Cada elemento do processo é importante. Não negligencie nada. As soluções para o aumento da produtividade de seu processo podem ser mais simples do que se pode imaginar.

No segundo artigo da série Controle Avançado não é a única saída, trataremos de um assunto relacionado a eficiência de um equipamento ou área industrial e seu impacto positivo em um ciclo produtivo: O OEE – Indicador de Eficiência Global de Equipamentos (Overall Equipment Effectiveness).

A rígida competitividade entre segmentos industriais é a faísca necessária para que todos busquem as melhores soluções que mantenham seu processo eficiente, ou seja, gerando lucro. Nesse sentido, avaliar constantemente a eficiência de um processo é algo sério. Envolve saber como calcula-la de forma correta e interpretar os resultados obtidos. São essas medidas que trarão diferencial competitivo, pois seus equipamentos fornecerão o máximo de sua capacidade produtiva.

A eficiência de um equipamento pode e deve ser calculada em tempo real. Com isso é possível saber durante o tempo de execução de um processo se, por exemplo, determinado motor ou válvula estão suficientemente eficientes ou se os mesmos equipamentos representam um gargalo para a produção. Contudo, para atingir esse cenário são necessárias duas condições principais, sendo:

  • Coleta de informações do processo ou do chão de fábrica em tempo real;
  • Coleta de informações de maneira automática e transparente para operadores.

É comum encontrarmos indicadores de eficiência que são calculados a partir de planilhas que são alimentadas com dados manuais e, quase sempre, em períodos posteriores às grandes e pequenas paradas do processo. Com isso, as métricas de eficiências podem representar cenários contrários a realidade e até mesmo mascarados. Pense: Se existem maneiras de coletar informações em tempo real e existem algoritmos capazes de calcular a eficiência de um equipamento de forma transparente e livre de erros porque não os utiliza-los? É necessário transformar dados em informação. A grande diferença entre eles é que a informação nos fornece condições de prever e planejar. Porém, é necessário gerar informação com confiança.

Um erro comum na avaliação da eficiência de um processo é considera-la uma razão entre os insumos necessários e o produto final adquirido, ou seja, manter os olhos na eficiência somente pela ótica da produção. Isso pode ser uma armadilha. Para evitá-la precisamos pensar, inicialmente, em algumas questões:

  • Os equipamentos do processo param constantemente?
  • Os motivos de todas as paradas são conhecidos? São paradas por defeito? Condições de processo?
  • As pequenas paradas são consideradas no somatório do tempo em que o equipamento esteve parado?
  • Os dados referentes a paradas e defeitos, quando existem, são coletados automaticamente ou dependem da ação de operadores?
  • Qual o tempo gasto para reestabelecer equipamentos com defeitos ou falhas?
  • Existem planos de manutenção coerentes e que são realizados com seriedade?
  • Qual o impacto na produção devido a problemas com equipamentos isoladamente?

Se para alguns dos questionamentos a resposta foi “não sei” seu processo pode ainda ter muito a oferecer. É preciso voltar os olhos para eficiência pela ótica da manutenção.

Na década de 70, a necessidade em manter os equipamentos sempre funcionais levou ao desenvolvimento de uma metodologia de manutenção denominada TPM (Total Productive Manufacturing) (Nakajima, 1988), que maximiza a eficiência de um equipamento através de um plano otimizado de manutenção que envolve desde o operador até os gerentes de processo (Bon, 2011). O objetivo da TPM é eliminar ou ao menos diminuir as perdas por manutenção, aumentar a eficiência e o tempo útil das máquinas, resultando no aumento global da produtividade industrial (Dorneless & Sellito, 2015). Contudo, ainda era necessário mensurar se a metodologia TPM estava sendo eficaz em relação à sua proposta, nesse sentido, foi criado o índice OEE (Overall Equipment Effectiveness), veja um apanhado histórico em (Pomorski, 1997), (Batumalay & Santhapparaj, 2008) e (ZHU, 2011).

O OEE é um índice calculado em tempo real a partir de métricas de eficiência do equipamento. Existem diversas variações para o cálculo de OEE, porém a metodologia mais consistente utiliza apenas três métricas básicas, sendo: a disponibilidade, a performance e a taxa de qualidade do equipamento (Bon, 2011). O OEE incorpora grandes vantagens em processo produtivo. Segundo vários autores:

  • Fornece um valor que pode ser utilizado com métrica global de eficiência (Zattar, Rudek, & Turquino, 2011);
  • Proporciona ganhos de qualidade e produtividade, pois mostra um caminho para entender o comportamento do processo e, então definir como é possível alcançar máxima eficiência produtiva (Ribeiro, Paes, & Klieman, 2010);
  • Os ganhos de produção alcançados com a implantação do OEE permitem atuar nas perdas de produção, diminuindo o investimento em novos equipamentos (Oliveira & Helleno, 2012).
  • O uso do OEE incorpora em todos os equipamentos métricas padronizadas que auxiliam equipes de manutenção a aumentarem a performance de cada equipamento e, posteriormente reduzir a perda que aquele equipamento causa no processo (Batumalay & Santhapparaj, 2008).

Mas como calcular o valor o OEE para meus equipamentos, grupo de equipamento ou processo?

A principal variável para o cálculo do OEE é o tempo.  Ele se origina da comparação entre o tempo ao qual a máquina agrega valor ao produto e soma total das perdas (Dorneless & Sellito, 2015), mas para chegarmos ao cálculo do OEE é necessário, inicialmente, definir quais os motivos de parada dos equipamentos. Em (Batumalay & Santhapparaj, 2008), os seis principais motivos de perda de tempo em um processo produtivo estão relacionados a parada de equipamentos e podem ser observados na Figura 1.

Figura 1 - Principais causas de paradas em equipamentos (Batumalay & Santhapparaj, 2008)

Figura 1 – Principais causas de paradas em equipamentos (Batumalay & Santhapparaj, 2008)

É importante que o tempo no qual o equipamento ou grupo de equipamentos permaneceu parado, por qualquer motivo, seja contabilizado. Porém, a leitura de dados de processo deve ser realizada de forma automática. Apontamentos incorretos sobre o tempo de paradas e o motivo do mesmo podem mascarar resultados e comprometer todo o processo. Assim, os dados de processos precisam ser coletados em fontes confiáveis e persistidos em bancos de dados seguros e rápido acesso.

O grande diferencial para a o cálculo correto do OEE é a confiabilidade dos dados, principalmente, os dados de processo. Nós da APTA SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO apresentamos para nossos clientes as melhores soluções para coleta e persistências de dados de processo, além de ferramentas personalizadas que se adequam a realidade de cada processo como, por exemplo, clientes OPC locais para coleta de informações, softwares para apropriação automática dos tempos de paradas dos equipamentos e um sistema de relatório para cálculo automático de diversas métricas de qualidade. Consulte-nos para maiores detalhes.

O segundo passo é definir as métricas de qualidade, disponibilidade e performance para cada equipamento. Cada uma das métricas responsáveis pelo cálculo do OEE estão ligadas diretamente com os seis motivos de paradas. Observe na a relação de cada métrica com as possíveis falhas.

Figura 2 – Métricas de Disponibilidade, Performance e Qualidade (Dorneless & Sellito, 2015)

Figura 2 – Métricas de Disponibilidade, Performance e Qualidade (Dorneless & Sellito, 2015)

Por fim, o valor do OEE é obtido pelo produto das três métricas, disponibilidade, performance e qualidade. Em (Batumalay & Santhapparaj, 2008), o OEE é definido por:

OEE = D * P * Q

sendo:

D – Disponibilidade, P – Performance e Q – Qualidade.

Em (Batumalay & Santhapparaj, 2008), as métricas D, P e Q são calculados de acordo com as equações a seguir.

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O valor do OEE deve ser calculado constantemente à medida que os dados produção são coletados e validados automaticamente para evitar manobras e falhas no processo. O OEE é um indicador global que irá fornecer as informações úteis sobre cada parte do processo como, por exemplo, identificação de problemas, origem de gargalos e quedas na eficiência.

A implementação do OEE será suficiente por si só? Isso já fará meu processo mais eficiente?

Atingir valores altos de OEE como, por exemplo, 90% é uma tarefa muito difícil. Valores de benchmark mundiais para OEE alcançam valores próximos a 85%, o que reflete 90% de disponibilidade, 95% de performance e 99% de qualidade (Blanchard, 1997). O importante é pensar que a utilização do OEE como métrica é uma direção que indicará um sentido de melhoria. Ele desmembra a eficiência de um equipamento nas três principais métricas que podem ser corrigidas separadamente.

A utilização do OEE deve sempre vir acompanhada de ações, uma vez que ele altera a ótica na qual a eficiência do processo deixa de ser visualizada pela produção e passa para a ótica da manutenção. Isso quer dizer que é essencial para um processo eficiente manter todos os equipamentos do processo funcionais. Todo equipamento é importante e as perdas estão diretamente ligadas ao tempo em que cada equipamento permanece parado. A Figura 3 destaca alguns casos de sucesso no qual foi possível aumentar o OEE e, consequentemente, aumentar os ganhos de produtividade.

Figura 3 - Exemplos de sucesso da utilização do OEE

Figura 3 – Exemplos de sucesso da utilização do OEE

Nós da APTA SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO buscamos alcançar excelência nos processos que estamos envolvidos. Desenvolver um Projeto Conceitual, afim de identificar oportunidades de melhorias, é o primeiro passo para conseguir implantar métricas sérias de qualidades e, então desenvolver planos de manutenção coerentes e que são atendidos com prioridade. Contate-nos e agende uma visita. Certamente temos uma boa solução.

Mas então, quais as vantagens em utilizar o OEE?

Em (ZHU, 2011), a implementação do OEE em conjunto com a metodologia TPM trouxe diversos ganhos no processo, sendo:

  • Diminuição de paradas nos equipamentos:
  • Eliminação de trocas e reposições desnecessárias com planos de manutenções sérios;
  • Identificação de pontos de gargalo no processo, ou seja, pontos desprezados que contribuíam diretamente pelo mau resultado da eficiência do processo.

O OEE é um fator para tomada de decisões estratégicas. Ele pode ser encarado como uma bússola que aponta para a direção do aumento da eficiência produtiva. Como já havíamos mencionado no primeiro texto da série Controle Avançado não é a única saída, precisamos ter certeza de que não há mais recursos a serem explorados para aumentar a eficiência para que então, possamos investir em técnicas de controle avançado. Assim, mudanças de filosofia, utilização de métrica de qualidade s e metodologias de manutenção trazem muitos benefícios. Processos industriais podem se tornar mais eficientes desde que todos as áreas e equipamentos sejam tratados igualmente. Precisamos ter o controle total de tudo para conseguirmos atingir excelência em nossas áreas de atuação. O primeiro é aprender a observá-las.