基于TOC理论的OEE的应用

1、.：.；基于TOC实际的OEE的运用1 引 言 半导体制造投资宏大，尤其是设备本钱极其昂贵，因此，有效利用设备不断是企业关注的焦点。由于OEE(整体设备效率)思索了设备一切的运转情况，计算方便准确，且更加适宜柔性消费设备，弥补了传统计算效率方法的缺乏，因此得到了广泛的运用。但由于OEE针对的是单台设备，缺乏系统性，因此本文引入TOC实际，在对OEE与TOC进展简要引见的根底上，提出一基于TOC实际的OEE运用模型，将定性与定量相结合，以期弥补OEE的缺乏，提高其运用的效率。2 OEE简介 2.1 OEE概念及计算 OEE计量设备及其规定才干制造好零件的时间百分率，是全面消费维护的一部分，衡量着

2、整个制造过程的绩效。 OEE由三个根本元素构成：用效率(AE)、性能效率(PE)、合格品率(RQ)。 OEE计算模型如下 HYPERLINK articles.e- 2.2 OEE的分类 2.1中引见的是规范OEE的计算。另外，根据计算与分析的需求，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，它是在规范OEE中去除设备可运转但缺料加工的情况。其计算如下 HYPERLINK articles.e- (2)需求OEE(OEEd)是衡量与产品方案有关的设备效率。计算需求有工厂产能模型，以标识设备方案闲置时间或方案

3、无WIP时间。 OEEd从设备开动时间内去除了方案闲置时间，其计算公式如下 HYPERLINK articles.e- (3)群设备OEE目前SEMI(国际半导体设备与资料组织)还未对其明确定义，对其本身衡量目的尚待进一步研讨。 2.3 OEE本质 OEE本质就是消费周期内实际加工时间和负荷时间的百分比，它可以从规范OEE的计算公式中推导出来 HYPERLINK articles.e- 即实践产量与负荷时间内实际产量的比值。 2.4 利用OEE进展损失分析 利用OEE可以进展主要设备损失分析。首先，经过OEE模型各子项的分析，可以很容易地找出影响设备效率的缘由，然后有针对性地处理问题，到达提高

4、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)。表1 六大设备损失 2.5 OEE的优点与缺乏 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还思索到效率及质量要素，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也有其本身的局限性，它针对的是单台设备，缺乏全局优化观念。计算OEE虽然方便，但要分析其相应参数，却需大量准确数据，而由于消费的动态性及环境的变化，这些数据不易获得。要对OEE进展改善，需大量的人力、物力，能够涉及到组织的每一方面，如消费、维护、工艺部门。 假设OEE仅仅被用作内部效率目的，那么它对

5、消费系统的奉献是微薄的。因此，OEE需求与系统化观念结合，才干实现消费系统的整体改善。3 TOC实际 3.1 TOC实际简介 约束实际(Theory of Constraints)是以色列物理学家Goldratt提出的。 TOC实际以为，对于任何一个由多阶段构成的系统来讲，假设其中一个阶段的产生取决于前面一个或几个阶段产出的话，那么，那个产出率最低的环节决议着整个的产出程度。换句话说，一个链条的强度是由它最薄弱的环节来决议的。 在企业的整个运营业务流程中，任何一个妨碍企业去更大程度添加有效产出或减少库存和运转费的环节，就是一个“约束， 通常也称作“瓶颈。TOC的管理思想就是首先抓瓶颈，使最严重

6、的制约要素凸现出来，从而从技术上消除了“避重就轻、“一刀切等管理弊病发生的能够。由此，短期的效果是“抓大放小，长期的效果是大问题、小问题都没忽略，从而使企业整体消费程度和管理程度日益提高。 3.2 TOC实际优缺陷 优点：在消费系统中集中主要精神保证瓶颈设备的正常任务，同时保证继续改善。 缺陷：在实践运用中，TOC更多地强调消费方案与控制，而局限了TOC在继续改善方面的优势。另外，TOC的一些重要步骤仍以定性方法为根底，缺乏定量化的分析方法，降低了可操作性。4 基于TOC的OEE运用 从以上对OEE与TOC的优缺陷的讨论，可见这两者之间可以取长补短、相互结合以提高系统的总体效率。详细而言，TO

7、C为OEE提供系统化的观念，使OEE成为面向流程的绩效目的；OEE为TOC提供定量化的分析方法，加强TOC的改善才干。基于TOC的OEE方法兼顾两者优点，符合消费系统改善的系统化和定量化要求。实施改善的详细步骤如图1所示：图1 基于TOC的OEE方法 4.1 基于TOC的OEE方法于晶圆代工中的运用 根据图1，要胜利进展OEE管理，必需求有两个层面的模型：微观层与宏观层。 4.1.1 微观层模型 微观层模型需求搜集的数据与所做的任务包括：任务站工艺图；义务分析；任务流分析；时间研讨；维护信息研讨。 由于OEE计算包括实际产出，而这一计算要求现场数据的准确性。为了到达这一目的，必需对每个工艺菜单

8、进展准确丈量，在此根底上才干进展OEE计算并展开进一步分析与改善，否那么会呵斥方案与实践现场情况不符，使改善任务无章可循。因此上述任务中时间研讨对OEE的准确计算起着至关重要的作用，是OEE运用的根底。 4.1.2 宏观层模型 宏观部分主要是将每个任务站中的数据进展整合、统计处置，并与方案相结合，进展瓶颈识别与产能分析。两者结合的工厂模型如图2所示。图2 工厂模型 如何运用微观层的数据进展有效的瓶颈识别呢？参考所谓“设备固有效率概念进展瓶颈机台诊断。下面就对此概念进展简要引见。 前文己知 OEEAEPEQ HYPERLINK articles.e- 从上述的公式推导中可知，IEEOEE(此处O

9、EE指企业根据历史数据定出的方案OEE值)，当IEE的值越接近OEE值，那么该设备就越有能够成为瓶颈机台，因此，可以经过比较两者的值进展瓶颈识别。因此，企业可以在微层经过对设备维护信息、设备宕机信息、设备消费、空闲时间及工艺信息的及时搜集计算出各设备的OEE及IEE的值，对两者的偏向超出企业所订上限的定为瓶颈，再从宏观角度开展各类改善活动，如TPM。 半导体行业是一自动化程度较高的行业，各企业几乎都有本人的MIS系统及MES系统，但对国内企业而言，企业内部部门与部门之间的联络、车间层与管理层之间的信息互动还存在很大的缺陷，最重要的一点就在于系统的实时性较差，部门间的系统相互独立，使管理人员无法及时获得FAB现场的信息。就这一点，图3提出了一晶圆制造过程实时系统的任务流程，以供参考。图3 晶圆制造过程实时系统任务流程 其中，MES系统主要用于实时数据采集，及时跟踪现场的设备情况。数据处置模块是将搜集到的实时数据利用图3模型中的方法进展处置后，交由决策支持系统根据提交的设备信息(包括OEE构成的各种元素)对瓶颈设备O