Como utilizar o OEE em instalações industriais: três exemplos práticos

Embora possa já estar familiarizado com a utilização do OEE em instalações industriais, é importante compreender como é fundamental saber como e onde recolher estes dados, analisá-los e transformar esta informação em acções reais de melhoria do fabrico que contribuam para melhorar os resultados da fábrica.

Provavelmente conhece o termo Eficácia Global do Equipamento (OEE), mas este tem significados diferentes para diferentes posições dentro da empresa. É frequentemente utilizado para se referir à análise, medição e gestão do processo de produção.

Na sua forma mais básica, a utilização do OEE nas instalações industriais começa com um cálculo simples que pode ser a base para uma análise alargada de todos os processos. É utilizado para avaliar uma máquina, uma estação ou uma fábrica inteira. É um termo compreensível para todos os operadores, engenheiros e gestores de fábrica, e serve para concentrar as melhorias dos processos em tempo real e a longo prazo.

Como é medido o OEE nas instalações industriais?

Há três factores envolvidos no cálculo do OEE: disponibilidade, desempenho e qualidade.

• 1. disponibilidade: A linha / estação / máquina funciona? Vejamos um exemplo: considere o seguinte:
  • Tempo de inatividade planeado: pausas e almoços = 90 minutos / turno
  • Tempo de inatividade não planeado: manutenção inesperada = 60 minutos
  • Tempo total de inatividade: 150 minutos.
  • Tempo de funcionamento real (330 minutos) / tempo de funcionamento planeado (480): 68,8 por cento de disponibilidade.
• 2. desempenho: Quais são as taxas de produção do produto acabado (rendimento)? O rendimento baseia-se na disponibilidade porque o seu desempenho é inerentemente limitado pelas horas disponíveis.
  • Se considerarmos um rendimento de 100% como um produto acabado por segundo e o tempo de execução for de 330 minutos de tempo disponível = produziremos 19.800 produtos acabados.
  • Se tivermos um rendimento de 66,7%: produziremos um produto acabado por cada 1,5 segundos.

• 3. Qualidade: Quantos produtos acabados cumprem as suas especificações?
  • Nível de qualidade: 19.800 produção total - 4.000 produtos defeituosos / 19.800 = 79,8 por cento.

A pontuação OEE é 36,7%, que é calculada como disponibilidade (68,8 por cento) x desempenho (66,7%) x qualidade (79,8%). Provavelmente não está satisfeito com uma pontuação OEE de 36,7%. De acordo com inquéritos a fabricantes de sectores como o alimentar, o farmacêutico e o químico de base, entre outros, o OEE situa-se geralmente no intervalo 60%. Se o resultado for igual ou superior a 85%, é um bom resultado!

Principais questões que afectam a OEE nas instalações industriais

As principais questões que afectam a OEE nas instalações industriais em muitas das empresas que seguem a Tecnologia para a Indústria e que provavelmente serão as mesmas que as que vê são

• Paragens não planeadasFalhas de equipamento, trabalhos de manutenção correctiva não planeados.
• Paragens previstas: Elevado número de paragens para manutenção preventiva. Em muitos casos desnecessários, mudanças de turno, limpeza de máquinas, mudanças de ferramentas, etc.
• Pequenas paragensparagens menores ou inactivas, normalmente inferiores a dois minutos, que podem incluir coisas como bloqueio de sensores, encravamento, alimentadores, etc.
• Ciclos lentostudo o que atrasa o tempo de produção em relação à velocidade máxima, como uma correia transportadora gasta, um equipamento com manutenção deficiente ou um operador de máquina inexperiente.
• Defeitos no processopeças defeituosas produzidas durante a produção estável devido a erros de manuseamento do equipamento ou a definições incorrectas do equipamento.
• Abaixo de Desempenhoprodutos defeituosos produzidos após uma falha de equipamento até que o equipamento, a maquinaria ou a linha de produção tenham voltado a um estado estável.

Que benefícios pode esperar de uma boa utilização do OEE na sua unidade industrial?

Normalmente, os directores das fábricas trabalham rapidamente para identificar e atacar os problemas na sua produção, mas não dedicam tempo a compreender a causa principal do problema. Uma boa utilização do OEE pode proporcionar visibilidade tanto para o quadro geral como para os pormenores.

Cálculo da produtividade com o OEE fornece informações valiosas para uma análise aprofundada do processo, como a causa raiz, onde são necessários estudos operacionais em vez de soluções rápidas. Os exemplos que se seguem fornecem informações sobre a utilização do OEE em instalações industriais que observámos, onde outros gestores de instalações utilizaram os seus dados OEE para melhorar a disponibilidade e o desempenho.

EXEMPLO 1: Reduzir o tempo de inatividade sem comprar novo equipamento

Um caso particular que pode ser interessante é o de uma empresa automóvel mexicana que teve problemas inesperados de inatividade que se revelaram estar relacionados com ferramentas de aperto pneumático durante a montagem da sua linha de montagem.

Utilizando métricas OEE para instalações industriais, específicas para a estação de montagem, identificaram uma operação que registava frequentemente pequenas paragens. Após uma investigação mais aprofundada, aperceberam-se de que, quando os produtos avançavam para além de um determinado ponto nessa operação, o alcance da mangueira da ferramenta de binário era demasiado curto. Quando a ferramenta pneumática de binário já não conseguia alcançar a peça pretendida, a linha parava. Este é o tipo de situação que é suscetível de ser aceite como uma limitação estrutural inerente e ignorada. Quanto mais o operador a experimentar, mais a considerará como uma paragem inevitável.

Para eliminar este tempo de inatividade, as instruções de trabalho automatizadas tiveram simplesmente de ser reescritas para começar a fixar a peça mais cedo na linha. Esta foi uma mudança rápida que melhorou a disponibilidade a um custo mínimo. Sem a métrica OEE específica da estação, poderia não ter sido identificada como a causa principal.

EXEMPLO 2: Identificar e corrigir as causas do défice de desempenho

O exemplo acima mostrou melhorias baseadas na análise OEE em instalações industriais específicas para uma estação de trabalho. O OEE é também uma óptima ferramenta para obter informações a uma escala maior, como comparações de produtividade por turnos de trabalho.

Avaliaram o OEE dos operadores, das máquinas e das operações e, em última análise, conseguiram determinar que o problema era o abrandamento do ciclo causado pela capacidade insuficiente dos operadores no segundo turno. Os operadores do segundo turno receberam formação adicional e os objectivos de desempenho foram atingidos.

EXEMPLO 3: Aproveitamento dos dados OEE para resolver problemas em tempo real

Os dados OEE não são apenas valiosos para estudos e análises a longo prazo; podem ter um impacto em tempo real e quase instantâneo.

Os sistemas de aquisição de dados relacionados com a OEE que está a utilizar atualmente na sua fábrica influenciam a eficácia da sua instalação. Os blocos de dados PLC podem conduzir os dados da máquina para uma base de dados num servidor local ou carregá-los para a nuvem. Se estiver a utilizar o Internet Industrial das Coisas (IIoT)Se já está a recolher esses dados na sua infraestrutura de informação, é provável que já o esteja a fazer.

Muitas unidades industriais utilizam infra-estruturas de comunicação ou painéis de controlo para transferir dados em tempo real para os operadores e gestores, de modo a que estes possam visualizar facilmente o que está a acontecer em qualquer ponto da fábrica. O Sistemas Andon e o equipamento HMI são perfeitos para melhorar as taxas de produtividade da linha de produção e os objectivos de fabrico, incluindo a identificação de estações de trabalho com estrangulamentos ou bloqueadas.

Os dados de avaria do equipamento provenientes do PLC podem ser enviados por SMS para pedidos de manutenção. As notificações podem ir para um grupo de manutenção específico ou para um técnico em particular, com etapas de escalonamento definidas automaticamente pelo tempo decorrido e pelos códigos de gravidade.

Quer opte por utilizar a OEE em instalações industriais para máquinas, postos de trabalho, linhas de produção ou os três, a software para a eficiência produtiva dos processos industriais é uma daquelas ferramentas básicas brilhantes que podem ajudar um gestor de fábrica a melhorar a produção a curto e a longo prazo.