用于智能印厂的设备OEE损失分析优化方法

本发明属于印刷设备生产运作，涉及一种用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法。

背景技术：

1、伴随智能制造升级，在生产系统自由度被高度约束的同时，系统的稳定性和可靠性要求越来越高，oee(设备综合效率)成为智能印厂中衡量设备综合效率的重要指标。oee测量作为设备利用率和状态的效率评价，通过对设备oee值的分析与建模，可以实现对印刷企业设备利用和管理问题的诊断和改善。

2、作为一种标准化程度低、工艺种类繁多、质量及精度要求较高的生产工艺，印刷过程中涉及大量的设备状态参数，而oee的计算时只涉及到其中的部分参数，但原始数据较为复杂且少量数据值空缺。

3、印刷作为印刷制造生产中最关键的环节，印刷设备oee是确定生产损失、生产进度和提高设备利用率的最佳指标，但目前对于印刷设备oee计算结果的分析浮于表面，导致不能分析出对于影响印刷机运行状态关键因素，从而不能明晰印刷设备效率改善方向。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，该方法通过对印刷设备oee值的分析与建模，实现对印刷企业设备利用和管理问题的诊断和改善。

2、本发明所采用的技术方案是，用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，过程为：采集生产数据，对采集的数据进行处理，利用处理后的数据进行计算印刷设备的oee、te、pe、qr；将计算所得数据与实际数据进行对比，如果不合格则分析原因，根据分析原因进行弥补损失。

3、本发明的特点还在于：

4、具体包括如下步骤：

5、步骤1，对于一台印刷设备的生产数据进行一个生产周期的监测与记录；

6、步骤2，基于步骤1采集数据，对于重复的数据采用重复过滤的方法，在已知重复数据的基础上，从每一个重复数据中取出一条记录保留下来，删除其余的重复数据；

7、步骤3，采用步骤2处理后的数据计算印刷设备的oee；

8、步骤4，将步骤3得到的计算结果与tpm管理方法中先进设备维护水平要求达到的目标进行比较，若比较结果不合格，则表明生产过程中存在损失，进而分析损失原因；

9、步骤5，根据步骤4得出的损失原因，列出可测量参数，提出解决策略。

10、步骤1中，生产数据包括：a——计划停机时间、b——计划保养时间、c——临时停机时间、d——故障停机时间、e——作业准备和调整时间；f——运转时间、rv——额定速度、tp——生产数量、gp——合格品量、wp—废品量。

11、步骤3中，印刷设备的oee计算公式如下：

12、oee＝te*pe*qr＝gp*[1/d+1/rv+e/(rv*f)] (1)；

13、te＝f/d+e+f (2)；

14、pe＝tp/(rv*f) (3)；

15、qr＝gp/(gp+wp) (4)；

16、f＝g-(a+b+c)-(d+e) (5)；

17、其中，te为时间运转率，反映设备的时间利用情况；pe为性能运转率，反映设备性能的发挥情况；qr为良品率，反映设备的有效工作情况。

18、步骤4中，若印刷设备te<90％、pe<95％、qr<99％、设备综合效率oee<85％时，则表明比较结果不合格，即生产过程中存在损失，分析过程如下：

19、te<90％，涉及参数a、b、c、d、e升高、gp降低，进而会造成“调机及试印损失”、“停工和故障的损失”、“设备启动损失”；

20、qr<99％，合格品量gp损失，造成“缺陷及返工损失”；

21、pe<95％，总产量tp损失、达不到额定速度rv，进而造成“设备速度损失”、“空转和短时停机损失”。

22、步骤5的具体过程为：

23、步骤5.1，根据步骤4分析的损失原因确定的可测量参数为：作业准备和调整e、设备故障停机d、计划保养停机b、换单频率c、时间运转率te、性能运转率pe、良品率gp、oee；

24、步骤5.2，从设备、人员、订单三个方面，制定损失解决方案；

25、步骤5.3，然后将步骤5.1确定的所有影响oee计算结果的可测量参数记为前因，将与步骤5.2相应的不同损失下的解决方案记为响应活动，将前因和响应活动作为频繁项，通过设置关联规则挖掘方法arm，利用先验算法，找出两者之间的关联规律，得出明确损失前因与响应活动之间的匹配度。

26、步骤5.3的具体过程为：

27、步骤5.3.1，将步骤5.2响应活动转换为结果代码项目集，将结果代码项目集中离散化的结果用二进制数据表示，属性中的某个值被限定在某个离散范围内，则该值将表示为真值1，否则为0；

28、步骤5.3.2，将所有影响oee计算结果前因代码项目集与相应的结果代码项目集作为频繁项，将前者项目集中任意单个或多个项目集与结果代码项目集间进行随机结合，随机结合最多限制为4项目集；

29、步骤5.3.3，由步骤5.3.2中的项目集进行随机匹配获得n条规则，生成由规则组成的大项目集，每个组合称之为交易；

30、步骤5.3.4，通过设置评估方法，找出步骤5.3.3大项目集中的强相关规则；

31、步骤5.3.5，设置支持度、置信度、提升度和联系度阈值进行评估，筛选合格规则。

32、本发明的有益效果是，本发明从印刷生产阶段由于参数设置和调机损失造成的设备综合效率低下的背景出发，提出了基于关联规则挖掘(arm)的设备oee方法论，并通过oee计算结果对车间设备、人员、订单存在的问题进行分析，利用关联规则挖掘方法提出了影响oee的参数变量与需要采取的解决方法之间的关系，明确了影响设备综合效率的关键决策变量与优化方向。

技术特征：

1.用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，其特征在于：过程为：采集生产数据，对采集的数据进行处理，利用处理后的数据进行计算印刷设备的oee、te、pe、qr；将计算所得数据与实际数据进行对比，如果不合格则分析原因，根据分析原因进行弥补损失。

2.根据权利要求1所述的用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，其特征在于：所述步骤1中，生产数据包括：a——计划停机时间、b——计划保养时间、c——临时停机时间、d——故障停机时间、e——作业准备和调整时间；f——运转时间、rv——额定速度、tp——生产数量、gp——合格品量、wp—废品量。

4.根据权利要求3所述的用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，其特征在于：所述步骤3中，印刷设备的oee计算公式如下：

5.根据权利要求4所述的用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，其特征在于：所述步骤4中，若印刷设备te<90％、pe<95％、qr<99％、设备综合效率oee<85％时，则表明比较结果不合格，即生产过程中存在损失，分析过程如下：

6.根据权利要求5所述的用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，其特征在于：所述步骤5的具体过程为：

7.根据权利要求6所述的用于智能印厂的设备oee损失分析优化方法，其特征在于：所述步骤5.3的具体过程为：

技术总结
本发明公开了用于智能印厂的设备OEE损失分析优化方法，过程为：采集生产数据，对采集的数据进行处理，利用处理后的数据进行计算印刷设备的OEE、TE、PE、QR；将计算所得数据与实际数据进行对比，如果不合格则分析原因，根据分析原因进行弥补损失。本发明通过对印刷设备OEE值的分析与建模，实现对印刷企业设备利用和管理问题的诊断和改善。

技术研发人员：刘琳琳,王国琴,王鑫,陈一军,刘定强,李雨荷,白明辉
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15