基于TOC理论的OEE的应用

发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:909

（上海理工大学工业工程研究所微电子发展研究中心，上海 200093）

摘要：在介绍oee与toc理论的基础上，将两者的优缺点互补，引入iee概念进行瓶颈诊断，开展了tpm活动以提高系统整体效率，同时提出一宏观与微观相结合的企业数据收集与处理模型。结合目前国内半导体厂实时性差的特点，介绍了一晶圆制造过程实时系统工作流程。

关键词：设备综合效率,约束理论,设备固有效率

中图分类号：c37; c931.6 文献标识码：a 文章编号：1003-353x(2005)08-0004-04

1 引言

半导体制造投资巨大，尤其是设备成本极其昂贵，因此，有效利用设备一直是企业关注的焦点。由于oee（整体设备效率）考虑了设备所有的运行情况，计算方便准确，且更加适合柔性生产设备，弥补了传统计算效率方法的不足，因而得到了广泛的应用。但由于oee针对的是单台设备，缺乏系统性，因此本文引入toc理论，在对oee与 toc进行简要介绍的基础上，提出一基于toc理论的oee应用模型，将定性与定量相结合，以期弥补oee的不足，提高其应用的效率。

2 oee简介

2.1 oee概念及计算<1>

oee计量设备及其规定能力制造好零件的时间百分率，是全面生产维护的一部分，衡量着整个制造过程的绩效。

oee由三个基本元素构成：可用效率（ae）、性能效率（pe）、合格品率（rq）。

oee计算模型如下

2.2 oee的分类<2>

2.1中介绍的是标准oee的计算。另外，根据计算与分析的需要，oee又可分为：产品oee、需求oee及群设备oee。

（1）产品oee（oeep）：是在产品可获得情况下，对设备效率衡量的一种方法，它是在标准oee中去除设备可运行但缺料加工的情况。其计算如下

（2）需求oee (oeed) 是衡量与产品计划有关的设备效率。计算需要有工厂产能模型，以标识设备计划闲置时间或计划无wip时间。

oeed从设备开动时间内去除了计划闲置时间，其计算公式如下

（3）群设备oee 目前semi(国际半导体设备与材料组织)还未对其明确定义，对其本身衡量指标尚待进一步研究。

2.3 oee实质

oee实质就是生产周期内理论加工时间和负荷时间的百分比，它可以从标准oee的计算公式中推导出来

即实际产量与负荷时间内理论产量的比值。

2.4 利用oee进行损失分析

利用oee可以进行主要设备损失分析。首先，通过oee模型各子项的分析，可以很容易地找出影响设备效率的原因，然后有针对性地解决问题，达到提高设备效率的目的。oee根据其三类元素将设备效率的主要损失归为六大类（表1）。

2.5 oee的优点与不足

与传统计算设备利用率的方法相比，oee具有明显的优势。传统的方法仅专注于可用效率，oee还考虑到效率及质量因素，它使决策者能同时关注设备的多方面，便于采取相应调整措施。但oee也有其自身的局限性，它针对的是单台设备，缺乏全局优化观点。计算oee虽然方便，但要分析其相应参数，却需大量精确数据，而由于生产的动态性及环境的变化，这些数据不易获得。要对oee进行改善，需大量的人力、物力，可能涉及到组织的每一方面，如生产、维护、工艺部门。

如果 oee仅仅被用作内部效率指标，则它对生产系统的贡献是微薄的。因此，oee需要与系统化观点结合，才能实现生产系统的整体改善。

3 toc理论<3>

3.1 toc理论简介

约束理论（theory of constraints）是以色列物理学家goldratt提出的。

toc理论认为，对于任何一个由多阶段构成的系统来讲，如果其中一个阶