Die Gesamtanlageneffektivität oder GAE (auf Englisch: Overall Equipment Effectiveness, OEE) ist eine Metrik, die zur Messung der Effektivität und Leistung von Fertigungsprozessen oder einzelnen Anlagen verwendet wird. Sie gibt Aufschluss darüber, wie gut die Anlagen genutzt werden und wie effizient sie bei der Herstellung von Waren oder der Erbringung von Services arbeiten.
Bei der Berechnung der Gesamtanlageneffektivität werden drei Schlüsselfaktoren berücksichtigt:
Verfügbarkeit: Der Verfügbarkeitswert misst die tatsächliche Produktionszeit im Vergleich zur geplanten Produktionszeit. Dabei werden Faktoren wie Anlagenausfälle, Umstellungen und geplante Wartungsarbeiten mit einbezogen.
Leistung: Mit der Leistungsbewertung wird beurteilt, wie gut die Anlage oder das Gerät im Hinblick auf das maximal mögliche Potenzial abschneidet. Dabei werden Faktoren wie die Geschwindigkeit der Anlage, kurze Stillstände und Leerlaufzeiten berücksichtigt.
Qualität: Hier wird die Produktionsrate „guter“ Produkte ohne Mängel oder Nacharbeiten bewertet. Dabei werden Faktoren wie Schrott, Ausschuss und Nacharbeit berücksichtigt.
Zur Berechnung der Gesamtanlageneffektivität werden die Faktoren Verfügbarkeit, Leistung und Qualität miteinander multipliziert:
Gesamtanlageneffektivität = Verfügbarkeit x Leistung x Qualität
Das Ergebnis ist ein prozentualer Wert, der die Gesamteffektivität der Anlage oder des Prozesses ausdrückt. Ein höherer Prozentsatz der Gesamtanlageneffektivität weist auf eine bessere Leistung und Effektivität hin, während ein niedrigerer Prozentsatz auf Verbesserungsmöglichkeiten hindeutet.
Die Gesamtanlageneffektivität wird in der Fertigungsindustrie häufig als Leistungsmetrik verwendet, um Bereiche mit Optimierungsbedarf zu identifizieren, Verbesserungen über einen längeren Zeitraum nachzuverfolgen und verschiedene Anlagen oder Produktionslinien miteinander zu vergleichen. In einem Industrie 4.0-Kontext werden Technologien wie Cloud, Edge Computing, IoT-Geräte (Internet der Dinge) und andere zusammengeführt, um Echtzeitdaten bereitzustellen, die zur Messung und Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität beitragen können.
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Für Unternehmen im Fertigungssektor kann die Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität mehrere bedeutende Vorteile haben. Hier sind einige der wichtigsten davon:
Zur Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität ist ein systematischer Ansatz erforderlich. Hier finden Sie einige wichtige Strategien und Praktiken, die Ihnen helfen, eine erstklassige Gesamtanlageneffektivität zu erreichen:
Messung und Nachverfolgung der Gesamtanlageneffektivität: Beginnen Sie mit der genauen Messung und Nachverfolgung der Gesamtanlageneffektivität für Ihre Anlagen und Produktionsprozesse. Legen Sie eine Referenzgröße fest und setzen Sie Ziele für Verbesserungen. Verwenden Sie die Gesamtanlageneffektivität als Leistungsmetrik, um Fortschritte zu überwachen und Bereiche zu identifizieren, die Ihre Aufmerksamkeit erfordern.
Fokus auf Verfügbarkeit: Kümmern Sie sich um die Ausfallzeiten der Anlagen und versuchen Sie, deren Verfügbarkeit zu maximieren. Implementieren Sie Programme zur vorbeugenden Wartung, um Ausfälle zu minimieren, und planen Sie Wartungsarbeiten während geplanter Stillstände. Optimieren Sie die Umstellungsprozesse, um die Einrichtungszeiten zu verkürzen und die Anlagenauslastung zu verbessern.
Verbesserung der Leistung: Suchen Sie nach Möglichkeiten zur Optimierung der Anlagenleistung. Ermitteln Sie Faktoren wie Verfügbarkeitsverluste, Geschwindigkeitsverluste und Leerlaufzeiten, die sich auf die Gesamtleistung auswirken, und beheben Sie diese Probleme. Implementieren Sie Trainingsprogramme, um sicherzustellen, dass die Bediener die notwendigen Kenntnisse haben, um die Anlagen effizient zu bedienen.
Verbesserung der Qualität: Qualitätsverluste können die Gesamtanlageneffektivität erheblich beeinträchtigen. Konzentrieren Sie sich auf die Reduzierung von Mängeln, Nacharbeiten und Ausschuss. Implementieren Sie Maßnahmen zur Qualitätskontrolle, führen Sie eine Ursachenanalyse für Mängel durch, setzen Sie Computer-Vision-Technologien ein, um Unregelmäßigkeiten zu erkennen und die Qualität in Fertigungs- und Produktionsprozessen zu gewährleisten, und führen Sie Korrekturmaßnahmen durch, um die Produktqualität zu verbessern und den Ausschuss zu reduzieren.
Einführung von autonomer Wartung: Geben Sie den Betreibern die Möglichkeit, die Wartung ihrer Anlagen mithilfe autonomer Wartungspraktiken selbst in die Hand zu nehmen. Überwachen Sie Ihre Assets aus der Ferne mit IoT-Sensoren und -Geräten und setzen Sie Computer Vision ein, um die Abhängigkeit von Wartungsteams zu verringern und Ausfallzeiten zu minimieren.
Wartung auf Basis der Gesamtanlageneffektivität: Nutzen Sie die Gesamtanlageneffektivität, um Wartungsarbeiten nach Prioritäten zu ordnen. Konzentrieren Sie sich auf kritische Anlagen oder Komponenten, die einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtanlageneffektivität haben. Implementieren Sie vorausschauende Wartungsstrategien, indem Sie Techniken zur Zustandsüberwachung und Echtzeitdaten nutzen, um potenzielle Gerätefehler zu erkennen, bevor sie auftreten.
Kultur der kontinuierlichen Verbesserung: Fördern Sie eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung im gesamten Unternehmen. Führen Sie strukturierte Verbesserungsinitiativen wie Kaizen-Veranstaltungen, Six-Sigma-Projekte oder schlanke Produktionsmethoden ein, um kontinuierliche Verbesserungen voranzutreiben.
Datengestützte Entscheidungsfindung: Nutzen Sie Datenanalysen, um Einblicke in die Faktoren zu gewinnen, die sich auf die Gesamtanlageneffektivität auswirken. Analysieren Sie Trends bei der Gesamtanlageneffektivität, identifizieren Sie Muster und nutzen Sie Daten, um fundierte Entscheidungen über Upgrades von Anlagen, Prozessoptimierungen oder die Ressourcenzuordnung zu treffen. Nutzen Sie fortschrittliche Analysen und Vorhersagemodelle, um potenzielle Verbesserungsbereiche zu identifizieren.
Mitarbeitermotivation und -schulung: Binden Sie Mitarbeiter auf allen Ebenen ein und schulen Sie sie, um die Gesamtanlageneffektivität zu verbessern. Stellen Sie sicher, dass die Mitarbeiter die Bedeutung der Gesamtanlageneffektivität verstehen, stellen Sie ihnen die notwendigen Schulungen und Ressourcen zur Verfügung, damit sie ihre Aufgaben effektiv erfüllen können, und beziehen Sie sie in Verbesserungsinitiativen ein. Fördern Sie die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch zwischen den Teams.
Kontinuierliche Überwachung und Überprüfung: Die Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität ist ein fortlaufender Prozess. Überwachen Sie die Gesamtanlageneffektivität kontinuierlich, verfolgen Sie die Leistung und überprüfen Sie den Fortschritt anhand der Ziele. Bewerten Sie regelmäßig die Effektivität der eingeführten Verbesserungen und nehmen Sie bei Bedarf Anpassungen vor. Bleiben Sie proaktiv bei der Identifizierung neuer Verbesserungsmöglichkeiten.
Denken Sie daran, dass die Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität ein langfristiges Vorhaben ist, das Engagement, Zusammenarbeit und einen ständigen Fokus auf kontinuierliche Verbesserung erfordert. Es ist wichtig, alle Stakeholder, von den Bedienern bis hin zu den Managern, in den Prozess einzubeziehen und Erfolge zu feiern, um die Motivation und das Engagement aufrechtzuerhalten.
Es gibt mehrere Begriffe im Zusammenhang mit der Gesamtanlageneffektivität, die häufig in Diskussionen und Analysen der Anlagen- und Produktionsleistung verwendet werden:
Dies bezieht sich auf die Gesamtzeit, die für die Produktion zur Verfügung steht, ohne geplante Ausfallzeiten für geplante Wartungsarbeiten oder Umstellungen.
Zu den sechs großen Verlusten, die sich auf die Gesamtanlageneffektivität auswirken, gehören Anlagenausfälle, Einrichtungs- und Anpassungszeiten, Leerlauf und kurze Stillstände, verringerte Geschwindigkeit oder Rate, Prozessfehler sowie Anlauf- und Ertragsverluste.
Der Zeitraum, in dem die Anlagen aufgrund von unvorhergesehenen Faktoren wie Ausfällen, ungeplanten Wartungsarbeiten oder anderen unerwarteten Ereignissen nicht für die Produktion zur Verfügung stehen. Das Gegenteil von „Verfügbarkeitszeit“.
Eine kurze Unterbrechung der Produktion, die nicht lang genug ist, um als Ausfallzeit erfasst zu werden.
Diese wird berechnet, indem die Ausfallzeit von der geplanten Produktionszeit abgezogen wird.
Die Dauer, die erforderlich ist, um von der Produktion eines Produkts auf ein anderes umzustellen. Dazu gehören Aufgaben wie Reinigung, Neukonfiguration, Anpassungen, Einrichtung und Aufwärmen.
Die theoretisch schnellstmögliche Zeit, um ein Stück zu fertigen.
Hierbei handelt es sich um einen Zyklus, der länger dauerte als die ideale Zykluszeit, aber kürzer war als ein kurzer Stopp.
Die verfügbare Produktionszeit geteilt durch den Kundenbedarf. Sie stellt die maximale Zeit dar, die pro Einheit zur Erfüllung des Kundenbedarfs zur Verfügung steht.
Ein Punkt im Produktionsprozess, an dem der Materialfluss oder die Arbeitsabläufe eingeschränkt sind, was zu einer langsameren Gesamtproduktionsrate führt. Engpässe begrenzen die maximale Leistung des gesamten Systems.
Obwohl die Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität zahlreiche Vorteile bietet, können Unternehmen bei diesem Prozess auf einige allgemeine Herausforderungen stoßen. Hier sind einige Herausforderungen, die bei der Implementierung und Optimierung der Gesamtanlageneffektivität häufig auftreten:
Datenverfügbarkeit und -zugänglichkeit: Der Zugriff auf Produktionsdaten in Echtzeit von Anlagen oder die Integration von Daten aus verschiedenen Quellen kann eine Herausforderung sein. Bei älteren Geräten fehlen möglicherweise die notwendigen Sensoren oder die Konnektivität, um Echtzeitdaten bereitzustellen. Darüber hinaus müssen Sie vielleicht verschiedene Datenquellen und Systeme integrieren, um die Informationen für die Analyse der Gesamtanlageneffektivität zu konsolidieren.
Datenerfassung und -genauigkeit: Eine genaue und zeitnahe Datenerfassung ist für die Berechnung der Gesamtanlageneffektivität entscheidend. Allerdings können Unternehmen bei der konsistenten und zuverlässigen Datenerfassung auf Probleme stoßen. Aspekte wie die manuelle Dateneingabe, die Abhängigkeit von Bedienereingaben oder unzureichende Datenverfolgungssysteme können zu ungenauen oder unvollständigen Daten führen, was die Zuverlässigkeit der Messungen der Gesamtanlageneffektivität beeinträchtigt.
Metriken zur Gesamtanlageneffektivität verstehen: Die Interpretation von Metriken zur Gesamtanlageneffektivität und das Verständnis ihrer Auswirkungen kann für Unternehmen eine Herausforderung sein. Ohne entsprechende Schulung und Kenntnisse kann es schwierig sein, die Ursachen für eine niedrige Gesamtanlageneffektivität zu erkennen, Prioritäten für Verbesserungsmaßnahmen zu setzen und effektive Lösungen zu implementieren. Schulungen und Trainings zur Gesamtanlageneffektivität und deren Auswertung sind für eine erfolgreiche Umsetzung unerlässlich.
Organisatorische Ausrichtung und Kultur: Die Umsetzung von Verbesserungen der Gesamtanlageneffektivität erfordert eine organisatorische Ausrichtung und eine Kultur, die kontinuierliche Verbesserungen unterstützt. Widerstand gegen Veränderungen, mangelnde Akzeptanz seitens der Mitarbeiter oder eine Kultur, die kurzfristige Produktivität über langfristige Effizienz stellt, können Initiativen zur Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität erschweren. Zur Überwindung dieser Herausforderungen sind eine effektive Kommunikation, das Engagement der Mitarbeiter und die Förderung einer Kultur der kontinuierlichen Verbesserung erforderlich.
Komplexität und Variabilität der Anlagen: Moderne Produktionsanlagen können komplex und sehr variabel sein und unterschiedliche Betriebsmodi, Setups oder Konfigurationen aufweisen. Die Verwaltung der Gesamtanlageneffektivität für solche Anlagen kann eine Herausforderung sein, da unterschiedliche Betriebsbedingungen zu unterschiedlichen Werten für die Gesamtanlageneffektivität führen können. Die Berücksichtigung der Variabilität der Anlagen und die Entwicklung standardisierter Metriken zur Messung der Gesamtanlageneffektivität, die verschiedene Anlagenkonfigurationen erfassen können, kann eine komplexe Aufgabe sein.
Identifizierung und Bekämpfung der Ursachen: Es kann schwierig sein, die Ursachen für eine niedrige Gesamtanlageneffektivität zu ermitteln, da mehrere Faktoren zu Ineffizienzen beitragen können. Dazu sind ein systematischer Ansatz, Datenanalysen und die Zusammenarbeit verschiedener Stakeholder erforderlich, darunter Betreiber, Wartungspersonal und Prozessingenieure. Die genaue Identifizierung der zugrunde liegenden Probleme ist entscheidend für die Umsetzung wirksamer Korrekturmaßnahmen.
Abwägen von Kompromissen: Die Verbesserung eines Aspekts der Gesamtanlageneffektivität (Verfügbarkeit, Leistung oder Qualität) kann manchmal zu Kompromissen in anderen Bereichen führen. So kann beispielsweise eine höhere Produktionsgeschwindigkeit (Leistung) zu höheren Fehlerraten (Qualität) führen. Unternehmen müssen diese Kompromisse sorgfältig abwägen und die Gesamtauswirkungen auf die Gesamtanlageneffektivität und die Kundenzufriedenheit berücksichtigen.
Nachhaltige Verbesserungen der Gesamtanlageneffektivität: Eine anfängliche Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität ist eine bedeutende Leistung, aber die Aufrechterhaltung dieser Fortschritte kann eine Herausforderung sein. Wenn der Schwerpunkt nicht auf kontinuierlicher Überwachung, Leistungsmanagement und laufenden Verbesserungsmaßnahmen liegt, kann die Gesamtanlageneffektivität mit der Zeit sinken. Die Aufrechterhaltung von Verbesserungen erfordert ein Engagement für kontinuierliche Messungen und Analysen.
Wenn Unternehmen diese Herausforderungen erkennen und proaktiv angehen, können sie Hindernisse überwinden und eine erfolgreiche Implementierung der Gesamtanlageneffektivität erreichen, was zu einer nachhaltigen Verbesserung der Anlageneffektivität und Gesamtproduktivität führt.
Die Gesamtanlageneffektivität ist eine vielseitige Kennzahl, die in verschiedenen Branchen und Sektoren zur Messung und Verbesserung der Anlagenleistung eingesetzt werden kann. Hier sind einige spezifische Anwendungsfälle für die Gesamtanlageneffektivität in verschiedenen Branchen:
Die Gesamtanlageneffektivität ist in der Lebensmittel- und Getränkebranche nützlich, um Produktionsprozesse zu optimieren, Abfall zu reduzieren und eine gleichbleibende Produktqualität sowie die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten. Sie hilft bei der Überwachung der Anlagenleistung, der Ermittlung von Ursachen für Ausfallzeiten (z. B. Reinigung, Umstellung) und der Verbesserung der Gesamteffizienz in Bereichen wie Verpackungslinien, Abfüllvorgängen und Lebensmittelverarbeitung.
Die Gesamtanlageneffektivität spielt in der pharmazeutischen Produktion eine wichtige Rolle, um eine effiziente Produktion und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten. Sie hilft bei der Überwachung der Anlagenleistung, der Optimierung von Reinigungs- und Umstellungsprozessen, der Minimierung von Stillständen und der Einhaltung von Qualitätsstandards.
Die Gesamtanlageneffektivität wird im Energie- und Versorgungssektor eingesetzt, um die Effektivität und Leistung von Anlagen zur Stromerzeugung, -verteilung und -versorgung zu verbessern. Sie hilft dabei, Bereiche mit Verbesserungsbedarf zu identifizieren, Ausfälle zu reduzieren, Wartungspläne zu optimieren und die allgemeine betriebliche Effizienz und Netzzuverlässigkeit zu verbessern.
Die Gesamtanlageneffektivität wird im Bergbau und in der Rohstoffindustrie eingesetzt, um die Effektivität von schweren Maschinen wie Baggern, Ladern und Zerkleinerungsmaschinen zu messen und zu verbessern. Sie hilft dabei, die Auslastung der Anlagen zu optimieren, ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren und die Produktivität von Bergbau- und Extraktionsprozessen zu erhöhen.
Die Gesamtanlageneffektivität wird häufig in der Automobilbranche eingesetzt, um die Effektivität und Leistung von Montagelinien, Bearbeitungsvorgängen und anderen Fertigungsprozessen zu optimieren. Sie hilft dabei, Verbesserungsmöglichkeiten zu erkennen, Ausfallzeiten zu reduzieren, Fehler zu minimieren und die Produktivität der Fertigung zu steigern.
Die Gesamtanlageneffektivität ist in der Luft- und Raumfahrt und im Verteidigungssektor nützlich, um die Effektivität der Herstellungs- und Wartungsprozesse für Flugzeug- und Verteidigungsausrüstung zu verbessern. Sie hilft bei der Reduzierung von Ausfallzeiten, der Optimierung von Wartungsplänen und der Gewährleistung von Qualitätsstandards.
Hier sind einige aktuelle Trends in diesem Bereich:
Integration mit dem industriellen IoT (IIoT): Die Integration von Systemen zur Gesamtanlageneffektivität mit IIoT-Technologien gewinnt zunehmend an Bedeutung. Das IIoT ermöglicht die Echtzeit-Datenerfassung von Anlagensensoren und liefert genauere und zeitnahe Messungen der Gesamtanlageneffektivität. Diese Integration erleichtert auch die vorausschauende Wartung, die Fernüberwachung und die datengesteuerte Entscheidungsfindung zur Optimierung der Anlagenleistung.
Erweiterte Analysen und KI: Immer häufiger werden fortschrittliche Analysen und KI zur Analyse der Gesamtanlageneffektivität eingesetzt. Algorithmen für maschinelles Lernen können riesige Datenmengen analysieren, Muster erkennen und neue Erkenntnisse zur Optimierung der Gesamtanlageneffektivität aufdecken. Vorhersageanalysen helfen Unternehmen dabei, Anlagenausfälle vorherzusehen, Wartungspläne zu optimieren und die Gesamteffektivität zu verbessern.
Cloudbasierte Lösungen für Gesamtanlageneffektivität: Cloudbasierte Lösungen für die Gesamtanlageneffektivität bieten Skalierbarkeit, Zugänglichkeit und eine einfache Implementierung. Unternehmen können Cloud-Plattformen nutzen, um große Mengen an Gesamtanlageneffektivitätsdaten zu speichern und zu verarbeiten, in Echtzeit zusammenzuarbeiten und von überall aus auf Analysen und Berichte über die Gesamtanlageneffektivität zuzugreifen, was die Fernüberwachung und Entscheidungsfindung erleichtert.
Gesamtanlageneffektivität für eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung: Die Gesamtanlageneffektivität wird zunehmend als grundlegende Metrik für die Etablierung einer Kultur der kontinuierlichen Verbesserung angesehen. Unternehmen nutzen die Gesamtanlageneffektivität als wesentlichen Leistungsindikator (KPI), um die Verantwortlichkeit zu erhöhen, die Mitarbeiter zu motivieren, die Zusammenarbeit zu fördern und Maßnahmen zur kontinuierlichen Verbesserung im gesamten Unternehmen zu unterstützen.
Mobile Anwendungen und Visualisierung: Mobile Anwendungen und Visualisierungstools stellen in Echtzeit Daten zur Gesamtanlageneffektivität und Leistungsdashboards auf mobilen Geräten bereit. Dadurch können Bediener und Manager von unterwegs aus die Anlagenleistung überwachen, Warnmeldungen erhalten und auf Erkenntnisse zur Gesamtanlageneffektivität zugreifen, was eine schnellere Entscheidungsfindung und kürzere Reaktionszeiten ermöglicht.
Fokus auf Standardisierung der Gesamtanlageneffektivität: Standardisierung hilft, Einheitlichkeit zu gewährleisten, ermöglicht Benchmarking und erleichtert die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch unter Branchenkollegen.
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