Käytännön TPM ja kunnossapidon erinomaisuus – Osa 3: OEE paljastaa, mihin tuotantokyky katoaa

Kone voi olla käynnissä ja silti menettää jatkuvasti tuotantokykyä.

Lyhyet pysähdykset, alentunut nopeus, toistuvat säädöt, epävakaa käynti ja laatupoikkeamat eivät aina näy selvinä vikoina. Silti niiden taustalla voi olla kulumista, likaantumista, puutteellista voitelua, vääristyneitä säätöjä tai muita kunnossapidon keinoin hallittavia syitä.

Tämän vuoksi kunnossapidon vaikutusta ei voida arvioida vain tehtyjen huoltotöiden tai korjattujen vikojen määrällä. Todellinen vaikutus näkyy siinä, kuinka suuren osan suunnitellusta ajasta laite pystyy toimimaan vakaasti, oikealla nopeudella ja vaaditulla laadulla.

Sarjan ensimmäisessä osassa tarkasteltiin TPM:n rakennetta ja 5S:n merkitystä sen perustana. Toisessa osassa käytiin läpi 5S:n viisi vaihetta kunnossapidon käytännön työn kannalta. Tässä kolmannessa osassa siirrytään mittaamiseen.

OEE tekee näkyväksi, missä tuotantokykyä menetetään. Samalla se auttaa ymmärtämään, missä kunnossapito voi vaikuttaa seisokkeihin, nopeushäviöihin, laatuun ja laitteiden käyttöasteeseen.

Pentti Enlund käsittelee tässä artikkelissa OEE-mittaria, seitsemää merkittävintä hukkaa ja niiden yhteyttä TPM:ään ja jatkuvaan parantamiseen.

Pilari 1: Hukka-analyysi, OEE-mittaus ja jatkuva toiminnanparantaminen

OEE on mittari, jolla mitataan tuotantolaitteen tai tuotantolinjan todellista tehokkuutta suhteessa sen täyteen potentiaaliin.

Kunnossapidon kannalta OEE:n arvo on siinä, että se tekee näkyväksi myös sellaiset tekniset häviöt, jotka eivät näy suorana rikkoutumisena. Laitteen heikentynyt kunto voi näkyä alentuneena nopeutena, lyhyinä pysähdyksinä, epävakaana käyntinä tai laatupoikkeamina.

Miksi OEE:n parantaminen on tärkeää TPM:ssä?

• OEE paljastaa hukkaa: seisokit, häiriöt, alitehoisuuden ja huonolaatuiset tuotteet.
• Se ohjaa jatkuvaan parantamiseen eli Kaizeniin.
• Se antaa mitattavan perustan kunnossapidon ja tuotannon kehittämiselle.
• Se toimii yhteisenä kielenä tuotannon ja kunnossapidon välillä.

OEE ei kuitenkaan kerro yksin häviön juurisyytä. Se osoittaa, missä tuotantokykyä tai prosessin käyttöastetta menetetään. Kunnossapidon tehtävänä on yhdessä käytön ja tuotannon kanssa selvittää, liittyykö häviö laitteen kuntoon, säätöihin, kulumiseen, perusolosuhteisiin vai toimintatapaan.

Tavoitteena on saavuttaa nolla häiriötä, nolla virhettä ja nolla tapaturmaa.

Ryhmien tehtävänä on tunnistaa ja mitata 16 esiintyvää hukkaa, laskea laitteiden kokonaishyötysuhde OEE, analysoida tuotantoprosessin ongelmien syitä, toteuttaa ongelmakeskeinen ongelmanratkaisuprosessi esiintyvien ongelmien estämiseksi ja poistamiseksi, hyödyntää systemaattista 10-askeleen menetelmää sekä toteuttaa tiimipohjaista jatkuvaa parantamista Kaizen-filosofian avulla.

Vaikka kukaan ei vaadikaan täydellisyyttä, pyrkimyksen sitä kohti on silti oltava jatkuvaa.

Kokonaistehokkuutta vähentävät hukat

Kokonaistehokkuutta vähentäviä hukkia on 16 erilaista, mutta seitsemän on erityisen merkittäviä laitteiden tehokkuuden kannalta.

Nämä ovat laitteiden vioista johtuvat hukat, asetuksista ja säädöistä johtuvat hukat, työkalujen ja kulutusosien vaihdot, käynnistyksestä aiheutuva hukka, pienistä pysähdyksistä ja tyhjäkäynnistä aiheutuvat häviöt, teoreettisen ja toteutuneen tuotoksen ero sekä vikojen ja uudelleentyön aiheuttama korjailu.

Viisi merkittävää hukkaa, jotka vaikuttavat ihmisten tehokkuuteen, ovat tukitoimintojen aiheuttamat hukat, liike- ja liikutteluhukat, organisaatioon liittyvät hukat, automaation puutteesta johtuvat hukat sekä seurantaan ja koneen säätöihin liittyvät hukat.

Kolme resurssien vajaakäyttöön liittyvää hukkaa ovat materiaalien vajaakäytöstä johtuvat hukat, energiahäviöt sekä materiaalien, jigien ja kiinnittimien aiheuttamat häviöt.

Hukkien ilmenemismuoto vaihtelee teollisuudenalan mukaan. Valmistuksessa ne näkyvät usein seisokkeina, sykliajan kasvuna, hylkynä tai kappalemäärän menetyksenä. Prosessiteollisuudessa vastaava menetys voi näkyä alentuneena läpimenona, epävakaana prosessina, laadun vaihteluna tai käyttöasteen laskuna.

Seitsemän merkittävintä hukkaa

1. Laiteviat

Laiteviat voivat olla satunnaisia tai kroonisia. Ne näkyvät tuotantokatkoksina, toistuvina häiriöinä tai laitteen suorituskyvyn heikkenemisenä. Kunnossapidon kannalta olennaista on erottaa yksittäinen rikkoutuminen toistuvasta tai hitaasti kehittyvästä ongelmasta.

2. Asetus-, vaihto- ja säätöhävikki

Tämä hukka syntyy, kun tuotantoerä, työvaihe tai käyttötilanne vaihdetaan toiseen ja aikaa kuluu ennen kuin toiminta on jälleen hyväksyttävällä tasolla. Pitkä tai epävakaa säätövaihe voi liittyä myös laitteen kulumiseen, likaantumiseen tai väärään perusasetukseen.

3. Työkalujen ja kulutusosien vaihto

Hukka syntyy kuluneiden, rikkoutuneiden tai käyttöikänsä päässä olevien työkalujen, kulutusosien tai prosessiin vaikuttavien osien vaihtamisesta. Hävikkiä voidaan vähentää, kun todellinen käyttöikä tunnetaan, osat ovat saatavilla ja vaihto voidaan valmistella ennen rikkoutumista.

4. Käynnistyshävikki

Käynnistyshävikkiä syntyy, kun laite tai prosessi käynnistetään uudelleen huollon, korjauksen, tauon tai seisokin jälkeen. Pelkkä koneen käynnistyminen ei vielä tarkoita, että työ on valmis. Laite pitää palauttaa hallitusti normaalille suorituskyky- ja laatutasolle.

5. Pienet pysähdykset ja tyhjäkäyntihäviöt

Pienet pysähdykset ovat lyhyitä keskeytyksiä, joista palaudutaan yleensä nopeasti. Toistuessaan ne syövät merkittävästi tuotantokapasiteettia. Niistä ei aina synny vikailmoitusta, vaikka taustalla olisi toistuva tekninen syy.

6. Nopeus- ja kapasiteettihäviö

Nopeushäviö tarkoittaa suunnitellun ja toteutuneen suorituskyvyn välistä eroa. Kuluminen, likaantuminen, lämpeneminen, väärät säädöt tai puutteellinen voitelu eivät välttämättä pysäytä laitetta, mutta voivat vähentää sen suorituskykyä pitkän ajan kuluessa.

7. Laatu-, saanto- ja korjailuhäviö

Hukka tarkoittaa vikojen ja uusintatyön vuoksi menetettyä aikaa. Kunnossapidon yhteys laatuun näkyy silloin, kun tuotteen tai prosessin virhe johtuu esimerkiksi laitteen kulumisesta, väljyyksistä, epäpuhtauksista, vääristä säädöistä tai epävakaasta toiminnasta.

Seitsemän hukan vaikutus OEE-laskentaan

OEE = Saatavuus × Suorituskyky × Laatu

Saatavuus saadaan vähentämällä käytettävissä olevasta ajasta seisokkiajat eli hukat 1–4. Suorituskyky kuvaa sitä, kuinka tehokkaasti laite toimii silloin, kun se on käynnissä. Hukat 5 ja 6 vähentävät suorituskykyä. Laatu kuvaa hyväksytyn tuotoksen osuutta kokonaistuotoksesta. Hukka 7 vähentää laatutekijää.

Prosessiteollisuudessa samaa logiikkaa voidaan soveltaa kappalemäärän sijasta esimerkiksi läpimenoon, tuotantomäärään, virtaamaan tai muuhun prosessin todellista suorituskykyä kuvaavaan mittariin.

Käytännön esimerkki: lastauskone metallikaivoksessa

Esimerkki perustuu todellisessa kaivosympäristössä mitattuihin työvaiheisiin ja lastauskoneen tyypilliseen 15 tonnin hyötykuormaan. Suorituskykyyn vaikuttavat koneen teknisen kunnon lisäksi kauhan täyttöaste, kuljetusmatka, liikenne sekä purkupaikan ja murskaimen saatavuus.

OEE = 0,90 × 0,80 × 0,98 = 71 %

Huolto vaikuttaa saatavuuteen vähentämällä rikkoutumisia. Suorituskykyyn se vaikuttaa pitämällä hydrauliikan, voimansiirron, jarrut, renkaat ja työliikkeet kunnossa. Laatuun vaikutus näkyy siinä, että kuorma siirtyy hallitusti oikeaan kohteeseen ilman uudelleenlastausta tai muuta korjailua.

Jos lastauskoneen OEE paranee käytännön kunnossapitotoimilla 71 prosentista 76 prosenttiin, hyväksytty tuotos kasvaa noin 1 065 tonnista 1 140 tonniin päivässä. Parannus on 75 tonnia päivässä. Kun malmin teoreettinen arvo on 175 dollaria tonnilta, vaikutus on noin 13 000 dollaria päivässä eli noin 4,3 miljoonaa dollaria vuodessa 330 käyttöpäivällä laskettuna.

Parannuksen taustalla ei ole vain tekninen korjaus tai huolto-ohjelma. Ratkaisevaa on myös se, kuinka nopeasti poikkeama tunnistetaan, miten oikein vian syy rajataan ja kuinka varmasti korjaus tehdään ensimmäisellä kerralla oikein. Kokemuksen, havaintojen ja aiemmin opitun tehokas hyödyntäminen vähentää turhaa etsintää, lyhentää häiriöaikaa ja estää samojen vikojen toistumista.

OEE tekee häviön näkyväksi, kunnossapito ratkaisee sen syyn

OEE:n vahvuus ei ole prosenttiluvussa. Sen arvo syntyy siitä, että se näyttää, missä muodossa tuotantokyky menetetään.

Selvä seisokki havaitaan yleensä nopeasti. Vaikeampia ovat pienet pysähdykset, jatkuva säätäminen, alentunut nopeus ja laatupoikkeamat, jotka vähitellen muuttuvat osaksi normaalia arkea. Juuri niissä voi kuitenkin olla suurin piilevä parannuspotentiaali.

Kunnossapidon kannalta tämä muuttaa tarkastelua olennaisesti. Kone ei ole joko kunnossa tai rikki. Se voi käydä, mutta toimia jatkuvasti alle todellisen kykynsä.

Kaivosesimerkki tekee vaikutuksen näkyväksi. Kun yhden päivän seisokin arvo voi nousta satoihin tuhansiin dollareihin, myös pienet ja toistuvat häviöt ovat taloudellisesti merkittäviä. Huoltotyön arvo ei synny vain korjauksesta, vaan siitä, kuinka paljon käytettävyyttä, kapasiteettia ja laatua pystytään säilyttämään koko tuotantoketjussa.

OEE auttaa näkemään, mihin aika ja tuotantokyky katoavat. Se ei vielä kerro, miksi näin tapahtuu.

Sarjan seuraavassa osassa tarkastellaan hukkien koostumusta ja syitä. Samalla siirrytään mittaamisesta ongelmanratkaisuun: miten satunnaiset häiriöt erotetaan kroonisista ongelmista ja miten Pareto-analyysi, 5 × Miksi, syy-seurauskaavio ja Kaizen auttavat kohdistamaan parannustoimet sinne, missä vaikutus on suurin.

Pentti Enlund
MexLink Oy