기계 효율성을 계산하는 방법은 무엇입니까?

기계 효율성은 현대 제조의 중요한 측면입니다. 운영 비용을 절감하고 처리량을 개선하며 환경에 미치는 영향을 줄입니다.

비효율적인 기계는 낮은 ROI로 이어집니다. 이는 모든 기업이 적극적으로 피해야 하는 것입니다. 유지 보수 또는 공장 관리자라면 제조 장비가 얼마나 고가인지, 효율성이 일상 업무의 각주에 불과할 수 없는 이유를 말할 필요가 없습니다.

다음은 기계 효율성을 측정하고 계산하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 접근 방식입니다.

효율의 기본 개념

제조에서 효율성은 시간, 재료 또는 에너지를 낭비하지 않고 무언가를 생산하는 능력입니다.

실제로 100% 효율성은 달성할 수 없으며 항상 일종의 낭비가 있습니다. 그럼에도 불구하고 제조업체가 린 제조, "적시" 및 지속적인 개선(Kaizen)과 같은 원칙을 통해 더 가까이 다가가려고 하는 이상적입니다.

물리학은 효율성 개념을 이해하기 위한 훌륭한 출발점입니다. 다음과 같은 효율성의 기본 공식을 정의합니다.

프로세스의 출력을 입력으로 나누고 그 결과를 백분율로 표현하면 해당 특정 프로세스에 대한 효율성 등급을 얻게 됩니다.

효율성의 상한선은 100%이며 이 한도를 초과할 수 없습니다. 효율성 등급이 100%인 제조 또는 기타 모든 프로세스는 완벽한 프로세스로 간주될 수 있습니다.

기계 효율성을 계산하는 방법

제조 공정에는 수많은 입력이 있습니다. 기본 공식을 사용하여 고려 중인 입력에 따라 다양한 각도에서 기계의 효율성을 조사할 수 있습니다. 이것은 기계 효율성을 측정하는 여러 가지 방법을 제공합니다.

주목할 가치가 있는 세 가지 접근 방식은 다음과 같습니다.

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에너지 생산

에너지 소비

생산성

에너지 생산

에너지 생산이라는 용어는 에너지 보존 법칙에 따라 에너지를 생산하거나 파괴할 수 없기 때문에 잘못된 이름입니다. 여기서 에너지 생산은 사용 가능한 에너지를 보다 "사용 가능한" 형태의 에너지로 변환하는 것을 의미합니다.

좋은 예는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지판이나 기계적/화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기입니다.

에너지 생산 효율을 계산하는 공식은 기본 효율 공식과 동일한 형식을 갖습니다.

효율 =가용 에너지/가용 에너지 x 100

디젤 발전기를 예로 들어보자. 디젤 1갤런에 40,000kWh의 에너지가 있고 발전기가 이를 10,000kWh의 전기로 변환하면 효율성은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

효율 =(10,000/40,000) x 100 =25%

에너지 소비

높은 에너지 투입 비용과 화석 연료가 환경에 미치는 영향을 감안할 때 최근 수십 년 동안 에너지 소비 효율성이 더욱 중요해졌습니다. 미국 에너지부의 연구에 따르면 에너지(전기) 비용은 모터의 총 수명 주기 비용의 무려 96%를 차지합니다.

그리고 제조에서 모터가 있는 기계는 전기 에너지 소비의 거의 절반을 차지합니다. 따라서 산업 에너지 소비 효율의 변화는 전력망과 환경 전반에 막대한 영향을 미칩니다.

지금까지 사용한 것과 동일한 기본 효율 공식을 사용할 수 있습니다.

500kWh의 전력을 소비하고 320kWh에 맞춰 운동 에너지를 출력하는 전동 공구의 예를 생각해 보십시오. 효율성은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

효율 =(320/500) x 100 =64%

생산 효율성(생산성 대 효율성)

제조에서 "생산성"과 "효율성" 사이에는 상당한 차이가 있습니다. 생산성은 생산된 상품의 양을 늘리는 데 중점을 둡니다. 이것은 종종 효율성을 희생시킬 수 있습니다.

<블록 인용>

불량품 비율의 증가가 일반적인 예입니다. 최적의 한계를 넘어 생산량을 늘리는 회사는 종종 낮은 품질의 자재, 작업자 피로 등의 요인으로 인해 이 문제에 직면합니다. 실제 생산 단위 수는 증가했지만 효율성은 떨어졌습니다. .

대조적으로, 생산 효율성은 양보다 품질에 더 중점을 둡니다. 결함과 낭비를 줄여 더 많은 단위를 생산하고자 합니다. 제대로 실행하면 제조 효율성이 향상되어 생산성이 향상됩니다.

생산 효율성을 계산하는 간단한 방법은 실제 출력 비율과 기계에서 가능한 표준/최대 출력 비율을 고려하는 것입니다.

시간당 최대 900개 단위가 아닌 실제 출력을 시간당 650개 단위로 제공하는 인쇄 기계의 예를 생각해 보십시오. 효율성 공식을 사용하여 다음과 같은 결과를 얻습니다.

효율 =(650/900) x 100 =72.22%

OEE:제조 효율성의 표준

OEE는 전체 장비 효율성을 나타냅니다. 이는 산업 표준 메트릭이며 광범위한 산업에 적용할 수 있는 널리 인정되는 핵심 성과 지표(KPI)입니다.

이 측정항목은 포괄적인 초점으로 인해 인기가 있습니다. 생산 라인 장비의 세 가지 주요 측면을 살펴봅니다.

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가용성

성능

품질

가용성 계산

모든 자산에는 주당 X시간의 예정된 작업 시간이 있습니다. 가용성은 기계의 실제 작업 시간을 예약된 작업 시간의 백분율로 표시합니다.

가용성 계산 공식은 다음과 같습니다.

가동 중지 시간은 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있으므로 가용성이 100%인 경우는 매우 드뭅니다. 장비 고장, 조정, 수리, 계획되지 않은 유지 관리 및 기타 요인으로 인해 가용성이 감소합니다.

실적 계산

성능은 바닥에서 실제 작업 시간 동안 기계에서 생산된 실제 장치 수를 최대 속도로 생산할 수 있는 최대 장치 수의 백분율로 나타냅니다.

성능의 기본 공식은 다음과 같습니다.

성능은 생산 과정에서 약간의 중단으로 인해 영향을 받을 수 있습니다. 기계 결함과 훈련되지 않은 작업자는 생산 속도를 저하시켜 성능을 저하시킬 수 있습니다.

품질 계산

품질은 모든 배치에서 "양호한" 제품과 불량 제품의 비율을 보여줍니다. 결함이 있는 제품은 폐기하거나 재작업해야 하므로 낭비가 됩니다.

품질을 계산하는 공식은 매우 간단합니다.

품질은 직간접적인 여러 요인의 영향을 받을 수 있습니다. 생산 과정의 결함으로 인해 품질이 저하되거나 제품 불량이 발생할 수 있습니다. 작업자 실수, 낮은 품질의 원자재 및 기계 결함도 생산 품질의 비율을 낮출 수 있습니다.

OEE 계산 방법

기계/플랜트 시설에 대한 가용성(A), 성능(P) 및 품질(Q) 메트릭이 있으면 OEE를 계산하는 것은 비교적 간단한 프로세스입니다.

OEE의 기본 공식은 다음과 같습니다.

OEE 점수 100%는 "완벽한 프로덕션"으로 간주됩니다. 다음과 같은 세 가지 주요 특징이 있습니다.

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기계는 결함 부품을 생산하지 않습니다.

기계가 부품을 쉬지 않고 생산 중입니다(예정된 가동 시간 동안)

기계가 최대 속도로 작동 중입니다.

약간의 맥락을 제공하기 위해 평균적인 생산 시설의 OEE 점수는 약 60%입니다.

이러한 OEE 계산의 더 자세한 버전과 예를 보려면 전체 장비 효율성에 대한 전체 가이드를 읽어보세요.

시설에서 OEE를 구현하고 사용하는 방법

이미 설명했듯이 OEE의 공식은 매우 간단합니다. OEE를 계산하려는 관리자는 가용성, 성능 및 품질에 대한 데이터를 컴파일해야 합니다.

다음 단계를 통해 OEE를 성공적으로 구현할 가능성을 높일 수 있습니다.

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파일럿 선택: 비교적 검토하기 쉬운 기계로 간단하게 시작하십시오. 긍정적인 태도를 갖고 피드백을 수용하는 열성적인 운영자를 선택하십시오. 프로젝트에 유능한 유지 관리 기술자를 담당자로 지정합니다. 생산 프로세스를 명확하게 감독하는 라인 관리자/부서 관리자에게 리더십을 위임합니다.

OEE 매개변수 정의: 수집해야 하는 데이터에 대한 제한을 설정합니다. 측정에 대한 시간 범주, 추적할 제품, 기계의 최대 속도 등을 선택합니다.

데이터 수집 구성: 운영자가 2단계에서 정의한 관련 데이터를 쉽게 수집할 수 있는 가장 좋은 방법을 선택하십시오. 양식과 절차는 최대한의 효과와 정확성을 위해 가능한 한 짧고 단순하게 유지하십시오.

직원 교육: 파일럿 팀의 모든 참가자에게 OEE 기본 사항 및 이점을 설명합니다. 필요한 경우 데이터 수집 및 보고에 대한 추가 교육을 제공합니다.

데이터 수집: 이 작업에서 운영자를 신뢰하지 않는 실수를 피하십시오. OEE를 계산하는 데 필요한 메트릭을 추적하는 데 가장 적합합니다. 이것이 옵션이라면 감독자에게 OEE 경험을 제공하여 정확성을 높이고 오류를 방지할 수 있습니다.

데이터 처리: 팀 리더가 데이터를 즉시 사용할 수 있는 즉시, 가급적이면 다음 데이터 수집 라운드 전에 검토하고 처리하도록 합니다. OEE 측정을 쉽게 전달할 수 있도록 읽을 수 있는 차트와 보고서를 만듭니다.

운영자에게 피드백 제공: OEE 결과를 운영자와 공유하여 개선이 필요한 영역에 대한 통찰력을 얻는 데 도움이 됩니다. OEE 데이터 수집의 다음 라운드 전에 피드백을 프로덕션에 통합할 수 있으므로 신속한 커뮤니케이션이 필수적입니다.

관리 참여: OEE 결과는 생산 프로세스에 대한 높은 수준의 개입이 필요한 약점을 드러낼 수 있습니다. 경영진만이 이러한 문제 중 일부를 해결할 수 있습니다. 성공적인 구현을 위해 모든 OEE 결과를 최고 경영진에게 보고합니다.

최대의 성공 기회를 위해 OEE는 운영자, 중간 수준 관리 및 최고 경영진 감독을 포함한 모든 사람이 참여하는 공동의 노력이어야 합니다.

기계의 비효율성 해결

기계의 비효율성은 제조업체의 주요 골칫거리입니다. 상황을 더욱 악화시키는 것은 많은 조직이 낮은 효율성으로 인해 겪고 있는 손실을 완전히 인식하지 못하고 있다는 것입니다.

장비 가동 중지 시간은 생산 공정을 방해하는 주요 원인 중 하나입니다. 계획되지 않은 다운타임의 위험을 최소화하기 위해 시기 적절하고 사전 예방적 유지 관리를 사용할 수 있습니다.

생산 현장에서 유지 관리 활동을 추적하고 구성하는 데 도움이 필요하면 Limble CMMS가 도와드리겠습니다. 주저하지 말고 데모를 예약하거나 소프트웨어에 대해 질문이 있는 경우 직접 문의하십시오.