Las fórmulas de OEE que necesitas conocer
A pesar de ser la métrica más importante cuando se trata de medir la productividad de manufactura, todavía hay muchas ideas erróneas sobre cómo observar y calcular el OEE (Eficiencia General de los Equipos).
En este artículo, analizaremos fórmulas importantes de OEE para calcularlo, así como sus aplicaciones. También aprenderemos cómo medir regularmente el OEE puede ayudar a mejorar el OEE y la productividad.
Al final de este artículo, habrás aprendido sobre:
- El concepto y la definición de OEE
- Tres componentes diferentes del OEE y cómo calcular cada uno
- La fórmula para calcular el OEE
- Un ejemplo de cálculo de OEE
- Por qué es importante monitorear regularmente el OEE para mejorar la productividad
- Mejores prácticas sobre cómo aumentar el OEE
Comencemos desde lo básico: qué es el OEE
¿Qué es el OEE?
El OEE, que significa Eficiencia General de los Equipos, es una métrica usada para medir qué tan efectivamente se ejecuta un proceso de manufactura en comparación con su pleno potencial durante su Tiempo de Producción Planeado.
El término OEE fue acuñado por Seiichi Nakajima como parte de su metodología TPM (Mantenimiento Productivo Total). El OEE identifica el porcentaje del tiempo de manufactura que es productivo, considerando tres elementos diferentes: disponibilidad, desempeño y calidad.
Un puntaje de OEE del 100 % significa que el proceso de manufactura opera sin interrupción durante todo el Tiempo de Producción Planeado (100 % de disponibilidad), constantemente a su velocidad máxima teórica (100 % de desempeño), y solo produce productos/piezas buenos y no defectuosos (100 % de calidad).
Las fábricas y cualquier empresa con procesos de manufactura deberían esforzarse por medir regularmente su OEE (idealmente en tiempo real), siendo el OEE la métrica estándar de oro para comparar el progreso del proceso de manufactura, identificar pérdidas, reducir/eliminar el desperdicio y mejorar la productividad de los equipos de manufactura.
Al medir el OEE y las pérdidas de fondo, la empresa puede reunir conocimientos valiosos sobre cómo mejorar su proceso de manufactura para que sea más efectivo, eficiente y productivo.
Cómo calcular el OEE
El OEE de un proceso de manufactura se calcula como el producto de sus tres componentes clave: Disponibilidad, Desempeño y Calidad, con la siguiente fórmula:
OEE = Disponibilidad x Desempeño x Calidad
Donde:
- Disponibilidad: el porcentaje de tiempo en que el equipo está disponible para operar en comparación con el Tiempo de Producción Planeado. Una Disponibilidad del 100 % significa que el equipo siempre está disponible durante todo el tiempo programado para operar.
- Desempeño: la velocidad a la que opera el equipo, como porcentaje de su velocidad máxima teórica. Un Desempeño del 100 % significa que la máquina opera de forma consistente a su velocidad máxima durante todo el Tiempo de Producción Planeado.
- Calidad: el porcentaje de Unidades Buenas producidas en comparación con las Unidades Totales producidas. Un puntaje de Calidad del 100 % significa que el proceso de manufactura solo produce unidades buenas/no defectuosas.
A continuación, analizaremos las fórmulas para calcular cada uno de estos componentes, comenzando por el puntaje de Disponibilidad.
Calcular el puntaje de Disponibilidad
La Disponibilidad se ve afectada por dos tipos de pérdidas: Paros Planeados y Paros No Planeados
Los Paros Planeados son cualquier periodo significativo de paro en el que el equipo deja de operar debido a una razón planeada, como cambios de formato, inspecciones de calidad, mantenimiento planeado o ajustes.
Los Paros No Planeados son cualquier paro significativo en el que el equipo está programado para producción pero no está operando debido a algún tipo de falla del equipo (es decir, averías, escasez de materiales, etc.)
Dicho esto, el puntaje de Disponibilidad se puede calcular con la siguiente fórmula:
Disponibilidad = Tiempo de Producción Real / Tiempo de Producción Potencial
Por ejemplo:
Una máquina está programada para operar durante un turno completo (8 horas). Hay dos instancias de mantenimiento planeado, cada una de 30 minutos, y hay un total de 55 minutos de paro debido a una falla de la máquina.
A partir del ejemplo anterior, podemos identificar las siguientes variables:
- Tiempo de Producción Potencial: se refiere al tiempo total que el turno estaba programado para operar, que es de 8 horas o 480 minutos
- Paros Planeados: 2 x 30 minutos, o 60 minutos en total
- Paros No Planeados: un total de 55 minutos
- Tiempo de Producción Real = Tiempo de Producción Potencial - Paros Planeados - Paros No Planeados = 480 - 55 - 60 = 365 minutos
Disponibilidad = 365 minutos / 480 minutos = 76.04 %
Calcular el puntaje de Desempeño
El Desempeño también se ve afectado por dos tipos de pérdidas: Paros Menores y Ciclos Lentos.
Puede ser difícil diferenciar los Paros Menores de los Paros Planeados/No Planeados (que son pérdidas de Disponibilidad), así que es importante decidir un umbral claro para diferenciar ambos. Por ejemplo, la empresa puede decidir que cualquier paro que ocurra en menos de 5 minutos se considera un Paro Menor, y los que duran más de 5 minutos son Paros Planeados o No Planeados.
Las posibles causas de los Paros Menores incluyen materiales atascados, limpieza rápida, sensores bloqueados/desalineados, y más.
Los Ciclos Lentos, por otro lado, son situaciones en las que el equipo opera más lento que su Tiempo de Ciclo Ideal (el tiempo máximo teórico que un equipo requiere para fabricar una unidad). Los Ciclos Lentos pueden deberse a diversas razones, incluyendo, entre otras, malas condiciones ambientales, error del operador, lubricación deficiente, materiales de calidad inferior usados, etc.
Dicho esto, el Desempeño se puede calcular con la siguiente fórmula:
Desempeño = Producción Real / Producción Teórica
Por ejemplo:
La máquina tiene un Tiempo de Ciclo Ideal de 10 segundos (es decir, puede producir 6 unidades por minuto) y tiene un tiempo de producción real (el mismo que en el ejemplo anterior) de 365 minutos. Durante estos 365 minutos de tiempo de producción real, la máquina produce 2083 unidades.
Por lo tanto, podemos obtener las siguientes variables:
- Producción Teórica = Tiempo de Producción Real/ Tiempo de Ciclo Ideal = 21 900 segundos / 10 segundos = 2190 unidades
- Producción Real = 2083 unidades
Por lo tanto:
Desempeño = 2083 / 2190 = 95.11 %
Calcular el puntaje de Calidad
El puntaje de Calidad se ve afectado por dos tipos de pérdidas: Rechazos de Producción y Rechazos de Arranque.
Todo equipo requiere un periodo de arranque (o calentamiento). Las unidades defectuosas producidas desde el periodo de arranque hasta que se alcanza el periodo de producción estable se llaman Rechazos de Arranque.
Los Rechazos de Arranque se deben a un arranque (cambio de formato) subóptimo, una configuración incorrecta o ciclos de calentamiento largos. También hay máquinas que naturalmente generan desperdicio después del arranque.
Por otro lado, los Rechazos de Producción son cualquier unidad defectuosa producida durante el tiempo de producción estable. Las razones comunes de los Rechazos de Producción incluyen errores del operador, caducidad de los materiales o configuraciones incorrectas del equipo.
El puntaje de Calidad se puede calcular con la siguiente fórmula:
Calidad = Producción de Unidades Buenas / Producción Real
Continuando con el mismo ejemplo que hemos usado anteriormente:
El número total de piezas producidas durante este turno es de 2083 unidades, que incluyen tanto unidades buenas como malas. De estas, el número de unidades declaradas como rechazos es 103.
Así, podemos determinar lo siguiente:
- La Producción Total durante este turno es de 2083 unidades
- Producción de Unidades Buenas: el número real de piezas buenas producidas es 2083 - 103, es decir, 1980 unidades
Entonces,
Calidad = 1980 / 2083 = 95.05 %
Calcular la Eficiencia General de los Equipos
Ahora que tenemos cada uno de los puntajes de Disponibilidad, Desempeño y Calidad, finalmente podemos calcular el puntaje de OEE de la siguiente manera:
OEE = Puntaje de Disponibilidad x Puntaje de Desempeño x Puntaje de Calidad
O también podemos usar la fórmula más detallada de la siguiente manera:
OEE = (Tiempo de Producción / Tiempo de Producción Potencial) x (Producción Real / Producción Teórica) x (Producción de Unidades Buenas / Producción Real)
OEE = 76.04 % x 95.11 % x 95.05 %
Dado que los porcentajes no se pueden multiplicar, debemos convertir cada puntaje porcentual a decimal, así que:
OEE = 0.7604 x 0.9511 x 0.9505
OEE = 0.6874
OEE = 68.74 %
¿Qué es un buen puntaje de OEE?
El estándar de oro teórico para un buen puntaje de OEE se cita como el 85 %, y a menudo se considera OEE «de clase mundial».
Sin embargo, quienes han monitoreado su OEE regularmente durante bastante tiempo pronto aprenderán que aspirar a este puntaje de OEE de clase mundial del 85 % no siempre es realista y, de hecho, puede ser contraproducente.
¿Por qué es así?
Volvamos a la fórmula básica para calcular el OEE, que es:
OEE = Disponibilidad x Desempeño x Calidad
Lo curioso de esta fórmula es que, incluso si un proceso de manufactura obtiene un 90 % en cada uno de Disponibilidad, Desempeño y Calidad, solo obtendría 72.9 % en OEE, todavía lejos del puntaje «objetivo» del 85 %.
De hecho, el puntaje promedio para la mayoría de las fábricas en todo el mundo —incluidas algunas realmente buenas— es «solo» de entre el 60 % y el 70 %.
En cambio, al decidir un objetivo para el puntaje de OEE, es mejor no enfocarse en un número arbitrario, sino más bien en mejorar de forma consistente.
Monitorea tu puntaje de OEE actual y trata de mejorar incremental pero constantemente a partir de este puntaje. Establece objetivos que sean realistas y significativos para tu negocio; cada hito incremental debería ser alcanzable cada par de meses, no tan pronto como para parecer insignificante, pero no tan tarde como para que pierdas el involucramiento de tu equipo.
Sin embargo, a lo largo de este proceso incremental, es importante ser honesto. Es decir, incluso si tu puntaje de OEE actual real es decepcionante, no te desanimes demasiado, y peor aún, no intentes ocultarlo. Ve tu estado actual de OEE como una oportunidad para mejorar
Usar el OEE como herramienta para mejorar la productividad: implementación
Es fácil caer en la tentación de ver el OEE como una métrica vanidosa y perder de vista por qué deberíamos medirlo en primer lugar.
Monitorear el puntaje de OEE por sí solo no es realmente muy útil para mejorar la productividad. En cambio, deberíamos enfocarnos menos en el puntaje de OEE y más en corregir las pérdidas de OEE de fondo.
El OEE puede ser una poderosa herramienta analítica de alto nivel al desglosarlo en sus tres componentes de fondo: Disponibilidad, Desempeño y Calidad.
Sin embargo, conocer los puntajes de cada uno de estos componentes por sí solo no te dirá mucho sobre lo que necesitas hacer para mejorar el OEE. En cambio, el verdadero valor del OEE proviene de la capacidad de actuar sobre las pérdidas de fondo de cada componente: Pérdidas de Disponibilidad, Pérdidas de Desempeño y Pérdidas de Calidad.
Cada componente tiene dos tipos de pérdidas principales (lo que da un total de seis pérdidas), por lo que a menudo se les llama las Seis Grandes Pérdidas.
Pérdida de OEEFuente de la pérdidaPérdidas de DisponibilidadParos No Planeados (paro)Paros Planeados (cambios de formato)Pérdidas de DesempeñoCiclos LentosParos MenoresPérdidas de CalidadRechazos de ArranqueRechazos de Producción
A continuación, analizaremos cada una de estas Seis Pérdidas una por una y daremos algunos ejemplos de acciones que puedes implementar para eliminar cada pérdida.
1. Pérdida de Disponibilidad: Paros No Planeados
Un Paro No Planeado se refiere a un periodo de tiempo por encima de un umbral determinado en el que el equipo está programado para producción pero no está operando debido a una razón no planeada.
Tener este umbral es importante, ya que necesitaremos diferenciar entre los Paros No Planeados/Planeados, que son pérdidas de Disponibilidad, y los Paros Menores, que son Pérdidas de Desempeño. Un paro más corto que este umbral es un Paro Menor.
Los Paros No Planeados típicamente ocurren debido a distintos tipos de fallas de equipos, como averías, fallas de herramental, etc. Sin embargo, los errores del operador (o la falta de operadores) y la falta de materiales también son causas comunes de los Paros No Planeados.
La forma más efectiva de minimizar los Paros No Planeados es dar seguimiento a las razones de fondo para poder corregir cada una respectivamente. Un método común es asignar Códigos de Razón para las distintas causas de paro y monitorear la ocurrencia de cada Código.
2. Pérdida de Disponibilidad: Paros Planeados
Las causas más comunes de los Paros Planeados son los cambios de formato (o configuraciones) u otros tipos de ajustes de equipos (ajustes de herramental, limpieza regular, tiempo de calentamiento, inspecciones de calidad, etc.)
Los cambios de formato (o configuraciones) típicamente son la mayor fuente de Paros Planeados, y uno de los métodos más efectivos para abordar los Paros Planeados es implementar el SMED (Cambio de Matriz en un Solo Dígito de Minutos).
3. Pérdida de Desempeño: Ciclos Lentos
Los Ciclos Lentos se refieren al tiempo en que el equipo opera más lento que su Tiempo de Ciclo Ideal, donde el Tiempo de Ciclo Ideal es el tiempo teórico más rápido en que el equipo puede fabricar una unidad.
Algunas de las razones más comunes de los Ciclos Lentos son:
- Acumulación de suciedad/residuos
- Desgaste
- Lubricación deficiente
- Materiales de mala calidad usados
- Condiciones ambientales
- Errores del operador
- Arranques más largos/demasiado frecuentes
Garantizar que el equipo, el operador y el entorno estén en condiciones óptimas es la clave para minimizar los Ciclos Lentos.
4. Pérdida de Desempeño: Paros Menores
Los Paros Menores representan el tiempo en que el equipo experimenta un paro durante un periodo corto, por debajo del umbral acordado.
Algunas razones comunes de los Paros Menores son los atascos de materiales, el flujo de manufactura obstruido, las configuraciones incorrectas, los sensores bloqueados, etc.
Identificar la causa de fondo de los Paros Menores es fundamental para mejorar el Puntaje de Desempeño.
5. Pérdida de Calidad: Rechazos de Arranque
Representa las unidades defectuosas producidas desde el arranque del equipo hasta que se alcanza el estado de producción estable.
Las causas de fondo comunes de los Rechazos de Arranque incluyen configuraciones incorrectas y un arranque no óptimo. Sin embargo, hay máquinas que naturalmente generan desperdicio durante el periodo de arranque/calentamiento.
6. Pérdida de Calidad: Rechazos de Producción
Unidades defectuosas producidas durante el periodo de producción estable.
Ejemplos de razones comunes de los Rechazos de Producción incluyen configuraciones incorrectas, errores del operador, caducidad de materiales, etc.
Por qué es fundamental monitorear el OEE para mejorar la productividad
Como podemos ver al estudiar las fórmulas para calcular el OEE anteriores, el OEE es en realidad una métrica holística que combina las mediciones de disponibilidad, desempeño y calidad de producción; los tres son los elementos más importantes de la productividad de manufactura.
Dicho esto, monitorear el OEE brindará los siguientes beneficios:
- Permitirte identificar y priorizar problemas rápidamente
Al monitorear regularmente el OEE en tiempo real, puedes identificar rápidamente cualquier pérdida y condición que pueda reducir tu OEE y desempeño general, para que puedas resolver esta situación más rápido. Al medir los tres componentes diferentes del OEE, también puedes identificar múltiples pérdidas en múltiples áreas, lo que te permite priorizar los problemas más críticos que exigen atención inmediata. Por ejemplo, si identificaste que estás usando material de calidad inferior que puede reducir significativamente la calidad de tu producto, entonces puede requerir atención más inmediata que cuando identificaste que una máquina experimenta ciclos lentos una vez por turno.
- Mejorar la transparencia y la responsabilidad de tu equipo
No olvides que los factores humanos también pueden desempeñar un papel significativo en tu productividad de manufactura. El monitoreo en tiempo real de tu OEE te permitirá monitorear fácilmente lo que sucede con tu equipo en el momento, incluidos los errores del operador. Esto mejorará la transparencia de todo tu proceso de manufactura mientras, al mismo tiempo, mantiene a los miembros de tu equipo responsables de mejorar el OEE y la productividad general.
- Corrige los problemas de calidad lo antes posible
Al monitorear tu OEE, no tienes que esperar hasta el final de tu línea de producción para identificar las pérdidas de calidad. Al utilizar sensores y otros medios, puedes recibir una notificación cuando haya alguna desviación de calidad en tu proceso de manufactura tan pronto como ocurra. Esto en última instancia te permitirá corregir cualquier pérdida de calidad lo antes posible y mejorar tu OEE en el proceso. Sin mencionar que, al corregir las desviaciones de calidad de inmediato, puedes mantener contentos a tus clientes al obtener siempre la calidad que esperan de tus productos.
- Optimiza el desempeño de manufactura
El monitoreo en tiempo real es la mejor forma de mejorar el componente de desempeño de tu OEE. Al conocer cómo opera tu máquina en tiempo real y monitorear su desempeño, puedes resolver cualquier problema y eliminar los cuellos de botella lo antes posible. De esta forma, puedes mantener tu proceso de manufactura operando a su nivel óptimo de forma consistente.
- Habilitar el mantenimiento preventivo
El monitoreo en tiempo real te permite realizar mantenimiento preventivo basado en condición en tus equipos y activos de manufactura para minimizar los paros. Cuando, por ejemplo, tus sensores identifican posibles problemas emergentes, puedes realizar un mantenimiento rápido antes de que la máquina se ralentice, o peor aún, falle. El mantenimiento preventivo mejorará especialmente el componente de disponibilidad de tu OEE.
Conclusión
Arriba, hemos comentado las fórmulas importantes que deberías conocer para calcular el OEE, así como las mejores prácticas y consejos sobre cómo mejorar incrementalmente tu puntaje de OEE.
Sin embargo, es importante no quedarte demasiado atrapado en los detalles técnicos del OEE, sino que deberías concentrarte en lograr una mejora incremental y corregir los problemas de fondo que afectan tu OEE.
