Erarbeitung eines Konzeptes für die OEE-Optimierung am Beispiel eines Bearbeitungszentrums in der Schienenfahrzeugindustrie

Abstract

Viele Fertigungsunternehmen sind aufgrund des intensiven und globalen Wettbewerbs bestrebt ihre Produktivität ständig zu optimieren und die Kosten zu senken, um ihre Wettbewerbsfähigkeit beizubehalten bzw. zu verbessern. Ein signifikanter Anteil der anfallenden Kosten ist direkt den Instandhaltungskosten zuordenbar. Das Total Productive Maintenance (TPM) ist ein hervorragendes Werkzeug, um Unternehmen im Bereich der Instandhaltung konkurrenzfähig zu machen. Die Overall Equipment Effectiveness (OEE) ist eine bewährte Kennzahl aus dem TPM-Konzept und dient zur Messung der Produktivität einer Anlage, indem mögliche Verluste aufdeckt und Potenziale zur Verbesserung aufzeigt werden.Einzelne Unternehmen verfügen in der heutigen Zeit nach wie vor über eine fehlende Infrastruktur zur Erfassung von Maschinendaten oder invalid berechnete OEE-Kennzahlen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines universal anwendbaren wissenschaftlich fundierten Konzeptes zur Einführung und Optimierung einer validen OEE in Fertigungsunternehmen. Vor dem Beginn der Erarbeitung eines Konzeptes wurde eine ausführliche Literaturrecherche in die Themenbereiche Lean Production, TPM, OEE, Smart Manufacturing und State of the Art-Ansätze für die gegebenen und ähnliche Problemstellungen durchgeführt. Auf der Grundlage des erworbenen Wissens erfolgte die Erstellung eines Konzepts für die Einführung und Optimierung der OEE. Das theoretische Konzept wird im Anschluss für ein Pilotprojekt am Standort Wien Leberstraße, des Unternehmens Siemens Mobility Austria GmbH, am Beispiel eines Bearbeitungszentrum in der Schienenfahrzeugindustrie, angewandt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass für die Berechnung einer validen OEE mehrere Rahmenbedingungen erfüllt werden müssen und dass erhöhte Aufmerksamkeit auf mögliche Problemfelder gelegt werden sollte. Als technische und organisatorische Maßnahmen zur Steigerung der OEE erwiesen sich die bekannten Methoden und Werkzeuge aus der Theorie der Lean Production und des TPMs als besonders effizient. Die Stillstands-Musteranalyse und die Effektivitätsanalyse von NC-Programmen dienen als optimale Ergänzung zu den klassischen Methoden und Werkzeugen zur Identifikation von Verlusten. Die Umsetzung der ersten Verbesserungsmaßnahmen am Pilotprojekt haben einen Anstieg der durchschnittlichen OEE von 43,99% auf 51,92% verzeichnet.

Due to intense and global competition, many manufacturing companies are constantly striving to optimize their productivity and reduce costs to maintain their competitiveness. A significant portion of the costs incurred is directly attributable to maintenance costs. Total Productive Maintenance (TPM) is an excellent tool to make companies competitive in the maintenance field. Overall Equipment Effectiveness (OEE) is a proven metric from the TPM concept. This concept is used to measure the productivity of a plant by identifying possible losses and showing potential for improvement.Unfortunately, individual companies today lack the infrastructure to collect machine data or invalidly calculated OEE metrics. This paper aims to create a universally applicable concept for the introduction and optimization of a valid OEE. Before starting the development of a concept, extensive literature research into the topics of Lean Production, TPM, OEE, Smart Manufacturing and State of the Art approaches for the given and similar problems were conducted. Based on the acquired knowledge, a concept was developed for the introduction and optimization of OEE. The theoretical concept is then applied to a pilot project at the Vienna site of Siemens Mobility Austria GmbH. This concept is used for a machining center in the rail vehicle industry. The main results of this paper show that for the calculation of a valid OEE several basic conditions have to be fulfilled. It is also clear that more attention should be paid to possible problem areas. As technical and organizational measures to increase OEE, the well-known methods and tools from the theory of lean production and TPM proved to be particularly efficient. The downtime pattern analysis and the effectiveness analysis of NC programs serve as an optimal supplement to the classic methods and tools for identifying losses. The implementation of the first improvement measures on the pilot project has recorded an increase in the average OEE from 43.99% to 51.92%.