OEE berechnen: Formel, Datenquellen und Nutzen im MES
Die OEE zeigt, wie effektiv eine Maschine oder Anlage während der geplanten Produktionszeit arbeitet.
OEE steht für „Overall Equipment Effectiveness“. Auf Deutsch wird häufig der Begriff Gesamtanlageneffektivität verwendet.
Die Kennzahl verbindet drei Faktoren:
Was sagt die OEE aus?
Die OEE zeigt, welcher Anteil der geplanten Produktionsleistung tatsächlich als Gutmenge erreicht wurde.
Dabei werden drei Verlustarten berücksichtigt:
- Stillstände
- reduzierte Produktionsgeschwindigkeit
- Ausschuss und fehlerhafte Teile
Eine niedrige OEE zeigt, dass Produktionspotenzial verloren geht. Sie zeigt aber noch nicht automatisch, wodurch die Verluste entstanden sind.
Wie wird die OEE berechnet?
Die OEE-Formel lautet:
OEE = Verfügbarkeit × Leistungsgrad × Qualitätsrate
Alle drei Werte werden als Prozentwerte berechnet.
Verfügbarkeit
Verfügbarkeit = Laufzeit ÷ geplante Produktionszeit
Die Verfügbarkeit sinkt beispielsweise durch:
- Maschinenstörungen
- Materialmangel
- fehlendes Personal
- Werkzeugprobleme
- Rüst- und Einstellzeiten
Welche Zeiten berücksichtigt werden, muss das Unternehmen eindeutig festlegen.
Leistungsgrad
Leistungsgrad = tatsächliche Leistung ÷ mögliche Leistung
Der Leistungsgrad zeigt, ob die Maschine während ihrer Laufzeit mit der vorgesehenen Geschwindigkeit produziert.
Verluste entstehen beispielsweise durch:
- reduzierte Geschwindigkeit
- kurze Unterbrechungen
- technische Probleme
- falsche Solltakte
- instabile Prozesse
Qualitätsrate
Qualitätsrate = Gutmenge ÷ Gesamtmenge
Die Qualitätsrate sinkt durch:
- Ausschuss
- fehlerhafte Teile
- Anlaufverluste
- Nacharbeit, abhängig von der festgelegten Definition
Beispiel für die OEE-Berechnung
Eine Maschine hat folgende Werte:
| Wert | Ergebnis |
|---|---|
| Geplante Produktionszeit | 480 Minuten |
| Tatsächliche Laufzeit | 420 Minuten |
| Produzierte Gesamtmenge | 760 Stück |
| Gutmenge | 730 Stück |
| Ideale Zykluszeit | 0,5 Minuten |
Daraus ergeben sich:
| OEE-Faktor | Berechnung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Verfügbarkeit | 420 ÷ 480 | 87,5 % |
| Leistungsgrad | 760 × 0,5 ÷ 420 | 90,5 % |
| Qualitätsrate | 730 ÷ 760 | 96,1 % |
Die OEE beträgt:
| 87,5 % × 90,5 % × 96,1 % = 76,0 % |
Damit wurden 76 Prozent des geplanten Produktionspotenzials als Gutmenge erreicht.
Welche Daten werden für die OEE benötigt?
Für die OEE-Berechnung werden Zeit-, Mengen- und Stammdaten benötigt.
| Benötigte Daten | Typische Datenquelle |
|---|---|
| Geplante Produktionszeit | MES-Schichtkalender oder Produktionsplanung |
| Maschinenlaufzeit | Maschine, SPS oder MDE |
| Stillstandszeiten | Maschine, MDE oder BDE |
| Stillstandsgründe | Bedienereingabe oder automatische Erfassung |
| Gesamtmenge | Maschine, MDE oder BDE |
| Gut- und Ausschussmenge | Maschine, BDE oder CAQ |
| Solltakt oder Zykluszeit | ERP, Arbeitsplan oder MES |
| Auftrag und Artikel | ERP oder MES |
Die OEE ist nur belastbar, wenn diese Daten vollständig und korrekt sind.
Welchen Vorteil bietet ein MES bei der OEE?
Eine OEE kann grundsätzlich auch ohne MES berechnet werden.
Dafür müssen Produktionszeiten, Stillstände, Mengen, Ausschuss und Solltakte jedoch manuell zusammengeführt werden. Das verursacht erheblichen Aufwand und führt häufig zu verspäteten oder uneinheitlichen Ergebnissen.
Ein MES kann die erforderlichen Daten automatisch erfassen und laufend berechnen.
Dadurch entstehen folgende Vorteile:
- aktuelle OEE-Werte ohne manuelle Auswertung
- einheitliche Berechnungsregeln
- Auswertungen nach Maschine, Schicht, Auftrag, Artikel oder Zeitraum
- direkte Zuordnung von Stillständen und Verlustursachen
- schnelle Erkennung von Abweichungen
- nachvollziehbare Vergleiche
- Kontrolle der Wirkung von Verbesserungsmaßnahmen
- weniger Aufwand für Excel-Listen und manuelle Berichte
Der größte Nutzen liegt nicht allein in der Berechnung der OEE.
Das MES zeigt zusätzlich, wann, wo und warum Verluste entstanden sind. Damit wird aus einer nachträglichen Kennzahl ein Werkzeug zur laufenden Verbesserung der Produktion.
Ein MES verbessert die OEE jedoch nicht automatisch. Die Verbesserung entsteht durch die Maßnahmen, die das Unternehmen aus den erkannten Verlusten ableitet.
Was muss vor der OEE-Berechnung festgelegt werden?
Die Formel allein reicht nicht aus.
Das Unternehmen muss unter anderem klären:
- Wann beginnt und endet die geplante Produktionszeit?
- Werden Pausen und Wartungszeiten abgezogen?
- Wie werden Rüstzeiten behandelt?
- Ab wann gilt ein Maschinenstopp als Stillstand?
- Welcher Solltakt wird verwendet?
- Wie werden Anlaufteile bewertet?
- Zählt Nacharbeit zur Gut- oder Ausschussmenge?
- Wird die OEE je Maschine, Linie, Auftrag, Artikel oder Schicht berechnet?
Ohne einheitliche Regeln sind OEE-Werte nicht zuverlässig vergleichbar.
Wie ist die OEE zu bewerten?
Eine hohe OEE bedeutet nicht automatisch, dass eine Maschine wirtschaftlich arbeitet oder vollständig ausgelastet ist.
Die OEE betrachtet nur die festgelegte geplante Produktionszeit. Sie zeigt nicht automatisch:
- ob genügend Aufträge vorhanden sind
- ob die Maschine wirtschaftlich eingesetzt wird
- wie hoch die Produktionskosten sind
- ob Liefertermine eingehalten werden
- ob andere Maschinen einen Engpass verursachen
Deshalb sollte die OEE immer gemeinsam mit weiteren MES-Kennzahlen betrachtet werden.
Welcher OEE-Wert ist gut?
Es gibt keinen allgemein gültigen Zielwert für alle Unternehmen.
Der sinnvolle Zielwert hängt unter anderem ab von:
- Produktionsverfahren
- Produktvielfalt
- Losgrößen
- Automatisierungsgrad
- Maschinenalter
- Rüsthäufigkeit
- Qualitätsanforderungen
Wichtiger als ein allgemeiner Branchenvergleich ist die Entwicklung der eigenen Werte unter gleichbleibenden Berechnungsregeln.
Wie lässt sich die OEE verbessern?
Die Verbesserung richtet sich danach, welcher Faktor die größten Verluste verursacht.
Verfügbarkeit verbessern
- wiederkehrende Störungen beseitigen
- Wartung gezielt planen
- Material rechtzeitig bereitstellen
- Rüstzeiten verkürzen
- Ersatzteile und Werkzeuge verfügbar halten
Leistungsgrad verbessern
- Mikrostillstände erfassen
- Geschwindigkeitsverluste analysieren
- Solltakte überprüfen
- Prozessparameter stabilisieren
- Bedienabläufe verbessern
Qualitätsrate verbessern
- Ausschussursachen erfassen
- Prozess- und Qualitätsdaten verbinden
- Anlaufverluste reduzieren
- Prüfungen in den Produktionsablauf integrieren
- fehlerhafte Materialien und Werkzeuge erkennen
Die OEE steigt erst, wenn konkrete Verlustursachen beseitigt werden.
Welchen Nutzen hat das Unternehmen?
Mit einer richtig definierten OEE können Unternehmen:
- Produktionsverluste sichtbar machen
- Ursachen nach ihrer Bedeutung priorisieren
- Verbesserungsmaßnahmen gezielt auswählen
- die Wirkung von Maßnahmen kontrollieren
- zusätzliche Produktionskapazität erkennen
- Investitionen besser begründen
- Maschinen und Zeiträume einheitlich bewerten
Die OEE selbst ist keine finanzielle Kennzahl. Verluste müssen zusätzlich in Mengen, Zeiten und Euro bewertet werden.
OEE im MES-Lastenheft definieren
Die Anforderung
„Das MES muss die OEE berechnen.“
ist für ein MES-Lastenheft nicht ausreichend.
Das Lastenheft sollte zusätzlich festlegen:
- verwendete Formeln
- Definition der geplanten Produktionszeit
- berücksichtigte Zeitarten
- Behandlung von Rüstzeiten und Pausen
- gültiger Solltakt
- Behandlung von Ausschuss und Nacharbeit
- automatische und manuelle Datenquellen
- Auswertung nach Maschine, Auftrag, Artikel und Schicht
- Filter- und Vergleichsmöglichkeiten
- Darstellung der einzelnen OEE-Faktoren
- Anzeige der zugrunde liegenden Verlustursachen
- historische Speicherung und Export
Nur mit diesen Festlegungen können MES-Anbieter die Anforderungen eindeutig bewerten.
Häufige Fragen zur OEE
OEE steht für Overall Equipment Effectiveness. Die Kennzahl bewertet die Effektivität einer Maschine anhand von Verfügbarkeit, Leistung und Qualität.
Die OEE wird berechnet, indem Verfügbarkeit, Leistungsgrad und Qualitätsrate miteinander multipliziert werden.
Benötigt werden unter anderem Produktionszeiten, Maschinenzustände, Stillstände, Mengen, Qualitätsdaten und Solltakte.
Ja. Ohne MES müssen die Daten jedoch häufig manuell erfasst, zusammengeführt und ausgewertet werden. Das verursacht mehr Aufwand und erschwert aktuelle und einheitliche Auswertungen.
Nein. Die OEE zeigt Produktionsverluste, berücksichtigt aber nicht automatisch Kosten, Auftragsbestand, Liefertermine oder die Gesamtauslastung.
Nur eingeschränkt. Berechnungsregeln, Produktionsbedingungen, Produkte und Solltakte müssen vergleichbar sein.
Nein. Ein MES macht Verluste und Ursachen schneller sichtbar. Die Verbesserung entsteht durch die daraus abgeleiteten Maßnahmen.
Weitere Informationen
Erfahren Sie mehr über die einzelnen OEE-Faktoren:
Weitere Grundlagen finden Sie auf der Übersichtsseite MES-Kennzahlen und unter MES-Lastenheft erstellen.