Đo lường và cải thiện Chỉ số hiệu suất thiết bị tổng thể OEE

Last updated on 15 June, 2025

Trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt của ngành sản xuất hiện nay, việc tối ưu hóa hiệu quả hoạt động là yếu tố then chốt giúp doanh nghiệp bứt phá. Một trong những chỉ số quan trọng nhất phản ánh hiệu suất của máy móc và dây chuyền sản xuất chính là Hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE). OEE không chỉ đơn thuần là một con số, mà còn là thước đo toàn diện giúp bạn xác định các “lỗ hổng” gây lãng phí trong quy trình. Vậy làm thế nào để nâng cao OEE, biến thách thức thành cơ hội và tối đa hóa năng lực sản xuất? Hãy cùng khám phá những giải pháp thiết thực để cải thiện chỉ số quan trọng này.

Chỉ số hiệu suất thiết bị tổng thể là gì?

Chỉ số hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE – Overall Equipment Effectiveness) là một chỉ số quan trọng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất để đo lường mức độ hiệu quả của máy móc và dây chuyền sản xuất. Nó cho biết tỷ lệ phần trăm thời gian sản xuất thực sự hiệu quả so với tổng thời gian sản xuất theo kế hoạch.

Một OEE lý tưởng (100%) có nghĩa là thiết bị của bạn đang:

• Hoạt động liên tục: Không có thời gian dừng máy ngoài kế hoạch.
• Chạy với tốc độ tối đa: Sản xuất nhanh nhất có thể theo thiết kế.
• Tạo ra sản phẩm hoàn hảo: Không có sản phẩm lỗi, phế phẩm hoặc cần làm lại.

Công thức tính OEE

OEE được tính bằng cách nhân ba yếu tố chính:

OEE = Khả dụng (Availability) x Hiệu suất (Performance) x Chất lượng (Quality)

Trong đó:

1. Khả dụng (Availability – A):

1. • Đo lường thời gian thiết bị sẵn sàng để sản xuất so với thời gian sản xuất dự kiến.
   • Yếu tố này tính đến các sự kiện gây dừng máy, cả có kế hoạch (bảo trì định kỳ, chuyển đổi sản phẩm) và không có kế hoạch (hỏng hóc, sự cố).
   • Công thức: A=Thời gian sản xuaˆˊt dự kieˆˊnThời gian chạy maˊy​

2. Hiệu suất (Performance – P):

1. • Đo lường tốc độ sản xuất thực tế so với tốc độ sản xuất lý tưởng của thiết bị.
   • Yếu tố này tính đến các tổn thất về tốc độ, chẳng hạn như chạy chậm hơn tốc độ thiết kế hoặc dừng máy ngắn.
   • Công thức: P=Thời gian chạy maˊyTổng soˆˊ sản phẩm sản xuaˆˊt×Thời gian chu kyˋ​ lyˊ​ tưởng​
     • Thời gian chu kỳ lý tưởng là thời gian nhanh nhất để sản xuất một đơn vị sản phẩm.

3. Chất lượng (Quality – Q):

1. • Đo lường tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng (không lỗi, không cần làm lại) so với tổng số sản phẩm được sản xuất.
   • Yếu tố này tính đến các tổn thất do sản phẩm bị lỗi hoặc cần làm lại.
   • Công thức: Q=Tổng soˆˊ sản phẩm sản xuaˆˊtSoˆˊ lượng sản phẩm toˆˊt​

Lợi ích của việc đo lường OEE

• Đánh giá hiệu suất toàn diện: OEE cung cấp cái nhìn tổng thể về hiệu quả hoạt động của thiết bị, giúp doanh nghiệp nhận diện các vấn đề và khu vực cần cải thiện.
• Phát hiện các tổn thất sản xuất: Nó giúp xác định rõ ràng các loại tổn thất (dừng máy, giảm tốc độ, lỗi chất lượng) đang ảnh hưởng đến năng suất.
• Cải thiện năng suất và hiệu quả: Bằng cách phân tích và giải quyết các vấn đề được OEE chỉ ra, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thời gian ngừng hoạt động và tăng sản lượng.
• Tiết kiệm chi phí: Cải thiện OEE giúp giảm lãng phí, tối ưu hóa việc sử dụng tài sản và giảm chi phí vận hành.
• Hỗ trợ ra quyết định: Dữ liệu OEE cung cấp thông tin đáng tin cậy để đưa ra các quyết định về bảo trì, đầu tư thiết bị và lập kế hoạch sản xuất.

Tóm lại, OEE là một công cụ mạnh mẽ giúp các doanh nghiệp sản xuất theo dõi, phân tích và cải thiện hiệu suất thiết bị, từ đó nâng cao năng suất và khả năng cạnh tranh.

Tác động của OEE đến hiệu suất sản xuất chung

Chỉ số hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) đóng vai trò then chốt trong việc đánh giá và cải thiện hiệu suất sản xuất chung của một nhà máy. Tác động của OEE không chỉ dừng lại ở việc đo lường mà còn là công cụ mạnh mẽ để thúc đẩy sự cải tiến liên tục.

Tác động của OEE đến hiệu suất sản xuất chung:

• Tối ưu hóa việc sử dụng tài sản: OEE giúp doanh nghiệp xác định chính xác mức độ sử dụng hiệu quả của máy móc và thiết bị. Bằng cách tập trung vào các yếu tố cấu thành OEE (khả dụng, hiệu suất, chất lượng), doanh nghiệp có thể tối đa hóa công suất hiện có, tránh lãng phí đầu tư vào thiết bị mới khi chưa khai thác hết tiềm năng của thiết bị hiện tại.
• Giảm thiểu lãng phí và chi phí sản xuất:
  • Giảm thời gian dừng máy: Khi OEE thấp do yếu tố Khả dụng, điều này cho thấy có nhiều thời gian dừng máy ngoài kế hoạch (hỏng hóc, sự cố) hoặc thời gian dừng máy có kế hoạch (thiết lập, điều chỉnh) chưa tối ưu. Việc cải thiện OEE giúp giảm đáng kể thời gian này, từ đó giảm chi phí liên quan đến việc không sản xuất được.
  • Tăng tốc độ sản xuất: Yếu tố Hiệu suất trong OEE chỉ ra liệu máy móc có đang chạy đúng tốc độ thiết kế hay không. Khắc phục các nguyên nhân gây giảm tốc độ (như kẹt vật liệu, vấn đề về quy trình) giúp tăng sản lượng trong cùng một khoảng thời gian, giảm chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm.
  • Giảm sản phẩm lỗi: Yếu tố Chất lượng trong OEE phản ánh tỷ lệ sản phẩm không đạt yêu cầu. Cải thiện chất lượng đầu ra sẽ giảm chi phí phế liệu, chi phí làm lại và nâng cao uy tín sản phẩm, góp phần giảm chi phí tổng thể.
• Nâng cao năng suất và hiệu quả hoạt động:
  • Bằng cách phân tích các thành phần của OEE, doanh nghiệp có thể xác định các “6 tổn thất lớn” trong sản xuất (như hỏng hóc, thiết lập và điều chỉnh, dừng máy nhỏ, giảm tốc độ, lỗi sản phẩm, sản lượng ban đầu thấp). Việc hiểu rõ và loại bỏ hoặc giảm thiểu các tổn thất này trực tiếp nâng cao năng suất chung của nhà máy.
  • OEE khuyến khích văn hóa cải tiến liên tục, nơi các nhóm sản xuất tìm cách tối ưu hóa từng khía cạnh của quy trình để đạt được hiệu quả cao hơn.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm và dịch vụ: OEE tập trung vào việc giảm thiểu sản phẩm lỗi ngay từ đầu, đảm bảo chỉ những sản phẩm tốt nhất mới được sản xuất. Điều này không chỉ giảm chi phí mà còn nâng cao sự hài lòng của khách hàng và uy tín thương hiệu.
• Hỗ trợ ra quyết định chiến lược: Dữ liệu OEE cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu suất thực tế của dây chuyền sản xuất, giúp ban lãnh đạo đưa ra các quyết định có căn cứ về đầu tư máy móc mới, kế hoạch bảo trì, đào tạo nhân viên và cải tiến quy trình.
• Tăng cường khả năng cạnh tranh: Trong bối cảnh thị trường cạnh tranh gay gắt, một OEE cao giúp doanh nghiệp sản xuất hiệu quả hơn, với chi phí thấp hơn và chất lượng tốt hơn, từ đó tăng cường lợi thế cạnh tranh.

Tóm lại, OEE không chỉ là một con số, mà là một phương pháp quản lý toàn diện giúp doanh nghiệp phát hiện các điểm yếu, triển khai các biện pháp cải tiến có mục tiêu và liên tục nâng cao hiệu suất sản xuất, dẫn đến lợi nhuận cao hơn và vị thế vững chắc hơn trên thị trường.

Công cụ đo lường hiệu suất thiết bị tổng thể

Để đo lường chỉ số hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE), có nhiều công cụ và phương pháp khác nhau, từ thủ công đến tự động hóa hoàn toàn, tùy thuộc vào quy mô, ngân sách và mức độ phức tạp của hoạt động sản xuất.

Dưới đây là các công cụ đo lường OEE phổ biến:

• Phương pháp thủ công (Giấy và Bút):

• • Mô tả: Đây là phương pháp cơ bản nhất, trong đó nhân viên vận hành hoặc giám sát ghi lại các dữ liệu liên quan đến thời gian chạy máy, thời gian dừng máy, số lượng sản phẩm tốt, sản phẩm lỗi và tốc độ sản xuất vào các biểu mẫu giấy hoặc bảng tính thủ công.
  • Ưu điểm: Chi phí thấp, dễ triển khai ban đầu.
  • Nhược điểm: Dễ xảy ra sai sót do lỗi con người, tốn thời gian thu thập và tổng hợp dữ liệu, khó khăn trong việc phân tích dữ liệu lớn và đưa ra báo cáo thời gian thực, không thể xác định chính xác nguyên nhân gốc rễ của các vấn đề.

• Bảng tính điện tử (Excel/Google Sheets):

• • Mô tả: Sử dụng các phần mềm bảng tính như Microsoft Excel hoặc Google Sheets để tạo các mẫu nhập liệu và công thức tính toán OEE. Dữ liệu vẫn được nhập thủ công hoặc bán tự động.
  • Ưu điểm: Linh hoạt, có thể tùy chỉnh các báo cáo và biểu đồ đơn giản, dễ dàng chia sẻ dữ liệu hơn so với giấy tờ.
  • Nhược điểm: Vẫn cần nhập liệu thủ công, dễ sai sót, khó khăn trong việc xử lý dữ liệu lớn và phức tạp, không cung cấp thông tin thời gian thực.

• Hệ thống thu thập dữ liệu tự động (Dataloggers, cảm biến):

• • Mô tả: Sử dụng các thiết bị phần cứng như bộ đếm, cảm biến (ví dụ: cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến lưu lượng) được gắn trực tiếp vào máy móc để tự động thu thập dữ liệu về số lượng sản phẩm, trạng thái máy (chạy/dừng), thời gian vận hành. Dữ liệu này sau đó có thể được chuyển sang máy tính để tính toán.
  • Ưu điểm: Giảm thiểu lỗi do con người, cung cấp dữ liệu chính xác hơn, có thể thu thập dữ liệu liên tục.
  • Nhược điểm: Yêu cầu chi phí ban đầu cho phần cứng và cài đặt, cần có phần mềm để xử lý và hiển thị dữ liệu.

• Hệ thống giám sát sản xuất (MES – Manufacturing Execution System):

• • Mô tả: MES là một hệ thống phần mềm toàn diện quản lý và theo dõi các hoạt động sản xuất từ khi bắt đầu đến khi kết thúc. MES có khả năng tích hợp với các máy móc thông qua PLC (Programmable Logic Controller) và SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) để tự động thu thập dữ liệu sản xuất. OEE là một trong những chỉ số quan trọng mà MES tự động tính toán và hiển thị.
  • Ưu điểm: Tự động hóa cao, cung cấp dữ liệu OEE thời gian thực, phân tích sâu sắc các nguyên nhân gây tổn thất, tích hợp với các hệ thống khác (ERP, QMS), hỗ trợ quản lý chất lượng, bảo trì, lập kế hoạch sản xuất.
  • Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao, thời gian triển khai phức tạp, yêu cầu đội ngũ kỹ thuật có kinh nghiệm.

• Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition):

• • Mô tả: SCADA là một hệ thống kiểm soát và giám sát, thu thập dữ liệu từ các thiết bị và quy trình sản xuất ở thời gian thực. Mặc dù chức năng chính của SCADA là giám sát và điều khiển, nó cũng có thể cung cấp dữ liệu thô cần thiết (như trạng thái máy, số lượng) để tính toán OEE. Thường được tích hợp với MES để cung cấp dữ liệu đầu vào.
  • Ưu điểm: Cung cấp dữ liệu thời gian thực từ cấp độ máy móc, hỗ trợ kiểm soát và vận hành.
  • Nhược điểm: Không trực tiếp tính toán OEE mà chỉ cung cấp dữ liệu đầu vào, cần hệ thống khác để xử lý và phân tích dữ liệu thành OEE.

• Phần mềm OEE chuyên dụng:

• • Mô tả: Có nhiều nhà cung cấp phát triển các phần mềm riêng biệt chỉ tập trung vào việc đo lường và phân tích OEE. Các phần mềm này thường có giao diện trực quan, bảng điều khiển (dashboard) tùy chỉnh, khả năng kết nối với máy móc và cung cấp các báo cáo chi tiết về OEE và các yếu tố cấu thành.
  • Ưu điểm: Chức năng chuyên biệt, dễ sử dụng hơn MES nếu chỉ cần tập trung vào OEE, cung cấp thông tin chi tiết về các tổn thất, giúp xác định nguyên nhân gốc rễ.
  • Nhược điểm: Có thể cần tích hợp với các hệ thống khác nếu muốn quản lý toàn diện hơn, chi phí tùy thuộc vào nhà cung cấp và tính năng.

• IoT (Internet of Things) trong sản xuất (IIoT):

• • Mô tả: Sử dụng các cảm biến IoT để thu thập dữ liệu từ mọi thiết bị, máy móc trong nhà máy và truyền về một nền tảng đám mây hoặc máy chủ. Dữ liệu này sau đó được phân tích bằng các thuật toán để tính toán OEE và các chỉ số hiệu suất khác trong thời gian thực.
  • Ưu điểm: Thu thập dữ liệu tự động, liên tục và chính xác từ nhiều nguồn, khả năng phân tích dữ liệu lớn (Big Data), hỗ trợ dự đoán và tối ưu hóa, truy cập dữ liệu từ xa.
  • Nhược điểm: Chi phí triển khai ban đầu cao, yêu cầu hạ tầng mạng ổn định, cần chuyên gia để cấu hình và quản lý hệ thống.

Việc lựa chọn công cụ đo lường OEE phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu, quy mô và khả năng tài chính của doanh nghiệp. Để đạt được hiệu quả cao nhất, các doanh nghiệp thường hướng tới việc tự động hóa quá trình thu thập và phân tích dữ liệu OEE.

Giải pháp cải thiện hiệu suất thiết bị tổng thể

Có nhiều giải pháp để cải thiện hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE), tập trung vào việc tối ưu hóa ba yếu tố cấu thành: Khả dụng (Availability), Hiệu suất (Performance) và Chất lượng (Quality). Việc triển khai các giải pháp này thường đòi hỏi sự phối hợp giữa các bộ phận, từ vận hành, bảo trì đến quản lý chất lượng.

Giải pháp cải thiện yếu tố Khả dụng (Availability)

Khả dụng bị ảnh hưởng bởi thời gian dừng máy, bao gồm cả dừng máy có kế hoạch (bảo trì định kỳ, chuyển đổi sản phẩm) và dừng máy không có kế hoạch (hỏng hóc, sự cố).

• Triển khai Bảo trì Năng suất Toàn diện (TPM – Total Productive Maintenance):
  • Bảo trì tự quản (Autonomous Maintenance): Đào tạo người vận hành thực hiện các công việc bảo trì cơ bản hàng ngày (vệ sinh, kiểm tra, bôi trơn) để phát hiện sớm các bất thường và ngăn ngừa hỏng hóc.
  • Bảo trì có kế hoạch (Planned Maintenance): Xây dựng lịch trình bảo trì phòng ngừa và bảo trì dự đoán dựa trên tình trạng thiết bị.
  • Quản lý phụ tùng thay thế: Đảm bảo có đủ phụ tùng dự phòng cần thiết để giảm thiểu thời gian chờ đợi khi có sự cố.
• Giảm thiểu thời gian chuyển đổi sản phẩm (SMED – Single-Minute Exchange of Die):
  • Phân tích và tối ưu hóa các bước trong quá trình chuyển đổi (setup) để giảm thời gian không sản xuất. Chuyển các bước thực hiện bên ngoài quá trình dừng máy, đơn giản hóa các bước bên trong.
• Cải thiện quy trình xử lý sự cố:
  • Đào tạo kỹ năng chẩn đoán và khắc phục sự cố cho nhân viên bảo trì và vận hành.
  • Thiết lập quy trình báo cáo và phản ứng nhanh khi có hỏng hóc.
• Chuẩn hóa quy trình vận hành (SOPs – Standard Operating Procedures):
  • Đảm bảo tất cả người vận hành tuân thủ các quy trình đã được tối ưu hóa để giảm thiểu lỗi và sự cố do vận hành sai.

Giải pháp cải thiện yếu tố Hiệu suất (Performance)

Hiệu suất bị ảnh hưởng bởi tốc độ sản xuất thực tế thấp hơn tốc độ lý tưởng và các dừng máy nhỏ, gián đoạn ngắn.

• Phân tích và loại bỏ các dừng máy nhỏ/gián đoạn ngắn:
  • Sử dụng công cụ thu thập dữ liệu tự động để xác định tần suất và nguyên nhân của các dừng máy nhỏ (ví dụ: kẹt vật liệu, cảm biến bẩn, điều chỉnh nhỏ).
  • Triển khai các giải pháp kỹ thuật hoặc quy trình để loại bỏ các nguyên nhân này.
• Tối ưu hóa tốc độ vận hành:
  • Xác định tốc độ vận hành tối ưu cho từng loại sản phẩm, tránh chạy quá nhanh gây lỗi hoặc quá chậm gây lãng phí thời gian.
  • Kiểm tra và hiệu chỉnh thiết bị để đảm bảo chúng hoạt động ở tốc độ thiết kế.
  • Đào tạo nhân viên về cách vận hành máy móc để đạt hiệu suất cao nhất.
• Cải thiện luồng nguyên vật liệu:
  • Đảm bảo cung cấp nguyên vật liệu liên tục, đúng lúc, đúng chỗ để tránh tình trạng máy phải dừng chờ nguyên liệu.
  • Tối ưu hóa quy trình di chuyển sản phẩm giữa các công đoạn để giảm thiểu thời gian gián đoạn.

Giải pháp cải thiện yếu tố Chất lượng (Quality)

Chất lượng bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ sản phẩm lỗi, phế phẩm hoặc cần làm lại.

• Áp dụng các công cụ kiểm soát chất lượng:
  • Kiểm soát quá trình thống kê (SPC – Statistical Process Control): Sử dụng biểu đồ kiểm soát để theo dõi và duy trì sự ổn định của quá trình sản xuất, phát hiện sớm các biến động có thể dẫn đến sản phẩm lỗi.
  • Phân tích nguyên nhân gốc (Root Cause Analysis): Khi phát hiện sản phẩm lỗi, tiến hành phân tích sâu để tìm ra nguyên nhân cốt lõi và triển khai biện pháp khắc phục triệt để.
  • Poka-Yoke (Chống sai lỗi): Thiết kế các cơ chế hoặc thiết bị để ngăn chặn lỗi xảy ra ngay từ đầu hoặc làm cho lỗi trở nên rõ ràng ngay lập tức.
• Nâng cao năng lực và nhận thức về chất lượng:
  • Đào tạo toàn diện cho nhân viên về tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, quy trình kiểm soát và tầm quan trọng của việc sản xuất ra sản phẩm tốt ngay lần đầu.
  • Thúc đẩy văn hóa “chất lượng là trên hết” trong toàn bộ nhà máy.
• Cải thiện chất lượng nguyên vật liệu đầu vào:
  • Làm việc chặt chẽ với nhà cung cấp để đảm bảo chất lượng nguyên vật liệu đầu vào đạt tiêu chuẩn, tránh các lỗi phát sinh từ nguyên liệu kém chất lượng.
• Tối ưu hóa quy trình sản xuất:
  • Điều chỉnh các thông số máy móc và quy trình để đảm bảo sản phẩm được sản xuất trong điều kiện tối ưu, giảm thiểu tỷ lệ lỗi.

Việc cải thiện OEE là một quá trình liên tục và đòi hỏi sự cam kết từ tất cả các cấp trong tổ chức. Bằng cách tập trung vào việc giảm thiểu các tổn thất trong Khả dụng, Hiệu suất và Chất lượng, doanh nghiệp có thể nâng cao đáng kể hiệu quả hoạt động và năng lực cạnh tranh.

Việc cải thiện Hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) không phải là một đích đến, mà là một hành trình liên tục của sự đổi mới và tối ưu hóa. Bằng cách tập trung vào việc nâng cao Khả dụng, Hiệu suất và Chất lượng, doanh nghiệp không chỉ giảm thiểu lãng phí, tiết kiệm chi phí mà còn gia tăng đáng kể năng suất và chất lượng sản phẩm. Đầu tư vào các giải pháp OEE, từ việc áp dụng bảo trì thông minh đến tích hợp công nghệ tự động hóa, chính là đầu tư vào tương lai phát triển bền vững và khả năng cạnh tranh vượt trội trên thị trường. Hãy bắt đầu hành trình cải thiện OEE ngay hôm nay để mở khóa tiềm năng sản xuất và đưa doanh nghiệp của bạn lên một tầm cao mới.

Tham khảo:

Phần mềm Quản lý Sản xuất MES

Phần mềm Quản lý Nguồn lực tổng thể ERP

Phần mềm KPI digiiTeamW