การวัดประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักร ( OEE – Overall Equipment Effectiveness )

การวัดประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักร ( OEE – Overall Equipment Effectiveness )

เป็นวิธีการที่ดีวิธีหนึ่งที่นอกจากทำให้รู้ประสิทธิผลของเครื่องจักรแล้วยังรู้ถึงสาเหตุของความสูญเสียที่เกิดขึ้นทั้งในภาพใหญ่ คือ สามารถแยกประเภทการสูญเสียและรายละเอียดของสาเหตุนั้น ทำให้สามารถที่จะปรับปรุง ลดความสูญเสียที่เกิดขึ้นได้อย่างถูกต้องและเป็นระบบ

OEE ย่อมาจาก Overall Equipment Effectiveness หรือเรียกภาษาไทยว่า "ประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักรอุปกรณ์"ซึ่งในปัจจุบันวิธีในการวัดประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักรอุปกรณ์ในอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ นั้นมีเพียงวิธีนี้วิธีเดียวซึ่งเป็นที่นิยมมาก จนกระทั่งประเทศญี่ปุ่นได้นำไปใช้เป็นเกณฑ์ในการให้รางวัล Productive Maintenance หรือเป็นรางวัลที่ให้แก่โรงงานที่เป็นที่ยอมรับในการบำรุงรักษาแบบทวีผล เนื่องจากหลักการและวิธีคิดพื้นฐานไม่ซับซ้อนและเห็นภาพได้อย่างชัดเจนในแง่ของความเป็นจริง ทั้งยังสามารถพิสูจน์ได้ และสะท้อนถึงปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการผลิตได้อย่างชัดเจน (สถาบันเพิ่มผลผลิตแห่งชาติ, 2542) โดยมีหลักการที่สามารถเข้าใจได้ง่ายตั้งแต่ผู้บริหารระดับสูงจนถึงระดับพนักงานคุมเครื่องจักร

เครื่องจักรที่ดีไม่ใช่เป็นเพียงแค่เครื่องจักรที่ไม่เสีย เปิดสวิตช์เมื่อใดทำงานได้เมื่อนั้น หากแต่ต้องเป็นเครื่องจักรที่เปิดขึ้นมาแล้วทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพคือ เดินเครื่องได้เต็มกำลังความสามารถ แต่ถ้าเครื่องจักรใช้งานได้ตลอดเวลาและเดินเครื่องได้เต็มกำลัง แต่ชิ้นงานที่ผลิตออกมาไม่มีคุณภาพ ก็คงไม่มีประโยชน์อะไร ดังนั้นเรื่องคุณภาพของงานที่ออกมาจึงเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่จะใช้ในการพิจารณาเครื่องจักร และที่สำคัญเครื่องจักรที่ดีต้องใช้งานได้อย่างปลอดภัย

การคำนวณ OEE 

ประกอบด้วยผลคูณของ 3 Factor ดังนี้

OEE       =       อัตราเดินเครื่อง    x    ประสิทธิภาพเดินเครื่อง    x    อัตราคุณภาพ

                         (Availability)        (Performance Efficiency)      (Quality Rate)

ซึ่งเมื่อนำปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลกระทบต่อระบบการผลิต อันได้แก่ พนักงาน, เครื่องจักร และชิ้นงานที่ผลิต มาวิเคราะห์แล้ว จะทำให้ทราบได้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับระบบการผลิตของเราบ้าง ซึ่ง OEE จะเป็นดัชนีที่ชี้ให้เห็นสภาพโดยรวมในระบบการผลิตนั่นเอง

เกณฑ์มาตรฐานของ OEE

ประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักรอุปกรณ์(Overall Equipment Effectiveness : OEE) ที่ตั้งเป็นมาตรฐานโดยทั่วไป

     อัตราการเดินเครื่อง(Availability)     = 90%

     ประสิทธิภาพการเดินเครื่อง(Performance Efficiency) =  95%

     อัตราคุณภาพ(Quality Rate) =  99%

ดังนั้น  ประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักรอุปกรณ์

(Overall Equipment Effectiveness : OEE)        = 0.90 x 0.95x 0.99 x 100      = 85%

ค่าดังกล่าวมิใช่ค่าเป้าหมายที่บังคับใช้ (สามารถกำหนดค่าเป้าหมายได้ความเหมาะสมของแต่ละโรงงาน) แต่บริษัทต่างๆ ที่ได้รับรางวัล PM  ล้วนมีค่าประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักรอุปกรณ์ (OEE) สูงกว่า 85% ทั้งสิ้น

ข้อมูลที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็น 

ถ้าข้อมูลจากการผลิตในโรงงานมีความแม่นยำ  อัตราการเดินเครื่อง 87% ก็เป็นค่าที่เชื่อถือได้ แต่ความแม่นยำนี้จะเปลี่ยนไปในแต่ละบริษัท  และมักพบบ่อยๆว่าค่าต่างๆ ไม่ได้รับการจดบันทึกไว้  ผู้จัดการบางคนเชื่อว่าการจดบันทึกของคนงานทำให้เกิดการสูญเปล่า  สู้เอาเวลาที่ใช้นั้นมาทำการผลิตจะดีกว่า  อย่างไรก็ตามเราขอแนะนำว่าควรจะต้องมีการจดบันทึก  แต่ควรจะให้น้อยที่สุด  และด้วยวิธีการบันทึกที่ง่ายและเหมาะสม

สมมุติว่า  เวลาสูญเปล่าที่วางแผนไว้มีค่า 20 นาที  และเวลาสูญเปล่าที่บันทึกได้คือ 60 นาที  ซึ่งเกิดจากการหยุดเครื่อง(20 นาที)  การปรับตั้ง(20 นาที)  และการแต่งเครื่อง(20 นาที)  จึงเป็นการยากที่จะบอกว่าการบันทึกนี้แม่นยำเพียงใด  แต่ก็ไม่มีความจำเป็นที่จะต้องบันทึกทุกวินาที  เพราะในทางปฏิบัตินั้น  เวลาที่บันทึกอาจคลาดเคลื่อนได้ถึง 10 นาที  ในบางบริษัทจะไม่ทำการบันทึกเวลาเครื่องเสียที่ต่ำกว่า 30 นาที  ซึ่งไม่เหมาะสมนักในทางปฏิบัติ  เวลาทำงานตั้งอยู่บนฐานข้อมูลหยาบ ๆ  และถ้าเครื่องเสียเป็นเวลา 10 ถึง 20 นาที  แล้วไม่ได้บันทึกไว้  จะยิ่งทำให้การบริหารงานมีข้อมูลหยาบมากยิ่งขึ้น

ตัวอย่างการคำนวณและวิเคราะห์ OEE อย่างง่าย

นายแดงเป็นพนักงานที่ได้รับมอบหมายให้ผลิตงาน A จำนวน 100 ชิ้น ที่เครื่องจักร M1 ที่ต้องเดินเครื่อง 400 นาที/วันแต่นายแดงผลิตงานได้จริงเพียง 80 ชิ้น ในจำนวนนี้มีงานเสีย 10 ชิ้น โดยที่เครื่องจักรไม่มีการหยุดระหว่างการทำงานเลย  หากโรงงานที่นายแดงทำงานอยู่มีเพียงใบบันทึกผลการปฏิบัติงานประจำวัน ซึ่งไม่ได้มีการนำข้อมูลมาวิเคราะห์ใดๆ  ทางผู้บริหารก็จะเข้าใจเพียงว่า นายแดงทำงานไม่ดี... แต่ไม่ดีอย่างไร และควรไปแก้ปัญหาที่จุดไหน ตรงนี้ไม่อาจทราบได้!!!

มาถึงตรงนี้แล้ว เชื่อว่าหลายๆ โรงงานอาจวิเคราะห์ได้ยากหรือง่ายกว่าที่ยกตัวอย่างนี้ซะอีก เพราะอาจไม่มีการบันทึกผลการปฏิบัติงานเลย  หรือไม่ก็อาจมีการบันทึกจริง มีการนำข้อมูลมาวิเคราะห์จริง แต่ใช้เครื่องมือครอบจักรวาลอย่างEXCEL เป็นตัวช่วย ซึ่งขอบอกตรงนี้ได้เลยว่าเมื่อก่อนทางทีมงานของเราก็เคยพยายามใช้ EXCEL เหมือนกัน แต่ด้วยเหตุผลที่ว่าข้อมูลการผลิตแต่ละวันนั้นมีมากเหลือเกิน เกินกว่ากำลังของโปรแกรมที่ถนัดการคำนวณอย่าง EXCEL จะทำได้อย่างง่ายและรวดเร็ว ดังนั้นเราจึงสร้างฐานข้อมูลขึ้นมา แล้วทำการประมวลผลจนกระทั่งออกรายงานเพื่อให้ผู้บริหารรับทราบความเคลื่อนไหวในโรงงานแบบวันต่อวัน  ซึ่งจากตัวอย่างข้างต้น โปรแกรม OEE จะสามารถประมวลผลได้ดังต่อไปนี้

     อัตราการเดินเครื่อง(Availability)     = 100%

     ประสิทธิภาพการเดินเครื่อง(Performance Efficiency) =  80%

     อัตราคุณภาพ(Quality Rate) =  87.5%

ดังนั้น OEE   = 70%

หมายความว่า ประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมของนายแดงอยู่ที่ 70% ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์  ปัญหาอยู่ที่ว่านายแดงทำงานคลาดเคลื่อนจากแผนมาก  และงานที่ผลิตออกมาเป็นงานเสียมาก ซึ่งอาจต้องวิเคราะห์ต่อไปว่าทำไมนายแดงจึงทำงานได้ต่ำกว่าแผน อาจเป็นเพราะงานที่นายแดงผลิตอาจยากเกินไปไม่สามารถทำตามมาตรฐานที่กำหนดได้ หรือว่านายแดงอาจมีทักษะไม่เพียงพอ ซึ่งถ้าหากสามารถแก้ปัญหาได้ตรงจุด  เช่น อาจนำนายแดงไปอบรมเกี่ยวกับกรรมวิธีการผลิตงานตัวนี้ใหม่ แล้วหากผลปรากฏว่าในวันถัดมา %OEE ของนายแดงเพิ่มขึ้นมาที่ 85% ซึ่งก็สามารถแสดงและวัดได้อย่างชัดเจนว่าสิ่งที่ได้แก้ปัญหาไปนั้น ดำเนินไปในแนวทางที่ถูกต้องและตรงจุด

การปรับปรุงค่า OEE ทำอย่างไร

OEE เป็นค่าเปอร์เซ็นต์ที่มาจากการคูณกันระหว่าง Availability, Performance Efficiency และ Quality Rate ดังนั้นการปรับปรุงค่า OEE ก็คือการปรับปรุงค่าทั้งสามเหลานี้ตัวใดตัวหนึ่ง หรือสองตัว หรือทั้งสามตัว ขึ้นอยู่กับความจำเป็นเร่งด่วนหรือขึ้นอยู่กับนโยบายในขณะนั้น แต่ถ้าไม่มีความจำเป็นหรือนโยบายอะไรเป็นพิเศษ โดยปกติเราจะปรับปรุงค่าที่ต่ำที่สุดก่อน

ความรู้พื้นฐานอย่างหนึ่งที่ต้องใช้ในการปรับปรุงค่า OEE คือต้องรู้ว่าค่า Availability จะต่ำหรือสูงขึ้นอยู่กับว่า Shutdown losses มีมากหรือน้อย ค่า Performance Efficiency จะต่ำหรือสูงขึ้นอยู่กับว่า Capacity losses มีมากหรือน้อย และ ค่า Quality Rate จะต่ำหรือสูง ขึ้นอยู่กับว่า Yield losses มีมากหรือน้อย

และเมื่อเรามีความรู้พื้นฐานดังกล่าว จะทำให้เราทราบว่าหากต้องการปรับปรุงค่า Availability เราต้องพยายามลด Shutdown losses เช่น Machine Breakdown, Process Setup, และ เหตุการณ์ต่างๆใดๆก็ตามที่เกิดขึ้นแล้วทำให้เครื่องจักรต้องหยุดเดิน หากเราต้องการปรับปรุงค่า Performance Efficiency เราต้องพยายามลด Capacity losses เช่น Machine Idle, Process Startup และ เหตุการณ์ต่างๆใดๆก็ตามที่เกิดขึ้นแล้วทำให้เครื่องจักรเสียความเร็วหรือเสียยอดการผลิต และหากต้องการปรับปรุงค่า Quality Rate เราต้องพยายามลด Yield losses เช่น Defect, Rework และเหตุการณ์ต่างๆใดๆก็ตามที่เกิดขึ้นแล้วทำให้อัตราการใช้ประโยชน์จากวัตถุดิบต่ำลง

สำหรับการตั้งเป้าหมายในการปรับปรุง OEE สามารถตั้งได้ตามหลักการแก้สมการธรรมดา กล่าวคือ สมมติว่าค่า OEE ของเราเท่ากับ 72.675% ซึ่งมาจาก 95 % Availability, 85% Performance Efficiency และ 90% Quality Rate ตามลำดับ และเราต้องการปรับปรุงค่า OEE เป็น 80% โดยเลือกปรับปรุงที่ค่า Performance Efficiency นั่นแสดงว่า ค่า Performance Efficiency ที่เราต้องทำให้ได้และถือเป็นเป้าหมายคือ 93.567% เพราะจึงจะทำให้เราได้ 0EE เท่ากับ 80% ในขณะที่ค่า Availability และ Quality Rate ยังคงเท่าเดิม และสำหรับการได้มาซึ่ง Performance Efficiency เท่ากับ 93.567% นั้นจะต้องไปลด Machine Idle หรือ Process Startup ลงเท่าไหร่เป็นเรื่องที่ต้องคิดกันต่อไป

ที่มา : https://www.rmuti.ac.th/faculty/production/ie/html/Oee.htm