Восстановите взаимодействие между офисом и производством

Дарин Маркуз, Ларон Кольбер, 17 сентября 2015 (перевод с английского: Андрей Матусевич, июль 2022)

Эта статья описывает новый подход к расчёту финансовой составляющей общей эффективности использования оборудования (OEE), при этом результат обозначается как $EE (в денежных единицах). Используя $EE, управленческая команда легко может «УВИДЕТЬ» свою деятельность в разрезе финансов. Тогда сотрудники смогут лучше сосредоточиться на неэффективных операциях и работать над повышением прибыльности компании.

Формула расчёта OEE проста, и произведение факторов (с единицами измерения в процентах) является очень полезным показателем. В современном производстве возникают проблемы при установлении целевых показателей времени цикла, измерении качества или объективной классификации простоев. Когда эти проблемы будут преодолены, компании столкнутся с проблемой того, куда направить ресурсы для улучшения финансовых результатов. Решение состоит в том, чтобы использовать $EE.

Основы и практические ограничения OEE

Во многих компаниях нарушены коммуникации между офисом и производством. Поскольку три производственных показателя OEE (доступность, выход годного и производительность) не выражаются в денежных единицах, ежедневные усилия по улучшению процессов с использованием только OEE не всегда приводят к значительной экономии средств.

Конечно, можно определить проекты по улучшению, которые окажут существенное влияние на конечный результат, а затем использовать контрольные карты для измерения значимых затрат и результатов. Или, в случае жалоб клиентов, когда затраты на качество хорошо известны, проблема обычно решается с помощью структурированных методов решения проблем. Оба этих примера иллюстрируют управленческий подход к решению проблем, при котором рассчитываются затраты и распределяются ресурсы.

Поскольку управленческая команда должна сосредоточиться на финансовой картине и проблемах клиентов, приоритеты могут быстро меняться, иногда отодвигая на второй план хронические проблемы, которые, тем не менее, необходимо решать. В то же время сотрудники цехов, занятые повседневными производственными проблемами, могут не знать о ежемесячных или квартальных тенденциях в бизнесе. Путь к преодолению этого разрыва в перспективах лежит через $EE, финансовый аспект OEE.

Базовое уравнение для OEE из онлайн-глоссария ASQ можно сформулировать следующим образом:

OEE = производительность x выход годного (с первого раза) x доступность

Поскольку три фактора, составляющие уравнение, выражены в процентах, единицей измерения результата также является процент. Таким образом, OEE действует как простой, но очень мощный измеритель эффективности, при использовании которого выигрыш или потеря в производительности, выходе годного и/или доступности приводят к его более высокому или более низкому значению.

Но какое значение с финансовой точки зрения имеет изменение OEE? Как упоминалось ранее, на этот вопрос обычно дают косвенный ответ с помощью подхода к решению проблем, при котором затраты оцениваются заранее, а OEE рассчитывается по окончании. Однако на повседневной основе, когда OEE измеряется на отдельных или непохожих процессах, вопрос о финансовой значимости остается без ответа.

Решение состоит в том, чтобы рассчитать финансовый аспект OEE, а именно $EE. Используя непосредственно в уравнениях расчетные показатели для накладных расходов на оборудование, потери и рабочую силу, которые относятся к производственным операциям, процент OEE можно перевести в денежные единицы.

В случае ежедневных операций, особенно когда OEE составляет менее 100%, всегда есть возможности для улучшений. При наличии достаточного времени, ресурсов, денег (и обоснования), как следует из названия, непрерывное совершенствование никогда не заканчивается. Кроме того, при работе со сложными процессами, в которых применялись расчёты OEE, менеджеры постоянно сталкиваются с необходимостью стратегически наилучшим образом использовать ресурсы для улучшения результатов.

$EE, финансовый аспект OEE

При измерении OEE важно тщательно изучить все системы сбора данных, которые лежат в основе факторов, используемых при расчёте (производительность, выход годного и доступность). То же самое относится и к расчёту EE в денежных единицах, в котором используются три фактора OEE в дополнение к бюджетируемым затратам. Путь к улучшению может начаться без препятствий, как только управленческая команда определит, как собирается и рассчитывается каждый аспект данных OEE и $EE.

Финансовый аспект OEE определяется следующим образом:

$EE = ROC + RDLC + RSC + RUDC

Здесь:

  • $EE = Финансовый аспект OEE
  • ROC = Относительные накладные затраты
  • RDLC = Относительные прямые затраты на рабочую силу
  • RSC = Относительные затраты на брак
  • RUDC = Относительные затраты на неплановые простои

Примечание: Подробности см. в Приложении 1.

Применение $EE

Применяя эти формулы к выборке производственных данных с помощью электронной таблицы, следующий пример демонстрирует, как использовать $EE для дополнения OEE и анализа производственных операций.

Ежедневные производственные данные были использованы для создания следующей таблицы показателей $EE:

  • Относительные затраты на рабочую силу: $203,11
  • Относительные переменные накладные затраты: $(1,070.55)
  • Брак (общие затраты): $1,251.19
  • Простои (общие затраты): $1,206.88
  • ЗАТРАТЫ НА OEE: $1.590.63

Обратите внимание, насколько отрицателен ROC. Это является прямым результатом того, что несколько процессов выполняются с более быстро, чем заданное время цикла. В этом примере, поскольку это расчёт затрат, прибыли отображаются как отрицательные значения, а убытки – как положительные. Если управленческая команда предпочтет изменить это соглашение, то это просто вопрос изменения знаков в формулах. Обратите также внимание, что брак и время простоя имеют префикс брутто, что означает, что они сравниваются с целевыми показателями нулевого брака и нулевого времени простоя. Опять же, это соглашение, принятое управленческой командой.

В течение месяца были составлены аналогичные ежедневные расчеты $EE:


В то же самое время был также рассчитан и нанесен на график показатель OEE:

Обратите внимание, что OEE превысил 100%. Это просто результат измерения процессов, которые были улучшены по сравнению с первоначальными целями бизнес-плана, в частности, сокращения времени цикла. Несмотря на нестандартность такого подхода, абсолютное значение показателя OEE вызывает меньше беспокойства, чем его фактическое изменение от одного дня к другому.

Сразу бросается в глаза интересная закономерность: по мере увеличения OEE $EE падает. Это имеет интуитивный смысл, и поскольку все данные доступны, также возможно количественно оценить эти прибыли и убытки в деньгах.

В Приложении 2 представлены более подробные наблюдения и анализ графиков $EE и OEE, включая базовые показатели, на основе которых они рассчитываются. В Приложении 3 данные $EE и OEE были проанализированы статистически, чтобы ответить на поставленный ранее вопрос: какова ценность OEE? В этом примере один процентный пункт стоит $157. Если OEE увеличится на 10%, то эксплуатационные расходы уменьшатся на $1570 в день. Это ощутимая экономия, которая проистекает из бюджетируемых накладных расходов, затрат на брак и оплату труда, которые составляют $EE.

$EE и стоимость OEE

Что на самом деле требуется компании для достижения целевого показателя OEE в 85%? Должна ли вообще быть установлена цель? Как следует устанавливать целевые показатели времени цикла для расчёта производительности? После настройки необходимых систем сбора данных и информационных систем для расчёта OEE, как сотрудники могут максимизировать отдачу от инвестиций? Вот некоторые из вопросов, которые возникают при анализе информации как OEE, так и $EE.

Целевой показатель OEE в 85% может быть получен приблизительно из целевых показателей производительности 95%, выхода годного с первого раза 95% и доступности 95%, которые при умножении вместе дают OEE в 85,7%. Понятно, что эти цели не имеют одинакового смысла для всех предприятий.

Двусмысленность усугубляется требованием не допускать превышения эффективности производительности 100%, чтобы ограничить OEE на уровне 100%. Что происходит, когда процессы улучшаются и достигаются цели по времени предыдущего цикла? Целевое время цикла должно быть изменено таким образом, чтобы эффективность производительности не превышала 100%; как следствие, OEE падает. Следовательно, можно манипулировать OEE, но при этом как можно объективно сравнивать один процесс с другим?

Вместо того, чтобы слишком беспокоиться о том, выше ли OEE 85% или ниже этого значения, или даже о том, превысило ли время цикла первоначальные целевые показатели, используя расчёты $EE, руководители бизнеса могут сосредоточиться на операционных показателях, которые были переведены в деньги и в здравый смысл. Изучив $EE, изменение OEE можно легко интерпретировать в финансовых терминах. Рассчитанное значение OEE, независимо от того, больше оно или меньше 85%, является просто отправной точкой. Используя $EE, управленческая команда может лучше направлять ресурсы на сокращение отклонений и снижение затрат.

Точно так же, как каждый компонент OEE может быть нанесен на график, каждый фактор $EE может быть нанесен на график, для того, чтобы понять поведение реальных затрат, которые определяют прибыль / убытки в производстве. Более стабильные входные данные приводят к более реалистичным выходным данным, сокращая ежедневный режим «тушения пожаров», а также жалобы клиентов.

Гораздо больше можно сказать о сборе и анализе данных. Суточные колебания можно объяснить на индивидуальной основе, но с течением времени появляются закономерности. С помощью более эффективных инструментов измерения сотрудники могут лучше понимать изменения и тенденции, влияющие на их бизнес, с целью отслеживания динамики и внесения ощутимых улучшений. Анализ показателей OEE и $EE должен способствовать открытому обсуждению внутри компании. Процесс, а не обязательно цель, определяет лидерский подход мирового класса к постоянному совершенствованию.

Приложение 1: Как рассчитать $EE в денежном выражении, финансовый аспект OEE

1) относительные накладные затраты (ROC)

Уравнение для учёта накладных затрат выглядит следующим образом:

ROC = ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ x ОПЕРАЦИОННОЕ ВРЕМЯ x (ФАКТИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ ЦИКЛА / ПЛАНОВОЕ ВРЕМЯ ЦИКЛА — 1) [уравнение 1]

Примечание:

Все факторы должны использовать одну и ту же единицу времени.

Это уравнение отражает влияние эффективности цикла на накладные расходы. Если фактическое время цикла совпадает с запланированным временем цикла, то значение в скобках становится равным нулю, и нет ни выгод, ни потерь, связанных с накладными расходами. Если, с другой стороны, фактическое время цикла меньше запланированного (т.е. выполняется быстрее), то термин в скобках становится отрицательным, а финансовый эффект заключается в снижении затрат.

Другой способ взглянуть на этот сценарий эксплуатации оборудования с более высокой скоростью, заключается в следующем: такое же количество деталей может быть изготовлено за меньшее время. Таким образом, преимущество заключается в высвобождении мощности оборудования, следовательно, в использовании скорости машины в качестве применимых затрат.

С другой стороны, если фактическое время цикла превышает запланированное время цикла, то финансовый эффект заключается в увеличении эксплуатационных расходов, следовательно, число будет положительным.

Пример:

Рассчитайте относительные операционные затраты.

Дано:

производительность оборудования = 250 $/ч

  • операционное время = 6 мин.
  • фактическое время цикла = 59 сек.
  • плановое время цикла = 60 сек.

Решение:

ROC = 250 $/ч x 1 ч x (59/60 -1) = — $4,17

Следовательно, относительный эффект от выполнения в 59 секунд по сравнению с запланированной скоростью в 60 секунд заключается в снижении накладных расходов на $4,17 (обратите внимание на отрицательный знак). Если бы тот же процесс выполнялся в течение 61 секунды, то относительным эффектом было бы увеличение стоимости на $4,17, та же абсолютная сумма, но с другим знаком, от минуса к плюсу. Сбережения превратились в убытки. Другой способ взглянуть на это так: одна секунда стоит 250 $/ч x 1ч / 3600 сек. = $0.0694. Поскольку в часе 60 х 60 сек., то $0.0694 х 60 = $4.17.

2) Применимые прямые затраты на рабочую силу (RDLC)

Подобно ROC, RDLC включает в себя расчет производительности:

RDLC = ТРУДОЕМКОСТЬ x ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ x [(ФАКТИЧЕСКОЕ КОЛИЧЕСТВО ОПЕРАТОРОВ — ЗАПЛАНИРОВАННОЕ КОЛИЧЕСТВО ОПЕРАТОРОВ) + ФАКТИЧЕСКОЕ КОЛИЧЕСТВО ОПЕРАТОРОВ x (ФАКТИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ ЦИКЛА / ПЛАНОВОЕ ВРЕМЯ ЦИКЛА — 1)] [уравнение 2]

Примечание:

Все факторы должны использовать одну и ту же единицу времени.

Это уравнение немного сложнее, чем для ROC, поскольку оно отражает не только производительность, но и эффект добавления или удаления рабочей силы из производственной ячейки. Если фактическое количество операторов меньше запланированного, то первое вычисление в квадратных скобках выше определяет, насколько меньше операторов в наличии, а затем умножается на трудоемкость и операционное время для расчёта экономии. Второе вычисление в квадратных скобках аналогично вычислению для ROC, и применяются аналогичные аргументы. Обратите внимание, что может быть экономия или потери в зависимости от рабочей силы или времени цикла – уравнение будет обрабатывать различные комбинации.

Пример:

Рассчитайте применимые прямые затраты на рабочую силу

Дано:

  • почасовая ставка рабочей силы = 25 $/ч
  • операционное время = 60 мин.
  • фактическое количество операторов = 2
  • плановое количество операторов = 3
  • фактическое время цикла = 59 сек.
  • плановое время цикла = 60 сек.

Решение:

RDLC = $25 /час x 1h x [(2-3) + 2 x (59/60 -1)] = — $25,83

Таким образом, относительный эффект от сокращения рабочей силы на одного оператора, а также работы со скоростью 59 секунд по сравнению с плановой нормой в 60 секунд – это сокращение относительных прямых затрат на рабочую силу на $25,83.

3) Относительные затраты на брак (RSC)

Затраты на брак могут быть рассчитаны по формуле:

ЗАТРАТЫ НА БРАК 1 = (КОЛИЧЕСТВО БРАКОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ x ВЕС ДЕТАЛИ x СТОИМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ) [уравнение 3]

Примечание:

Все факторы должны использовать одну и ту же единицу времени.

Когда изготавливается бракованная деталь, операционное время станка и оператора тратится впустую, поэтому включение этих затрат в цену изделия сделает расчёт финансового OEE более точным. В этом случае формула будет иметь вид:

ЗАТРАТЫ НА БРАК 2 = (КОЛИЧЕСТВО БРАКА x ЦЕНА ЗА ШТУКУ) [уравнение 4]

Пример:

Рассчитайте затраты на брак.

Дано:

  • количество брака = 2
  • вес детали = 10 фунтов.
  • стоимость материала = $1.00/фунт

Решение:

ЗАТРАТЫ НА БРАК 1 = 2 x 10 x $1,00 = $20,00

Таким образом, затраты на брак составили $20.

Этот простой метод расчёта затрат на брак предполагает, что целевой показатель для брака равен нулю. С точки зрения бизнес-планирования завод может иметь внутренние установленные нормы брака, которые могут служить целевым показателем. В этом случае затраты на брак рассчитываются по-другому:

RSC = (БРАК / ОБЪЁМ ВЫПУСКА – ДОПУСТИМЫЙ БРАК) x ОБЪЁМ ВЫПУСКА x ЦЕНА ЗА ЕДИНИЦУ [уравнение 5]

Примечание:

RSC – относительные затраты на брак

Пример:

Рассчитайте относительные затраты на брак.

Дано:

  • объём выпуска = 100 шт.
  • брак = 10 шт.
  • цена за штуку = $2
  • допустимый брак = 3% (вводится как 0,03 в уравнении)

Решение:

RSC = (10/100 — 0.03) x 100 x $2 = $14

Таким образом, относительные затраты на брак составили $20. В первом примере общая сумма затрат на брак составляла $20, но поскольку в бизнес-плане учтено 3%, это означает, что 3 из 100 деталей вычитаются из 10, чтобы оставить 7, что при цене $2 за штуку приводит к относительным затратам на брак в размере $14.

4) Относительные затраты на незапланированные простои (RUDC)

Стоимость незапланированных простоев рассчитывается следующим образом:

UDC = НЕПЛАНОВЫЕ ПРОСТОИ х ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ [уравнение 6]

Пример:

Рассчитайте относительные затраты на неплановые простои.

Дано:

  • неплановые простои = 60 мин.
  • производительность оборудования = $250/ч

Решение:

UDC = 1 ч х $250/ч = $250

Таким образом, затраты составили $250.

Если требуется RUDC, то формула становится немного более сложной:

RUDC = (ОБЩЕЕ ВРЕМЯ ПРОСТОЕВ / ПЛАНОВОЕ ВРЕМЯ РАБОТЫ — ДОПУСТИМОЕ ВРЕМЯ ПРОСТОЕВ) x ПЛАНОВОЕ ВРЕМЯ РАБОТЫ x ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ [уравнение 7]

Примечание:

Все факторы должны использовать одну и ту же единицу времени.

Пример:

Рассчитайте относительное время простоев.

Дано:

  • плановое время работы = 480 мин.
  • неплановые простои = 60 мин.
  • производительность оборудования = $250/ч
  • допустимое время простоев = 5% (вводится как 0,05 в уравнении)

Решение:

RUDC = (60/480 — 0,05) x 480 x $250/60 = $150

Таким образом, применимая стоимость незапланированных простоев составила $150. Поскольку в бизнес-плане было учтено 5% внеплановых простоев, это означает, что из абсолютной стоимости простоев в $250 вычитается 480 х 0,05 х $250, или $100.

5) Другие соображения

Запланированные простои представляют собой свободные производственные мощности. Запланированные простои могут быть эффективно использованы для проведения профилактического или необходимого технического обслуживания, проведения испытаний и т.д., которые рассматриваются как издержки ведения бизнеса. При необходимости, приведенные выше уравнения могут быть применены для понимания затрат на эти факторы и соответствующего управления ими.

6) $EE, финансовый аспект OEE

Важно понимать не только показатель OEE, но и его финансовые аспекты и влияние на бизнес. Путь к улучшению может начаться без препятствий, как только управленческая команда определит, как собирается и рассчитывается каждый аспект данных OEE и $EE,

Из приведенных выше финансовых уравнений [1]-[7]:

$EE 0 = ROC + RDLC + SC + UDC [уравнение 8]

Или, если используются ВСЕ применимые затраты:

$EE = ROC + RDLC + RSC + RUDC [уравнение 9]

Примечание:

Как в уравнениях ROC, так и в уравнениях RDLC используется запланированное время цикла, отсюда и использование термина «применимый», т.е. по сравнению с бизнес-планом. Запланированное время цикла также должно быть больше нуля, чтобы избежать ошибок при делении на ноль в уравнениях [1] и [2]. И наоборот, если фактическое количество операторов меньше запланированного (или равно нулю), то уравнение [2] отразит это как снижение затрат.

Ключевые слова:

  • $EE = финансовый аспект OEE
  • $EE 0 = финансовый аспект OEE, без учета всех относительных затрат
  • OEE = Общая эффективность использования оборудования
  • RDLC = Относительные прямые затраты на рабочую силу
  • ROC = Относительные накладные затраты
  • RSC = Относительные затраты на брак
  • RUDC = Относительные затраты на неплановые простои
  • SC = Затраты на брак
  • UDC = Затраты на неплановые простои

Приложение 2: Подробный анализ примера

В течение месяца ежедневные расчеты $EE привели к следующей диаграмме:


В то же самое время был также рассчитан и нанесен на график показатель OEE:

Обратите внимание, как OEE было «разрешено» превышать 100%. Это просто результат измерения процессов, которые были улучшены по сравнению с первоначальными целями бизнес-плана, в частности, сокращение времени цикла. Сразу бросается в глаза интересная закономерность: по мере увеличения OEE $EE падает. Это имеет интуитивный смысл, и поскольку все данные доступны, также возможно количественно оценить эти прибыли и убытки в деньгах.

Используя приведенные выше графики, OEE на 2-й день составил 102%. $EE в этот день составил $3872. На 15-й день OEE составил 116% при $EE в $769. Таким образом, увеличение OEE на 12% соответствовало падению $EE на $3103. На 7-й день OEE был на минимуме в 79%, но в этот конкретный день $EE составлял $4423, что явно не самая высокая точка $EE на графике. Дальнейшее исследование выявило более высокие проблемы с простоями в этот производственный день при меньшем количестве запланированных рабочих часов.


На 10-й день OEE составил 89%, а $EE был самым высоким – $7655. Дальнейшее исследование выявило сочетание простоев и проблем с браком в тяжёлый производственный день, что в совокупности привело к самым высоким операционным затратам (потерям).

22-й день в целом был хорошим днем, с высоким OEE и $EE ниже нуля.

Приложение 3: Корреляция

Статистический анализ показывает следующее:

Корреляция Пирсона OEE и $EE = -0,693, что указывает на сильную обратную корреляцию.

P-величина = 0,000, что указывает на значительный результат.

Линейная регрессия данных приводит к следующему уравнению:

$EE = 19279 — 157 OEE

Когда OEE = 80%, $EE = $6,719. Когда OEE = 116%, $EE = $1,067.

Для этого процесса наклон линии показывает, что 1% OEE стоит в среднем $157 в день. Например, если бы OEE увеличился на 10%, то операционные расходы были бы ниже на $1570 в день.