设备OEE/稼动率分析系统

没有OEE系统的中小企业，普遍存在这4个问题

OEE是什么？为什么它是制造业通用管理语言

OEE（Overall Equipment Effectiveness，设备综合效率）= 可用率 × 性能率 × 合格率，是国际通用的设备效率衡量指标。

• 可用率（Availability）= 实际运行时间 / 计划生产时间 —— 反映设备有多少时间在"能生产"的状态，损失来自故障停机/换型/待料
• 性能率（Performance）= 实际产量 / 理论产量 —— 反映设备运行时的速度是否达标，损失来自降速运行/小停机/空转
• 合格率（Quality）= 合格数量 / 总数量 —— 反映生产的产品有多少是好的，损失来自不良品/返工

OEE的价值不在于"算出一个数字"，而在于"通过三要素分解，找到效率损失到底发生在哪一环"——可用率低说明停机多，性能率低说明速度慢，合格率低说明质量差。对症下药，才能真正提升效率。

OEE计算核心逻辑（Node.js定时任务示例）

// 计算某设备某班次的OEE
// OEE = 可用率 × 性能率 × 合格率
async function calculateOEE(deviceId, shiftId, date) {
    const shift = await getShiftConfig(shiftId);  // 班次配置（开始/结束时间/计划生产时间）
    
    // 1. 从PostgreSQL查询该班次内的所有状态变更事件
    const events = await pool.query(
        'SELECT * FROM downtime_events WHERE device_id=$1 AND start_time>=$2 AND end_time<=$3 ORDER BY start_time',
        [deviceId, shift.startTime, shift.endTime]
    );
    
    // 2. 计算实际运行时间（状态为"运行"的总时长，去抖后）
    let runTime = 0;  // 秒
    let downtimeByReason = {};  // 按停机原因分类
    for (const ev of events.rows) {
        const duration = (ev.end_time - ev.start_time) / 1000;
        if (ev.status === 'running') {
            runTime += duration;
        } else if (duration >= 30) {  // 最小停机时间过滤（<30秒不计）
            const reason = ev.reason || 'unknown';
            downtimeByReason[reason] = (downtimeByReason[reason] || 0) + duration;
        }
    }
    
    // 3. 可用率 = 实际运行时间 / 计划生产时间
    const availability = runTime / shift.plannedProductionTime;
    
    // 4. 从TDengine查询该班次产量（合格数+总数）
    const production = await taos.query(
        `SELECT SUM(good_count) as good, SUM(total_count) as total 
         FROM production_data 
         WHERE device_id='${deviceId}' AND ts>=${shift.startTime} AND ts<=${shift.endTime}`
    );
    const goodCount = production[0].good || 0;
    const totalCount = production[0].total || 0;
    
    // 5. 性能率 = 实际产量 / 理论产量（理论产量=运行时间×理论节拍）
    const product = await getCurrentProduct(deviceId, shift.startTime);
    const theoreticalCycle = product.theoreticalCycle;  // 秒/件
    const theoreticalOutput = runTime / theoreticalCycle;
    const performance = totalCount > 0 ? totalCount / theoreticalOutput : 0;
    
    // 6. 合格率 = 合格数 / 总数
    const quality = totalCount > 0 ? goodCount / totalCount : 0;
    
    // 7. OEE = 可用率 × 性能率 × 合格率
    const oee = availability * performance * quality;
    
    // 8. 数据完整度检查（缺失数据超过5%标记为不完整）
    const dataCompleteness = calculateDataCompleteness(deviceId, shift);
    const isComplete = dataCompleteness >= 0.95;
    
    // 9. 写入OEE结果表
    await pool.query(
        `INSERT INTO oee_results (device_id, shift_id, date, availability, performance, quality, oee, 
         run_time, good_count, total_count, downtime_by_reason, data_completeness, is_complete)
         VALUES ($1,$2,$3,$4,$5,$6,$7,$8,$9,$10,$11,$12,$13)`,
        [deviceId, shiftId, date, availability, performance, quality, oee,
         runTime, goodCount, totalCount, JSON.stringify(downtimeByReason), dataCompleteness, isComplete]
    );
    
    return { oee, availability, performance, quality, downtimeByReason, isComplete };
}