Cómo calcular la eficiencia productiva de la maquinaria industrial: una guía práctica

La eficiencia productiva de la maquinaria industrial es una hoja de ruta simple pero poderosa que ayuda a las personas de la administración del piso de producción en una planta a visualizar y eliminar las pérdidas y el desperdicio de equipos. En otras palabras, tiene que ver con la eficiencia y no con la efectividad del equipo.

Entonces, la eficiencia productiva de la maquinaria industrial es la tasa entre lo que teóricamente podría producir una máquina y lo que realmente hizo. La forma más rápida de calcularla es la siguiente:

Por ejemplo, si toma la velocidad máxima teórica de una máquina (60 productos por minuto), sabrá que al final de un turno de 480 minutos debería haber 28.800 unidades producidas.

• 1 turno = 8 horas = 480 minutos
• Velocidad máxima de producción = 60 productos por minuto.

480 x 60 = 28.800 unidades

Luego, se debe contar la cantidad de productos fabricados en un punto final del proceso de producción, como lo que hay en el palet que va al almacén. Si solo hay 14.400 productos buenos en la plataforma, su efectividad fue del 50%, ¿Verdad?

Sin embargo, ¿Por qué la fórmula OEE incluye disponibilidad (A), rendimiento (P) y calidad (Q)? ¿Qué significan estas palabras y qué valor aportan? ¿Nos ayudarán a encontrar dónde desaparecieron los otros 14.400 productos que deberían haber estado en el palet?

La implementación de soluciones para la planificación de procesos industriales como son los sistemas de eficiencia productiva de la maquinaria industrial dan respuesta a ese seguimiento y permiten que los fabricantes puedan lograr objetivos significantes:

• Reducción de los costes de inactividad.
• Costes de reparación reducidos.
• Mayores eficiencias laborales.
• Costes de calidad reducidos.
• Mayor productividad del personal.
• Mayor capacidad de producción.

Es importante diferenciar las palabras eficiencia y efectividad, debido a que en las últimas décadas se han interpretado de forma confusa, razón por la cual muchas empresas no se atreven a implementar soluciones tecnológicas para incrementar la eficiencia total de los equipos.

La eficiencia integra la disponibilidad, el rendimiento del equipo y la calidad del producto, mientras que la efectividad es la relación entre lo que teóricamente podría producirse al final de un proceso y lo que realmente surgió o se produjo. Se puede decir entonces que la efectividad es:

• Hacer lo correcto: El producto correcto o SKU a la velocidad correcta (Rendimiento).
• Haciéndolo de la manera correcta: Sin necesidad de volver a trabajar, sin defectos, sin desperdicio (Calidad).
• Hacerlo en el momento adecuado: Producir según lo planeado, mantener la máquina en funcionamiento y minimizar las pérdidas de tiempo (disponibilidad).

Cómo determinar la eficiencia productiva de la maquinaria total con el ejemplo de los productos que se quedaron sin reportar en el ejemplo anterior

Se considera que un turno estándar toma 480 minutos y los operadores toman 10 + 30 + 10 minutos en los descansos que corresponden, así como 2 cambios de 35 minutos cada uno y se pierden 60 minutos de inactividad de la máquina durante el turno. El resto del tiempo la máquina está en el modo de ejecución.

Datos:

• Pausas= 10 minutos por la mañana + 30 minutos almuerzo + 10 minutos por la tarde.
• Total, de tiempo en pausas= 50 minutos.
• Cambios= 2 x 35 minutos= 70 minutos.
• Tiempo de inactividad de la máquina= 60 minutos por turno.
• Total= 180 minutos de tiempo perdido.

Esto significa que se pierden 180 minutos y solo quedan 300 minutos para que sea efectivo. Incluso, si se ejecuta el resto del tiempo a toda velocidad sin pérdidas de calidad, nunca se podrá obtener una efectividad superior al 62.5% durante este turno. A esta relación se le llama “Disponibilidad” o cómo se usa el tiempo.

480 minutos – 180 minutos = 300 minutos

300 ÷ 480 = 62.5% de disponibilidad

Ahora bien, supongamos también que el sistema de embalaje tiene un tiempo de ciclo ideal o tiempo de toma de un segundo por botella, que es de 60 botellas por minuto. (El tiempo Takt, derivado de la palabra alemana Taktzeit que se traduce como tiempo de ciclo, marca el ritmo de las líneas de fabricación industrial).

Esto significa que, en los 300 minutos restantes la máquina o el sistema pueden fabricar 300 x 60 botellas = 18.000 lo que demuestra que, si al final de este turno la máquina hubiera producido 18.000 botellas durante el tiempo que estuvo funcionando, funcionó a una velocidad del 100%. 

Si la producción fuera a una velocidad más lenta, digamos que el tiempo del ciclo sería de 1.5 segundos, reduciría la velocidad máxima en 2/3 y, por lo tanto, su rendimiento sería del 66.7%. La producción real para este momento estaría con un rendimiento del 66.7% que son 12.000 botellas.

300 minutos @ un segundo por botella = 300 x 60 botellas = 18.000 unidades

1.5 segundos por botella = 1 ÷ 1.5 = 2/3 = 66.7% Rendimiento

66.7% x 18.000 botellas = 12.000 unidades

El funcionamiento con 66.7% de rendimiento en este caso equivale a perder otros 300 x 33.3% = 100 minutos y la línea corrió en promedio 2/3 x 60 = 40 botellas por minuto. Si en este punto toda la producción estuviera dentro de las especificaciones o fuera vendible, ¿Cuál sería la efectividad?

A partir de los 480 minutos perdimos 180 minutos en «no correr» y 100 minutos debido a «un tiempo de ciclo demasiado lento»; entonces (480- (180 + 100)) / 480 = 41.7% hasta ahora. Por lo tanto, quedaría la efectividad con respecto al rendimiento del equipo igual a:

(480 minutos – (180 minutos + 100 minutos)) ÷ 480 – 41,7% de eficiencia

Si esta es la efectividad real, entonces depende de cuántas botellas se encontraban dentro de las especificaciones. Si de las 12.000 botellas, 3.000 están fuera del valor especificado, la tasa de calidad de esas botellas sería (12.000-3.000) / 12.000 = 75% o la conversión a minutos sería 3000 botellas / 60 botellas por minuto = 50 minutos perdidos debido a calidad.

(12,000 – 3,000 defectos) ÷ 12,000 = 75% de calidad

3.000 botellas ÷ 60 botellas por minuto = 50 minutos perdidos Calidad

En otras palabras, se perdieron 180 minutos al no correr; de los 300 minutos restantes se perdieron 100 minutos corriendo lentamente; de los 200 minutos restantes se perdieron 50 minutos haciendo chatarra. Como resultado, la línea produjo 150 minutos de funcionamiento perfecto con calidad y velocidad.

En teoría se podrían hacer 480 x 60= 28.800 botellas. Al final, había 9.000 botellas que podían venderse, por lo que la efectividad productiva la maquinaria industrial sería de 31,25%. Todo ello, calculado con la ecuación basada en la disponibilidad, el rendimiento y calidad.

(9.000 ÷ 28.800) botellas = 31.25% OEE

Disponibilidad (62.5%) x Rendimiento (66.7%) x Calidad (75%) = 31.25%

Esta es una manera de ejemplificar que el tiempo es igual al dinero, por lo que calcular la eficiencia productiva del equipo ayuda a crear un tipo de conciencia con operadores, ingenieros, departamentos de logística y cualquier otra persona involucrada en el proceso para agregar valor. Además, da un lenguaje común a todos los involucrados en la fabricación y conduce a mejoras efectivas y eficientes.

El cálculo de la eficiencia productiva de la maquinaria industrial simplemente ofrece una visión clara y potente a la ventana de la capacidad para mantener una producción de calidad, así como también la visualización de cómo interactúan la disponibilidad (tiempo), la calidad (buen producto) y el rendimiento (velocidad). 

La parte de pérdidas es la fracción del tiempo que se pierde debido a la incapacidad del proceso de producción para ser consistente y bajo control. Estas pérdidas se relacionan con el tiempo de inactividad, las pérdidas de velocidad en el proceso, el rechazo y retrabajo generado durante el modo operativo.

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