Monitorização de máquinas no fabrico industrial

Ao implementar a recolha de dados automatizada e em tempo real para as principais etapas de um processo de fabrico com a ajuda da monitorização de máquinas, obtém-se uma base de dados exacta e abrangente que pode ser utilizada para impulsionar a melhoria a todos os níveis - desde o operador da fábrica ao supervisor da linha e ao gestor da fábrica.

O que é a monitorização de máquinas? 

Na indústria transformadora, a supervisão de máquinas ou monitorização de máquinas é o método de utilização de sensores para recolher dados de peças-chave de equipamento no seu processo de fabrico. Em qualquer processo, o equipamento de fabrico mais importante a monitorizar é o limitador.

O monitorização de máquinas proporciona visibilidade em tempo real das operações de fabrico, visibilidade essa que ajuda a promover melhorias desde o piso superior até ao piso da fábrica.

A recolha de dados de sensores, combinada com software de monitorização de máquinas, permite que os dados de produção sejam vistos e analisados, transformando dados em tempo real em dados históricos e análises. Se for feito corretamente, isto fornece uma vasta gama de informações acionáveis relativamente aos processos de fabrico, incluindo um conjunto completo de métricas de perda OEE e TEEP, e percepções sobre onde podem ser feitas as melhorias mais importantes do processo.

Saiba mais sobre como utilizar o TEEP (Total Effective Equipment Effectiveness Performance) para melhorar a eficiência da fábrica.

Como funciona a monitorização de máquinas? 

O objetivo final do monitorização de máquinas é obter uma compreensão aprofundada de todos os aspectos do processo de fabrico, permitindo uma visão aprofundada dos dados de produção ao nível da máquina, da fábrica e da empresa.

Com os sensores, podem ser gerados dados para mais de 100 métricas acionáveis e significativas, que podem ser destilados em relatórios facilmente digeríveis e, mais importante ainda, numa base de ação. Os gestores, supervisores e operadores têm um papel único a desempenhar para garantir que um sistema de monitorização de máquinas é utilizado eficazmente.

O papel do gestor da fábrica no controlo das máquinas

Durante o planeamento e a preparação, recomenda-se que o gestor da fábrica reveja os objectivos comerciais de alto nível para determinar os KPIs de fabrico em que se deve concentrar. Uma boa pergunta a fazer é quais os KPIs que precisamos de melhorar para alcançar o maior impacto no negócio? Conheça os 25 melhores exemplos de KPIs de fabrico industrial para relatórios de produção.

Outra responsabilidade fundamental do gestor da fábrica durante o planeamento e a preparação é definir as políticas e normas subjacentes associadas ao sistema de monitorização de máquinas. Por exemplo, as normas podem incluir:

• Registar um motivo para cada evento de inatividade.
• Capturar um comentário para cada evento de inatividade superior a 15 minutos.
• Medir o tempo de passagem da última peça boa (peça anterior) para a primeira peça boa (peça seguinte).

Após a implementação, o papel do gestor da fábrica é monitorizar os KPIs de alto nível, como o OEE e o TEEP. Recomenda-se que os gestores das fábricas se concentrem menos nos valores dos KPIs e mais nas tendências dos KPIs para avaliar a taxa de melhoria. Os gerentes de fábrica estão então em uma boa posição para fazer ajustes na estratégia se eles não virem a taxa de melhoria desejada.

O papel dos supervisores de linha na monitorização das máquinas

Durante o planeamento e a preparação, recomenda-se que os supervisores de linha determinem os melhores pontos do processo de fabrico a partir dos quais podem captar dados automatizados. Também pode haver alguns dados que precisam de ser capturados manualmente, tais como comentários explicativos dos operadores sobre circunstâncias verdadeiramente invulgares, como paragens muito longas ou mudanças que excedam em muito o tempo planeado. Nestes casos, recomenda-se que o supervisor da linha crie procedimentos de trabalho normalizados e dê formação aos operadores sobre estes procedimentos, para que todos os dados sejam captados de forma consistente.

Após a implementação, um dos papéis mais importantes dos supervisores de linha é analisar os dados recolhidos e fazer ajustes nas tácticas para melhorar métricas específicas. Recomenda-se também que os supervisores de linha prestem muita atenção ao envolvimento e à motivação dos operadores da fábrica, especialmente no contexto do cumprimento ou superação dos objectivos.

O papel dos operadores das instalações na monitorização das máquinas

Durante o planeamento e a preparação, recomenda-se que os operadores recebam formação sobre os novos processos. Para além de aprenderem os procedimentos, é crucial garantir que os operadores compreendem por que razão o seu trabalho é importante em relação à estratégia global da empresa, de modo a ganharem adesão e um sentido de objetivo. Pode ser difícil adaptar-se a mudanças nos procedimentos de trabalho, pelo que garantir que os operadores compreendem como e porque é que as suas contribuições são importantes ajuda a manter o seu empenho e motivação.

Após a implementação, o papel dos operadores da fábrica é utilizar os dados da máquina em tempo real para tomar decisões e efetuar ajustes durante o seu turno. Para obter melhores resultados, é aconselhável pendurar um painel de instrumentos na fábrica à vista dos operadores para apresentar os dados de produção em tempo real e fornecer aos operadores um ciclo de feedback visual direto sobre as suas acções. Afinal de contas, a monitorização de máquinas em tempo real só é útil se os dados recolhidos estiverem prontamente disponíveis para que possam ser tomadas medidas para fazer melhorias.

Porque é que a monitorização das máquinas é tão importante?

A monitorização das máquinas traz um grande valor acrescentado porque faz com que as decisões e acções deixem de ser subjectivas e passem a ser objectivas, deixando de se basear em suposições e passando a ser orientadas por dados. Por outras palavras, a monitorização de máquinas quando implementado corretamente, resulta em dados abrangentes, altamente precisos e objectivos, que podem ser facilmente convertidos em acções perspicazes. Cria uma única fonte de verdade e fornece a base para o seu roteiro de melhoria do fabrico.

• Criar uma base de dados rica

  O monitorização de máquinas cria uma base de dados rica e ligada, composta por uma vasta gama de métricas. Eis alguns exemplos de métricas que podem ser geradas a partir de apenas dois ou três sensores.

  Categoria métrica	Exemplos representativos
  Seis grandes perdas	Perda de descida, perda de ciclo, perda de rejeição do arranque
  Contagem	Contagem de boas, Contagem de rejeições, Rejeições iniciais
  Taxas	Na taxa, taxa alvo, eficiência da taxa
  Trabalho	Mão de obra por peça de mercadoria, mão de obra ganha, mão de obra perdida
  OEE	Perda de OEE, perda de disponibilidade, perda de desempenho, perda de qualidade
  Ciclos	Ciclos de execução, ciclos de equipamento, pequenas paragens Tempo perdido
  Tempos de produção	Tempo de execução, tempo de inatividade, tempo de inatividade planeado
  Objetivo	Contagem, Eficiência, Variação de contagem
  TEEP	Utilização, perda de tempo, tempo de fábrica oculto

  O resultado da implementação de um sistema de monitorização de máquinas é a obtenção de uma base de dados consistente em todo o equipamento de fabrico, a partir da qual todos os funcionários podem tirar partido e tomar decisões baseadas em dados.

  É igualmente importante notar a diferença entre dados e informações. Os monitorização de máquinas começa com a recolha de dados, mas o objetivo é transformar esses dados em informações acionáveis.

• Gerar dados exactos e imparciais em tempo real

  Outro benefício significativo proporcionado pelo monitorização de máquinas é a obtenção de dados altamente exactos e imparciais. Uma vez que torna a recolha de dados um processo em grande parte automatizado, a monitorização automatizada elimina elementos de erro humano e preconceitos inconscientes. Uma vez que os dados são fornecidos em tempo real, a equipa pode deixar de ser reactiva e passar a ser proactiva. Saiba mais sobre estes tipos de manutenção lendo este artigo comparação entre manutenção proactiva e reactiva.

  As empresas têm normalmente um conhecimento razoavelmente exato das perdas de qualidade. Por outro lado, as empresas ficam muitas vezes surpreendidas quando descobrem a verdadeira dimensão do tempo de inatividade e quanto tempo de produção é perdido devido a tempos de ciclo lentos e pequenas paragens. É, por isso, necessário ter um conhecimento exato das perdas de produção para poder lidar com elas de forma eficaz.

• Permite que a equipa aja com confiança

  Quando se dispõe de uma base de informação atempada e exacta, está-se bem posicionado para transformar essa informação em resultados. A estrutura IDA (Informação, Decisão, Ação) é vivamente recomendada como uma forma fácil e eficaz de transformar a informação gerada pela monitorização de máquinas em resultados que impulsionam o resultado final.

  O monitorização de máquinas dá à equipa a capacidade de olhar para a frente e não para trás, para as oportunidades perdidas. Monitorizar a produção sem tomar medidas não traz qualquer benefício para os processos ou para a rentabilidade final. No entanto, é também na tomada de ação que muitas empresas falham. É muito mais fácil recolher sistematicamente dados do que agir sistematicamente com base nesses dados. É por isso que é tão importante organizar os dados em informação acionável. Por exemplo, quando os dados são organizados em Perdas Máximas, torna-se imediatamente claro onde é que as melhorias terão o maior impacto.

  Uma estratégia de melhoria simples mas eficaz consiste em selecionar a maior perda de produção em que a equipa tem ideias sobre as acções que pode tomar, em que são necessários recursos externos mínimos e em que as acções podem ser tomadas imediatamente.

• Acrescentar valor às integrações

  Os sistemas de monitorização de máquinas acrescentam ainda mais valor quando integrados com um sistema ERP ou MES. Existem dois pontos-chave de integração:

  O primeiro ponto de integração é fazer com que o ERP ou MES forneça valores-chave, como o tempo de ciclo ideal ou o tempo de cadência, ao sistema de monitorização da máquina. A causa mais comum de pontuações OEE incorrectas são tempos de ciclo ideais demasiado elevados. O software de monitorização de máquinas pode comunicar este facto com alertas em tempo real ou através de análise histórica, detectando quando os Tempos de Ciclo de Execução são mais rápidos do que os Tempos de Ciclo Ideais ou detectando quando o Desempenho OEE é superior a 100%.

  O segundo ponto de integração é a transferência de KPIs para trabalhos concluídos ou execuções de peças para o ERP ou MES, de modo a que o custo do trabalho e os números das peças sejam exactos e que estejam disponíveis dados mais precisos para a programação.

  Se ainda não está a utilizar um sistema MES, oferecemos-lhe 10 conselhos antes de implementar um sistema MES industrial.

Tipos de monitorização de máquinas

Monitorização de máquinas para diferentes processos de fabrico

O monitorização de máquinas é aplicável a uma vasta gama de processos de fabrico, especialmente no fabrico discreto. Por exemplo, a estampagem, o engarrafamento, a rotulagem, a embalagem, a moldagem, a montagem, a conformação e a impressão são todos abrangidos pelo âmbito da monitorização de máquinas.

O aspeto particularmente interessante disto é que quase todos os tipos de processos de fabrico discretos podem ser monitorizados de forma semelhante, com métricas semelhantes. Isto facilita a análise e a recolha de dados de forma consistente em toda a fábrica ou mesmo em várias fábricas.

O objetivo de todas estas aplicações do processo de fabrico é o mesmo: acompanhar os dados da máquina e aproveitá-los para criar mudanças positivas. A forma de o fazer (rastreando as perdas utilizando o OEE e as seis grandes perdas) e a razão para o fazer (eliminar o desperdício na restrição) permanece a mesma, independentemente do tipo de processo que está a ser monitorizado.

Máquina acompanhamento do EEO

A monitorização de máquinas OEE é verdadeiramente transformadora porque permite olhar para todos os processos de fabrico de um ponto de vista de eficiência. O OEE e as métricas relacionadas, tais como as perdas das Seis Grandes e o TEEP, foram criados para servir como métricas de monitorização de máquinas, daí a parte do equipamento em Overall Equipment Effectiveness.

A monitorização de máquinas OEE também tem uma barreira de entrada muito baixa. Pode começar com apenas dois sensores e um tempo de ciclo ideal para cada peça. Isto permite que o software OEE gere um portefólio completo de métricas OEE, seis grandes perdas e TEEP.