Коэффициент загрузки оборудования: как считать и почему не 100%

Что показывает коэффициент загрузки станков

Я был начальником производства, когда выручка за два года выросла в 2,3 раза, а объектов в монтаже стало пять. Столько память уже не держит. Со станками так же: пока их два, загрузку видно из конторки мастера, а когда их десять, ответ «загружены полностью» приходится проверять расчётом. Для такой проверки считают коэффициент загрузки: время, когда станок был занят, делят на время, когда он мог работать.

• Режимный фонд. Рабочие дни × число смен × длина смены. Столько часов станок может работать по графику цеха.
• Эффективный фонд. Режимный фонд минус плановые простои: ТО (техническое обслуживание) и ремонт по графику механика.
• Время работы. Часы, когда станок был занят: обработка деталей и наладка под партию. Наладку относят к работе, потому что в нормах времени она входит в трудоёмкость партии.

Коэффициент говорит только о времени. Насколько быстро станок работал и сколько брака дал, по нему не понять: для этого есть OEE, о нём ниже.

Как рассчитать коэффициент загрузки оборудования: пример

Пример, числа условные: загрузка станка с ЧПУ на участке механообработки за месяц из 21 рабочего дня, две смены по 8 часов. Все остановки мастер записывал в журнал простоев: когда станок встал, когда пошёл и почему.

За этими 85% стоят 48 часов неплановых простоев, это шесть смен, когда станок стоял.

Тот же расчёт загрузки оборудования можно сделать и заранее, до начала месяца. Фактических часов тогда ещё нет, и вы берёте трудоёмкость заказов по нормам времени. Допустим, на станок запланировано 300 нормочасов при эффективном фонде 320 часов: плановая загрузка 94%. На всё непредвиденное, от поломки до срочного заказа, остаётся 20 часов, а неплановых простоев в прошлом месяце было 48. Если простои повторятся, часть заказов уедет на следующий месяц, и продажам лучше узнать об этом сейчас, чем в день отгрузки.

Планирование загрузки оборудования держится на нормах. График загрузки ведут в Excel или на маркерной доске: по строкам станки, по столбцам дни или смены, в ячейках номера заказов. Такой график показывает, какие заказы стоят на станке. Чтобы по нему было видно и то, успеет ли станок их сделать, к каждой операции нужна норма времени. Во внедрениях, которые я разбирал, планировать загрузку станков начинали как раз с норм времени на каждую операцию.

Почему полная загрузка оборудования срывает сроки

Срок заказа в цехе складывается из работы на станках и ожидания перед ними. Работу технолог считает по нормам, а очередь перед станками обычно не считает никто, поэтому сроки врут чаще, чем цена.

Ожидание растёт вместе с загрузкой, причём быстрее неё. В простейшей модели очереди среднее время ожидания пропорционально множителю u ÷ (1 − u), где u означает загрузку. Проще говоря, занятое время станка делят на свободное, и когда свободного времени почти не остаётся, множитель взлетает:

С 80 до 95% загрузка выросла на 15 пунктов, а ожидание перед станком почти впятеро. В настоящем цехе картина зависит от того, насколько разные детали и как часто ломаются станки, но направление то же. У станка, загруженного на 100%, нет свободного часа, чтобы разобрать очередь после поломки или срочного заказа, и каждый сбой сдвигает все следующие заказы.

Осторожно. Плановая загрузка выше 100% значит, что заказы месяца в фонд не влезают: часть из них опаздывает ещё до того, как её начали.

Простой оборудования: как его учитывать

Без учёта простоев коэффициент не посчитать: время работы получают, вычитая простои из фонда. Учёт работы оборудования начинается с журнала у станка. Одна строка на каждую остановку: станок, когда встал, когда пошёл, причина из списка и кто записал. Порог задайте сами. Я бы писал остановки от 15 минут, иначе журнал утонет в мелочах.

Ради последней колонки журнал и ведут. Через месяц по сумме часов на каждую причину видно, чей вопрос стоил станку дороже всего. В примере это материал, 16 часов из 48 неплановых, и разговор со снабжением на планёрке идёт уже с цифрой. Простой без заказов тоже записывайте: он снижает загрузку, хотя цех тут ни при чём.

Проверьте у себя. Спросите мастера, сколько часов станок простоял в прошлом месяце и из-за чего. Если в ответ вы слышите общие слова без числа часов, учёта простоев у вас нет.

OEE: загрузка, скорость и брак в одном числе

Станок может быть занят весь день и при этом работать медленнее нормы или давать брак. Поэтому рядом с загрузкой считают OEE (Overall Equipment Effectiveness, общая эффективность оборудования).

• Доступность. Время обработки ÷ эффективный фонд. Наладку здесь относят к потерям, потому что деталей станок в это время не делает.
• Производительность. Сколько часов по нормам стоят сделанные детали ÷ время обработки.
• Качество. Доля годных деталей.

В том же примере из 272 часов работы 32 ушли на наладку, и на обработку осталось 240 часов из 320, доступность 75%. Сделанные детали по нормам штучного времени стоят 204 часа, производительность 204 ÷ 240 = 85%. Годных 95%. OEE = 0,75 × 0,85 × 0,95 = 0,61, то есть 61%.

Загрузка 85% и OEE 61% описывают один станок за один месяц. Разница между ними подсказывает, куда смотреть: на наладку, на медленную обработку или на брак. Брак удобно разбирать по причинам и участкам, как в статье «Журнал брака на производстве».

Производительность поправляет и плановую загрузку. Если станок работает на 85% от нормы, 300 нормочасов из плана займут около 353 часов. В эффективный фонд, 320 часов, они не влезают, и план с загрузкой 94% оборачивается перегрузом.

Для единичных деталей норм на каждую может не быть. Тогда начинают с доступности: для неё хватает журнала простоев и отметок о наладке.

Как загрузка меняет цену станочного часа

Простой делает дороже каждый час, который станок отработал, потому что постоянные расходы делятся на меньшее число часов. Ставку станочного часа считают так: все расходы на станок за период делят на фонд рабочих часов. В расходы входят зарплата с налогами, аренда, амортизация, электричество, инструмент и накладные. Электричество и инструмент тратятся, только пока станок работает. Аренда, амортизация, накладные и зарплата на окладе начисляются и за часы, когда он стоит.

Пример, числа условные: постоянные расходы на станок составляют 480 000 ₽ в месяц. На весь эффективный фонд, 320 часов, это 1 500 ₽ в ставке каждого часа. Станок был занят 272 часа, и на каждый из них пришлось 1 765 ₽ постоянных расходов, на 18% больше. Эта разница уходит из маржи каждого заказа, посчитанного по старой ставке. Увидеть маржу заказа ещё до договора помогает статья «Себестоимость и маржа заказа до договора».

Что из загрузки видно в Битрикс24

Очередь перед участками, которая растёт при загрузке около 100%, видна в упаковке «Производство+» для контрактной обработки. Там у цеха доска деталей. У каждого участка своя колонка, и деталь стоит в колонке того участка, где она сейчас. Отчёт «Узкое место» показывает, на каком участке копятся детали, а в карточке каждой детали видно, с какого дня она там лежит. Картина верна, пока деталь на доске двигает тот, кто её сделал, и в тот же день. У кого есть учётная запись на портале, например у мастера участка, доска открывается и в мобильном приложении Битрикс24, так что двигать деталь можно, не уходя с участка.

Коэффициент загрузки и OEE портал сам не считает и загрузку станков по часам не планирует: это работа специализированных систем планирования цеха. Журнал простоев и расчёт из этой статьи остаются в Excel, а по доске видно, перед каким участком скопились детали.

Что сделать завтра

• Заведите журнал простоев у одного станка: начало, конец, причина из списка.
• Через месяц посчитайте коэффициент загрузки по таблице выше и разложите простои по причинам.
• Сравните план на следующий месяц с эффективным фондом. Если запас меньше прошлых неплановых простоев, предупредите продажи о сроках сейчас.

Я бы начал со станка, перед которым детали лежат дольше всего. Цех выпускает столько, сколько пропускает его самый медленный участок, поэтому час простоя там стоит часа всего цеха.

Частые вопросы

Какой коэффициент загрузки оборудования считается нормальным?

Единой нормы нет. Заказному цеху нужен запас: при загрузке около 100% очередь перед станком растёт быстрее загрузки, и любой сбой сдвигает сроки. Ориентир дают неплановые простои прошлых месяцев: плановая загрузка должна оставлять под них время.

Чем коэффициент загрузки отличается от OEE?

Коэффициент загрузки показывает, какую долю эффективного фонда станок был занят. OEE учитывает ещё скорость работы против нормы и долю годных деталей. В примере из статьи загрузка 85%, а OEE 61%.

Входит ли наладка в загрузку станка?

В коэффициент загрузки входит: станок занят, и в нормах времени наладка входит в трудоёмкость партии. В OEE наладку относят к потерям доступности, потому что деталей станок в это время не делает. Выберите один способ и считайте так из месяца в месяц, иначе месяцы не сравнить.

Можно ли считать загрузку оборудования в Битрикс24?

Коэффициент загрузки и OEE портал не считает и загрузку станков по часам не планирует. В упаковке «Производство+» видно, сколько деталей стоит на каждом участке и с какого дня каждая там лежит. Коэффициент считают в Excel по журналу простоев.

Как доска деталей по участкам и отчёт «Узкое место» выглядят целиком, показано на странице «Производство+».