LA EVOLUCIÓN DE OEE POR OEEE (OVERALLEQUIPMENT EFFICIENCY)

Ing. Oscar Carrasco A.Presidente de ASEINMA

Email: ocarrasco@aseinma.org

Presentación1.RESUMEN2. INTRODUCCIÓN3.UNA HERRAMIENTA DE MEJORA, EL OEE (EFECTIVIDAD GLOBAL

DEL EQUIPO)4.CÁLCULO DEL OEE5.CLASIFICACIÓN OEE6.EJEMPLO DE CÁLCULO DEL OEE7.OEE Y SU RELACIÓN CON EL TPM8.BENEFICIOS9.ESTRUCTURA OEE TIEMPO REAL10.AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL11.EFICIENCIA ENERGÉTICA12.GESTIÓN DE MANTENIMIENTO ASISTIDO POR COMPUTADORA13.CONCLUSIONES GENERALES14.BIBLIOGRAFÍA

RESUMENHoy en día es prioridad disminuir a cero nuestras paradasimprevistas, fallas, avería, desperfectos en la producción yconseguir que las empresas sean más competitivas; através de la medición en tiempo real del OEE utilizando losPLC´s, se logra medir, lo que ayuda a gestionar y mejorarutilizando una buena estrategia de mantenimiento paralogra mantener una producción con los niveles másexigente a nivel mundial.

INTRODUCCIÓNAún hoy en día, muchas empresas de fabricaciónrecolectan manualmente la información sobre laproducción y los tiempos muertos, utilizando sistemasde recopilación basados en hojas de cálculo o registrosde datos en papel. Esta metodología no sólo esobsoleta y requiere un enorme e intenso esfuerzo, sinoque además, la inexactitud del registro implica que losdatos no serán del todo fiables.

¿De qué sirve a los jefes de producción tener informaciónque no sólo es incorrecta sino que en la mayoría de loscasos es inconsistente con otras fuentes de información?Los retardos en la trascripción y generación de informesrepresentan una pérdida de tiempo muy valioso deproducción, ya que las acciones correctoras se emprendenmucho más tarde que suceda el hecho.

Según DIN 31051, las actividades de mantenimientoconcretas son el mantenimiento preventivo, lainspección, las reparaciones, y la eliminación depuntos débiles.

Y define al mantenimiento como todas aquellasmedidas (actividades) dirigidas a preservar el estado(condición nominal) de las instalaciones.

Control ON /OFF

Capacidad decomunicación

Software parasu uso

Funciones decomparación

Capacidadesaritméticas y de

manipulación dedatos

Incremento desu memoria

Interfases I / Oremotas Control PID Detección de fallas

Evolución – Después de 1970

Los conceptos de Efectividad Global del Equipamiento(OEE) como herramienta de mejora continua, enmarcadoen la industria de alimentos actual y su relación con laeficiencia energética; mide a diferencia de otrosindicadores en un solo Ratio el porcentaje de efectividad delas máquinas y líneas con respecto a su máquina idealequivalente; el cual es calculado combinando treselementos asociados a cualquier proceso de producción:Disponibilidad, Rendimiento y Calidad. Esta clasificaciónproviene de la filosofía del TPM, en la que se definen “SeisGrandes Pérdidas”. Estas pérdidas hacen reducir el tiempoefectivo del proceso y la producción óptima a alcanzar ypor lo tanto la elevación del costo de producción.

UNA HERRAMIENTA DE MEJORA, EL OEE(EFECTIVIDAD GLOBAL DEL EQUIPO)El OEE es el acrónimo para Efectividad Global del Equipo(en ingles Overall Equipment Effectiveness) y muestra elporcentaje de efectividad de una máquina con respecto asu máquina ideal equivalente. La diferencia la constituyenlas pérdidas de tiempo, las pérdidas de velocidad y laspérdidas de calidad.

El concepto de OEE nace como un KPI (Key PerformanceIndicator, en español Indicador Clave de Desempeño)asociado a un programa estándar de mejora de laproducción llamado TPM (Total Productive Maintenance)

La ventaja del OEE frente a otras razones es que mide, enun único indicador, todos los parámetros fundamentales enla producción industrial: la disponibilidad, el rendimiento yla calidad.

CÁLCULO DEL OEEEl OEE resulta de multiplicar otras tres razonesporcentuales: la Disponibilidad, el Rendimiento y laCalidad.

CLASIFICACIÓN OEEEl valor de la OEE permite clasificar una o más líneas deproducción, o toda una planta, con respecto a las mejoresde su clase y que ya han alcanzado el nivel de excelencia.

OEE Calificativo Consecuencias

<65% Inaceptable Importantes pérdidas económicas. Bajacompetitividad

≥65% <75% Regular Pérdidas económicas. Aceptable sólo si seestá en proceso de mejora

≥75% <85% Aceptable Ligeras pérdidas económicas. Competitividadligeramente baja

≥85% <95% Buena Buena competitividad. Entramos ya envalores considerados ‘World Class’

≥95% Excelente Competitividad excelente

La OEE considera 6 grandes pérdidas:

1 Paradas / AveríasDisponibilidad2 Configuración y ajustes

3 Pequeñas paradasRendimiento4 Reducción de velocidad

5 Rechazos por puesta enmarcha

Calidad6 Rechazos de producción

… Desperdicio Relacionado conMaquinaria

EJEMPLO DE CÁLCULO DEL OEEVamos a calcular como ejemplo el OEE Real de una líneade producción, durante un turno de 8 horas, que tiene unacapacidad productiva de 1.000 piezas/hora.A modo de ejemplo, consideraremos que la línea producepiezas durante sólo 6 horas (disponibilidad del 75%), quefabrica una media de 700 piezas/hora (rendimiento del70%), y que al finalizar el turno ha fabricado 168 piezasdefectuosas (calidad del 96%):

Maquina Valores SM36 SM37 SM38 SM39 SM40

MaqX

Tiempo Disponible (hrs)122 126

Tiempo Operativo (hrs)113 116

Disponibilidad 92% 92%

Producción Teórica105.548 108.178

Producción Real104.702 106.486

Eficiencia 99% 98%

Rechazos360 667

Calidad 100% 99%OEE 91% 90%

MaqY

Tiempo Disponible (hrs)120 127 106 118 61

Tiempo Operativo (hrs)116 94 90 111 57

Disponibilidad 97% 74% 85% 94% 93%

Producción Teórica227.014 182.653 176.056 215.672 111.249

Producción Real236.128 165.731 170.608 209.138 108.304

Eficiencia 104% 91% 97% 97% 97%

Rechazos900 1.473 1.698 2.224 996

Calidad 100% 99% 99% 99% 99%OEE 101% 66% 82% 90% 90%

OEE Y SU RELACIÓN CON EL TPMAl mismo tiempo, el OEE analiza y califica los diferentestipos de pérdidas que pueden producirse en un procesoproductivo. Esta clasificación proviene de la misma maneradel TPM, en el que se definen “Seis Grandes Pérdidas”.Estas pérdidas hacen reducir el tiempo efectivo de procesoy la producción óptima a alcanzar.

Averías (Primera Pérdida):Un repentino e inesperado fallo o avería genera unapérdida en el tiempo de producción. (por ejemplo; error aloperar la máquina, mantenimiento pobre del equipo).

Esperas (Segunda Pérdida):El tiempo de producción se reduce también cuando lamáquina está en espera, por ejemplo; debido a un cambio,por mantenimiento, o por un paro para ir a merendar oalmorzar. En el caso de un cambio, la máquinanormalmente tiene que apagarse durante algún tiempo,cambiar herramientas, útiles u otras partes. Para el OEE, eltiempo de cambio es el tiempo en el cual la máquina nofabrica ningún producto

Disminución de RendimientoMicroparadas (Tercera Pérdida):Cuando una máquina tiene interrupciones cortas y notrabaja a velocidad constante, estas microparadas y lasconsecuentes pérdidas de velocidad son generalmentecausadas por pequeños problemas tales como bloqueosproducidos por sensores de presencia o agarrotamientosen las cintas transportadoras.

En teoría las microparadas son un tipo de pérdida detiempo. Sin embargo, al ser tan pequeñas (normalmentemenores de 5 minutos) no se registran como una pérdidade tiempo.

Velocidad Reducida (Cuarta Pérdida):La velocidad reducida es la diferencia entre la velocidadfijada en la actualidad y la velocidad teórica o de diseño. Enocasiones hay una considerable diferencia entre lo que lostecnólogos consideran que es la velocidad máxima y lavelocidad máxima teórica. En muchos casos, la velocidadde producción se ha rebajado para evitar otras pérdidastales como defectos de calidad y averías. Las pérdidasdebidas a velocidades reducidas son por tanto en lamayoría de los casos ignoradas o infravaloradas.

Pérdidas de Calidad (Disminución de Calidad):Desechos (Scrap) (Quinta Pérdida):Desechos son aquellos productos que no cumplen losrequisitos establecidos por calidad. Fabricar siempreproductos de primera calidad desde la primera vez.

Estas pérdidas ocurren cuando:

Durante el arranque de la máquina, la producción no esestable inicialmente y los primeros productos no cumplenlas especificaciones de calidad;

Los productos del final de la producción de un lote sevuelven inestables y no cumplen las especificaciones;

Aquellos productos que no se consideran como buenospara la orden de fabricación y, consecuentemente, seconsideran una pérdida.

Retrabajo (Sexta Pérdida):Los productos retrabajados son también productos que nocumplen los requisitos de calidad desde la primera vez,pero pueden ser reprocesados y convertidos en productosde buena calidad. A primera vista, los productosretrabajados no parecen ser muy malos, incluso para eloperario pueden parecer buenos.

BENEFICIOSLa experiencia demuestra que aquellas empresas queimplementan un Sistema OEE mejoran entre un 10% y un20% su OEE durante los primeros 12 meses tras eldespliegue. Las cifras exactas varían y dependen de lascaracterísticas de su negocio, de su OEE inicial, de suforma de capturar datos en planta (automática).

Una importante empresa del sector alimentario calculó queuna mejora del 1% de su OEE en una de sus líneasproductivas equivalía a 27.000 Euros al año, y mejoró suOEE un 16% en 8 meses.

Proporciona el detalle de las causas raíz de las pérdidasproductivas, siendo éste el punto de partida de la mejora deproductividad de la planta.

Información en planta en tiempo real, visual y fácilmentecomprensible. Se proporciona a los operarios informaciónproductiva relevante para el correcto desempeño de sutrabajo.

Los informes automáticos personalizados dan poder amandos intermedios y directivos, liberando ademásrecursos para trabajar en análisis y mejoras, en lugar dededicarlos a recoger y formatear la información.

Se solucionan los problemas de modo creativo y proactivo.El indicador OEE puede ser utilizado para monitorizar losresultados de proyectos piloto, antes de su despliegueamplio al resto de la planta productiva.

ESTRUCTURA OEE TIEMPO REALOEE Tiempo Real está basado en un PLC y sensores decampo que miden la cantidad de productos fabricados porminutos, diseñado para capturar y mostrar en Tiempo Realel estado de las máquinas.

Por un lado, OEE Tiempo Real captura las ineficienciasOEE de las máquinas de su empresa de modo rápido yfiable, reduciendo significativamente el costo de lascapturas de datos tradicionales.

Por otro lado, proporciona a los operarios informaciónsobre la eficiencia de sus máquinas y les guía en laresolución de los problemas, con objeto de que puedanadoptar acciones de mejora inmediatas.

OEE Panel IndicadoresOEE Panel Indicadores está basado en HMI yComputadoras que proporciona en Tiempo Real gráficosinstantáneos de la eficacia productiva de la empresa,analizada por planta, área, línea productiva, célulaproductiva, máquina y turno de trabajo.

Permitiendo a los usuarios identificar en Tiempo Real lascausas raíz de las pérdidas OEE y profundizar en elanálisis de los datos capturados de cada pérdida de formainmediata.

OEE Panel Indicadores también muestra gráficamente lastendencias de eficacia de los procesos, a lo largo dediversos periodos de tiempo. También son de mucha ayudaal operador para introducir los códigos de fallas o causasde anomalías que será registrada en los informes.

OEE Informes a través de los computadores queproporciona un amplio abanico de informes OEE,diseñados a la medida de las necesidades de los usuariosy grupos específicos. Preparado para generar rápidamentelos informes habituales en la gestión productiva de laplanta, como son informes de eficacia del turno, diaria,semanal y mensual.

Informes personalizados utilizando el Principio de Pareto,teniendo como objetivo la identificación y solución del 80%de las incidencias de la máquina asociada, a través de lamejora del 20% de los problemas principales.

AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL(automatización; del griego antiguo auto: guiado por unomismo) es el uso de sistemas o elementos computarizadosy electromecánicos para controlar maquinarias y/oprocesos industriales sustituyendo a operadores humanos.

La automatización como una disciplina de la ingeniería esmás amplia que un mero sistema de control, abarca lainstrumentación industrial, que incluye los sensores ytransmisores de campo, los sistemas de control ysupervisión, los sistema de transmisión y recolección dedatos y las aplicaciones de software en tiempo real parasupervisar y controlar las operaciones de plantas oprocesos industriales.

La pirámide como modelo que divide funciones, sistemas ycomponentes de la automatización, en niveles jerárquicos,ya ha demostrado ser muy valiosa hace tiempo. Lacantidad de niveles varía según el caso en que se apliqueel modelo. Uno común toma una división en tres niveles:ERP (Planificación de Recursos de la Empresa), MES(Sistema de Ejecución de Manufactura) y controles (nivelde proceso y campo), según se muestra en la figura 1. Elmantenimiento, y por lo tanto la gestión de activos deplanta Online, se puede clasificar en niveles jerárquicos dela misma forma en que se divide la automatización

EFICIENCIA ENERGÉTICACuando la disponibilidad de recursos naturales yenergéticos es cada vez menor, la necesidad de realizar unproceso de desarrollo sostenible para la sociedad hace queen toda actividad se busque la eficiencia, entendida comoconseguir más y mejores resultados con menos recursos,lo cual se expresa en menores costos de producción.

La Eficiencia Energética produce entre otras las siguientesventajas:1.Menores costos de producción, al consumir menosenergía por unidad producida.2.Contribuir al cumplimiento de las exigencias ambientales.3.Mejorar la competitividad global.4.Mayor capacidad de generación disponible, lo cualpermite la utilización del sistema eléctrico disponible paraotros usos.5.Menor desperdicio de energía y de polución.

Ahorro en energía neumática en la industriaQuizás uno de los sistemas que más fácilmente se puedenmejorar en las industrias son las instalaciones neumáticas.

Técnicas sencillas como:Reducir la presión de trabajo a la mínima necesariaSectorizar las máquinas según estas presionesDesconectar el suministro neumático de las máquinas queno estás operando

GESTIÓN DE MANTENIMIENTO ASISTIDO PORCOMPUTADORALa Gestión de mantenimiento asistido por computadora uordenador, (también por las siglas GMAO). También senombra en ocasiones como CMMS, acrónimo decomputerized maintenance management system. Enesencia es una herramienta software que ayuda en lagestión de los servicios de mantenimiento de una empresa.Básicamente es una base de datos que contieneinformación sobre la empresa y sus operaciones demantenimiento. Esta información sirve para que todas lastareas de mantenimiento se realicen de forma más seguray eficaz

CONCLUSIONES GENERALESEl OEE es una herramienta de fácil manejo, con unlenguaje y definiciones accesibles para todos los operariosy tecnólogos que proporciona información sobre el nivel deefectividad de una máquina específica o una línea deproducción y al referenciar la efectividad de la máquina conel máximo absoluto de disponibilidad, velocidad y calidadpodemos focalizarnos íntegramente en las pérdidas y conello en el potencial de mejora existente y al multiplicar lostres componentes se convierte en un indicador que reflejael cociente entre lo que estamos fabricando y lo que enteoría deberíamos estar fabricando durante un periodo detiempo concreto

El OEE en línea va a evolucionar integrando otra E deEnergía, debido a la exigencia de los mercados de unmundo globalizado que apunta a la mejora continua y laprevención del medio ambiente el nuevo será de lasiguiente manera OEE = Disponibilidad x Rendimiento xCalidad x Energía donde la nueva E de Energía resulta dedividir la energía de consumo nominal especificada en losmanuales de la máquina (Energía Nominal: EN) por laEnergía Consumida (Energía Real: ER) de la máquinapodría haber estado produciendo.Energía= (EN/ ER) x 100

La Energía es un valor entre 0 y 1 por lo que se sueleexpresar porcentualmente. Este cambio exigirá a losdepartamentos de mantenimiento el mejor estado posiblede las maquinas y equipos.

BIBLIOGRAFÍAHartmann EH. Successfully installing TPM in a non-Japanese plant. Allison Park, PA:TPM Press, 1992.

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“Si no lo puedes medir, no lo puedesmejorar”.Lord Kelvin