú állások. Jó irányelv, ha ezek aránya nem haladja meg az 5 százalékot, különben az elemzések könnyen félrevezetőek lesznek.

Külön figyelmet érdemelnek a mikro-leállások is. Az 1-10 perces apró fennakadások a napi összesítésekben sokszor észrevétlenek maradnak, mégis számottevő kapacitást vonhatnak el. 

Célszerű helyben küszöbértéket felállítani: például ha a megállás legfeljebb 5 perc, akkor teljesítményveszteségként kezeljük, ha viszont ennél hosszabb, akkor elérhetőségi veszteségként. 

Fontos, hogy ezt a gyakorlatot következetesen alkalmazzuk, különben az OEE egyes komponensei nem lesznek összehasonlíthatók.

A tapasztalat azt mutatja, hogy ezeknek a rövid leállásoknak a feltérképezése gyakran már rövid távon is megtérül, hiszen sokszor apró beavatkozásokkal is jelentős javulás érhető el.

Miért fontos mindez?

A gépkihasználtság elemzése akkor hasznos igazán, ha megmutatja, hol rejlenek még tartalékok. Így lehet felelősen dönteni arról, hogy valóban új berendezésre van-e szükség, vagy inkább a meglévő kapacitásokat kell átszervezni. 

Egy elektronikai üzemben például az egyik gyártósor 80 százalékos, a másik mindössze 50 százalékos kihasználtsággal működött. A vizsgálat feltárta, hogy nem a gépek teljesítménye okozta a különbséget, hanem a műszakbeosztás és az alapanyag-utánpótlás. Az átszervezés után a vállalat beruházás nélkül tudta növelni a termelési kapacitását.

Összegzés

A gépkihasználtság mérése önmagában nem rajzol teljes képet a hatékonyságról. 

Az OEE ennél szélesebb spektrumot fed le, hiszen nemcsak a rendelkezésre állást, hanem a sebességet és a minőséget is figyelembe veszi. 

Mégis érdemes külön vizsgálni a gépkihasználtságot is, feltéve hogy pontosan meghatározzuk: a gép az elérhető idő hány százalékában fut ténylegesen.

A legfontosabb tanulság tehát az, hogy az időalapok kezelésének következetesnek kell lennie. Ha a vállalat rendszeresen méri és elemzi a gépkihasználtsági adatokat, akkor nemcsak tiszta képet kap a jelenlegi teljesítményről, hanem megalapozottan dönthet a jövőbeni fejlesztésekről is. Ez a fajta tudatosság az, ami lehetővé teszi, hogy valódi versenyelőnyt teremtsenek a mindennapi termelésben.