Qué es la OEE en la fabricación: La Guía Completa

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La OEE, o Eficacia General de los Equipos, es una de las métricas más importantes, si no la que más, a la hora de evaluar (y mejorar) la productividad de un proceso de fabricación.

En pocas palabras, la OEE mide el porcentaje de lo productivo del tiempo de fabricación/producción teniendo en cuenta tres componentes diferentes: Disponibilidad, Rendimiento y Calidad.

Este artículo será una guía definitiva para comprender la OEE en el contexto de la fabricación. Al final de esta guía, habrás aprendido sobre:

  • El concepto de OEE
  • Tres elementos diferentes de la OEE: Disponibilidad, Rendimiento y Calidad
  • La fórmula para calcular la OEE
  • Seis grandes pérdidas y cómo afectan al cálculo de la OEE
  • Cómo mejorar la puntuación OEE

Y mucho más.

Sin más preámbulos, empecemos ya esta guía.

 

¿Qué es la OEE?

La Eficacia Global de los Equipos (OEE) es un concepto desarrollado por Seiichi Nakajima en los años 60 como parte de la iniciativa del Mantenimiento Productivo Total (TPM).

La puntuación OEE se expresa como un porcentaje del 0% al 100%. Una puntuación OEE «perfecta» del 100% significa que tu proceso de fabricación rinde:

  • Tan rápido como sea teóricamente posible (puntuación de Rendimiento del 100%.)
  • Sin ningún tiempo de parada planificado/no planificado durante el tiempo de fabricación (puntuación del 100% de Disponibilidad.)
  • Aunque produce sólo unidades buenas (puntuación de Calidad del 100%.)

Medir la OEE nos dará información valiosa sobre tres cosas:

  1. La productividad, la eficiencia y, sobre todo, la eficacia del proceso de fabricación
  2. Los cuellos de botella y las pérdidas subyacentes (Seis grandes pérdidas)
  3. Cómo mejorar sistemáticamente la puntuación OEE y tu proceso de fabricación en general

Dicho esto, podemos afirmar que la OEE es la métrica más importante a medir en la fabricación, que puede ayudarte a evaluar tu progreso, identificar las pérdidas subyacentes y mejorar la productividad de cada equipo de fabricación. En la práctica, esto te ayudará a eliminar los residuos y a mejorar la rentabilidad de tu proceso de fabricación.

 

Tres componentes de la OEE

La OEE, en pocas palabras, mide cuánto tiempo de producción funciona tu línea de fabricación a pleno rendimiento, teniendo en cuenta tres componentes diferentes: Disponibilidad, Rendimiento y Calidad.

Considerando estos tres componentes subyacentes, llegamos a la fórmula de cálculo del OEE:

OEE= Rendimiento x Disponibilidad x Calidad

Ten en cuenta que hay un matiz único en esta fórmula. Si, supongamos, tienes una puntuación del 100% para dos componentes (es decir, Disponibilidad y Rendimiento), pero sólo una puntuación del 80% para el otro (es decir, Calidad), obtendrás una puntuación OEE del 80%.

Es decir, tener una puntuación OEE alta (es decir, por encima del 85% de la puntuación «patrón oro») puede ser más fácil decirlo que hacerlo. 

Cada uno de los tres componentes de la OEE describe áreas muy específicas del proceso de fabricación, por lo que puedes localizar los cuellos de botella en cada componente y dirigirte a ellos para optimizarlos, lo que conducirá a un aumento general de tu OEE. 

A continuación, hablaremos de cada uno de estos componentes uno por uno. 

 

Rendimiento OEE

La puntuación de rendimiento en OEE se refiere al porcentaje de tiempo que el proceso de fabricación está a su velocidad máxima teórica.

Dos de cada Seis Grandes Pérdidas afectan al Rendimiento: 

  • Ciclos lentos: cualquier periodo en el que la máquina funcione más despacio que su velocidad máxima teórica, por ejemplo, debido al desgaste de la máquina o al uso de materiales de calidad inferior.
  • Pequeñas Paradas: Cualquier parada por debajo de un umbral específico (las paradas por encima de este umbral se consideran en cambio Pérdida de Disponibilidad) debida a razones como atascos de material, sobrecalentamiento, etc.

El tiempo restante después de restar todos los Ciclos Lentos y las Pequeñas Paradas se denomina Tiempo Neto de Ejecución. 

Ejemplo de rendimiento

Supongamos que una planta de fabricación de pantallas LCD puede producir -en teoría- 240 pantallas LCD por turno; cada turno dura 8 horas (480 minutos). Es decir, el proceso de fabricación tiene un tiempo de producción ideal de 2 minutos por producto.

Si, en cambio, tardamos 500 minutos en producir realmente las 240 pantallas LCD, tomaríamos el tiempo de producción ideal de una pantalla (2 minutos) multiplicado por el número total de pantallas que necesitamos producir (240) y dividiríamos el número por el tiempo de ejecución real (500 minutos).

Puntuación de rendimiento = (2 x 240) / 500 = 96%.

 

Disponibilidad OEE

La disponibilidad se refiere al porcentaje de tiempo que el equipo funciona realmente durante el Tiempo de Producción Planificado.

La disponibilidad también tiene en cuenta dos de las Seis Grandes Pérdidas: 

  • Paradas previstas: cualquier tiempo de inactividad planificado superior al umbral que hemos discutido en la discusión sobre Pequeñas Paradas. Por ejemplo, causado por mantenimiento planificado, tiempo de cambio, calentamiento, etc.  
  • Paradas imprevistas: cualquier parada no planificada de la máquina superior al umbral del que hemos hablado. Por ejemplo, causado por fallos del equipo, materiales agotados, etc.  

El tiempo real restante disponible después de restar las Paradas Planificadas e Imprevistas se denomina Tiempo de Funcionamiento. 

Ejemplo de disponibilidad

Utilicemos aquí el mismo ejemplo de la fábrica de pantallas LCD. Supongamos que en el turno de 8 horas, hay un total de 40 minutos de pausa a lo largo del turno (paradas planificadas), y hay un caso en que la máquina se avería y no puede producir ninguna pantalla LCD durante 30 minutos.

Así, tenemos un Tiempo de ejecución de 480 minutos – 40 minutos – 30 minutos = 410 minutos.

A continuación, podemos calcular la puntuación de Disponibilidad tomando este Tiempo de Ejecución de 410 minutos y dividiendo esta cifra por el Tiempo de Producción Planificado de 480 minutos:

Puntuación de disponibilidad = (480 – 40- 30) / 480 = 83,84%

 

Calidad OEE

La calidad en OEE se refiere al porcentaje de unidades producidas que cumplen las normas de calidad en comparación con el número total de unidades producidas. 

La puntuación de calidad se calcula simplemente tomando el Recuento Bueno (el número real de unidades que cumplen las normas de calidad) y dividiéndolo por el número total de unidades producidas (Recuento Total. 

La calidad también tiene en cuenta dos de las Seis Grandes Pérdidas:

  • Defectos de arranque: Unidades defectuosas producidas entre el tiempo de arranque/calentamiento de la máquina y el tiempo de producción estable (en estado estacionario).
  • Defectos de producción: Unidades defectuosas producidas una vez alcanzado el tiempo de producción estable (en estado estacionario).

El tiempo restante después de restar los Defectos de Puesta en Marcha y los Defectos de Producción se denomina Tiempo Totalmente Productivo.

Ejemplo de calidad

De nuevo, utilizando el ejemplo de la fábrica de producción de LCD, el equipo de fabricación puede, en teoría, producir una pantalla cada dos minutos, y tenemos un tiempo de producción real de 410 minutos.

Esto nos dará un recuento total de 210 pantallas LCD producidas.

Supongamos que de estas 210 pantallas, 10 tienen píxeles muertos y no cumplen las normas de calidad acordadas. Por tanto, quitamos las 10 pantallas del recuento total de 210 pantallas, con lo que obtenemos un recuento bueno de 200 pantallas.

Ahora podemos calcular la puntuación de Calidad dividiendo el Recuento Bueno de 200 pantallas por el Recuento Total de 210 pantallas.

Nivel de calidad = 200 / 210 = 91,32%.

Ejemplo de puntuación OEE

Ahora que tenemos las puntuaciones de Disponibilidad, Rendimiento y Calidad de este ejemplo de fábrica de pantallas LCD, también podemos calcular la puntuación OEE de este escenario.

Puntuación OEE = Rendimiento x Disponibilidad x Calidad

Puntuación OEE = 96% x 83,84% x 91,32% = 73,5%.

Como puedes ver, aunque el plan obtiene una puntuación relativamente alta en los tres componentes, la puntuación OEE global es «sólo» del 73,5% debido a la naturaleza de la fórmula.

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¿Cuál es la puntuación OEE ideal?

Cada fábrica y cada proceso de fabricación son únicos, y no existe una única puntuación OEE ideal ni siquiera una norma industrial OEE para cada industria que debas utilizar como referencia.

Sin embargo, existe la noción popular de que la puntuación OEE de clase mundial es del 85%, que tiene su origen -de nuevo- en Seiichi Nakajima en su libro de 1984 Introducción al TPM, en el que mencionaba cuatro puntuaciones de «clase mundial»:

  • 95% por Rendimiento
  • 90% de disponibilidad
  • 99% de calidad
  • 85% para OEE

Según Nakajima, éstas son las puntuaciones mínimas a las que deben aspirar las empresas, basándose en su experiencia práctica en la industria automovilística japonesa de los años 70.

Sin embargo, no sólo el panorama industrial ha cambiado drásticamente desde los años 70, sino que la realidad actual es que la mayoría de las empresas de fabricación realmente buenas tienen puntuaciones de OEE entre el 60% y el 70%.

Esto significa que, aunque puedes esforzarte por acercarte a la puntuación de OEE de clase mundial del 85%, puede que no sea realista para la mayoría de las plantas de fabricación. 

Otra consideración es que, incluso dentro de una misma fábrica con varias líneas, puede ser contraproducente fijar un único objetivo de puntuación OEE. Incluso dos líneas de producción aparentemente idénticas pueden tener puntuaciones de OEE significativamente distintas en situaciones diferentes.

Por ejemplo, si tienes dos líneas de producción idénticas, pero una línea fabrica una sola pieza mientras que la otra fabrica cinco piezas diferentes, es probable que la línea que fabrica cinco piezas diferentes experimente más pérdidas (sobre todo pérdida de disponibilidad debida a los cambios), lo que se traducirá en una puntuación OEE significativamente más baja. 

Entonces, ¿qué se recomienda? Normalmente es mejor no centrarse demasiado en una cifra fija, sino más bien en la capacidad de tu planta para mejorar tu puntuación actual.  

 

Cómo fijar un objetivo de OEE

Entonces, ¿cómo debe establecer tu planta de fabricación un objetivo de OEE?

Tu puntuación OEE ideal es aquella que mejora de forma incremental. 

Por ejemplo, si tu puntuación OEE actual es del 65%, esfuérzate por tener una puntuación OEE del 70% los próximos 3 meses y del 72% otros tres meses. Incluso si experimentas un ligero descenso en tu puntuación de OEE o en alguna de las puntuaciones de Disponibilidad, Rendimiento o Calidad, no pasa nada, siempre que puedas identificar la causa subyacente.  

Empieza estableciendo un objetivo de OE que impulse una mejora sólida e incremental de tu proceso de fabricación, y luego fija objetivos de estiramiento alcanzables, preferiblemente en un plazo de tres meses o un trimestre.

Normalmente es mejor evitar comparar tu proceso de fabricación con otras fábricas, así como con puntos de referencia OEE externos.

Tu planta y tu proceso de fabricación son únicos, por lo que sólo hay un objetivo de OEE que realmente importa: el objetivo que impulsará la mejora de tu proceso de fabricación y tu productividad. 

 

Ejecución del proyecto OEE: cómo medir eficazmente la OEE

Aunque cada proceso de fabricación es único y, por tanto, requerirá enfoques únicos para medir e implantar la OEE, en general podemos dividir la implantación del proyecto de OEE en tres fases clave :

  1. Establecer los cimientos. Definir el proyecto y las decisiones clave antes de iniciar el proyecto OEE.
  2. Captura de datos OEE. Configuración de sensores y software OEE para capturar todo lo que necesitas para calcular tu puntuación OEE.
  3. Captura de datos de Pérdida. Establecer un sistema para medir las Seis Grandes Pérdidas y sus respectivos impactos en los factores de Disponibilidad, Rendimiento y Calidad.

A continuación, hablaremos de estas fases una por una.

Fase 1: Establecer los cimientos

Esta primera fase consiste en la preparación

Lo bien que establezcas estos cimientos para tu proyecto de OEE acabará haciendo o deshaciendo el éxito de la iniciativa de OEE, así que no subestimes la importancia de esta fase. 

Para poner en marcha tu proyecto, lo mejor suele ser empezar poco a poco, a menos que tengas un área muy específica en tu proceso que quieras medir para la OEE de inmediato.

Lo ideal es encontrar una sola línea de producción o, si es posible, una sola máquina para empezar y ampliar a partir de ella como base del éxito. No te conviene medir demasiadas máquinas o procesos en tu iniciativa inicial de OEE, pues de lo contrario podrías confundirte debido a información contradictoria y perder el foco en áreas que de otro modo serían críticas.  

Intenta encontrar una máquina o línea de producción que pueda atraer o interesar a tus operarios para poner en marcha tu implantación de la OEE, preferiblemente una máquina que produzca un solo tipo de unidad. Si no es posible, elige una máquina que produzca varias unidades con el mismo tiempo de ciclo.

Identificar los cuellos de botella

Para que sea eficaz, debes medir la OEE en el paso del cuello de botella (restricción) de tu proceso de fabricación.

Un cuello de botella es un único paso del proceso (o una máquina entera) que limita el rendimiento del proceso por una razón u otra. La idea es que reducir/eliminar los cuellos de botella mejorará la productividad global de tu proceso.

Por el camino, el cuello de botella y la restricción pueden moverse después de que hayas mejorado una restricción o reducido un cuello de botella. En este caso, traslada la medición OEE a la nueva restricción y repite el proceso.

Elige el método de medición ideal

Según la complejidad de tu proceso de fabricación y otros factores, puedes elegir medir la OEE con métodos manuales o automatizados.

Si es tu primera medición, te recomendamos que empieces con la medición manual de la OEE. Hacerlo también te ayudará a aprender más sobre la OEE en la práctica, lo que te será de gran ayuda a largo plazo.  

Más adelante, cuando conozcas mejor la OEE, podrás automatizar el proceso de medición y recopilación de datos para ahorrar tiempo/recursos y mejorar la precisión. Por el camino, también querrás ampliar la medición para realizar un seguimiento más allá de la simple OEE, como el seguimiento de las Seis Grandes Pérdidas subyacentes.

 

Fase 2: Captura de datos OEE

Captar datos de OEE es en realidad bastante sencillo en teoría, ya que sólo implica tres métricas clave que medir:

  1. Tiempo de ciclo ideal. El tiempo teórico más rápido para que una máquina produzca una sola unidad.
  2. Buena cuenta. La cantidad de unidades buenas/no defectuosas producidas.
  3. Tiempo de producción previsto. La hora a la que la máquina está programada para la producción.

Discutirlos uno por uno:

  1. Duración ideal del ciclo

Medir el Tiempo de Ciclo Ideal puede ser complicado en la práctica, y un error muy común es utilizar cifras incorrectas de Tiempo de Ciclo Ideal en los cálculos de OEE, lo que sesga la puntuación real y, en cambio, lleva a confusión.

El tiempo de ciclo ideal es el tiempo teórico más rápido en que la máquina puede producir una unidad. Es fundamental que el número sea honesto y exacto para el tiempo en que se midió. Es decir, aunque el proceso funcione actualmente de forma no óptima por un motivo u otro, es importante informar de la cifra honesta.

Aunque hay muchos métodos diferentes que puedes utilizar para medir el Tiempo de Ciclo ideal; los dos métodos preferidos y más fáciles son:

  • Capacidad nominal: La capacidad teórica especificada por el fabricante de la máquina/equipo. 
  • Recogida manual de datos: medir manualmente la velocidad más rápida absoluta que el equipo puede alcanzar en la situación/entorno actual
  1. Buen recuento

El recuento de unidades buenas se refiere al número total de unidades producidas sin defectos. Las unidades que deban ser reelaboradas (aunque se trate de una reelaboración muy sencilla) de cualquier forma no deben incluirse en el cálculo del Recuento Bueno.  

Puedes calcular el Recuento Bueno manualmente (es decir, con observaciones manuales) o con métodos automatizados (es decir, instalando sensores.) En ambos métodos, debes tener cuidado y centrarte en la precisión a toda costa. 

En la medición manual, mide inmediatamente después de una restricción que cuente con precisión y fiabilidad sólo las unidades buenas. 

Por otra parte, en una medición automatizada, coloca el sensor inmediatamente después de una restricción que se active con precisión sólo para las unidades buenas.

  1. Tiempo de producción previsto

De nuevo, el Tiempo de Producción Previsto es el Tiempo Total en que una máquina/equipo está programada para la producción.

Una consideración importante al medir el Tiempo de Producción Planificado es decidir si se excluirán del cálculo de la OEE determinados tipos de Paradas Planificadas, por ejemplo, si se excluirán las pausas y determinadas reuniones.

Una vez más, al recopilar y medir los datos de OEE, es importante ser honesto y esforzarse siempre por ser preciso, incluso cuando la recopilación de datos sea un reto o resulte difícil, o de lo contrario todo el cálculo de OEE será inexacto. 

 

Fase 3: Captación de datos de Pérdidas

Aunque después de la segunda fase deberías tener datos suficientes para calcular tu puntuación OEE, no podrás aprovechar la OEE para mejorar la productividad de tu proceso si no mides la pérdida subyacente.

En esta fase, tendrás que medir dos métricas más: 

  • Recuento total: El número total de unidades producidas a lo largo del proceso de fabricación.
  • Tiempo de ejecución: la real tiempo de funcionamiento de la máquina durante el Tiempo de Producción Planificado
  1. Recuento total

El recuento total es necesario para medir la puntuación de Calidad OEE, en la que:

Índice de calidad= recuento bueno / recuento total

Puedes medir el Recuento Total directamente, por ejemplo, mediante observación manual o instalando los sensores adecuados. Para el cálculo manual, identifica y mide una restricción en la que entren todas las unidades producidas. O, si quieres aplicar el cálculo automatizado, puedes colocar un sensor antes de esta misma restricción.

Otra alternativa es medir el Recuento de Rechazos del mismo modo que se mide el Recuento de Bienes (consulta el apartado anterior). Luego, sólo tienes que sumar el Recuento de Rechazos al Recuento de Bienes para obtener el número del Recuento Total.

  1. Tiempo de ejecución

Podemos calcular el Tiempo de Ejecución restando el Tiempo de Parada del Tiempo de Producción Previsto.

Por lo tanto, necesitamos recoger los datos del Tiempo de Parada para calcular correctamente el Tiempo de Ejecución.

Detener el tiempo

El Tiempo de Parada se refiere a todos los casos en los que el proceso de fabricación está programado para funcionar (dentro del Tiempo de Producción Planificado) pero no está funcionando realmente debido a paradas planificadas (es decir, cambio, mantenimiento planificado) y paradas no planificadas (es decir, fallo del equipo).

Tendrás que establecer un sistema (manual o automatizado) para registrar con precisión el Tiempo de Parada. El método manual más sencillo para recopilar datos sobre el Tiempo de Parada es utilizar una hoja de control para registrar las horas de inicio y fin de cada parada. Alternativamente, puedes establecer un sistema automatizado de recogida de datos para registrar automáticamente cuándo deja de funcionar tu máquina.  

Es crucial recordar que, mientras que las Paradas Planificadas y No Planificadas se consideran Pérdidas de Disponibilidad, las Pequeñas Paradas se consideran Pérdidas de Rendimiento. Es importante decidir el umbral de tiempo entre ambas (cualquier parada inferior al umbral se considera Parada Pequeña y no debe registrarse como Tiempo de Parada.

Para los sistemas automatizados de recogida, un umbral de parada típico es de dos minutos, mientras que para los sistemas manuales es de cinco minutos.

  1. Establecer un sistema de Códigos de Razones

Para ayudarte a identificar con precisión las pérdidas subyacentes y mejorar tu OEE, es crucial recopilar información sobre por qué se producen las paradas no planificadas. 

Aquí es donde establecer un sistema de Códigos de Razón puede ayudarte. Y puedes hacerlo

  • Crea una lista de motivos de parada y asigna un código a cada uno.
  • Es mejor empezar poco a poco, con no más de diez códigos de razón
  • Para que tu lista sea pequeña, crea un código comodín para «Todos los demás motivos» 
  • Cada motivo debe ser claro y específico, y cada uno debe describir síntomas en lugar de causas subyacentes
  • Por el camino, elimina los motivos que no se utilicen con regularidad 
  • Añade nuevos motivos si «Todos los demás motivos» está entre tus cinco principales pérdidas
  1. Medir el tiempo de cambio

Para la mayoría de las plantas de fabricación, el Tiempo de Cambio es la causa más común de las Paradas Programadas, por lo que para mantener una medición precisa de tu OEE y de tus pérdidas, es importante medir el Tiempo de Cambio de forma coherente y precisa.

Para ello, debes establecer una política clara y coherente sobre cómo vas a medir el tiempo de cambio.

En general, tienes tres opciones principales:

  1. Primera parte buena. El tiempo transcurrido entre la última pieza/unidad buena producida antes de la puesta a punto y la primera pieza/unidad buena producida después de la puesta a punto.
  2. Buena Parte Constante. El tiempo transcurrido entre la última unidad buena producida antes de la puesta a punto y el primer caso de producción constante de piezas buenas (que cumplan las normas de calidad).
  3. A toda velocidad. De la última unidad buena producida a toda velocidad antes de la puesta a punto/cambio a la primera unidad buena producida a velocidad constante/consistente después de la puesta a punto.

 

Conclusión

A estas alturas, ya deberías tener claro el concepto de OEE, cómo calcular la OEE y cómo implantar la medición de la OEE en tu planta de fabricación. Con esta información, deberías poder empezar a aprovechar la OEE en tu empresa y mejorar tu productividad.  

Lo mejor es empezar poco a poco y medir primero la puntuación OEE en una sola máquina o línea, y luego puedes ir ampliando poco a poco hasta que, finalmente, puedas medir la OEE de todas las líneas de producción de tu empresa.

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