以设备为主线的TnPM体系关键指标——KPI描述与计算标准

       1. 设备日历时间利用率
       这个指标反映企业设备总体利用状况，可以评价到每一单台设备，也可以评价全厂设备利用效率。
       单台设备日历时间利用率=设备可利用时间（负荷时间）/日历时间
       其中设备可利用时间=日历时间-计划停机时间-非设备本身因素造成的停机时间
       这里，计划停机即指企业例行的假期，每日班前、班后的设备保养时间，计划预防检修时间。非设备本身因素造成的停机时间包括如下内容：
       1） 企业内部或外部的停电、停水、停气、停汽等原因造成的设备停止生产时间。
       2） 设备生产任务不饱满，等待定单所造成的停机时间。
       3） 因为生产上下游流程设备故障问题，造成的本台设备停机等待时间。
       4） 因为计划调度、生产不平衡，造成的本台设备等待停机时间。
       5） 因为设备购置超能力或者不当，造成设备的间断闲置时间。
       由于上述原因可以看出，设备日历时间利用率除了可以反映设备计划停机时间是否不当以外，还可以反映企业系统辅助设施管理是否不当、生产形势、计划安排、其他设备故障关联影响，以及设备前期购置等诸多方面的问题。这个指标多方面地反映企业问题。
要知道，虽然很多因素不说明设备本身管理好坏，但这个指标真实反映设备的利用状况。因为，设备一旦购入，不管是否被利用，已经在发生折旧，等于在消耗着企业资本。
       作为企业总体评价，我们给出企业设备总体日历时间利用率指标：
       企业设备总体日历时间利用率指标=∑i（设备i日历时间利用率*设备i资产净值）/全企业设备资产总净值
       其中 设备i日历时间利用率，代表第i台设备的日历时间利用率，对企业所有i求和，就得到全企业设备总体日历时间利用率。这里我们是用设备资产加权的，因为这可以客观区别投资大小的设备、役龄长短设备的不同重要性。

       2、设备综合效率OEE
       计算设备综合效率的公式是：
                                  OEE=时间开动率*性能开动率*合格品率
       这是一个能够比较全面反映设备利用效率的指标。其中
                                   时间开动率=开动时间/负荷时间
       这里的负荷时间为上一指标的理论可利用时间，即日历时间减去计划停机时间和所有非设备因素引起的停机时间；而开动时间为负荷时间减去故障停机时间和设备产品切换时的初始化停机时间。
        故障停机时间是十分明确的，初始化停机时间容易造成混乱。这里，我们定义初始化停机时间包括：
        1） 设备加工参数调整时间，。
        2） 初始预热时间
        3） 更换刀具、模具、夹具和其他辅助工具时间。
        4） 重新编程时间。
        5） 调整某些部件几何位置和间隙时间。
        时间开动率反映了设备的实际时间利用状况，与日历时间利用率不同，后者反映了设备宏观的时间可利用状况，前者更多反映的是设备本身原因而形成的时间实际利用状况：
                                  性能开动率=净开动率*速度开动率
        其中：
                 净开动率=（单位产品实际加工周期*实际加工数量）/开动时间
        这里，开动时间的定义如前；单位产品实际加工周期，即加工单位产品所用的实际时间。
                  速度开动率=单位产品理论加工周期/单位产品实际加工周期
        这里，单位产品理论加工周期是从设备设计性能角度得到的，即加工单位产品理论上需要的时间。一般而言，受各种因素影响，实际加工周期总是大于等于理论加工周期的。如果因为设计指标保守，或者因为设备经过技术改造，潜能得到挖掘，实际加工周期小于原来的理论周期值，级应该对理论加工周期值进行重新评价，使理论加工周期仍然成为加工单位产品的最短极限值。性能开动率反映了设备性能的发挥和利用情况。
        最后合格品率的计算如下：
                             合格品率=合格品数量/生产出的产品总数
        这个公式的意义是十分明确的。
        其实，如果我们仔细研究OEE的本质就会发现，OEE公式的上下因子可以约掉，最后可以得到：
        OEE=负荷时间市计生产的合格品数量/负荷时间的理论产量
        它也可以表达为：
        OEE=实际生产出的合格品需要的理论时间/负荷时间
        其实上述两个公式的实质是相同的。重要的是，这两个公式大大简化了OEE的算法。如果仅就OEE计算而言，没有必要使用最初的复杂公式。使用复杂的初始公式就是为了更便于分析原因，定位问题所在。

        3、设备平均故障间隔期MTBF
        MTBF是全流程或主体设备、全部设备的平均故障间隔期指标。
        设某设备i在统计基期的故障停机次数为n，从第一次停机到最后一次停机的总时间为T，则该设备i的平均故障间隔期为：MTBFi=T/（n-1）
        为简化统计计算，也可以修改成
         MTBFi=（负荷时间-累积故障停机时间）/故障次数
         设企业共有设备M台，设该设备j的资产净值为Aj，则按照资产值加值得到的平均故障间隔期为：
         MTBF=∑_j^m（A i*MTBFj）/∑jAj
         平均故障间隔期反映了设备运行稳定性状况，设备维护保养状况。因此，平均故障间隔期越长越好。
         我们之所以用设备净值加权来求平均故障间隔期，就是考虑不同设备的不同地位，如果简单的求平均值，则未能体现设备的重要性。当然，设备净值不能够完全体现设备的重要性，但可以基本反映之。就不必构造比较复杂的公式来体现不同设备的不同作用了。
这里，设备资产净值又称为折余价值，指设备固定资产原值减去累计折旧后的价值。在上面公式中，资产净值越低意味着设备越老旧，该设备对企业MTBF的影响小。

        4、设备平均修理时间MTTR
        MTTR是全流程或主体设备、全部设备的平均修理时间指标。
        设统计基数的停机维修次数为n，第i次维修停机时间为ti，则统计基数平均修理时间为：MTTR=∑iti/n
设企业共有设备m台，该设备j的资产净值为Aj，则按照资产净值加权得到的平均修理时间为：
MTTR=∑_j^m*（A i*MTTRj）/∑_j^m*Aj
       企业的平均修理时间反映了其企业的维修水平，按照资产净值加权的意义如上所述。

       5、维修费用率
       维修费用占生产总费用（成本）的比率，公式是：
                             维修费用率=年维修费用/年生产成本
       这个值太低不好，说明对设备的维修投入不够；太高也不好，说明维修效率、成本过高，考查其合理性，对平衡点的逼近情况。
维修成本包括内部维修人工成本、外部合同化维修成本和维修备件、材料成本之和。
       国际上有的用维修费用占设备重置成本的比例来表示维修费用率，公式是：
                              维修费用率=年维修费用/设备重置成本
       设备重置成本是指在现时条件下，重新购置与原设备相同或者功能相似的设备所需要支付的全部费用。
       上述两个公式各有特点：第一个公式反映了生产的负荷，负荷大可能发生的维修费用高；第二个公式不考虑生产负荷，只从设备价值的角度反映费用生产情况，如果设备陈旧老化，设备重置成本不高，维修费用可能还不少。分子增大但分母不小，费用率会很高，意味着设备需要更新。

        6、设备故障停机直接损失费用率
        设备故障停机直接损失费用率反映了停机损失费用状况，也反映企业设备维修策略的水平。维修策略优化，能够抓住主要生产损失，则故障停机损失费用少，否则故障损失费用高。其计算公式是：
        设备故障停机直接损失费用率=（停机生产损失+修复总费用）/生产总费用=[（故障停机小时*小时计划产量*单位产品创造的附加增值）+修复总费用（人工+备件）]/生产总费用
        这个公式反映问题较多，但需要统计的指标较多，工作量较大。在企业设备种类多、生产产品品种多，包含很多中间加工工序的情况下尤其明显。虽然如此，但公式趋势可以真实反映故障损失情况。有时候，在企业有足够备用机组，或者生产任务不饱满时，故障停机只构成修复费用，不构成生产损失，因此在计算式就可以忽略生产损失项。

        7、备件库存资金周转率
        考核备件库存指标的也有一些，例如：高额备件上机率，备件库存准确率等。这些公式可以参考附录中介绍的内容适当选择。作为五阶六维评价体系，我们重点考核企业备件库存周转率这个指标，其计算公式是：备件库存资金周转率=月平均消耗备件费用/全部库存平均备件费用
此公式可以综合反映备件购置的准确性、周转状况、备件及时上机状况。

        8、设备对QHSE损失费用率
        考核因设备的问题造成质量、健康、安全、环境损失的费用值与生产总费用的比率，其计算公式是
        设备对QHSE损失费用率=（设备造成质量损失费用+设备造成健康损失费用+设备造成安全损失费用+设备造成环境损失费用）/生产总费用
        我们第一次构造这个公式，是为了综合所有因为设备因素造成的质量、健康、安全、环境损失影响。企业也可以将此公式分解成对每一要素的影响，如设备对质量的损失费用率、对健康的损失费用率，以及对安全的损失费用率等。

        9、设备改善/改造效益成果率
        为反映企业现场持续改善和设备改造成果，我们构造了如下公式：
                             设备改善、改造效益成果率=改善、改造创造附加增值/设备生产利润总值
        其中附加增值包括因为速度提升而产生的利润提升；因为质量改善使得产品附加值的提升功能提升、加工柔性提高计算出来的直接效益；因为成本降低节省的费用；因为节约资金创造的直接效益等。
         这个公式反映通过员工合理化建议和项目管理成功完成的设备改善，或者改造产生的经济效益（增值）成果。公式从积极方面反映了企业TnPM推进的效果。