在生产现场，我们经常被告知要提高产能利用率。虽然这个术语经常被使用，但其含义却很深刻。在这篇博客中，了解其定义及其与无缺陷产品率的关系，整体设备效率的重要性，以及制造业中经历的七大设备损失。
能力利用率是什么意思？
根据Investopedia，产能利用率是一个指数，”衡量一个组织的潜在产出中实际实现的百分比”。换句话说，它显示了运营期间有多少生产设备被用于生产。这一信息为了解生产在多大程度上发挥了其潜力提供了有益的启示。
有两种类型的设备利用率：每小时利用率和性能利用率。
每小时利用率
每小时利用率是指时间–从生产设备通电开始–以及正在进行生产的时间百分比。它的计算方法是：从负载时间（即通电时间）中减去停机时间，即生产设备停止的时间，然后再除以负载时间。
导致运行率下降的原因有几个，如故障、设置/调整、工具更换和启动。值得庆幸的是，近年来，通过使用边缘 计算平台的人工智能（AI）实现的预测性维护能力，可以预见潜在的故障并创建高效的维护计划，缩短恢复时间，减少意外停机。
性能利用率
性能利用率是指设备按其性能运行的时间百分比。当生产设备出现故障时，性能利用率会下降。它的计算方法是用基本周期时间，或生产的基本单位时间，乘以处理量和工作时间。或者，你可以计算净正常运行时间除以工作时间。
偶尔，制造商会发现，一台机器或生产线在短时间内停止运行。虽然时间不长，但这种延迟会影响性能操作率。同样，有了由人工智能和边缘 计算驱动的预测性维护，公司可以监测并保持在这个位置上。
非缺陷产品率是多少？
非缺陷产品率，或比率，表明有多少未损坏的产品可用。这是通过从总的加工量中减去缺陷产品的数量，然后用加工量跳水来计算。
制造缺陷和制造返工常常影响无缺陷产品的比率。许多人认为，有了严格的最终检验，良好和无缺陷产品的比率就会增加。但是，由于良好产品率是基于生产设备的结果，而不是检查过程，如果加工量不改变，未损坏产品率可能会下降。在某些情况下，生产过程中的某个地方潜藏着缺陷，影响了良好产品的比率。边缘 计算平台经常被利用来监控生产设备，以防止这些制造缺陷和返工。
产量和收益率这个词有时会与无缺陷产品率相混淆。产量和收益率是指输入材料和输入材料生产的产品之间的比率。非缺陷产品表示未损坏产品的数量。
什么是设备的整体效率？
对生产线和生产设备的最终综合评价被称为整体设备效率。要计算的话，你必须把每小时的利用率、性能利用率和无缺陷产品率相乘。
生产设备的整体效率是可以提高的，是评价设备管理水平时的一个重要指标。在许多情况下，实际的设备整体效率低于预期的设备整体效率。关于不同工厂和制造厂的实际整体设备效率或产量和收益率，人们知道的并不多，因为这通常被列为最高机密。
其结果也会因所生产的产品、季节、工人等因素而不同。当一个工厂的生产线刚刚启动时，整体设备效率会比较低。当稳定的运营开始后，整体设备效率往往会保持在一个较高的数值。同样重要的是，当一条生产线接近其使用寿命时，实际的整体设备效率可能会更低。
在设计生产线时，生产工程部门负责使实际的整体设备效率尽可能地接近总设备效率。正因为如此，减少以下七种设备损失是至关重要的，概述如下。
什么是7种主要的设备损失？
有七种损失会降低生产设备的整体效率，包括故障、设置/调整、工具更换、启动、干式操作、瞬间停止和缺陷/修正，其中一些在上面讨论过。
失败
谈到设备损失时，失败是直截了当的。它是指设备的故障。当设备出现故障时，生产无法及时完成，然后影响到每小时的利用率。利用边缘 计算来进行预测性维护，可以帮助减轻故障并加快恢复，还可以预测故障并根据数据差异发出警报。由于维护计划可以在这个预测阶段落实到位，恢复时间往往会缩短。
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设置和调整
设置和调整指的是在工作场所设置设备的时间，以及加工过程中的尺寸调整。一些制造商正在利用机器人来缩短设置的时间。例如，对于需要设置和调整非常大、非常重的工件，甚至是非常小的工件的公司来说，机器人可以非常有用。另一方面，根据装配线上的流量或加工特定材料时的复杂程度，可以避免使用自动化。当加工精度和设置精度要求较高时，人工处理可能更适合。
刀具更换
换刀指的是更换刀具，如切削刀具和钻头。现代装置，如加工中心（MCs），通常具有自动更换刀具的功能。这种自动化的配置是为了检测刀具的磨损，然后自动更换刀具。边缘 使用边缘 AI的计算平台在检测刀具磨损和自动换刀方面非常有效。
崛起
所谓上升，是指从设备开启到设备全速运行所需的时间。近年来，设备的启动速度比过去快得多。
干式操作
当设备在移动时，就会发生干巴巴的操作，但它的性能却不正常。这一点，在过去几年的制造业中也不太明显。
巧克力站
当一件设备频繁地在短时间内停止时，就会发生这种情况。人们常说，停工的原因是未知的。生产设备制造商以高可靠性进行设计和制造，以尽量减少巧克力停机的次数，但由于原因不明且突然发生，可能难以应对。由于停工发生的条件偶尔会有一个趋势，因此有必要用边缘 Computing不断进行远程监控，以抓住这个趋势。
缺陷和返工
缺陷是指有缺陷的产品，而返工是指对这些有缺陷的产品进行返工的过程。返工往往是劳动密集型的，而且成本很高，除非产品的单价本来就很高。缺陷可能发生在产品设计阶段，但也可能因生产设备故障而发生。正因为如此，必须对设备进行监控–在边缘 Computing的帮助下–通过在生产过程中检查部件，并确定故障发生的位置。
提高设备的整体效率
在这篇博客内，我们已经解释了什么是产能利用率，以及相关的几个术语。在生产过程的每个阶段加强设备管理以提高设备的整体效率非常重要。边缘 计算是帮助管理设备的一个重要工具。
