設備総合効率（OEE）を上げるには？計算式や7大ロス、役立つツールも紹介
設備総合効率（OEE）は設備の使用効率を示す数値で、時間稼働率、性能稼働率、良品率の三要素から構成されます。
本記事では、設備総合効率の定義と計算方法、設備総合効率向上の具体的対策を詳しく解説します。また設備総合効率を低下させる「7大ロス」を特定し、対策を講じる方法も紹介します。
具体的には、適切な設備保全、5S活動の実施、MESやデジタル現場帳票といったデータ可視化ツールの導入が効果的です。さらに設備総合効率向上に役立つツールも紹介しますので、ぜひ参考にしてみてください。
目次
設備総合効率（OEE）とは？活用の重要性やTEEPとの違い
設備総合効率（OEE）とは、設備の使用効率を評価する指標のことです。英語では「Overall Equipment Effectiveness」と表記し、OEEという略称でも呼ばれています。
OEEに着目することで生産ラインの問題点が明確になり、改善策を講じることが可能です。まずは、OEEを活用する重要性やTEEPとの違いなど、基礎知識を解説します。
OEEとは設備の使用効率を示す数値
日本産業規格によると、OEEは「設備の使用効率の度合いを表す指標」と定義されています。
また、OEEは製造業の生産効率とパフォーマンス評価を標準化する国際規格「ISO22400」の指標の1つとして用いられ、設備の稼働時間に対する付加価値の度合いを表します。
OEEは時間稼働率、性能稼働率、良品率で構成され、設備の運転時間中の生産性と品質の両面を考慮し、「どれだけ効率的に設備が利用されているかを示す数値」です。
OEEの各要素を分析することで、どの部分に改善の余地があるかを具体的に把握可能です。
たとえば自動車部品の製造ラインにおけるOEEを考えた場合、時間稼働率は設備が計画通りに稼働しているかを表しており、性能稼働率は実際の生産速度が理想の速度に対して「どれだけ達成されているか」を表します。同様に、良品率は生産された製品が「どれだけ規格を満たしているか」を示します。
データをもとに、ダウンタイムの削減や速度の最適化、不良品の減少など具体的な改善策を導き出すことが可能です。
設備総合効率（OEE）を活用する3つの重要性
OEEを活用することで設備の稼働状態や生産プロセスの効率を評価し、改善点を明確にすることが可能です。OEEの活用には以下3つのメリットがあります。
- コスト削減
- 生産効率の向上
- 品質の向上
コスト削減
OEEを活用することで、設備の稼働効率を向上させると同時にコスト削減が期待できます。具体的には「保全コスト」「製造コスト」の削減が可能です。
OEEに着目することで設備の故障予測や適切なメンテナンス時期の把握が可能になり、保全コストが削減できます。
たとえば、時間稼働率の変動に着目することで計画外のダウンタイムを発見できます。また、性能稼働率や良品率の低下変化から、特定の調整不良や部品の摩耗異常を検知し、早期に対処することができます。
結果として突発的な故障を防ぎ、計画的な設備保全を実施することで保全コストを削減できます。計画外のダウンタイムが減少し、長期的な運用コストを抑えられるためです。
関連記事：設備保全の目的とは？課題やあるべき姿、IoT化について解説
他にもOEEを向上させることで、製造コストの削減も期待できます。
たとえば、良品率が向上することで品質の高い製品を手戻りなく生産できるようになり、無駄なリソースの浪費を防げます。結果的に、不良品や再作業による材料費や労務費が削減できます。
さらに、OEEデータを活用してボトルネックや非効率な工程を特定し、生産速度を上げることで生産ライン全体の効率を向上させ、単位あたりの生産コストを削減できるでしょう。
品質の高い製品を一度で生産でき、無駄なリソースの浪費防止や製造原価の削減といった効果が期待できます。
生産効率の向上
OEEは時間稼働率、性能稼働率、良品率の3つの要素により、設備の稼働効率や生産速度、製品の品質を評価して最適な改善策を導き出します。OEEを活用することで、設備のポテンシャルを最大限に引き出し、効率的な生産が実現します。
たとえば、時間稼働率が低い場合、計画外のダウンタイムが原因であることが多い傾向もあるでしょう。対処するためには、予防保全の強化が有効です。
また、性能稼働率が低い場合、生産速度の低下や小さな停止が影響している可能性があります。設備のメンテナンスやオペレーターのトレーニングが必要ということが明らかになるでしょう。さらに良品率が低い場合、品質管理の改善が必要です。
関連記事：製造業の生産性を向上させる4ステップとは？生産性の指標や計算式の求め方も紹介！
品質の向上
OEEの良品率が高まることで、不良品が少なくなり、安定した品質の製品を生産できるようになります。
具体的にはOEEを活用して生産プロセスを最適化し、標準化することで一貫した高品質の製品を提供することが期待できます。
たとえば、良品率に着目し生産ラインのどの工程で不良品が発生しているかを把握すれば、その部分のプロセスを見直せます。そこで品質の問題を早期に発見し、迅速に対処することが可能です。
またOEEを用いて製造工程全体を監視することで、品質管理の強化を図ることが可能になります。結果として製品の信頼性が向上し、顧客満足度の向上にもつながります。
関連記事：製造業における品質改善/向上8つの手法は？品質バラつき防止の取組事例を解説
設備機器総合有効生産力（TEEP）との違い
設備総合効率（OEE）と似ている言葉に、設備機器総合有効生産力（TEEP）があります。
設備機器総合有効生産力（TEEP）とは、設備の24時間365日の総合的な使用効率を示す指標です。英語では「Total Effective Equipment Performance」と表記し、TEEPとも呼ばれています。OEEが実際の稼働予定時間中の効率を評価するのに対し、TEEPは1年間を基準にして効率を評価する違いがあります。
TEEPの評価は24時間体制での生産を目指す場合に重要です。
たとえば自動車部品メーカーがTEEPを活用することで、稼働シフトを最適化し、生産ラインの全体的な効率を向上させることが可能です。夜間や週末の稼働時間も含めて評価することで、さらに生産性を向上させるための具体的な施策を講じられるためです。
TEEPは、OEEにローディング（稼働時間/総時間）を掛け合わせた数値で表現されます。計算式は以下のように表されます。
TEEP=ローディング×OEE
ローディングは、設備が実際に稼働している時間を総時間で割った値です。
たとえば週に5日、1日8時間稼働する設備の場合、負荷時間は=5日×8時間=40時間となり、総時間は=7日×24時間=168時間となるため、ります。ローディングは40時間÷168時間=約23.8％（40時間/168時間）です。
さらにTEEPを計算しましょう。OEEが61.9％の場合、TEEPは次のように計算できます。
TEEP=23.8%×61.9%=14.7%
計算結果からわかるように、OEEだけでは見えない潜在的な効率の向上余地が明確になります。
ここまで設備総合効率の基礎知識をご紹介しました。『より具体的で実践的な知識を知りたい』という方は、専門家による「設備総合効率」解説動画を、以下の画像をクリックしてご覧ください。
設備総合効率の構成要素と計算式
OEEは、時間稼働率／性能稼働率／良品率の3要素から構成されます。OEEと3要素の計算式はそれぞれ以下の通りです。
- 設備総合効率（OEE）
- 時間稼働率
- 性能稼働率
- 良品率
設備総合効率（OEE）
設備総合効率（OEE）は、時間稼働率×性能稼働率×良品率で算出できます。
たとえば時間稼働率が80％、性能稼働率が90％、良品率が95％の場合、OEEは80％×90％×95％＝68.4％となります。
OEEの目安として、数値が低い場合には問題がありますが、「高い数値だから良い状態だ」と一概には言えない場合があります。
例として、過剰生産により性能稼働率が高まり、OEEは見かけ上高い数値となっていても、実際はムダな在庫が管理コストを圧迫しているといった場合や、高いOEEを維持するために過度な人力やリソースを投入している場合、コスト効率が悪化している場合が考えられます。
そのため、OEEの数値のみを判断基準とせず、OEEの数値を実際の現場の状況と照らし合わせながら改善を行うことが重要です。
＞＞設備総合効率の構成要素や計算式について、専門家による解説動画も見る（視聴無料）
時間稼働率
時間稼働率とは、設備が稼働できる時間の中で実際に稼働していた時間の割合を示す指標のことです。時間稼働率は、設備が計画通りに稼働しているかを評価するために用いられます。計算式は以下の通りです。
時間稼働率=稼働時間÷負荷時間
負荷時間は設備が稼働できる時間の和を指し、稼働時間は負荷時間のうち実際に稼働していた時間を指します。たとえば1日の負荷時間が8時間（480分）で稼働時間が6時間（360分）だった場合、式は以下の通りです。
時間稼働率=360分÷480分=75％
時間稼働率が低い場合は計画外のダウンタイムやメンテナンス時間が長いことが原因と考えられ、改善には予防保全や迅速なトラブルシューティングが有効です。
性能稼働率
性能稼働率とは、設備が稼働している間に「どれだけの生産量を達成したか」を示す指標のことです。計算式は以下の通りです。
性能稼働率=基準サイクルタイム×生産数量÷稼働時間
ここで基準サイクルタイムとは、1つの製品を生産するのに理想的にかかる時間を指します。
たとえば基準サイクルタイムが1分で、生産数量が300個、稼働時間が360分だった場合、性能稼働率は1分×300個÷360分=83.3％となります。
性能稼働率が低い場合、機械の速度低下や微細な停止などが原因で生産速度が遅れていることが考えられます。改善策としては、設備のメンテナンスやオペレーターのスキル向上が挙げられます。
良品率
良品率とは、全生産数量に対して規格を満たした良品の割合を示す指標のことです。計算式は以下の通りです。
良品率=良品数量÷生産数量
たとえば生産数量が1,000個でそのうち良品が950個だった場合、式は以下の通りです。
良品率=950個÷1,000個=95％
良品率が低い場合、設備の不具合や摩耗、操作ミスや人為的なエラーが原因で不良品が増えていることが考えられます。対策として、適切な設備保全や作業マニュアルの見直しなどが挙げられます。
ここまで、設備総合効率の構成要素と計算式についてご紹介しました。『他の具体例や計算結果によって導かれる仮説を、より詳しく知りたい』という方は、専門家による解説動画を以下のリンクをクリックしてご覧ください。
＞＞設備総合効率の構成要素や計算式について、専門家による解説動画も見る（視聴無料）
設備総合効率を低下させる「7大ロス」
ここまで、OEEに関する基礎知識と計算式について解説をしてきました。実際に計算を行うことで、『現場のOEEが低いかも？』という実態が可視化できるようになります。
OEEが低い場合、その原因として以下の7大ロスが考えられます。
7大ロスの改善策を知りたい方は、後述の「7大ロスに対抗し、設備総合効率を上げるには？」をご覧ください。
故障
故障は、設備の機械的なトラブルや部品の破損によって発生するロスです。
故障が発生する主な原因は、定期的なメンテナンス不足や老朽化した設備の使用です。たとえば、製造ラインで重要な機械が故障すると、ライン全体が停止して生産が中断されます。
結果として、計画外のダウンタイムが発生し生産スケジュールに遅れが生じるだけでなく、納期遅延による顧客満足度の低下や緊急修理のためのコスト増加が発生します。
故障を防ぐには、予防保全の強化や設備の定期的な更新が必要です。
段取り・調整
段取り・調整は、新しい製品や異なる製品ラインへの切り替え時に発生するロスです。
段取り・調整には、機械の設定変更や試運転が含まれます。たとえば、成形工場では製品の形状やサイズが変わるたびに金型の交換や調整が必要です。
段取り・調整が頻繁に発生すると都度生産が中断され、性能稼働率や生産性が低下するでしょう。
工具交換
工具交換は、製品の製造過程で使用する工具が摩耗、破損した際に必要となる交換作業を指します。
工具交換が発生する原因は、工具の寿命や製品の加工条件に影響されます。たとえば、金属加工工場では切削工具を頻繁に交換しなければならない状況である場合、そのたびに生産が一時停止します。
結果、生産スケジュールに遅れが生じ、 性能稼働率が低下するでしょう。
工具交換のロスを減らすためには、高品質な工具の使用や工具寿命を延ばすための加工条件の改善、定期的な工具のメンテナンスが重要です。
立ち上がり
立ち上がりロスは、設備を始動してから安定稼働に至るまでの間に発生するロスです。
立ち上がりロスは、設備の初期設定や試運転、不良品の発生が主な原因です。たとえば、工場では設備を立ち上げた直後に製品の品質が安定しないことがあります。
立ち上がりの期間に発生する不良品は再加工が必要となり、時間稼働率が低下します。
速度低下
速度低下は、設備が設計された速度よりも遅く稼働することで発生するロスです。
速度低下の原因には、機械の老朽化や不適切なメンテナンスがあります。たとえば、工場では設備の速度が低下すると生産量が減少し、納期遅延のリスクが増加します。
速度低下のロスを防ぐためには、定期的なメンテナンスや設備の更新が必要です。
チョコ停・空運転
チョコ停は、短時間の頻繁な停止を指し、空運転は設備が稼働しているが生産していない状態を指します。
チョコ停・空運転が発生すると、そのたびに生産が中断され、時間稼働率や性能稼働率が低下します。チョコ停・空運転を減少させるためには、操作手順の見直しや自動化の導入、従業員への再教育が有効です。
不良・手直し
不良・手直しは、製品が品質基準を満たさないために再加工や修理が必要となるロスです。
不良・手直しの原因には、製造工程の管理不足や設備の不調があります。たとえば部品の製造において不良品が発生すると、再加工のための時間とコストがかかり、生産効率が低下します。
不良・手直しを防ぐためには、工程の管理強化や設備の定期点検、業務標準化が必要です。
7大ロスに対抗し、設備総合効率を上げるには？
OEEを向上させるには、7大ロスに対する適切な対策が必要です。ここでは具体的な対策として、以下の3つを解説します。
- 適切な設備保全の実施
- 5S活動の実施
- 現場の状態を可視化するツールの導入
適切な設備保全の実施
適切な設備保全は、設備の故障を防ぎ、安定した稼働を維持するために不可欠です。
日常的なメンテナンスを行うことで、異常を早期に発見して迅速に対応できます。また、予知保全を取り入れることで、潜在的な故障やトラブルを未然に防ぐことが可能です。
たとえば、部品工場では定期的なメンテナンスにより機械の摩耗部品を早期に交換することで、大規模な故障を防いでいます。例のような予防的な取り組みにより、計画外のダウンタイムが減少し、生産スケジュールを守ることが可能です。
設備保全の具体的な進め方は、別記事「設備保全の目的とは？課題やあるべき姿、IoT化について解説」か、設備管理コンサルタントによる以下の解説動画をご覧ください。
5S活動の実施
5S活動は、職場の整理整頓を通じてムリ・ムダ・ムラを削減し、作業環境を最適化するための活動です。具体的には整理（Seiri）、整頓（Seiton）、清掃（Seiso）、清潔（Seiketsu）、躾（Shitsuke）の5つを実行します。
5Sの実施により作業環境が整い、トラブルの未然防止が可能となります。
たとえば、製造ラインで使用する工具や部品を定位置に配置することで、作業者が必要なものをすぐに見つけられるようになります。他にも、職場の物理的な環境だけでなく普段の業務や作業にも5Sの考え方を応用することで、ムダな工程や業務品質のムラを解消できるため、設備総合効率を上げるための基礎作りとして有効な対策だといえるでしょう。
5S活動の具体的な内容は、別記事「5Sとは？意味や活動の目的と効果、ケース別の事例を解説！」か、専門家による5S活動のポイントを解説した無料の動画を以下よりご活用ください。
現場の状態を可視化するツールの導入
設備総合効率を上げるには、問題発生を早期に発見し対策を講じることが必要です。問題を早期に発見するためには、製造現場の状態がどのようになっているのか？データとして可視化することが効果的です。
可視化を行うための手段として以下の2つが主に挙げられますが、導入のハードルの低さからデジタル帳票の方が進めやすいでしょう。
- 製造実行システム（MES）
- デジタル帳票
製造実行システム（MES）
製造実行システム（MES）は、各製造プロセスのデータをリアルタイムで収集・管理するツールです。
MESを導入することで、工場全体の稼働状況を一元的に把握して分析できるため、7大ロスの発生や異常について即座に対応できる体制が整うといえます。たとえば、生産ラインの稼働率や不良品の発生率をリアルタイムでモニタリングし、異常が発生した場合に即座に対処することが可能です。
紙の帳票では、リアルタイムのデータ収集や分析が困難であり、迅速な対応ができません。一方でMESの導入により、データの精度と分析速度が向上するため設備総合効率の向上が期待できます。
関連記事：MES（製造実行システム）とは？生産管理との違い、11機能などを解説！
デジタル帳票
デジタル帳票は、紙の帳票を電子化してデータの入力・管理を効率化するツールです。
デジタル帳票により、データの一元管理が可能となり、分析の迅速化と精度向上が実現します。たとえば、製造現場で発生する各種データをデジタル帳票で記録し、リアルタイムでクラウドに保存することで遠隔地からでも現場の状況を把握できます。
紙の帳票では、データの転記ミスや情報の遅延が発生しやすく、迅速な対応が難しいでしょう。加えて紙による記録ではリアルタイムの状況が反映されないため、異常や問題が発生した際に迅速な対応が実現しにくいという課題も考えられます。
しかし、デジタル帳票を導入することでデータの管理と分析が効率化され、時間や場所を問わず最新のデータを観測できるため、異常の原因やボトルネックの特定や対策をデータを用いて行うことが可能になり、設備総合効率の向上が期待できます。
デジタル帳票を推進するための手段は、後述する「かんたんデジタル現場帳票：tebiki現場分析」がオススメです。
製造現場における帳票のデジタル化を進める流れについては、以下のガイドブックでも図解を交えてわかりやすく解説しているので、ぜひこの機会にご活用ください。
設備総合効率の向上に役立つ「tebiki現場分析」
デジタル帳票を現場で導入する場合、是非おすすめしたいのが「tebiki現場分析」です。
tebiki現場分析は、かんたんに製造現場の帳票作成から記録、承認、分析まで一貫して管理できるシステムです。
です主な特徴として、直感的な操作が可能で、IT部門に依存せずに現場の担当者が帳票の雛形作成が可能です。
先ほど、設備総合効率を高めるために現場の可視化が必要とお話しました。
tebiki現場分析は、オンライン上で場所や時間を問わずリアルタイムなデータの観測が可能になることで、現場の状況を即座に把握できます。たとえば、製造ラインで異常が発生した際に、管理者はすぐに異常値を確認し、迅速に対応策を講じることが可能です。
紙の帳票では記録から承認まで時間がかかり、記録されたデータをすぐに確認することが難しい状況でしたが、tebiki現場分析の導入により、必要なデータに即座にアクセスできるようになるでしょう。
さらに、管理図のようなQC手法をテンプレートの分析機能として備えているため、専門的な知識がなくてもデータをtebiki現場分析上で簡単にグラフ化し、直感的に分析することも可能です。面倒で時間がかかるExcelへの転記が不要となり、即座にデータ分析を行い改善策を考えられます。
また、サイバーセキュリティ対策にも対応しており、情報セキュリティ国際規格であるISO27001の取得や、SSLによる暗号化通信によって、通信内容が漏洩するのを防ぐことができます。
tebiki現場分析の機能詳細や導入効果、具体的なプランを知りたい方は以下の資料をご覧ください。
tebiki現場分析を利用して設備向上効率の向上を実現しよう【まとめ】
設備総合効率（OEE）とは、製造業における設備の使用効率を示す重要な指標です。
OEEは時間稼働率、性能稼働率、良品率の3つの要素から構成されます。
さらにOEEと関連する指標として設備機器総合有効生産力（TEEP）があります。TEEPは、OEEをもとに全時間に対する設備の使用効率を示すものです。
OEEの向上は、コスト削減、生産効率の向上、品質の向上という3つのメリットをもたらします。具体的には、適切な設備保全や5S活動の実施、データの可視化ツールの導入が有効です。特にMESやデジタル帳票の活用により、リアルタイムのデータ観測と迅速な異常対応が可能になります。
tebiki現場分析の導入により、現場データのデジタル化と効率的な管理が実現し、異常値アラートや簡単な分析機能を通じて設備総合効率の向上が期待できます。
本記事でご紹介したtebiki現場分析の機能詳細や導入効果、導入までの流れについては以下の資料からご確認ください。
