基于工作抽样的OEE分析在缝纫线生产管理中的应用

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设备综合效率 (Overal Equipment Eficiency，OEE)于1999年由SEMT组织提出，起源于日本汽车行业。由于实行OEE分析有助于帮助企业降低设备故障和维修成本，延长设备的使用寿命，提高劳动者的工作效率，解决工序上的瓶颈问题，提升产品质量和降低返修率，减少不必要的制造成本，最终提高企业的整体效益，因此该技术逐渐从 日本推广到欧美，应用范围含盖了通信设备、电子、医药、化工、食品加工等制造行业↑年来，OEE分析技术在国内制造企业中也逐渐被推广应用，但总体应用水平远不及发达国家。

缝纫线行业属于传统制造行业，竞争环境激烈，成本敏感性高，同时由于其机器 自动化程度高，对机器设备利用率要求较高，因此对 OEE分析在缝纫线生产管理中的应用进行研究具有重要意义。

1 EE与工作抽样的概念1.1 OEE的定义OEE本质是实际合格产量与负荷时间内理论产量的比值。从时间角度讲，OEE计算的是合格品的净生产时间占总可用生产时间的比例 J。其计算公式如下：OEE(%) 实际合格产量/负荷时间内理论产量 时间开动率 ×性能开动率 ×合格品率 (1)其中：时间开动率 开动时间/负荷时间，性能开动率 产量 ×理论生产能力/开动时间，合格品率合格品量/产量。

时间开动率反映了设备的时间利用情况；性能开动率反映了设备的性能发挥情况；而合格品率则反映了设备的有效工作情况。从设备的6大损失 来说，时间开动率度量了设备的故障或停机损失，换装调试损失，性能开动率度量了空转/暂停机损失、减速损失，而合格品率度量了启动过程次品损失和生产正常运行时产生的次品损失∩见，分析计算 OEE不是 目的，而是为了分析六大损失，进而消除这些损失，提升 OEE水平。

收稿日期：2012-10-16基金项目：东莞理工学院自然科学青年基金项目 (2010ZQ16)。

作者简介：黄辉宇 (1977-)，男，湖南祁阳人，副教授，博士，主要从事现代工业工程等方面的研究。

第1期 黄辉宇，等：基于工作抽样的OEE分析在缝纫线生产管理中的应用 411.2 工作抽样的概念工作抽样 (work Sampling)是利用数理统计的原理，用随机抽样方法研究生产率的-种技术。它又称为瞬时观测法，是在-段较长的时间内，以随机的方式对调查对象进行间断地观测，并按预定的目的整理、分析所调查的资料，最后得出需要的结果 J。由于它不是全数调查，所以就会产生误差 ，这又撒于抽样的数量 (即观测次数)。抽样数越多，可靠性就越高；反之，可靠性就越低。但是抽样次数多，人力、物力、财力的消耗将增加，因此就必须考虑可靠度与精度的问题。

2 基于工作抽样的制线部 OEE现状分析打线是缝纫线生产的-个最为核心生产环节，直接影响到产品的产量和品质。目前公司制线部生产尼龙线产品有 101个锭子机器，而生产成衣线产品则有288个锭子机器，总共有 389个锭子机器。经调查发现，由于种种原因，制线部现场设备存在大量的损失与浪费，OEE整体水平不高。下面分别通过时间开动率，性能开动率和合格品率三个方面来分析影响设备综合效率OEE低下的根本原因。

2.1 时间开动率2.1.1 数据收集方法--T作抽样由于制线部目前机器锭子总数已达到389个，锭子数量较多，-个工人-般要管理多个锭子。另外打线时也经常会出现偶发性的异常停机情况，控制难度很大，因此如果用传统的思路去分析计算OEE的时间开动率，缺乏相应的人员配置，时间、经济代价高，并难以统计数据，不利于公司 OEE项 目的及时开展。

基于以上考虑，项 目组采用工作抽样方法收集数据，这样可以大大节省工作时间及费用。另外它不受时间约束，可以在较长-段时间内进行观测，从而可以减少不同时间段之间的差异的影响，观测也可以随时中断，随时继续，不会影响结果。此外利用工作抽样方法收集数据还可以在无指定的可靠度下展开，即便是不太熟悉资料收集方法的人，其所提供的结果仍有意义，因而观测者不需要经过专业的培训；对于观测者来说，由于是间断抽样，因而可以较少工作疲劳。

为了便于记录分析，项目组经过研究分析后，将打纱时锭子出现停机和闲置的原因分为以下几类：①无单停机 (用 N”表示)，有三种情况：真正意义上的没订单，锭子停机当时没人在，订单跟锭子不匹配；②因换线管所造成的停机 (用 D”表示)；③因锭子出现故障需要维修所造成的停机 (用M”表示)；④因等待换纱造成的停机 (用 c”表示)；⑤因断线所造成的停机 (用 B”表示)；⑥其他 (用 O”表示)。

2.1.2 数据收集统计分析过程项目组以制线部锭子的开动情况作为调查目的，调查制线车间所有的锭子。经过3个月现场收集记录数据，对每-周制线部机器锭子的停机原因次数分布情况进行了汇总，如表 1所示。从表中可知造成尼龙锭子停机主要因素是无单停机 N”和换线管 D”；而造成成衣锭子停机主要因素是无单停机N”和修机 M”；总体来说，影响当前制线部设备时间开动率的主要因素是无单停机 N”、换线管D”和修机 M”。

表1 锭子停机原因次数分布表42 东 莞 理 工 学 院 学 报 2013伍表2 时间开动率统计计算表2.2 性能开动率将公司与美国公司进行对比，统计其打线减速损失，表 3所示∩见，与美国公司相比，公司成衣机器锭子的减速损失达22.80%，尼龙机器锭子的减速损失达8.75%。

表3 公司与美国公司对比的打线减速损失因此，总的锭子性能开动率为：1- (26.47% ×288/3898.75% ×101/389) 78.13% (设备空转损失较少，忽略)，也存在较大的提升空间。

2.3 合格品率通过日常统计汇总，公司产品的合格品率达98.92%，相对时间开动率和性能开动率来说，产品合格品率暂不作为当下改善的重点。

设备综合效率OEE时间开动率 ×性能开动率 ×合格品率 40.19% ×78.13%×98.92%31.06%。

3 制线部 OIE提升改善研究3.1 目标设定及 VA分析第 1期 黄辉宇，等：基于工作抽样的OEE分析在缝纫线生产管理中的应用 43由于制线部目前的OEE的总体水平为31.06%，针对当下的现状，经讨论分析后，项目组确定未来三个月的OEE总体改善 目标为 50%，相对目前水平提升 61%。

为了制定-个合理的改善行动计划，项 目小组利用了 VA分析技术，对前面分析获得的改善方向/改善重点从直接性、时间性、可行性、经济性、技术性、推广性等方面综合考虑，最终讨论的分析结果如表4所示∩见，当前要改善的顺序依次是成衣减速损失、M、N、D，最后才是改善其它影响 OEE水平的因素。下面分别对各种改善措施进行分析。

表4 VA分析技术评分改善方向评比项 目NDM成衣减速损失4评分l141001291563.2 成衣减速损失改善针对成衣锭子减速损失，项目组参考欧洲和美国公司的打线速度开展速度提升项目，但必须保证过程稳定受控，长度测试、含油率测试和疏密成型测试无异常。

为此项目组将机器运行速度进行了提升，然后分别对其加工品质进行检测。以1200A行为例，项目组将其运行速度普遍由原来的 800 M/Min提升到 1 000 M/Min，然后借助 Minitab软件，通过控制图判定其长度测试、含油率测试是否正常，如图 1所示，直接根据人的经验来判断疏密成型是否可接受。

测试结果表明，机器速度提升后完全能满足品质要求。同时项目组加强了设备的维护管理，以保证设备的稳定性，延长设备寿命，减少故障率。

j四将渊 200髯1o0图 1 1200A行长度测试控制 图3.3 因机器维修停机 M”改善方案项目组通过以下两个方面来进行改善：1)依据TPM (Total Productive Maintenance，全员生产维护) J，优化制线部维修保养计划。项目组在公司宣传引进了TPM，成立 TPM推进委员会小组 ，以5s管理为基础，组织全员参与生产保全，优化制线部维修保养计划，并百分百执行计划，争取实现旧能减少坏锭数量。全面开展自主维修活动，按照自主维修初期清扫，技术对策与攻关，自主维修临时基准、规范的编制，总点检，自主点检，通过整理、整顿步人标准化，自主管理的深入七个阶段去实施 TPM活动，从而调动打线员的积极性，使他们成为熟悉设备的生产线员工，能够对锭子进行日常检查、清洁，及时发现设备故障并进行简单的维护，防止锭子状况恶化，维护及改善锭子设备。同时，开展计划性维护活动，以最少的成本发挥锭子的最佳的效能，减少锭子突发性作业的发生，缩短保养作业工时。

垂44 东 莞 理 工 学 院 学 报改善效果：改善前 3个月，车间平均待机修锭子数是 51个，而在改善后 3个月车间平均待机修锭子数是 33个，大大地提升了设备时间开动率。

2)开展快速处理缠线改善活动。以前处理锭子缠线停机问题是由现场打线员通过使用勾刀来进行勾线，由于勾刀非常锋利，打线员的技术不专业，因此勾线效率较慢，这样不仅影响到打线员看锭子时间利用率，而且很容易出现安全事故，造成不必要的伤害和经济损失。为了效率与安全起见，项目组建议改由两名专业操作人员专门负责处理13常勾线作业，同时利用处理勾线以外其它的时间帮助打线员进行备线筒作业，从而可以减轻工程部人员的工作压力，快速处理缠线问题，提高锭子时间开动率。经调查对比发现，改善后，平均-次处理缠线时间由之前的6.22小时减少到 2.29小时。

3.4 无单停机 N”改善方案项 目组通过头脑风暴并用因果图按照5MIE分类法来寻找影响无单停机的主要因素 (见图2)，并对其进行改善。

无单停机原因分析圉 2 无单停机原因分析经项目组调研讨论发现，影响无单停机最主要的因素是订单跟锭子不匹配和人机配比不合理所造成的停机，因此应重点对这两个因素进行改善。为此项目组采取了以下改善措施：1)更换机器配件，快速响应订单变化。目前制线部主要有三种配件规格宽度的锭子，分别是 10.5CM，13.1 CM和 15.5 CM，，它们分别打4.5寸，5.5寸和 6.5寸的线筒。通过与工程部人员的协商，根据订单变化和更换配件规格条件，定期实施更换机器配件，快速反应订单变化，进而提升机器时间开动率。

2)通过时间研究，闲余能力分析，制定制线部人机配比标准表。以H1500A机行为例，首先通过观察分析，将影响人机配比的动作单元划分为：上纱 、落线打结、接线、线放入周转车、移动-半锭子，然后对动作单元进行详细的目视动作研究，制定各个动作的时间标准。最后通过式 (2)，计算-个工人看管的机器台数 ：N (tM)/t (2)式中：N为-个工人可操作的机器数，T为-个工人操作-台机器所需人员的动作时间 (包括从-台机器走到另-台机器的时间)，M为机器自动完成该项工作的时间。

通过以上分析，汇总制定各个机行的人机配比标准表，从而合理减少了锭子和工人的闲余时间，使人员和锭子的利用率得以提升。

3.5 因换线管造成的停机 D”改善方案针对 D”来说，造成的影响主要体现在尼龙打线上，项目组通过两种方法进行改善：1)线筒改造，缩短打结时间。对线筒进行改造，以卡槽夹线头的方式替代打结，将落线打结时间由原来的22 s减少到 13 S。

第 1期 黄辉宇，等：基于工作抽样的OEE分析在缝纫线生产管理中的应用 452)优化尼龙打线流程。通过对尼龙打线流程进行分析，发现有些工序或动作存在着不合理的环节，根据 ECRS改善原则，做出针对性改善，从而减少了换线管等待时间，提高时间开动率。

3.6 改善实施后总体评价改善前后 日产量对比如表5所示。由之前分析可知 OEE(前) 31.06%，故可通过下式求得改善后的OEE (后)：0E(后)OE(前)× 糟嚣 (3)故 ：OEE (后) 31.06% x9.4/6.544.98%。由此可见，改善后 OEE提升率为44.82%。

表5 改善前后日产量对比4 结语本文根据缝纫线生产的具体特点，利用工作抽样及IE的有关分析改善技术，对某公司制线部OEE提升改善进行分析研究，取得了较为理想的应用效果。由于改善时间较短，离改善目标 (OEE水平50%)还存在-定的差距，接下来项 目组将继续通过工作抽样寻找影响 OEE水平的关键因素，然后通过建立完善单机设备 OEE数据分析模型6 等方式不断改善，持续提升公司的OEE水平，从而提高公司的综合效益及市澈争力。