OEE Nasıl Hesaplanır? Kullanılabilirlik, Performans ve Kalite

Atölyede "tezgâh boş durmuyor" hissi ile gerçek verim arasında çoğu zaman ciddi bir fark vardır. Makine çalışıyor görünür ama yavaş çalışıyordur. Parça çıkıyor görünür ama bir kısmı hurdaya ya da yeniden işlemeye gidiyordur. OEE (Overall Equipment Effectiveness, Toplam Ekipman Etkinliği) bu farkı tek bir yüzdeyle görünür kılar ve kaybın hangi kalemden geldiğini ayırır. Bu yazıda OEE'nin üç bileşenini, hangi verinin nereden toplanacağını, örnek bir vardiya hesabını ve altı büyük kaybı ele alıyoruz.

OEE nedir?

OEE, Nakajima'nın 1988'de Toplam Verimli Bakım (TPM) kavramı içinde bir performans göstergesi olarak tanıttığı ölçüdür. Kullanılabilirlik, performans ve kalite olmak üzere birbirini tamamlayan üç unsurdan oluşur ve bu üç oranın çarpımıyla hesaplanır (Kök ve Yıldız, 2023).

OEE = Kullanılabilirlik × Performans × Kalite

Uluslararası standart tarafında ISO 22400-2, üretim operasyonları yönetimi için temel göstergeleri tanımlar. Bu standarda dayanan ve NIST'ten bir araştırmacının da yazarları arasında bulunduğu Kang ve diğerlerinin (2016) çalışması, OEE'yi bir makinenin kullanılabilirlik, etkinlik (performans) ve kalite oranlarının çarpımı olarak tanımlar. Aynı çalışma, ayar (setup) süresini kullanılabilirlik hesabında farklı ele alan bir varyantı da NEE (Net Equipment Effectiveness) adıyla anar.

Zaman modeli: hesap nereden başlar?

OEE hesabının en çok hata yapılan yeri zamanın nasıl bölündüğüdür. Uygulamalı çalışmalarda yaygın kullanılan zaman katmanları şöyledir (Meriç, Cinkılıç ve Kırış, 2023):

Bu tabloya göre üç oran şöyle tanımlanır:

• Kullanılabilirlik = Çalışma süresi / Planlı üretim süresi
• Performans = (İdeal çevrim süresi × Toplam üretim miktarı) / Çalışma süresi
• Kalite = (Toplam üretim − Hatalı üretim) / Toplam üretim

Toplam üretim miktarına sağlam, hurda ve yeniden işlenecek parçaların tamamı dahildir. Performans formülündeki çevrim süresi, makinenin o parça için ulaşabileceği ideal çevrim süresidir. Ortalama ya da standart süre kullanılırsa performans olduğundan yüksek görünür.

ISO 22400'e dayanan tanımda da performans aynı mantıkla kurulur: Planlanan parça başına süre ile üretilen miktarın çarpımı, fiili üretim süresine bölünür (Kang ve diğerleri, 2016).

Örnek hesap: bir CNC tezgâhında tek vardiya

Varsayımsal bir vardiya verisi:

• Vardiya süresi: 480 dk
• Planlı duruş (yemek ve çay molaları): 30 dk
• Arıza: 25 dk
• Ayar ve parça değişimi: 35 dk
• İdeal çevrim süresi: 0,5 dk/parça (30 saniye)
• Toplam üretilen parça: 700
• Hurda: 14 parça, yeniden işleme: 7 parça

1. Planlı üretim süresi: 480 − 30 = 450 dk

2. Çalışma süresi: 450 − (25 + 35) = 390 dk

3. Kullanılabilirlik: 390 / 450 = %86,7

4. Performans: (0,5 × 700) / 390 = 350 / 390 = %89,7

5. Kalite: (700 − 21) / 700 = 679 / 700 = %97,0

6. OEE: 0,867 × 0,897 × 0,970 ≈ %75,4

Sağlama için kısa yol: Sağlam parça sayısı × ideal çevrim süresi / planlı üretim süresi = 679 × 0,5 / 450 = 339,5 / 450 ≈ %75,4. İki yolun aynı sonucu vermesi veri tutarlılığının iyi bir testidir.

Kayıpları dakikaya çevirmek

Yüzdeler yönetim raporunda iş görür, ama atölyede dakika konuşulur. Aynı vardiyanın 450 dakikalık planlı üretim süresi şöyle dağılır:

Bu tablo, iyileştirme önceliğini rakamla gösterir: Bu örnekte en büyük kayıp ayar ve arızadan geliyor. Kalite kaybı ise görece küçük.

Altı büyük kayıp

Nakajima'nın sınıflamasında OEE'yi düşüren altı büyük kayıp; ekipman arızası, kurulum ve ayarlamalar, duruşlar, düşük hız, proses kusurları ve düşük verim olarak sayılır (Kök ve Yıldız, 2023). Bu kayıpların OEE bileşenleriyle ilişkisi şöyledir (Meriç ve diğerleri, 2023):

Küçük duruşlar genellikle duruş kaydına girmeyecek kadar kısadır. Bu yüzden kullanılabilirlikte değil, performansta görünürler. Çalışma süresi içinde beklenenden az parça çıkmışsa açıklama çoğu zaman buradadır.

Veriyi nereden toplamalı?

1. Planlı üretim süresi: Vardiya takvimi ve planlı bakım kayıtları.
2. Duruşlar: Operatör terminalinden ya da makine sinyalinden başlangıç-bitiş zamanı ve neden kodu. Neden kodu listesi kısa ve net olmalıdır: arıza, ayar, malzeme bekleme, operatör yok, kalite bekleme gibi.
3. Üretim miktarı: İş emrine bağlı sayaç ya da operatör bildirimi.
4. İdeal çevrim süresi: Ürün ve tezgâh bazında, rota (operasyon) kartında tanımlı. Aynı tezgâhta farklı parçalar işleniyorsa performans parça bazında hesaplanıp ağırlıklandırılmalıdır.
5. Hatalı üretim: Kalite kontrol kayıtları ve uygunsuzluk raporları. Yeniden işlenen parçalar sağlam sayılmamalıdır.

Birden fazla tezgâh: tesis OEE'si nasıl toplanır?

Tek tezgâhta hesap kolaydır. Zorluk, bölüm ya da tesis OEE'sini raporlarken başlar. İki tezgâhlı varsayımsal bir örnek düşünelim:

İki yüzdenin basit ortalaması %75'tir. Oysa tesis genelinde 1.800 dakikalık planlı sürenin 1.215 dakikası tam verimli kullanılmıştır: 1.215 / 1.800 = %67,5. Basit ortalama, az çalışan ama iyi performans gösteren tezgâhın ağırlığını şişirir. Bu yüzden toplu OEE her zaman dakika toplamlarından hesaplanmalı, alt kırılımlar (kullanılabilirlik, performans, kalite kayıpları) da aynı şekilde dakika olarak toplanmalıdır.

İyileştirme döngüsü: ölçümden aksiyona

OEE'yi hesaplamak işin yarısıdır. Rakamın aksiyona dönüşmesi için basit bir döngü yeterlidir:

1. Haftalık kayıp Pareto'su çıkarın. Duruş dakikalarını neden kodlarına göre büyükten küçüğe sıralayın. Hangi nedenin en çok dakika kaybettirdiği böylece hemen görünür.
2. En büyük kalem için kök neden çalışması yapın. Arızaysa bakım kayıtlarına, ayar ise iş emri sıralamasına ve aparat hazırlığına bakın.
3. Tek bir aksiyon seçin ve sahibini belirleyin. Aynı anda on aksiyon başlatmak, hangisinin işe yaradığını görmeyi engeller.
4. Etkisini aynı tezgâhın sonraki haftalarındaki dakikalarıyla ölçün. Yüzdeye değil, ilgili kayıp kalemindeki dakika değişimine bakın.

Ayar kaybı yüksek çıkan siparişe göre üretim atölyelerinde, benzer bağlama aparatı kullanan işleri art arda planlamak gibi planlama kararları da bu döngünün parçasıdır. OEE bu yüzden yalnızca bakım ekibinin değil, üretim planlamanın da göstergesidir.

Hedef değerler: %85 nereden geliyor?

Literatürde sıkça anılan referans değerler; kullanılabilirlik için %90 ve üzeri, performans için %95 ve üzeri, kalite için %99 ve üzeri ve OEE için %85 ve üzeridir. Kök ve Yıldız (2023) bu değerleri Jonsson ve Lesshammar'a (1999) dayandırır ve %85 civarındaki değerin dünya çapında yaygın biçimde tartışıldığını belirtir (Kök ve Yıldız, 2023).

Bu rakamları evrensel bir hedef olarak değil, bir başlangıç referansı olarak kullanın. Siparişe göre üretim yapan, sık parça değiştiren bir atölyede ayar kaybı yapısal olarak yüksektir. Aynı tezgâhın kendi geçmişine göre gelişimi, sektör ortalamasıyla kıyaslamaktan daha anlamlıdır.

Sık yapılan hatalar

• Planlı duruşları kullanılabilirlik kaybı saymak ya da plansız duruşları planlı göstermek. İkincisi OEE'yi yapay olarak yükseltir. Hangi duruşun "planlı" olduğu yazılı olarak tanımlanmalıdır.
• Ayar süresini tutarsız sınıflamak. ISO 22400 tanımındaki OEE ile NEE arasındaki fark tam da budur. Hangisini kullandığınızı seçin ve değiştirmeyin.
• İdeal yerine standart çevrim süresi kullanmak. Performans %100'ü aşıyorsa çevrim süresi büyük olasılıkla gerçekçi değildir.
• Yeniden işlenen parçayı sağlam saymak. Kalite oranı ilk seferde doğru üretimi ölçmelidir.
• Tesis OEE'sini basit ortalamayla hesaplamak. Farklı kapasitedeki tezgâhların yüzdelerinin ortalaması yanıltıcıdır. Tesis OEE'si dakika toplamlarından hesaplanmalıdır.
• OEE'yi operatör performans notu olarak kullanmak. Kayıp kaydı cezaya dönüşürse duruşlar raporlanmamaya başlar.

Kontrol listesi

• Planlı ve plansız duruş tanımları yazılı
• Duruş neden kodları kısa, net ve zorunlu
• İdeal çevrim süresi ürün × tezgâh bazında tanımlı
• Toplam üretim, hurda ve yeniden işleme ayrı kaydediliyor
• Ayar süresinin OEE'deki yeri (OEE / NEE) sabitlenmiş
• Kayıplar dakika olarak raporlanıyor
• Tesis OEE'si dakika toplamlarından hesaplanıyor
• Hedefler tezgâhın kendi geçmişine göre belirleniyor

OEE'nin tezgâh bazında, gerçek operasyon ve duruş kayıtlarından nasıl hesaplanıp kayıp kırılımıyla gösterilebileceğini İş İstasyonları demo ekranında inceleyebilirsiniz. Planlama, iş emri, kalite ve bakım verisini aynı yerde toplayan yapıyı üretim ERP yazılımı sayfamızda bulabilirsiniz.