OEEコネクタ

概要

**OEE（総合設備効率）**コネクタは、入力ストリームに到着する累積生産カウンタから、正準的なSEMI E10製造KPIを計算します。ゲージ、チャートとしてレンダリングしたり、時系列データベースに格納したりできるように、ブロックごとのOEEに加えて3つの構成メトリック（可用性、性能、品質）を発行します。

コネクタタイプ:

• OEE - スライディングウィンドウまたはシフトごとにOEEを計算するステートフルプロセッサ

OEEは次のように計算されます：

OEE = 可用性 × 性能 × 品質

ここで：

• 可用性 = runTime / plannedProductionTime
• 性能 = (idealCycleTime × totalCount) / runTime
• 品質 = goodCount / totalCount

3つすべてが[0, 1]にクランプされます。

機能

• ✅ 2つのウィンドウモード：スライディング（時間ベース）とシフト（HH:MM括弧）
• ✅ RunTime / PlannedProductionTimeがデバイスから提供されない場合の自動累積
• ✅ runningをブール風のステータスフィールドとして受け入れ（true/false、1/0、on/off、yes/noなど）
• ✅ ゲージスタイリングのための設定可能なしきい値（red、yellow）とtarget
• ✅ ウィンドウに十分なデータがない場合にN/Aペイロード（oee.*省略）を発行
• ✅ 複数のOEEインスタンスが同じペイロードに書き込めるようにするブロックごとのID名前空間
• ✅ 寛容な数値パース — 文字列は自動的にfloatとしてパースされます

基本設定

デバイスレポートカウンタを持つスライディングウィンドウ

{
  "type": "OEE",
  "config": {
    "fields": {
      "plannedProductionTime": "planned_time_s",
      "runTime": "run_time_s",
      "idealCycleTime": "ideal_cycle_s",
      "totalCount": "parts_total",
      "goodCount": "parts_good"
    },
    "windowMode": "sliding",
    "windowSeconds": 3600,
    "thresholds": {
      "red": 0.6,
      "yellow": 0.8
    },
    "target": 0.85
  }
}

ステータスフラグとリテラルサイクル時間を持つシフトウィンドウ

{
  "type": "OEE",
  "config": {
    "fields": {
      "running": "machine_running",
      "totalCount": "parts_total",
      "goodCount": "parts_good"
    },
    "idealCycleTimeSeconds": 4.5,
    "windowMode": "shift",
    "shiftStart": "06:00",
    "shiftEnd": "14:00",
    "timezone": "Europe/Rome",
    "thresholds": {
      "red": 0.6,
      "yellow": 0.8
    },
    "target": 0.85
  }
}

設定パラメータ

Fields

fieldsオブジェクトは、コネクタが各受信サンプルから読み取るペイロードキーに名前を付けます。

{
  "fields": {
    "plannedProductionTime": "planned_time_s",
    "runTime": "run_time_s",
    "running": "machine_running",
    "idealCycleTime": "ideal_cycle_s",
    "totalCount": "parts_total",
    "goodCount": "parts_good"
  }
}

フィールド	必須?	注意
plannedProductionTime	オプション	累積秒数。省略した場合、コネクタは最初のサンプル以降のウォールクロック秒数を累積します
runTime	runTime / runningの1つが必須	マシンが稼働していた累積秒数
running	runTime / runningの1つが必須	ブール風のステータス。内部的に積分される
idealCycleTime	idealCycleTime / idealCycleTimeSecondsの1つが必須	理想速度でのパーツあたりの秒数
totalCount	必須	試行されたパーツの累積数
goodCount	必須	良品パーツの累積数

Ideal Cycle Time（リテラル）

デバイスが理想サイクル時間をパブリッシュしない場合、定数として宣言できます：

{
  "idealCycleTimeSeconds": 4.5
}

これはfields.idealCycleTimeと相互排他的です。

Window Mode

{
  "windowMode": "sliding"
}

• sliding - 長さwindowSecondsのローリング時間ウィンドウでデルタを計算
• shift - shiftStart、shiftEnd、およびオプションのtimezoneで定義された現在のシフトの開始からデルタを計算

Window Seconds（スライディングモード）

{
  "windowSeconds": 3600
}

windowMode: slidingに必須。> 0である必要があります。

推奨値:

• リアルタイムゲージ: 300-900（5-15分）
• 時間ごとのトレンド: 3600（1時間）
• 長期平滑化: 28800（8時間）

シフト設定（シフトモード）

windowMode: shiftに必須：

{
  "shiftStart": "06:00",
  "shiftEnd": "14:00",
  "timezone": "Europe/Rome"
}

• shiftStart / shiftEnd - HH:MM 24時間形式
• timezone - IANAタイムゾーン識別子（例：Europe/Rome、America/New_York、Asia/Tokyo）。省略した場合はUTCがデフォルト
• 夜間シフトがサポートされる（例：22:00 → 06:00）

しきい値とターゲット

ダッシュボードがゲージを一貫して色付けできるように、OEE値と一緒に発行されるスタイリングヒント：

{
  "thresholds": {
    "red": 0.6,
    "yellow": 0.8
  },
  "target": 0.85
}

制約:

• red < yellow（厳密に）
• 0 ≤ red, yellow ≤ 1
• 0 ≤ target ≤ 1

出力ペイロード

各出力はOEEコネクタインスタンスのブロックIDによって名前空間化されます（Meddleが自動的に注入）：

{
  "oee.<blockId>": 0.78,
  "availability.<blockId>": 0.92,
  "performance.<blockId>": 0.95,
  "quality.<blockId>": 0.89,
  "red.<blockId>": 0.6,
  "yellow.<blockId>": 0.8,
  "target.<blockId>": 0.85
}

ウィンドウにまだ十分なデータがない場合（例：スライディングモードで2スナップショット未満、またはシフトが始まったばかり）、oee/availability/performance/qualityキーは省略され、ゲージスタイリングキーのみが発行されます。これはN/Aペイロードです。

データフロー

DataPayload（累積カウンタ） → OEE → DataPayload（oee.<blockId>など）

例（スライディングウィンドウ、60秒）:

入力ストリーム:

{ "planned_time_s": 0,   "run_time_s": 0,   "parts_total": 0,   "parts_good": 0   }
{ "planned_time_s": 60,  "run_time_s": 55,  "parts_total": 12,  "parts_good": 11  }
{ "planned_time_s": 120, "run_time_s": 110, "parts_total": 24,  "parts_good": 22  }

idealCycleTimeSeconds: 4.5、windowSeconds: 60の場合：

3番目のサンプルの後：

• ΔPlanned = 60秒、ΔRun = 55秒、ΔTotal = 12、ΔGood = 11
• A = 55/60 = 0.917
• P = (4.5 × 12) / 55 = 0.982
• Q = 11/12 = 0.917
• OEE = 0.917 × 0.982 × 0.917 = 0.826

出力:

{
  "oee.<blockId>": 0.826,
  "availability.<blockId>": 0.917,
  "performance.<blockId>": 0.982,
  "quality.<blockId>": 0.917,
  "red.<blockId>": 0.6,
  "yellow.<blockId>": 0.8,
  "target.<blockId>": 0.85
}

一般的なユースケース

1. ローリング15分OEEゲージ

ゲージが最近のアクティビティに応答するライブオペレーターダッシュボードに最適：

{
  "type": "OEE",
  "config": {
    "fields": {
      "running": "is_running",
      "totalCount": "cumulative_parts",
      "goodCount": "cumulative_good"
    },
    "idealCycleTimeSeconds": 6.0,
    "windowMode": "sliding",
    "windowSeconds": 900,
    "thresholds": { "red": 0.55, "yellow": 0.75 },
    "target": 0.85
  }
}

2. レポート用のシフトごとのOEE

{
  "type": "OEE",
  "config": {
    "fields": {
      "plannedProductionTime": "shift_planned_s",
      "runTime": "shift_run_s",
      "idealCycleTime": "ideal_cycle_s",
      "totalCount": "shift_parts_total",
      "goodCount": "shift_parts_good"
    },
    "windowMode": "shift",
    "shiftStart": "06:00",
    "shiftEnd": "14:00",
    "timezone": "Europe/Rome",
    "thresholds": { "red": 0.6, "yellow": 0.8 },
    "target": 0.85
  }
}

3. 夜勤（深夜境界）

{
  "type": "OEE",
  "config": {
    "fields": {
      "running": "running_flag",
      "totalCount": "ct_total",
      "goodCount": "ct_good"
    },
    "idealCycleTimeSeconds": 3.2,
    "windowMode": "shift",
    "shiftStart": "22:00",
    "shiftEnd": "06:00",
    "timezone": "America/New_York",
    "thresholds": { "red": 0.5, "yellow": 0.75 },
    "target": 0.8
  }
}

トラブルシューティング

出力にゲージスタイリングフィールドのみがある（oee.*なし）

問題: N/Aペイロードが発行されている

解決策:

1. スライディングモード: ウィンドウに少なくとも2つのスナップショットが必要。2番目のサンプルを待つ
2. シフトモード: 現在の時刻が[shiftStart, shiftEnd]の外側の場合、N/Aを返す
3. シフトモード起動: シフト内の最初のサンプルがベースラインを確立。OEEは2番目のサンプル以降に表示されます

non-positive window deltas

問題: デルタが0または負として報告されるエラー

解決策:

1. カウンタは単調増加である必要があります。デバイスがそれらをリセットする場合（例：シフト変更時）、入力をTransformでラップして最初にデルタに変換するか、シフトごとにOEEインスタンスを分割します
2. フィールド名が非ゼロ値にマップされていることを確認
3. ウィンドウが非常に短く（windowSeconds: 10）、ラインがアイドルの場合、デルタは正確にゼロになり得ます。ウィンドウを広げてください

Invalid Valueエラー

問題: invalid value for "..."エラー

解決策:

1. 値は非負の有限数値である必要があります。NaN、無限大、負数は拒否されます
2. 文字列は非負の有限floatとしてパースされる場合のみ許容されます
3. ソースが”running”のためにブールを発行する場合、runTimeではなくrunningフィールドが設定されていることを確認

OEEが1.0で固定

問題: 怪しいほど完璧なOEE

解決策:

1. idealCycleTimeが現実的であることを確認。あまりにも遅い理想は性能を≥ 1にし、1にクランプされます
2. runTimeがplannedProductionTimeより小さいことを確認。同一の場合、可用性は1.0です

シフト境界の間違ったタイムゾーン

問題: シフトの開始/終了がN時間ずれている

解決策:

1. timezoneを常に有効なIANA名に設定
2. +02:00のようなオフセット表記は使用しないでください — 拒否されます

ベストプラクティス

1. 利用可能な場合はデバイスレポートカウンタを優先

PLCがrunTimeとplannedProductionTimeを累積秒数としてパブリッシュする場合、それらを直接使用します。内部アキュムレータは、runningフラグのみをパブリッシュするデバイスのためのフォールバックです。

2. ウィンドウをオーディエンスに合わせる

• オペレーター: 5-15分のスライディングウィンドウ
• スーパーバイザー: シフトごとのウィンドウ
• 役員: 日ごとまたは週ごとの集約（ダウンストリーム）

3. idealCycleTimeを正直にキャリブレーション

ISO定義は「持続可能な最速サイクル時間」であり、「マーケティングパンフレット」ではありません。楽観的な値は性能を低下させ、実際のOEEを過小評価します。

4. 上流のFilterまたはTransformと組み合わせる

生のストリームに無関係なペイロードが含まれる場合、OEEブロックの前にFilterを使用してカウンタ更新のみを保持します。

5. マシンごとに別々のOEEブロックを使用

各OEEコネクタインスタンスはblockIdで名前空間化されるため、マルチマシンダッシュボードは単一のMeddleフロー内で共存できます。

ワークフロー例

完全な生産ダッシュボードパイプライン

ModbusReader（マシン1） ──┐
ModbusReader（マシン2） ──┼─→ Merge → Reshape → OEE → Chart（ゲージ）
ModbusReader（マシン3） ──┘                         └→ InfluxDb2Writer

1. ModbusReader（×N）: 各マシンからカウンタを取得
2. Merge: マシンIDでキー付けされたペイロードを結合
3. Reshape: フィールド名をOEE設定に合わせて正規化
4. OEE: マシンインスタンスごとにOEEを計算
5. Chart: red、yellow、targetスタイリングでゲージをレンダリング
6. InfluxDb2Writer: 歴史的トレンドのためにOEEを永続化

OEE + アラームコンボ

OpcuaReader → OEE → Isa182（OEE < 0.5でアラーム） → Alert（メール）

持続的なOEEが50%を下回った時に通知をトリガーします — 慢性的なパフォーマンス低下の検出に役立ちます。

関連コネクタ

• Chart - OEE出力からゲージをレンダリング
• ISA-18.2 - 低OEE時にアラームをトリガー
• Reshape - カウンタフィールド名を正規化
• InfluxDB v2 - トレンド分析のためにOEEを永続化
• Transform - 非単調カウンタからデルタを計算

追加リソース

• OEE Foundation
• SEMI E10 - 設備の信頼性、可用性、保守性の定義と測定の仕様
• ISO 22400 - 製造オペレーション管理の主要パフォーマンス指標（KPI）
• IANA タイムゾーンデータベース