Utilizando señales visuales y auditivas, un Gerente de fabricación experimentado a menudo puede detectar cuándo una fábrica funciona bien. Silencio significa no producción. Sin trabajadores presentes, sin producción. Es una forma informal y altamente subjetiva de monitoreo de máquinas con «datos» obtenidos a través de» Administrar Caminando » (MBWA.)

La práctica tiene mucho que recomendar, pero no es suficiente para maximizar el rendimiento y minimizar los costos: eso requiere una medición real. La mayoría de las fábricas utilizan alguna combinación de eficiencia, utilización y productividad para esto. En los últimos años, muchos han agregado OEE a esa mezcla. Pero, ¿qué miden estas métricas? ¿Proporcionarán retroalimentación precisa? ¿Son estas métricas las medidas más apropiadas?

MEDICIÓN DEL RENDIMIENTO DE FABRICACIÓN

Los sistemas MRP planifican la producción, la eficiencia y la salida de registros. Los Sistemas de Ejecución de fabricación (MES) organizan y rastrean el trabajo a medida que avanza por la fábrica. Ambos producen datos sobre lo que se produjo y cuándo, pero son de ayuda limitada para controlar los costos y maximizar la producción de un conjunto fijo de recursos.

Aquí es donde entran en juego las medidas de eficiencia, utilización y productividad.

La eficiencia es una relación de entrada a salida. Un proceso eficiente convierte la mayor parte de la entrada en salida, uno que es ineficiente desperdicia una proporción mayor. Sin embargo, algunos procesos son inherentemente ineficientes. El mecanizado de un soporte aeroespacial implica cortar la mayor parte del metal, en efecto, desperdiciarlo. ¿Eso es eficiente? Tal vez la impresión 3D sería más eficiente, a pesar de que podría llevar más tiempo y requerir más pasos de procesamiento.

En resumen, la eficiencia como indicador puede ser ambigua e incluso engañosa.

¿Qué tal la utilización? Esta es una medida de activación de recursos. Se está utilizando una prensa que perfora piezas metálicas. Uno que está esperando reparación no lo es. Pero, ¿la baja utilización es necesariamente negativa? Una prensa que forma parte de una célula de fabricación solo puede funcionar una vez por minuto, porque eso es lo que dicta el tiempo de toma. La utilización de la prensa es baja a pesar de que la celda funciona de manera eficiente.

La productividad está determinada por la cantidad producida por unidad de insumo. La mayoría de las veces se expresa en términos de productividad laboral: cuántas horas-hombre se requieren para ensamblar un automóvil, por ejemplo. La razón es que menos horas por vehículo significa costos más bajos.

Eso podría haber sido cierto antes de la automatización generalizada, pero la medida tiene menos valor hoy en día. En las fábricas altamente automatizadas, muy pocas personas participan directamente en la fabricación de las cosas y la contribución directa de la mano de obra a los costos totales es pequeña.

¿UN MEJOR CÁLCULO DEL RENDIMIENTO DE FABRICACIÓN?

En los últimos 25 años, más o menos, muchos fabricantes, en busca de una mejor forma de medir el rendimiento de la fábrica, han adoptado la Eficacia general del equipo (OEE) OEE es un porcentaje, al que se llega multiplicando la disponibilidad por la tasa de rendimiento y la tasa de calidad. Para entender el valor de OEE es necesario profundizar en esos términos.

• Disponibilidad: es el porcentaje del tiempo total que una máquina podría estar funcionando. (Hay 168 horas en una semana, así que úsalo como denominador.) Implica horas de configuración y tiempo cuando no está disponible debido a una avería. Nota: en qué se diferencia de la utilización, que solo mide si la máquina está en funcionamiento.
• Tasa de rendimiento: este es el resultado real que se está logrando, como porcentaje de lo que la máquina o el proceso es capaz de hacer. Considera la reducción de la velocidad de funcionamiento para aumentar la vida útil de la herramienta o reducir los desechos, así como las micro paradas que plagan algunas operaciones.
• Tasa de calidad: este es el porcentaje de producto vendible que sale del proceso en comparación con la producción total. Representa la chatarra debida a la variación de procesos y materiales, así como las pérdidas de arranque y parada.

VALOR Y LIMITACIONES DE OEE

OEE destaca las oportunidades de mejora. Ayuda a los gerentes a identificar en qué centrarse y qué pasar por alto. Si una máquina o línea tarda mucho tiempo en configurarse, eso puede reflejarse en los tres factores contribuyentes. Si el proceso no es capaz de mantener las tolerancias requeridas, eso se mostrará en la tasa de calidad. Del mismo modo, las micro-paradas reducen la tasa de rendimiento y la baja confiabilidad aparecerá en la disponibilidad.

OEE tiene dos deficiencias significativas. No mide la productividad y, al igual que cualquier otra medida, requiere datos precisos.

En primer lugar, el componente de disponibilidad se puede impulsar añadiendo mano de obra. Al igual que con una parada en boxes para autos de carreras, más personas podrían reducir el tiempo de configuración. En el mismo sentido, es posible reducir el impacto de los micro-paros estacionando a los trabajadores en los puntos problemáticos. La tasa de calidad tal vez podría abordarse inspeccionando los componentes o materiales entrantes antes de que entren en el proceso. Estas medidas podrían mejorar la eficiencia energética, pero a expensas de la productividad. La conclusión es que OEE por sí solo no es suficiente para administrar las operaciones de fábrica.

Los datos inexactos son un problema con todas las medidas de desempeño. En fábricas sin monitoreo automático de máquinas, los datos provienen de la entrada manual, combinados quizás con un seguimiento MES de cuándo se iniciaron y terminaron los trabajos.

En una fábrica ocupada, los supervisores pueden olvidarse fácilmente de registrar cada parada e incidente, especialmente aquellos con un impacto menor. (Aunque si se repiten con frecuencia constituyen una pérdida crónica.) La entrada manual de datos también es subjetiva y corre el riesgo de sesgo consciente o inconsciente. Y, como es bien sabido, los datos poco fiables se traducen en medidas de rendimiento poco fiables.

RESOLVER EL PROBLEMA DE LOS DATOS

Los datos de fabricación precisos sobre lo que hace cada máquina en una fábrica durante el turno y el día requieren una solución de monitoreo de la máquina. Históricamente, esto era caro y difícil. Hoy en día, los sensores de bajo costo y una variedad de tecnologías de comunicación (MTConnect, OPC UA, Ethernet) lo hacen barato y relativamente sencillo.

Dos términos asociados con el monitoreo de máquinas son el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) e Industria 4.0. Aunque no son idénticas, se superponen y ambas se relacionan con la recopilación de datos muy granulares sobre la actividad de la fábrica y la máquina en cualquier momento. Como ha demostrado esta discusión sobre los métodos de rendimiento de la fábrica, al recolectar datos precisos, los fabricantes que implementan tecnología de monitoreo de máquinas mejorarán su capacidad para medir y, por lo tanto, mejorar las operaciones de la fábrica.