Простой оборудования на производстве: учёт и потери

Коротко: Простой оборудования — это время, когда станок по плану должен был работать и стоял. У каждой остановки в журнале есть начало, конец, причина, имя того, кто её назвал, и минута записи. Коэффициент простоя равен внеплановому простою, делённому на плановый фонд. Потери считают как часы простоя, умноженные на вашу цену часа, плюс брак и сверхурочные на догон плана. Простой, который никто не объяснил, стоит в сводке отдельной цифрой.

Простой оборудования на производстве учитывают по событиям. Станок встал, в журнале появилась строка с минутой начала. Через 43 минуты он пошёл, легла минута конца, а мастер участка назвал причину, пока помнил, что произошло. Из таких строк складываются коэффициент простоя, разбор причин и оценка потерь.

Причина, записанная на утренней планёрке со слов, почти бесполезна. Наутро помнят крупные остановки, мелкие теряются, а формулировку подбирают такую, за которую не спросят. Когда я открываю журнал простоев цеха, первым делом ищу две колонки, «кто назвал причину» и «когда назвал». Чаще всего их нет.

Что считать простоем

Простоем я называю время, когда оборудование по плану должно было работать и не работало. Всё решают слова «по плану». Плановый фонд задаёт календарь смен. Две смены по восемь часов дают 16 плановых часов в рабочий день, выходные и праздники в фонд не входят. Из него вычитают то, что завод сам назначил заранее, например ремонт по графику или плановое обслуживание.

Плановые остановки в журнал тоже пишут, но отдельно. Внеплановое всё остальное. Авария, ожидание заготовки, оператора, программы, крана, контролёра ОТК или нового задания. Его и называют потерями.

Ожидание и авария

Остановившийся станок может быть в разных состояниях, и записывать их одним словом нельзя. Авария означает, что станок неисправен или его остановил аварийный сигнал, разбираться будет ремонтная служба. Ожидание означает, что станок исправен, но ему нечего делать или на нём некому работать. Такой простой лечат планирование, снабжение и кадры. Если оба случая записать словом «оборудование», директор пойдёт с вопросом к главному механику, и тот честно скажет, что станок был исправен.

Есть ещё состояние «нет связи». Данных со станка нет, и никто не знает, работал он или стоял. Это незнание, его показывают отдельно и не записывают ни в работу, ни в простой.

Сюда же попадает станок, выключенный на выходные. Смены в календаре нет, значит, нет планового времени, и простоя быть не может. Хуже, когда система мониторинга видит пропавший сигнал и пишет аварию. Тогда к понедельнику у каждого выключенного станка набегает 48 часов «аварий», и отчёт врёт сильнее бумажного журнала.

Коэффициент простоя

Коэффициент простоя показывает, какую долю планового времени заняли внеплановые остановки.

Кпр = время внепланового простоя ÷ плановый фонд времени × 100%

Цифру сильно меняет знаменатель. Условный пример. Станок за сутки простоял 6 часов. От календарных 24 часов это 25%, от 16 плановых часов двух смен уже 37,5%. Обе цифры посчитаны верно, только сравнивать их между собой нельзя. Я советую делить на плановый фонд по календарю смен и писать знаменатель рядом с процентом. Как выбрать фонд и что делать с переналадкой, я разобрал в статье про коэффициент загрузки оборудования, это та же цифра с другой стороны.

Время без связи убирают и из числителя, и из знаменателя, а рядом пишут, какую долю смены удалось наблюдать. Простой 12% при данных за 97% смены и те же 12% при данных за 58% смены заслуживают разного доверия.

Журнал учёта простоев

Журнал ведут по строке на каждую остановку. В строке нужны такие поля.

• Оборудование по инвентарному номеру.
• Начало и конец с точностью до минуты, длительность считается из них.
• Состояние (плановая остановка, ожидание или авария).
• Причина из справочника.
• Кто назвал причину, должность и фамилия.
• Когда назвал.

Две последние колонки обычно пропускают, и зря. По ним видно, назвали причину через две минуты после остановки или на следующее утро. Причине, которую наладчик записал у станка, пока шпиндель ещё горячий, я верю. Причину, вписанную мастером назавтра по памяти, я перепроверяю.

Условный образец журнала за одну смену станка с ЧПУ, в смене 480 плановых минут.

За смену набралось 43 + 34 + 58 = 135 минут внепланового простоя, коэффициент простоя 135 ÷ 480 = 28,1%. Причина названа для 77 минут. Ещё 58 минут, 43% всего простоя смены, никто не объяснил, и в сводке они стоят отдельной строкой.

Журнал на бумаге или в общей таблице годится для начала. Плохо, когда его заполняют в конце смены. Время тогда округляют до получаса, а остановки на пять-десять минут в журнал не попадают вовсе, хотя за месяц из них складываются часы.

Справочник причин

Свободный текст в графе «причина» в итог не складывается. За месяц в журнале появятся «нет заготовки», «заготовки нет», «ждали металл» и «склад не выдал», хотя это одно и то же. Слово «оборудование», наоборот, прячет десяток разных событий, от сломанного инструмента до ожидания программы.

Поэтому причину выбирают из справочника, и удобнее всего делать его двухуровневым. Наверху группы по тому, кто устраняет причину: ремонтная служба, склад и снабжение, технологи, ОТК, планирование, кадры. Внутри групп короткие причины словами цеха, например «нет заготовки», «нет оператора», «ждём программу», «поломка инструмента». Сумма по группе сразу говорит, к кому идти с вопросом на недельном разборе.

Справочник держите коротким, чтобы мастер находил нужную строку за секунды, и дополняйте по ходу. У каждого производства он свой, причины механообработки плохо подходят сварочному посту или термической печи.

Называть причину должен тот, кто вправе и кто рядом. Ожидание обычно объясняет мастер участка, аварию наладчик или механик. Право объяснять простой закрепите за участком и должностью. Иначе чужие остановки начнёт закрывать кто угодно, от диспетчера до оператора соседнего станка, и закрывать удобными словами.

Необъяснённый простой

Простой без причины всегда хочется спрятать. Его записывают в «прочее», раскидывают по известным причинам пропорционально или просто убирают из сводки. Сводка после этого выглядит аккуратно, но решения принимают по неполной картине.

Я прошу ставить долю необъяснённого простоя отдельной цифрой рядом с разбором по причинам. В условной смене выше это 58 минут из 135. Пока эта доля высокая, спорить, какая причина главная, рано. Учёт ещё не готов отвечать на такой вопрос. Когда она падает, разбор по причинам начинает показывать то, что происходит в цехе.

У такого простоя тоже есть хозяин, мастер, на чьём участке он случился. Разговор с ним о двух часах без причины обычно короче и полезнее спора о том, кто виноват в аварии.

Потери в деньгах

Надёжной рублёвой оценки простоя по российской промышленности я не нашёл, поэтому считать придётся на своих цифрах. Масштаб показывают зарубежные обследования. По отчёту Siemens и Senseye за 2022 год средний крупный завод теряет на незапланированных остановках 25 часов в месяц. Крупнейшие промышленные компании мира из списка Fortune Global 500 теряют на таких простоях 11% выручки, двумя годами раньше было 8%. По тем же данным Siemens час простоя за два года подорожал не меньше чем на 50% во всех обследованных отраслях. В Deloitte Insights в 2017 году писали, что слабая стратегия обслуживания снижает производственную мощность завода на 5–20%.

Потери от простоя за период считают так.

Потери = часы внепланового простоя × цена часа простоя + брак после остановок + сверхурочные на догон плана

Цена часа простоя складывается из себестоимости станко-часа и упущенной маржи. Себестоимость вы платите и тогда, когда станок стоит, это зарплата оператора, амортизация, площадь, доля накладных. Упущенная маржа появляется, только если станок оказался узким местом и его ждут проданные детали. Если станок загружен наполовину и его детали всё равно лежат перед сборкой, час простоя стоит вам одну себестоимость.

Упущенная прибыль = часы простоя × выпуск деталей в час × маржинальная прибыль с детали

Часы, которые цех догнал сверхурочно, сюда не входят. Детали сделаны, вы заплатили за них сверхурочными, и эти деньги уже стоят в формуле потерь отдельной строкой.

Условный расчёт за месяц для одного станка с ЧПУ, который работает узким местом. Плановый фонд 22 рабочих дня по две смены, 352 часа. По журналу за месяц набрался 41 час внепланового простоя, 11,6% фонда. Допустим, ваш расчёт дал себестоимость станко-часа 2 000 ₽ и упущенную маржу 3 000 ₽ на час простоя. 12 часов из 41 цех догнал в субботу сверхурочно.

• Себестоимость простоя 41 × 2 000 = 82 000 ₽.
• Упущенная маржа за недогнанные часы (41 − 12) × 3 000 = 87 000 ₽.
• Брак после двух аварийных остановок 4 детали × 3 500 ₽ = 14 000 ₽.
• Сверхурочные 12 часов × 1 800 ₽ = 21 600 ₽.

Итого 204 600 ₽ в месяц на один станок. Если посчитать маржу на все 41 час, выйдет 240 600 ₽, и лишние 36 000 ₽ будут двойным счётом догнанных часов. Рубли в примере условные и нужны только для проверки арифметики, подставляйте свои.

Вернуть весь простой нельзя. Deloitte пишет, что обслуживание по данным о состоянии оборудования повышает его доступность на 10–20%. Это зарубежный ориентир, на вашем участке его проверяют замером.

Частые ошибки

Причина со слов. Причину вспоминают на планёрке, мелкие остановки теряются, формулировку выбирают безопасную.

Затянувшийся ремонт. Ремонт по графику на четыре часа занял шесть, а в журнал все шесть ушли плановыми. Два часа сверх нормы относятся к внеплановому простою.

Маржа на каждый час. Маржу считают и у станка с запасом мощности, и за часы, которые потом догнали.

Журнал без разбора. Если раз в неделю никто не смотрит суммы по группам причин вместе с теми, кто их устраняет, мастера быстро понимают, что писать можно что угодно.

С чего начать

Начните с одного участка, лучше с узкого места. Неделю ведите журнал по строке на остановку, с причиной из короткого справочника и временем, когда её назвали. Через неделю посмотрите, какая доля простоя осталась без причины и сколько в среднем проходит от конца остановки до записи. По этим цифрам видно, можно ли верить всему остальному.

Бумажный журнал держится на мастере. Он не стоит у каждого станка, время начала и конца пишет на глаз и к концу смены устаёт. Когда станков больше, чем мастер успевает обойти, время остановки лучше брать у самого оборудования. Так устроен Метроном, сенсор производства, который мы делаем в NeoGraph. Оборудование само сообщает, что с ним происходит и почему, а система сама различает работу, ожидание, аварию и отсутствие связи. Мастеру остаётся указать причину в два касания с телефона, словами из справочника. Право назвать причину привязано к участку и должности, доля необъяснённого простоя видна в сводке отдельно. Пилот идёт на машиностроительном предприятии, в механообрабатывающем цехе, на станке с ЧПУ FANUC серии 0i, данные снимаются прямо со стойки. Программа зарегистрирована, на неё выдано свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2026690036.

Частые вопросы

Как рассчитать коэффициент простоя оборудования? Время внепланового простоя за период делят на плановый фонд времени и умножают на 100%. Часы без связи с оборудованием исключают из обеих частей.

Как вести учёт простоев оборудования? На каждую остановку заводят строку с оборудованием, началом и концом, состоянием, причиной из справочника, именем того, кто назвал причину, и временем записи. Записывать лучше в момент события, пока станок стоит или сразу после пуска.

Как выглядит журнал учёта простоев оборудования? Условный образец заполненного журнала за смену приведён выше. Колонки в нём те же, что в списке полей, плюс длительность в минутах.

Как просчитать упущенную прибыль от простоя оборудования? Недовыпуск за время простоя умножают на маржинальную прибыль с детали. Это имеет смысл, если станок оказался узким местом и продукция продаётся.

Выключенный на выходные станок считается простоем? Нет. Выходные не входят в плановый фонд, поэтому простоя в эти дни нет. Такие часы показывают как «нет связи», отдельно от аварий.

Источники

• Siemens, Senseye. «The True Cost of Downtime 2022». https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:3d606495-dbe0-43e4-80b1-d04e27ada920/dics-b10153-00-7600truecostofdowntime2022-144.pdf
• Deloitte Insights. «Making maintenance smarter. Predictive maintenance and the digital supply network», 9 мая 2017. https://www.deloitte.com/us/en/insights/industry/manufacturing-industrial-products/industry-4-0/using-predictive-technologies-for-asset-maintenance.html

Что почитать дальше

• Метроном, сенсор производства, если простои и их причины нужно видеть в момент события.
• Коэффициент загрузки оборудования: формула и расчёт.
• Метрики бизнес-процессов: как считать OTIF, SLA, DSO.
• Калькулятор потерь для производства для первой оценки.