Trong môi trường sản xuất, việc tối ưu hóa hiệu suất sử dụng máy móc là yếu tố quan trọng để nâng cao năng suất và giảm lãng phí. Một trong những chỉ số quan trọng để đánh giá điều này là hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE – Overall Equipment Effectiveness). Việc cải thiện OEE không chỉ giúp gia tăng sản lượng mà còn góp phần tối ưu hóa vận hành, giảm thiểu lãng phí và nâng cao chất lượng sản phẩm.

1. Hiệu Suất Thiết Bị Tổng Thể (OEE) Là Gì?

Dưới đây là công thức chi tiết cho từng tỷ lệ trong OEE:

1.1. Tỷ lệ thời gian hoạt động (Availability Rate)

Công thức:

Availability Rate = Thời gian hoạt động thực tế/ Thời gian kế hoạch

• Thời gian hoạt động thực tế: Tổng thời gian thiết bị hoạt động bình thường.

• Thời gian kế hoạch: Tổng thời gian sản xuất theo lịch trình (không tính thời gian không có kế hoạch như bảo trì định kỳ, nghỉ lễ).

Ví dụ:
Nếu một máy có kế hoạch chạy 8 giờ (480 phút) nhưng có 60 phút dừng ngoài kế hoạch, thời gian hoạt động thực tế là 420 phút.

Availability Rate=420/480=87.5%

1.2. Tỷ lệ hiệu suất (Performance Rate)

Công thức:

Performance Rate = (Số lượng sản phẩm sản xuất × Thời gian tiêu chuẩn cho mỗi sản phẩm) / Thời gian hoạt động thực tế

• Số lượng sản phẩm sản xuất: Tổng số sản phẩm hoàn thành.

• Thời gian tiêu chuẩn cho mỗi sản phẩm: Thời gian lý tưởng để sản xuất một sản phẩm.

• Thời gian hoạt động thực tế: Đã tính trong Availability Rate.

Ví dụ:
Máy sản xuất được 400 sản phẩm, thời gian tiêu chuẩn mỗi sản phẩm là 1 phút, thời gian hoạt động thực tế là 420 phút.

Performance Rate=(400×1)/420=95.2%

1.3. Tỷ lệ chất lượng (Quality Rate)

Công thức:

Quality Rate=Số lượng sản phẩm đạt chuẩn/Tổng số sản phẩm sản xuất

• Số lượng sản phẩm đạt chuẩn: Số lượng sản phẩm không bị lỗi (NG).

• Tổng số sản phẩm sản xuất: Tổng sản phẩm tạo ra, bao gồm cả sản phẩm lỗi.

Ví dụ:
Nếu máy sản xuất 400 sản phẩm, nhưng có 20 sản phẩm bị lỗi, thì:

Quality Rate= (400−20)/400=95%

Tính OEE

Cuối cùng, OEE được tính bằng:

OEE = Availability Rate × Performance Rate× Quality Rate

Áp dụng các giá trị trên:

OEE = 87.5% × 95.2% × 95%=79%

Như vậy, chỉ số OEE cho máy này là 79%, phản ánh hiệu quả tổng thể của thiết bị.

Bằng cách theo dõi và cải thiện từng yếu tố trên, doanh nghiệp có thể nâng cao đáng kể hiệu suất tổng thể của thiết bị.

2. Ứng Dụng IoT để Cải Thiện OEE

Với sự phát triển của công nghệ IoT (Internet of Things), việc thu thập và phân tích dữ liệu theo thời gian thực đã trở nên dễ dàng hơn, giúp các nhà máy có thể quản lý và cải thiện OEE hiệu quả hơn.

Hệ thống IoT cho phép:

• Giám sát thời gian hoạt động của thiết bị bằng cảm biến và tự động ghi nhận lý do dừng máy.

• Đánh giá hiệu suất vận hành, phát hiện bất thường về tốc độ sản xuất hoặc dao động hiệu suất.

• Theo dõi tỷ lệ sản phẩm lỗi, xác định nguyên nhân gây lỗi dựa trên dữ liệu từ hệ thống sản xuất.

3. Các Giải Pháp Cải Thiện OEE

3.1. Cải Thiện Tỷ Lệ Thời Gian Hoạt Động

Để tăng thời gian hoạt động, doanh nghiệp cần giảm thiểu thời gian dừng máy không cần thiết. Các nguyên nhân phổ biến gây gián đoạn bao gồm:

• Thiếu nguyên vật liệu: Có thể do quy trình quản lý kho chưa hiệu quả.

• Chờ đợi thao tác từ công đoạn trước: Do dây chuyền sản xuất không đồng bộ.

• Lỗi thiết bị: Cần bảo trì dự đoán để giảm thiểu hỏng hóc đột xuất.

Bằng cách phân tích dữ liệu IoT, doanh nghiệp có thể xác định nguyên nhân chính gây thời gian dừng máy và tối ưu hóa quy trình vận hành.

3.2. Cải Thiện Tỷ Lệ Hiệu Suất

Để nâng cao hiệu suất thiết bị, cần tập trung vào việc giảm biến động trong tốc độ sản xuất. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất gồm:

• Tốc độ vận hành không ổn định do lỗi điều chỉnh hoặc hao mòn thiết bị.

• Dao động trong thông số điều khiển máy như nhiệt độ, độ ẩm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Nhờ phân tích dữ liệu lớn (Big Data), doanh nghiệp có thể phát hiện các yếu tố gây biến động và tối ưu hóa điều kiện vận hành.

3.3. Cải Thiện Tỷ Lệ Chất Lượng

Một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn đến OEE là tỷ lệ sản phẩm lỗi. Việc loại bỏ các nguyên nhân gây lỗi sẽ giúp tăng tỷ lệ chất lượng.

• Phân tích dữ liệu lỗi theo thời gian thực để tìm ra nguyên nhân gốc rễ.

• Điều chỉnh thông số vận hành máy để đảm bảo điều kiện sản xuất ổn định.

• Cải thiện kiểm soát chất lượng tại từng công đoạn để phát hiện sớm lỗi sản phẩm.

4. Tổng Kết

Việc cải thiện hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) không chỉ là trách nhiệm của bộ phận sản xuất mà còn liên quan chặt chẽ đến quản lý sản xuất, kiểm soát chất lượng và kỹ thuật vận hành.

Bằng cách ứng dụng IoT và phân tích dữ liệu, doanh nghiệp có thể giám sát và tối ưu hóa vận hành theo thời gian thực, từ đó nâng cao năng suất, giảm chi phí và tăng chất lượng sản phẩm. Đây chính là chìa khóa giúp doanh nghiệp sản xuất chuyển đổi số thành công và đạt được lợi thế cạnh tranh bền vững.