Bagaimana Menghitung Efisiensi Mesin?

Efisiensi mesin adalah aspek penting dari manufaktur modern. Ini mengurangi biaya operasi, meningkatkan throughput, dan mengurangi dampak lingkungan.

Mesin yang tidak efisien menyebabkan ROI yang buruk – sesuatu yang harus dihindari oleh bisnis apa pun secara aktif. Jika Anda seorang pemeliharaan atau manajer pabrik, kami tidak perlu memberi tahu Anda betapa mahalnya peralatan manufaktur dan mengapa efisiensi tidak bisa hanya menjadi catatan kaki dalam pekerjaan sehari-hari Anda.

Berikut adalah beberapa pendekatan yang dapat Anda gunakan untuk mengukur dan menghitung efisiensi alat berat.

Konsep dasar efisiensi

Dalam manufaktur, efisiensi adalah kemampuan untuk menghasilkan sesuatu tanpa membuang waktu, bahan, atau energi.

Pada kenyataannya, efisiensi 100% tidak dapat dicapai – akan selalu ada pemborosan. Meskipun demikian, masih merupakan hal ideal yang coba didekati oleh produsen, melalui prinsip-prinsip seperti lean manufacturing, “just-in-time”, dan perbaikan berkelanjutan (Kaizen).

Fisika adalah titik awal yang bagus untuk memahami konsep efisiensi. Ini mendefinisikan rumus dasar untuk efisiensi yang terlihat seperti ini:

Saat Anda membagi output dari suatu proses dengan input dan menyatakan hasilnya sebagai persentase, Anda mendapatkan peringkat efisiensi untuk proses spesifik itu.

Efisiensi memiliki batas atas 100% – tidak dapat melebihi batas tersebut. Setiap proses, manufaktur atau lainnya, dengan peringkat efisiensi 100%, dapat dianggap sebagai proses yang sempurna.

Cara menghitung efisiensi alat berat

Ada banyak input dalam proses manufaktur. Dengan menggunakan rumus dasar, Anda dapat memeriksa efisiensi mesin dari sudut yang berbeda, tergantung pada input yang dipertimbangkan. Ini memberi kita beberapa cara berbeda untuk mengukur efisiensi alat berat.

Tiga pendekatan yang perlu diperhatikan adalah: 

• Produksi energi
• Konsumsi energi
• Produktivitas

Produksi energi

Istilah produksi energi adalah keliru karena energi tidak dapat diproduksi atau dimusnahkan – menurut Hukum Kekekalan Energi. Di sini, produksi energi mengacu pada konversi energi yang tersedia menjadi bentuk energi yang lebih “dapat digunakan”.

Contoh yang bagus adalah panel surya yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, atau generator yang mengubah energi mekanik/kimia menjadi energi listrik.

Rumus untuk menghitung efisiensi produksi energi akan memiliki format yang sama dengan rumus efisiensi dasar:

Efisiensi =energi yang dapat digunakan/energi yang tersedia x 100

Ambil contoh generator diesel. Jika satu galon solar memiliki energi 40.000kWh, dan generator mengubahnya menjadi 10.000kWh listrik, efisiensi dapat dihitung sebagai:

Efisiensi =(10.000/40.000) x 100 =25%

Konsumsi energi

Mengingat tingginya biaya input energi dan dampak bahan bakar fosil terhadap lingkungan, efisiensi konsumsi energi menjadi semakin penting dalam beberapa dekade terakhir. Menurut studi Departemen Energi AS, biaya energi (listrik) mencapai 96% dari total biaya siklus hidup sebuah motor.

Dan di bidang manufaktur, mesin dengan motor menyumbang hampir setengah dari konsumsi energi listrik. Jadi, setiap perubahan efisiensi konsumsi energi industri akan berdampak besar pada jaringan listrik dan lingkungan secara umum.

Kita dapat menggunakan rumus efisiensi dasar yang sama yang telah kita gunakan sejauh ini.

Perhatikan contoh alat listrik yang mengkonsumsi listrik 500kWh dan mengeluarkan energi kinetik hingga 320kWh. Efisiensinya dapat dihitung sebagai:

Efisiensi =(320/500) x 100 =64%

Efisiensi produksi (produktivitas vs efisiensi)

Ada perbedaan yang signifikan antara "produktivitas" dan "efisiensi" di bidang manufaktur. Produktivitas berfokus pada peningkatan jumlah barang yang diproduksi. Ini sering kali dapat mengorbankan efisiensi.

Peningkatan persentase unit yang rusak adalah contoh umum. Perusahaan yang meningkatkan produksi di luar batas optimal sering menghadapi masalah ini, karena faktor-faktor seperti bahan berkualitas rendah, kelelahan operator, dll. Sementara jumlah aktual unit yang dibuat meningkat, efisiensi turun .

Sebaliknya, efisiensi produksi kurang berfokus pada kuantitas dan lebih pada kualitas. Ia ingin memproduksi lebih banyak unit dengan mengurangi jumlah cacat dan pemborosan. Jika dijalankan dengan benar, peningkatan efisiensi manufaktur akan meningkatkan produktivitas.

Cara sederhana untuk menghitung efisiensi produksi adalah dengan mempertimbangkan tingkat keluaran aktual versus tingkat keluaran standar/maksimum yang dimungkinkan pada mesin.

Perhatikan contoh mesin cetak yang menghasilkan output aktual 650 unit per jam, berlawanan dengan kecepatan maksimum 900 unit per jam. Dengan menggunakan rumus efisiensi kita mendapatkan hasil sebagai berikut:

Efisiensi =(650/900) x 100 =72,22%

OEE:Standar emas dalam efisiensi manufaktur

OEE adalah singkatan dari Overall Equipment Effectiveness. Ini adalah metrik standar industri dan Indikator Kinerja Utama (KPI) yang diterima secara luas, berlaku di berbagai industri.

Metrik ini populer karena fokusnya yang komprehensif. Ini melihat tiga aspek utama peralatan di lini produksi:

1. Ketersediaan
2. Kinerja
3. Kualitas 

Menghitung Ketersediaan

Semua aset memiliki waktu kerja terjadwal selama X jam per minggu/bulan. Ketersediaan menampilkan waktu kerja mesin yang sebenarnya sebagai persentase dari waktu kerja yang dijadwalkan.

Rumus untuk menghitung Ketersediaan adalah:

Ketersediaan sangat jarang mencapai 100%, karena waktu henti dapat terjadi karena berbagai faktor. Kegagalan peralatan, penyesuaian, perbaikan, pemeliharaan yang tidak direncanakan, dan faktor-faktor lain berkontribusi pada berkurangnya ketersediaan.

Menghitung Performa

Kinerja menggambarkan jumlah aktual unit yang diproduksi oleh sebuah mesin, sebagai persentase dari jumlah unit maksimum yang dapat diproduksi pada kecepatan maksimum, selama waktu kerja aktual di lantai.

Rumus dasar untuk Performa adalah:

Performa dapat dipengaruhi oleh penghentian kecil selama proses produksi. Cacat alat berat dan operator yang tidak terlatih dapat memperlambat kecepatan produksi, yang menyebabkan kinerja yang lebih rendah.

Menghitung Kualitas

Kualitas menunjukkan persentase produk "baik" vs produk cacat dalam batch mana pun. Produk yang cacat menyebabkan pemborosan, karena harus dibuang atau dikerjakan ulang.

Rumus untuk menghitung Kualitas cukup sederhana:

Kualitas dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, baik langsung maupun tidak langsung. Cacat dalam proses produksi dapat mengakibatkan rendahnya kualitas atau produk cacat. Kesalahan operator, bahan baku berkualitas rendah, dan kesalahan mesin juga dapat menurunkan persentase kualitas dalam produksi.

Cara menghitung OEE

Setelah Anda memiliki metrik Ketersediaan (A), Kinerja (P), dan Kualitas (Q) untuk fasilitas mesin/pabrik, menghitung OEE adalah proses yang relatif sederhana.

Rumus dasar untuk OEE adalah:

Skor OEE 100% dianggap sebagai “produksi sempurna”. Ini memiliki tiga karakteristik utama: 

1. Mesin tidak memproduksi suku cadang yang rusak
2. Mesin memproduksi suku cadang tanpa henti (selama waktu pengoperasian yang dijadwalkan)
3. Mesin bekerja dengan kecepatan maksimum

Untuk memberi Anda beberapa konteks, fasilitas produksi rata-rata memiliki skor OEE sekitar 60%.

Untuk versi yang lebih mendetail dan contoh penghitungan OEE ini, baca panduan lengkap kami tentang Efektivitas Peralatan Secara Keseluruhan.

Cara menerapkan dan menggunakan OEE di fasilitas Anda

Seperti yang sudah dijelaskan, rumus untuk OEE cukup mudah. Manajer yang ingin menghitung OEE harus mengumpulkan data tentang Ketersediaan, Kinerja, dan Kualitas.

Langkah-langkah berikut dapat meningkatkan peluang keberhasilan penerapan OEE: 

1. Pilih pilot: Mulai sederhana, dengan mesin yang relatif mudah untuk ditinjau. Pilih operator bersemangat yang memiliki sikap positif dan menerima umpan balik. Tetapkan teknisi pemeliharaan yang kompeten untuk proyek sebagai penghubung. Percayakan kepemimpinan kepada manajer lini/manajer departemen dengan pengawasan yang jelas terhadap proses produksi.
2. Tentukan parameter OEE: Tetapkan batasan pada data yang perlu dikumpulkan. Pilih kategori waktu untuk pengukuran, produk yang akan dilacak, kecepatan maksimum mesin, dan sebagainya.
3. Mengatur pengumpulan data: Pilih cara terbaik bagi operator untuk dengan mudah mengumpulkan data relevan yang ditentukan pada langkah 2. Buat formulir dan prosedur sesingkat dan sesederhana mungkin untuk efektivitas dan akurasi maksimum.
4. Latih personel: Jelaskan dasar-dasar dan manfaat OEE kepada semua peserta dalam tim percontohan. Jika diperlukan, berikan pelatihan tambahan untuk pengumpulan dan pelaporan data.
5. Kumpulkan data: Hindari kesalahan dengan tidak mempercayai operator dengan tugas ini. Mereka diposisikan paling baik untuk melacak metrik yang diperlukan untuk menghitung OEE. Jika itu merupakan opsi, Anda dapat memberikan pengalaman OEE kepada supervisor untuk meningkatkan akurasi dan menghindari kesalahan.
6.  Proses data: Mintalah pemimpin tim meninjau dan memproses data segera setelah tersedia, lebih disukai sebelum putaran pengumpulan data berikutnya. Buat bagan dan laporan yang dapat dibaca untuk memudahkan komunikasi pengukuran OEE.
7. Berikan masukan kepada operator: Bagikan hasil OEE dengan operator untuk membantu mereka mendapatkan wawasan tentang area yang perlu ditingkatkan. Komunikasi yang cepat sangat penting karena umpan balik dapat dimasukkan ke dalam produksi sebelum putaran pengumpulan data OEE berikutnya.
8. Libatkan manajemen: Hasil OEE dapat mengungkapkan kelemahan yang memerlukan intervensi tingkat tinggi ke dalam proses produksi. Hanya manajemen yang mampu mengatasi beberapa masalah ini. Laporkan semua hasil OEE ke manajemen tingkat atas untuk implementasi yang sukses.

Untuk peluang sukses yang maksimal, OEE harus merupakan upaya bersama yang melibatkan semua orang – operator, manajemen tingkat menengah, dan pengawasan C-suite.

Melawan inefisiensi mesin

Inefisiensi mesin adalah sakit kepala utama bagi produsen. Yang memperburuk keadaan adalah banyak organisasi bahkan tidak sepenuhnya menyadari kerugian yang mereka derita karena efisiensi yang rendah.

Waktu henti peralatan adalah salah satu penyebab utama yang menghambat proses produksi. Tepat waktu, pemeliharaan proaktif dapat digunakan untuk meminimalkan risiko waktu henti yang tidak direncanakan.

Jika Anda memerlukan bantuan untuk melacak dan mengatur aktivitas pemeliharaan di lantai pabrik, Limble CMMS siap membantu. Jangan ragu untuk menjadwalkan demo atau hubungi kami secara langsung jika Anda memiliki pertanyaan tentang perangkat lunak.