稼动率的计算方法
關聯性資料庫在稼動率分析之應用
鄭榮賢工程師/帝興樹脂公司
林正鄰研究員/工研院環安中心
一、TPM與競爭力
我國目前正面臨著勞工成本提供、傳統產業外移與國家競爭力排行下滑的困境，使得業者不得不將人力導向的經營體質改變為設備導向的經營體質，藉提高設備的生產稼動率，來維持穩定的產能與安定的品質。
因此，設備保養計畫也由事後保養（Break-down Maintenance, BM）、預防保養（Preventive Maintenance, PvM）、生產保養（Productive Maintenance, PM）到預知保養（Predictive Maintenance, PdM），無不是希望以最低的保養成本來保持設備的可靠度與可用度，而最近熱門的全面生產保養（Total Productive Maintenance, TPM），更是希望藉由改善設備的體質，以其發揮現有設備的最高效率，改善企業體質，提高整體競爭力。
但是，TPM實務涵蓋甚廣，推動者無不投入大量人力、財力、物力與時間，方能見到成效；本文主要目的乃是希望提出關聯性資料庫在稼動率分析與即時監督的應用實例，作為業者的參考，以協助其利用資訊技術提昇TPM實務推動的效率。
二、稼動率與設備總合效率分析
如果您被問到「我們部門的稼動率為90%，你們廠裡是多少？」，您可知道其所謂的稼動率定義為何？90%這數字代表的是好？是壞呢？基本上稼動率有數種不同的定義，在此略加解釋：
2.1時間稼動率
參考設備稼動與損失關係圖（圖一），首先定義最大操作時間，指的是設備可用的最大時間，若設備本身為廠內自購，且可完全由廠內自主使用，則最大操作時間一般為日曆時間；而負荷時間則為設備可稼動的時間，乃是最大操作時間扣除停機（Shutdown）損失，停機損失乃是計畫上的休止時間，如休假、教育訓練、保養等。
圖一、設備稼動與損失關係圖
稼動時間則是負荷時間扣除停止時間，停止時間則包括批次轉換及製程異常、設
備異常停止及修復時間。
由以上的定義，即可算出最常用的稼動率定義－設備稼動率（也稱為時間稼動
率），其公式為
負荷時間
稼動時間時間稼動率=
2.2 性能稼動率／實質稼動率／速度稼動率
時間稼動率並無法完全表現設備對生產的貢獻程度；例如，相同的設備，相等的稼動時間，可能因效率的不同，而有不同的產能，此類效率降低的損失則稱為性能損失。在此定義速度稼動率如下：
實際週期時間
基準週期時間速度稼動率= 其中，
基準週期時間：設備原設計產出單位產量所需的時間。
實際週期時間：目前設備實際產出單位產量所需的時間。
並定義實質稼動率與性能稼動率如下：
稼動時間
生產量x實際週期時間實質稼動率=
性能稼動率=速度稼動率x 實質稼動率
而圖一中的性能稼動時間則定義為：
性能稼動時間﹦稼動時間x 性能稼動率
﹦稼動時間－性能損失時間
其中性能損失包括速度低落的損失與短暫停機的損失。由以上定義可知，若性能稼動率變小，則可判定生產相關設備的效率降低。
2.3 價值稼動時間與設備總合效率
性能稼動時間表示設備產出產品的時間，但無法表示設備產出良率的好壞，因此定義「價值稼動時間」來表示真正能產出良品的有價值時間，其定義如下：
價值稼動時間﹦性能稼動時間x良品率
而設備的有效使用程度則以「設備總合效率」來判定，其定義如下：
設備總合效率=時間稼動率x性能稼動率x良品率
三、應用實務
本文利用一批次製程之一個月份的操作為例，說明稼動率分析。在利用關聯性資料庫進行稼動率分析時，可建立資料庫關聯圖與操作步驟清單（如圖二、圖三），方便作業員將操作步驟與操作時間正確地記錄於操作記錄表中（圖四），以便進一步彙整分析成操作步驟稼動速度總表（表一）及稼動率分析表（表二）。
圖二、資料庫關聯圖
圖三、操作步驟代碼清單
圖四、操作記錄表
表一（例）表二稼動率分析表（例）
操作步驟稼動速度總表，可以分析各步驟之操作時間，與同系列產品比較是否異常（如加料，加熱或加壓等），可作為設備效率異常監督的參考，而該月份的總基準時間除以其實際時間即得其速度稼動率。而該月份的設備稼動率則可利用該月份各批次生產操作步驟之記錄算得，將最大操作時間扣除「休假時間」、「規劃停機時間」及「無訂單／無原料／無員工的停止」即可得「負荷時間（Ｏ）」，而負荷時間扣除「批
次轉換時間」、「製程異常停止」及「設備異常停止」即可得「稼動時間（Ｒ）」，而「時間稼動率」即可由「稼動時間（Ｒ）」除以「負荷時間（Ｏ）」求得。
另外，在關聯性資料庫中也須定義各系列產品的基準時間於產品規格／標準清單中，藉以計算速度稼動率與性能稼動率（表一），而產品之良品率也可利用關聯查詢求得。因此綜合上述所求得的負荷時間、稼動時間、生產量、實際時間與良品率即可推算得設備總合效率。
四、結論
台灣是個島國，資源有限，產業界多靠進口原物料，進行加工／代工，以提高附加價值賺取利潤，在加入世界貿易組織之後，將面臨無關稅保護、更強大的競爭壓力，因此人員素質的提升、製程操作的穩定與設備效率的發揮都是業者刻不容緩的課題！
此時，配合資訊技術（Information Technology, IT）的成熟發展，正是整合製程即時資料庫與關聯性資料庫的最佳時機，唯有如此，不管是廠內生產管理與設備維護等效率的提升，或是面對外界電子商務的挑戰，才能在速度競爭中，立於不敗之地。