OEM廠商應該向電池組供應商詢問的5項生產線指標

快速回答: 測試報告和認證表明電池組設計能夠滿足其規格要求。但它們對於供應商能否每週穩定可靠地以您所需的數量生產該電池組卻鮮有提及。 

五個生產線指標可以彌補這一不足: 

  1. 整體設備效率 (OEE) 及其完整分解。

  2. 非計劃停機及其原因。

  3. 循環時間與理想速率的比較。

  4. 每個站點的首件品質和換線時間。

  5. 提供數月以來的趨勢數據,並解釋每個數據的收集方式;而不是單一的頭條數字。

關鍵要點

  • 生產線性能是交付和品質風險的領先指標,因此應與測試證據一起納入供應商資格認證。

  • 只有將 OEE 分解為可用性、性能和質量,OEE 才有用,因為得分相同的兩條生產線可能面臨截然不同的風險。

  • 停機原因、週期時間和工位品質可以顯示供應商在影響您的訂單之前,產能在哪裡出現損失。

  • 對於與其他產品共用一條生產線的客製化、小批量包裝而言,換線時間最為重要。

  • 資料收集方法與資料本身同樣重要;人工記錄往往會低估損失。

第一部分:為什麼生產線性能應該納入供應商資格認證

電池組組裝和接線 Large Power
電池組組裝 Large Power.

大多數OEM廠商的認證工作都專注於設計證據。買家審核 電池和電池組測試報告發布前,請檢查認證並確認配置已鎖定。這項工作固然重要,但它只能回答一個問題:該軟體包是否符合規格?而它無法解決供應商能否以約定的速度和品質持續生產軟體包的問題。

兩者之間的差距可能代價高昂。 2024年6月,BMW取消了一份價值約 2億歐元 根據Northvolt報道,該公司表示,生產延誤和電池品質不佳是導致這項決定的主要原因。同年晚些時候,路透社報道稱,該公司此前曾… 持續未能達到每週的生產目標在10月份的一周內,Northvolt交付了22,000個可出貨電池,而目標是30,000個。雖然No​​rthvolt是一家以超級工廠規模運作的電池製造商,而不是小規模電池組裝商,但結論仍然相同:遇到的困難出現在生產線上,而不是設計缺陷造成的。

非計劃停工對整個製造業來說都代價高昂。根據… 西門子2024年停機時間的真實成本 報告顯示,全球 500 家最大的公司因計劃外停機損失了 11% 的收入,而平均每個工廠每月損失 27 小時的生產力。

生產線指標使原始設備製造商 (OEM) 能夠及早了解這些風險。良率和製程能力通常只在生產週期內進行一次審查。 設計凍結和驗證階段透過分析以下五個指標,營運商可以持續調查線路在實際條件下的日常運行情況,從而更好地了解風險和故障可能發生在哪裡。

第二部分:五項指標

2.1 OEE,以及為什麼要要求提供分解數據

OEE(整體設備效率)以突顯以下三個因素來衡量生產線計畫生產時間中實際產生合格產品的比例:

  • 庫存: 線路運行時間佔計劃時間的比例,而非停運時間。

  • 性能: 跑步速度與理想速度的接近程度。

  • 質量: 一次性通過檢驗而無需返工或報廢的單元比例。

將這三個因素相乘,即可得出 OEE 分數,以百分比形式顯示,100% 的分數代表完美的生產過程。

提出這項措施的中島誠一將85%以上的分數描述為世界一流水平,而大多數工廠 平均約40%至60%單獨一個總數字對買家來說意義不大,但如果將 OEE 視為診斷工具而不是任意目標,那麼該數字可以幫助指導實際改進。

下表解釋了原因。假設有兩條產品線的評分相同:

Line

庫存情況

性能

品質

能源效率

原始設備製造商面臨的主要風險

A線

頻繁的停工可能會延誤交貨

B線

高返工率和高廢料率會危及一致性

兩條生產線的得分均為 72%,但擔心交貨時間的買家應該更關注 A 生產線,而擔心現場故障的買家應該關注 B 生產線。 

對於原始設備製造商 (OEM),請詢問 OEE監測 這項評估將針對負責生產您所購買包裝的特定生產線進行,並按過去六到十二個月的三個因素進行細分。此外,也值得探究計畫生產時間的具體構成,因為排除休息、維護或換線時間可能會使評估結果高於生產線的實際產量。

2.2 非計劃停機及其主要原因

可用性損失主要來自計劃外停機。在包裝線上,這些停機通常集中在幾個工位,即電池極耳焊接、BMS編程和 生產線末端測試 一個故障的夾具或測試器可能會導致上游所有環節都出現問題。

與其詢問總停機時間,不如詢問每月停機小時數,以及停機時間最多的前五名原因。能夠列出最大停機原因並說明針對最大原因所採取的措施的供應商,才能真正了解自身的流程;而只能提供單一月度數據的供應商,可能尚未對停機原因進行足夠深入的追踪,從而無法有效解決問題。

2.3 循環時間與理想速率的比較

性能損失不​​如停機那麼容易被察覺。一條生產線可能所有班次都在運轉,但仍無法達到預期產量,因為某些工序的運行速度低於理想速度,或反覆出現幾秒鐘的短暫停頓。這些短暫的停頓很少出現在停機日誌中,但累積起來會造成不小的影響。

一個簡單的例子就能說明問題。如果一條生產線的理想週期時間是每包60秒,但實際平均週期時間為75秒,那麼其效能僅為80%。在一週五班的情況下,這意味著僅因運行緩慢就浪費了大約一個班次的時間。

有鑑於此,OEM廠商應該詢問瓶頸工位的理想與實際週期時間,以及生產線產能與預測需求的比較。如果供應商接近100%滿載運轉,則幾乎沒有餘力應對需求激增,甚至難以從一周的低迷中恢復過來。

2.4 各站點的首次合格率

電池組正在進行生產老化測試 Large Power
電池組已連接用於生產老化測試 Large Power.

電池生產中的品質損失可能相當大。埃森哲和弗勞恩霍夫FFB 細胞製造白皮書 值得注意的是,廢品率可能在 2% 到 25% 之間。包裝組裝涉及不同的工序,但原理相同:即使產品最終沒有到達客戶手中,損耗仍然會影響成本、產能和一致性。

關鍵差異在於生產線末端合格率和一次合格率。生產線末端測試確認每個出貨的包裝都符合其放行標準。較高的合格率可能掩蓋了生產線在產品到達測試點之前返工的嚴重問題。原始設備製造商 (OEM) 必須要求提供每個主要工位的一次合格率,例如焊接、電池管理系統 (BMS) 編程、絕緣和最終測試,以及最常見的缺陷類型。工位層級資料能夠揭示流程中哪些環節存在差異,這比單一的整體合格率更有價值。

2.5 小批量客製化產品的換型時間

客製化電池組通常採用小批量生產,生產線與其他產品共用。每次產品切換都意味著需要更換夾具、焊接程序、測試儀參數和電池管理系統固件,切換過程中每耗費一分鐘,生產線就會損失一分鐘的生產時間。

在實際應用中,OEE(設備綜合效率)會因產品組合和製程複雜程度的不同而出現顯著差異;這些變數在多品種包裝線上變化尤為劇烈。 OEM廠商應向供應商詢問,對於他們正在考慮的產品,典型的換線時間是多少,生產線切換產品的頻率如何,以及最小實際批量是多少。此外,也應確認換線時間是計入計劃內還是計劃外時間,因為此選擇會對OEE產生顯著影響。

第三部分:資料收集方式至關重要

以上所有指標都取決於基礎記錄的品質。兩個供應商可能會報告相似的數據,但衡量方法卻截然不同。

最有用的問題之一是,這些資料是來自手動記錄的換班日誌,還是來自連接到機器的自動化OEE監控系統,因為手寫記錄往往會遺漏短暫的停機時間,並且會對停機時間進行四捨五入。每種方法各有優缺點,但買家應該了解他們所看到的數字背後是哪種方法。

其他值得提出的問題包括:

  • 計畫時間和理想週期時間等定義在不同生產線和工廠之間是否一致?

  • 供應商能否提供幾個月的趨勢數據,而不僅僅是最近的數據?

  • 內部由誰審核這些數據?審核結果多久會促使採取糾正措施?

  • 如果需要追溯品質問題,能否將生產線資料與序號關聯起來?

第四部分:供應商問題清單

下表可用於供應商審核或季度業務審查。

公制

問什麼

一個好的答案

危險訊號

能源效率

我們生產線的OEE(整體設備效率)分為三個因素,歷時6-12個月。

具有清晰趨勢和明確規劃時間的分解圖

一個沒有細分或歷史記錄的單一數字

計劃外停機

每月工時及五大原因

依重要性對影響最大的事業及其採取的行動進行排名。

不含任何原因的月度總計數據

週期

瓶頸處的理想週期時間與實際週期時間

已知瓶頸存在,但剩餘產能與我們的預測不符

沒有定義理想費率,也沒有備用容量

一次通過的質量

按站點和主要缺陷類型劃分的首次通過率

包含缺陷趨勢的站點層級數據

只有最終通過率

轉換時間

像我們這樣的產品典型的換型過程

衡量時間並制定縮短時間的計劃

OEE 中未解釋的換型環節

數據收集

手動記錄還是機器資料?

清晰的方法和一致的定義

月末手工統計的數據

常見問題

電池組生產線的 OEE 達到 85% 是否是一個合理的目標?

它與其說是及格分數,不如說是一個有用的基準。生產客製化包裝的高混合生產線比專門的高產量生產線需要更多的換線,因此較低的分數並不一定意味著有問題。隨著時間的推移,穩定提升通常比絕對分數更能說明問題。

原始設備製造商(OEM)是否應該比較不同供應商的整車效率(OEE)?

必須謹慎。供應商對計畫時間和理想費率的定義往往各不相同,因此直接比較並不可靠。歸根結底,對任何製造商而言,最重要的基準都是其自身的歷史表現。

如果供應商不願意分享生產數據怎麼辦?

一些供應商將生產線資料視為商業機密。在審核過程中,要求提供趨勢匯總或現場查看資料不失為一種可行的折衷方案。如果供應商完全拒絕討論生產線性能,則在資格認證過程中需要特別注意。

原始設備製造商應該多久審查一次這些指標?

在專案資格審查階段進行審查,然後每季進行一次審查,這種做法對許多專案都適用。在專案啟動階段、設計變更後或交付績效下滑時,更頻繁的審查則更為合理。

這些指標可以取代測試報告和審計嗎?

不。測試報告、認證和流程審核可以確認包裝安全並符合其規格。而生產線指標則提供了不同的視角:供應商在批量生產開始後能否持續穩定地交付符合規格的包裝。

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