高鋒

[摘 要]設(shè)備OEE信息化系統(tǒng)是借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行管理的一種工具。有助于提高企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的管理水平。

[關(guān)鍵詞]OEE 設(shè)備綜合效率 實(shí)時(shí)監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TM340 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）10-0355-01

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制藥生產(chǎn)線采用的自動(dòng)化、智能化的設(shè)備也越來(lái)越普遍。制藥行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈與殘酷。為了提高藥品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，那么提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，降低藥品生產(chǎn)成本就顯得尤為重要。我們?nèi)绾文軌蛱岣咴O(shè)備的生產(chǎn)效率？如何讓藥品的成本、質(zhì)量具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)呢？這就需要我們?cè)谏a(chǎn)管理過(guò)程中借助先進(jìn)的技術(shù)手段，保證我們的管理更加高效。因此，結(jié)合我廠粉針制劑生產(chǎn)車間的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一套設(shè)備綜合效率信息化管理系統(tǒng)

1、建設(shè)基于設(shè)備OEE信息化管理平臺(tái)

建設(shè)基于設(shè)備OEE信息化管理平臺(tái)是一套針對(duì)粉針生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理的全面軟硬件智能解決方案，全面實(shí)現(xiàn)設(shè)備效率、設(shè)備能耗分析，產(chǎn)量管理、質(zhì)量控制、產(chǎn)品成本核算及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的電子化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)集中監(jiān)控、實(shí)時(shí)報(bào)警。每臺(tái)設(shè)備為一個(gè)子智能中心，各子智能中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)共同組成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，為企業(yè)管理層提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息，全面提升企業(yè)的管理能力。

OEE管理系統(tǒng)在粉針生產(chǎn)系統(tǒng)中投入使用能帶來(lái)以下幾個(gè)方面的改觀：提高設(shè)備的利用率，減少設(shè)備停機(jī)；進(jìn)行產(chǎn)量、質(zhì)量實(shí)時(shí)跟蹤，提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量水平；現(xiàn)場(chǎng)物料、故障等信息呼叫，提高現(xiàn)場(chǎng)的反應(yīng)能力；電子化的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)管理，使設(shè)備處于更佳的狀態(tài)；設(shè)備參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)報(bào)警，避免潛在質(zhì)量事故的發(fā)生；時(shí)刻掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、性能，以便改進(jìn)。

1.1 信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

該生產(chǎn)線設(shè)備主要采用PLC控制系統(tǒng)，設(shè)備的主要參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)都已經(jīng)集成到PLC中，大部分PLC具有通信接口，因此通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)把這些孤立的設(shè)備連接起來(lái)組建一個(gè)設(shè)備間的智能通訊網(wǎng)絡(luò)。同這個(gè)網(wǎng)絡(luò)我們可以獲得設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，關(guān)鍵工藝參數(shù)、設(shè)備的工作時(shí)間、停機(jī)時(shí)間。

1.2 生產(chǎn)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)

生產(chǎn)產(chǎn)量是衡量設(shè)備運(yùn)行效益的一個(gè)重要指標(biāo)?，F(xiàn)有部分設(shè)備控制系統(tǒng)功能不完善，卻少生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量統(tǒng)計(jì)功能。無(wú)法計(jì)算產(chǎn)品合格率。因此這部分需要增加傳感器來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)的產(chǎn)數(shù)量和合格的產(chǎn)品數(shù)量。該生產(chǎn)線主要以流水線方式進(jìn)行生產(chǎn)。所以我們把進(jìn)入下游設(shè)備的產(chǎn)品數(shù)量作為上游設(shè)備生產(chǎn)的合格品數(shù)量。因此我們只需要在每臺(tái)設(shè)備的入口增加傳感器就可以。

1.3 設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)

設(shè)備能耗也是設(shè)備綜合效率的一個(gè)重要指標(biāo)。設(shè)備能耗與設(shè)備工作效率、生產(chǎn)成本有著直接的關(guān)系，企業(yè)設(shè)備管理的最終目的就是要降低設(shè)備能耗，提高設(shè)備運(yùn)行效率。所以我們需要計(jì)量設(shè)備的用能情況，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，利于考核設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。有助于人們分析出設(shè)備能耗主要是消耗在哪些地方，然后采取合理的方式去改變?cè)O(shè)計(jì)方案，提高設(shè)備運(yùn)行效率。

1.4 成本核算

1.4.1 單體設(shè)備制造成本考核

設(shè)備的動(dòng)力成本、人力成本、設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用、物料消耗水平可以考核一臺(tái)設(shè)備的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行分析可以知道設(shè)備處于什么樣的技術(shù)水平，是否需要改進(jìn)和更新。

動(dòng)力成本可以通過(guò)能源計(jì)量數(shù)據(jù)和能源定額計(jì)算。人力成本根據(jù)設(shè)備操作人員數(shù)量*（機(jī)器開(kāi)動(dòng)時(shí)+機(jī)器處理時(shí)間）進(jìn)行技術(shù)。物料消耗水平=合格品數(shù)量/投入的物料數(shù)量*100%。設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用=一個(gè)周期內(nèi)維護(hù)使用的備件費(fèi)用和+維護(hù)人員的人力成本。

1.4.2 生產(chǎn)線成本考核

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)線主要設(shè)備制造成本進(jìn)行計(jì)算分析，可以掌握整條生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性。直觀的分析出整條生產(chǎn)線制造費(fèi)用占比較大的設(shè)備，該設(shè)備制造費(fèi)用都消耗在哪，可以從哪幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

1.5 粉針生產(chǎn)線設(shè)備OEE計(jì)算方法

1.5.1 粉針生產(chǎn)線OEE計(jì)算公式：

OEE=時(shí)間開(kāi)動(dòng)率×性能開(kāi)動(dòng)率×合格品率

其中：

時(shí)間開(kāi)動(dòng)率=開(kāi)動(dòng)時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間，

負(fù)荷時(shí)間=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間

開(kāi)動(dòng)時(shí)間=負(fù)荷時(shí)間 故障停機(jī)時(shí)間 設(shè)備調(diào)整初始化時(shí)間（包括更換產(chǎn)品規(guī)格、更換分裝模具、備料等活動(dòng)所用時(shí)間）

性能開(kāi)動(dòng)率=凈開(kāi)動(dòng)率×速度開(kāi)動(dòng)率，

凈開(kāi)動(dòng)率=加工數(shù)量×實(shí)際加工周期/開(kāi)動(dòng)時(shí)間

速度開(kāi)動(dòng)率=理論加工周期/實(shí)際加工周期

合格品率=合格品數(shù)量/加工數(shù)量

1.5.2 粉針生產(chǎn)線OEE綜合計(jì)量值各單體設(shè)備OEE加權(quán)平均值。

2、粉針線各單體設(shè)備OEE實(shí)施方案

粉針生產(chǎn)線主要的生產(chǎn)設(shè)備包括洗瓶機(jī)、隧道、分裝機(jī)，壓蓋機(jī)、燈檢機(jī)、包裝機(jī)、膠塞清洗機(jī)、鋁蓋清洗機(jī)、濕熱滅菌柜、干熱滅菌柜等。粉針生產(chǎn)線進(jìn)行OEE改進(jìn)主要通過(guò)在設(shè)備上加裝檢測(cè)設(shè)備、采購(gòu)設(shè)備時(shí)要求供應(yīng)商提供數(shù)據(jù)接口等方式方便進(jìn)行數(shù)據(jù)核算。

2.1 洗瓶機(jī)

2.1.1、洗瓶設(shè)備中需要OEE計(jì)算需要增加功能

（1）設(shè)備廠家需要設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)方案中，要求設(shè)備供應(yīng)廠商提供洗瓶機(jī)出口計(jì)數(shù)功能。因?yàn)橛刹僮鞴し湃胂雌繖C(jī)入口西林瓶為定量打包包裝，由此可根據(jù)拆包數(shù)量計(jì)算進(jìn)入洗瓶機(jī)西林瓶數(shù)量。一旦洗瓶機(jī)出口出瓶數(shù)被統(tǒng)計(jì)出來(lái)，可實(shí)時(shí)掌握洗瓶過(guò)程中的廢瓶、炸瓶數(shù)量，及結(jié)合設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，計(jì)算洗瓶機(jī)工作效率。

（2）由工廠自行設(shè)計(jì)安裝：在洗瓶機(jī)的純化水、注射水使用點(diǎn)加裝流量計(jì)，對(duì)洗瓶過(guò)程中的水的使用進(jìn)行綜合能耗統(tǒng)計(jì)。

2.1.2、洗瓶機(jī)OEE結(jié)構(gòu)示意圖（如圖1）

2.1.3、洗瓶機(jī)OEE計(jì)算方法

洗瓶機(jī)OEE=時(shí)間開(kāi)動(dòng)率×性能開(kāi)動(dòng)率×合格品率

時(shí)間開(kāi)動(dòng)率=開(kāi)動(dòng)時(shí)間/負(fù)荷時(shí)間

負(fù)荷時(shí)間=每日工作時(shí)間（上下班時(shí)間）-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間

開(kāi)動(dòng)時(shí)間=機(jī)器運(yùn)行時(shí)間（從PLC取出洗瓶機(jī)運(yùn)行時(shí)間）

性能開(kāi)動(dòng)率=實(shí)際產(chǎn)出數(shù)量/理論設(shè)計(jì)產(chǎn)出數(shù)量

實(shí)際產(chǎn)出數(shù)量=洗瓶機(jī)出口總量

理論設(shè)計(jì)產(chǎn)出數(shù)量 =洗瓶機(jī)額定效率 x 開(kāi)動(dòng)時(shí)間

合格品率=合格品數(shù)量/ 預(yù)計(jì)加工數(shù)量

合格品數(shù)量=洗瓶機(jī)出口數(shù)量

預(yù)計(jì)加工數(shù)量=每天洗瓶前數(shù)量（人工輸入當(dāng)天備料量）

2.1.4、能耗計(jì)算

洗瓶機(jī)能耗=電能成本 + 水成本

電能成本=日用電量*電費(fèi)（工廠實(shí)際電能費(fèi)用）

水成本=日用水量*水費(fèi)（從制水機(jī)能耗計(jì)算讀?。?/p>

3、總結(jié)

生產(chǎn)工藝的改良與技術(shù)控制的提高是決定未來(lái)信息化工業(yè)生產(chǎn)的重要支柱性指標(biāo)。改善永無(wú)止境，通過(guò)OEE核算，構(gòu)建數(shù)據(jù)化、理性化、動(dòng)態(tài)化、準(zhǔn)確化的設(shè)備產(chǎn)能效率數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠成為我們衡量設(shè)備管理的重要工具，進(jìn)而通過(guò)識(shí)別各類問(wèn)題對(duì)于時(shí)間的占用，對(duì)于效率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響，幫助我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、識(shí)別改善空間、解決問(wèn)題并建立預(yù)防措施。建立基于OEE管理的持續(xù)改善機(jī)制能夠幫助我們制訂科學(xué)規(guī)范的設(shè)備管理制度，合理科學(xué)的管理組織結(jié)構(gòu)，建立良好的OEE基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集模式，分析和量化損失并進(jìn)行合理化改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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