Qué es el OEE en la manufactura: la guía completa
El OEE, o Eficiencia General de los Equipos, es una de las métricas más importantes, si no la más importante, a medir cuando se trata de evaluar (y mejorar) la productividad de un proceso de manufactura.
En pocas palabras, el OEE mide el porcentaje de lo que es productivo dentro del tiempo de manufactura/producción, considerando tres componentes diferentes: Disponibilidad, Desempeño y Calidad.
Este artículo será una guía definitiva para comprender el OEE en el contexto de la manufactura. Al final de esta guía, habrás aprendido sobre:
- El concepto de OEE
- Los tres elementos diferentes del OEE: Disponibilidad, Desempeño y Calidad
- La fórmula para calcular el OEE
- Las Seis Grandes Pérdidas y cómo impactan el cálculo del OEE
- Cómo mejorar el puntaje de OEE
Y más.
Sin más preámbulo, comencemos esta guía de inmediato.
¿Qué es el OEE?
La Eficiencia General de los Equipos, u OEE, es un concepto desarrollado por Seiichi Nakajima en la década de 1960 como parte de la iniciativa de Mantenimiento Productivo Total (TPM).
El puntaje de OEE se expresa como un porcentaje de 0 % a 100 %. Un puntaje de OEE «perfecto» del 100 % significa que tu proceso de manufactura se desempeña:
- Lo más rápido teóricamente posible (puntaje de Desempeño del 100 %).
- Sin ningún tiempo de paro planeado/no planeado durante el tiempo de manufactura (puntaje de Disponibilidad del 100 %).
- Mientras produce solo unidades buenas (puntaje de Calidad del 100 %).
Medir el OEE nos dará conocimientos valiosos sobre tres cosas:
- La productividad, la eficiencia y, especialmente, la efectividad actual del proceso de manufactura
- Cualquier cuello de botella y pérdida de fondo (Seis Grandes Pérdidas)
- Cómo mejorar sistemáticamente el puntaje de OEE y tu proceso de manufactura en general
Dicho esto, podemos decir que el OEE es la métrica más importante a medir en la manufactura, que puede ayudarte a comparar tu progreso, identificar pérdidas de fondo y mejorar la productividad de cada equipo de manufactura. En la práctica, esto te ayudará a eliminar el desperdicio y mejorar la rentabilidad de tu proceso de manufactura.
Tres componentes del OEE
El OEE, en pocas palabras, mide cuánto del tiempo de producción tu línea de manufactura opera a su plena capacidad, considerando tres componentes diferentes: Disponibilidad, Desempeño y Calidad.
Al considerar estos tres componentes de fondo, obtenemos la fórmula de cálculo para el OEE:
OEE = Desempeño x Disponibilidad x Calidad
Ten en cuenta que hay un matiz único en esta fórmula. Si, supongamos, tienes un puntaje del 100 % en dos componentes (es decir, Disponibilidad y Desempeño), pero solo un puntaje del 80 % en el otro (es decir, Calidad), obtendrás un puntaje de OEE del 80 %.
Es decir, tener un puntaje de OEE alto (es decir, superior al «estándar de oro» del 85 %) puede ser más fácil de decir que de hacer.
Cada uno de los tres componentes del OEE describe áreas muy específicas del proceso de manufactura, por lo que puedes identificar cuellos de botella en cada componente y enfocarte en ellos para su optimización, lo que llevará a un aumento general de tu OEE.
A continuación, analizaremos cada uno de estos componentes uno por uno.
Desempeño del OEE
El puntaje de Desempeño en el OEE se refiere al porcentaje de tiempo en que el proceso de manufactura opera a su velocidad máxima teórica.
Dos de las Seis Grandes Pérdidas afectan el Desempeño:
- Ciclos Lentos: cualquier periodo en el que la máquina opera más lento que su velocidad máxima teórica, por ejemplo, debido al desgaste de la máquina o al uso de materiales de calidad inferior
- Paros Menores: cualquier paro por debajo de un umbral específico (los paros por encima de este umbral se consideran Pérdida de Disponibilidad) debido a razones como atascos de materiales, sobrecalentamiento, etc.
El tiempo restante después de restar todos los Ciclos Lentos y Paros Menores se llama Tiempo Neto de Operación.
Ejemplo de Desempeño
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 manufactura tiene un tiempo de producción ideal de 2 minutos por producto.
Si, en cambio, toma 500 minutos 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 entre el tiempo de operación real (500 minutos).
Puntaje de Desempeño = (2 x 240) / 500 = 96 %
Disponibilidad del OEE
La Disponibilidad se refiere al porcentaje de tiempo en que el equipo realmente opera durante el Tiempo de Producción Planeado.
La Disponibilidad también tiene en cuenta dos de las Seis Grandes Pérdidas:
- Paros Planeados: cualquier paro planeado más largo que el umbral que hemos comentado en la discusión de los Paros Menores. Por ejemplo, causado por mantenimiento planeado, tiempo de cambio de formato, calentamiento, etc.
- Paros No Planeados: cualquier paro de máquina no planeado más largo que el umbral que hemos comentado. Por ejemplo, causado por falla de equipos, materiales agotados, etc.
El tiempo real restante disponible después de restar los Paros Planeados y No Planeados se llama Tiempo de Operación.
Ejemplo de Disponibilidad
Usemos 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 descanso a lo largo del turno (Paros Planeados), y hay una instancia en la que la máquina se avería y no puede producir ninguna pantalla LCD durante 30 minutos.
Por lo tanto, tenemos un Tiempo de Operación de 480 minutos - 40 minutos - 30 minutos = 410 minutos.
Luego podemos calcular el puntaje de Disponibilidad tomando este Tiempo de Operación de 410 minutos y dividiendo este número entre el Tiempo de Producción Planeado de 480 minutos:
Puntaje de Disponibilidad = (480 - 40 - 30) / 480 = 83.84 %
Calidad del OEE
La Calidad en el OEE se refiere al porcentaje de unidades producidas que cumplen con las normas de calidad en comparación con el número total de unidades producidas.
El puntaje de Calidad se calcula simplemente tomando el Conteo Bueno (el número real de unidades que cumplen con las normas de calidad) y dividiendo el número entre el número total de unidades producidas (Conteo 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 (estado estacionario).
- Defectos de Producción: unidades defectuosas producidas después de haber alcanzado el tiempo de producción estable (estado estacionario).
El tiempo restante después de restar los Defectos de Arranque y los Defectos de Producción se llama Tiempo Plenamente Productivo.
Ejemplo de Calidad
De nuevo, usando el ejemplo de la fábrica de producción de LCD, el equipo de manufactura puede, en teoría, producir una pantalla cada dos minutos, y tenemos un tiempo de producción real de 410 minutos.
Esto nos dará un Conteo Total de 210 pantallas LCD producidas.
Supongamos que de estas 210 pantallas, 10 tienen píxeles muertos y no cumplieron con las normas de calidad acordadas. Por lo tanto, restamos las 10 pantallas del Conteo Total de 210 pantallas, obteniendo un Conteo Bueno de 200 pantallas.
Ahora podemos calcular el puntaje de Calidad dividiendo el Conteo Bueno de 200 pantallas entre el Conteo Total de 210 pantallas.
Puntaje de Calidad = 200 / 210 = 91.32 %
Ejemplo de puntaje de OEE
Ahora que tenemos los puntajes de Disponibilidad, Desempeño y Calidad para este ejemplo de fábrica de pantallas LCD, también podemos calcular el puntaje de OEE de este escenario.
Puntaje de OEE = Desempeño x Disponibilidad x Calidad
Puntaje de OEE = 96 % x 83.84 % x 91.32 % = 73.5 %
Como puedes ver, aunque la planta obtiene un puntaje relativamente alto en los tres componentes, el puntaje de OEE general es «solo» del 73.5 % debido a la naturaleza de la fórmula.
¿Cuál es el puntaje de OEE ideal?
Cada fábrica y cada proceso de manufactura es único, y no hay un solo puntaje de OEE ideal ni siquiera un estándar de OEE de la industria para cada industria que debas usar como referente.
Sin embargo, existe una noción popular de que el puntaje de OEE de clase mundial es del 85 %, que proviene —de nuevo— de Seiichi Nakajima en su libro de 1984 Introduction to TPM, en el que mencionó cuatro puntajes «de clase mundial»:
- 95 % para Desempeño
- 90 % para Disponibilidad
- 99 % para Calidad
- 85 % para OEE
Según Nakajima, estos son los puntajes mínimos a los que las empresas deberían aspirar, basados en su experiencia práctica en la industria automotriz japonesa de la década de 1970.
Sin embargo, no solo el panorama industrial ha cambiado drásticamente desde la década de 1970, sino que la realidad ahora es que la mayoría de las empresas de manufactura realmente buenas tienen puntajes de OEE de entre el 60 % y el 70 %.
Es decir, aunque puedes esforzarte por acercarte al puntaje de OEE de clase mundial del 85 %, podría no ser realista para la mayoría de las plantas de manufactura.
Otra consideración es que, incluso dentro de una sola fábrica con varias líneas, puede ser contraproducente establecer un único objetivo de puntaje de OEE. Incluso dos líneas de producción aparentemente idénticas pueden tener puntajes de OEE significativamente diferentes en distintas situaciones.
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 (especialmente pérdida de Disponibilidad debido a los cambios de formato), lo que resultará en un puntaje de OEE significativamente más bajo.
Entonces, ¿qué se recomienda? Por lo general, es mejor no enfocarse demasiado en un número fijo, sino en la capacidad de tu planta para mejorar tu puntaje actual.
Cómo establecer un objetivo de OEE
Entonces, ¿cómo debería tu planta de manufactura establecer un objetivo de OEE?
Tu puntaje de OEE ideal es uno que mejora de forma incremental.
Por ejemplo, si tu puntaje de OEE actual es del 65 %, entonces esfuérzate por tener un puntaje de OEE del 70 % en los próximos 3 meses y del 72 % en otros tres meses. Incluso si experimentas una ligera disminución en tu puntaje de OEE o en uno de los puntajes de Disponibilidad, Desempeño o Calidad, eso está perfectamente bien siempre y cuando puedas identificar la causa de fondo.
Comienza estableciendo un objetivo de OEE que impulse una mejora sólida e incremental para tu proceso de manufactura, y luego establece objetivos ambiciosos alcanzables, preferiblemente dentro de tres meses o un trimestre.
Por lo general, es mejor evitar comparar tu proceso de manufactura con otras fábricas, así como con referentes externos de OEE.
Tu planta y tu proceso de manufactura son únicos, así que solo hay un objetivo de OEE que realmente importa: el objetivo que impulsará la mejora de tu proceso de manufactura y tu productividad.
Implementación de un proyecto de OEE: cómo medir el OEE de forma efectiva
Si bien cada proceso de manufactura es único y, por lo tanto, requerirá enfoques únicos para medir e implementar el OEE, generalmente podemos dividir la implementación del proyecto de OEE en tres fases clave:
- Establecer las bases. Definir el proyecto y las decisiones clave antes de comenzar el proyecto de OEE.
- Captar los datos de OEE. Configurar sensores y software de OEE para captar todo lo que necesitas para calcular tu puntaje de OEE.
- Captar los datos de pérdida. Establecer un sistema para medir las Seis Grandes Pérdidas y sus respectivos impactos en los factores de Disponibilidad, Desempeño y Calidad.
A continuación, analizaremos estas fases una por una.
Fase 1: establecer las bases
Esta primera fase se trata de la preparación.
Qué tan bien establezcas estas bases para tu proyecto de OEE hará, en última instancia, el éxito o el fracaso de la iniciativa de OEE, así que no subestimes la importancia de esta fase.
Para arrancar tu proyecto, por lo general es mejor comenzar en pequeño, a menos que tengas un área muy específica en tu proceso que te gustaría medir para el OEE de inmediato.
Idealmente, encuentra una sola línea de producción o, si es posible, una sola máquina para comenzar y expandirte a partir de ella como base de éxito. No querrías medir demasiadas máquinas o procesos en tu iniciativa inicial de OEE, o de lo contrario podrías confundirte debido a información contradictoria y perder el enfoque en áreas que por lo demás son críticas.
Trata de encontrar una máquina o línea de producción que pueda involucrar o interesar a tus operadores para arrancar tu implementación de OEE, preferiblemente una máquina que produzca solo un tipo de unidad. Si no es posible, entonces elige una máquina que produzca varias unidades con el mismo tiempo de ciclo.
Identifica los cuellos de botella
Para ser efectivo, deberías medir el OEE en el paso que es el cuello de botella (restricción) de tu proceso de manufactura.
Un cuello de botella es un solo paso en el proceso (o una máquina completa) que limita el rendimiento del proceso por alguna razón. La idea es que reducir/eliminar los cuellos de botella mejorará la productividad de tu proceso general.
En el camino, el cuello de botella y la restricción pueden desplazarse después de que hayas mejorado una restricción o reducido un cuello de botella. En este caso, mueve la medición de OEE a la nueva restricción y repite el proceso.
Elige el método de medición ideal
Dependiendo de la complejidad de tu proceso de manufactura y otros factores, puedes elegir medir el OEE con métodos manuales o automatizados.
Si esta es tu primera medición, recomendamos comenzar con la medición manual de OEE. Hacerlo también te ayudará a aprender más sobre el OEE en la práctica, lo cual ayudará mucho a largo plazo.
Más adelante, una vez que tengas una mejor comprensión del OEE, puedes automatizar el proceso de medición y recopilación de datos para ahorrar tiempo/recursos y mejorar la precisión. En el camino, también querrás expandir la medición para dar seguimiento más allá del OEE simple, como dar seguimiento a las Seis Grandes Pérdidas de fondo.
Fase 2: captar los datos de OEE
Captar los datos de OEE es en realidad bastante simple en teoría, ya que solo implica tres métricas clave a medir:
- Tiempo de Ciclo Ideal. El tiempo teórico más rápido para que una máquina produzca una sola unidad.
- Conteo Bueno. La cantidad de unidades buenas/no defectuosas producidas.
- Tiempo de Producción Planeado. El tiempo durante el cual la máquina está programada para producción.
Para analizarlas una por una:
- Tiempo de Ciclo Ideal
Medir el Tiempo de Ciclo Ideal puede ser complicado en la práctica, y un error muy común es usar los números incorrectos de Tiempo de Ciclo Ideal en los cálculos de OEE, sesgando el puntaje real y generando confusión en su lugar.
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 tanto honesto como preciso para el momento en que se midió. Es decir, incluso si el proceso actualmente opera de una forma no óptima por alguna razón, es importante reportar el número honesto.
Si bien hay muchos métodos diferentes que puedes usar 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/el equipo.
- Recopilación manual de datos: medir manualmente la velocidad absolutamente más rápida que el equipo puede lograr en la situación/el entorno actual
- Conteo Bueno
El Conteo Bueno se refiere al número total de unidades producidas que están libres de defectos. Las unidades que necesitan retrabajarse (incluso si es un retrabajo muy simple) de cualquier manera no deben incluirse en el cálculo del Conteo Bueno.
Puedes calcular el Conteo Bueno de forma manual (es decir, con observaciones manuales) o con métodos automatizados (es decir, configurando sensores). En ambos métodos, debes tener cuidado y enfocarte en la precisión a toda costa.
En la medición manual, mide inmediatamente después de una restricción que cuente de forma precisa y confiable solo las unidades buenas.
Por otro lado, en una medición automatizada, coloca el sensor inmediatamente después de una restricción que se active con precisión solo para las unidades buenas.
- Tiempo de Producción Planeado
De nuevo, el Tiempo de Producción Planeado es el tiempo total durante el cual una máquina/un equipo está programado para producción.
Una consideración importante al medir el Tiempo de Producción Planeado es decidir si ciertos tipos de Paros Planeados se excluirán del cálculo de OEE, por ejemplo, si se excluirán los descansos y ciertas reuniones.
De nuevo, al recopilar y medir los datos de OEE, es importante ser honesto y siempre esforzarse por la precisión, incluso cuando la recopilación de datos sea desafiante o difícil, o de lo contrario todo el cálculo de OEE será impreciso.
Fase 3: captar los datos de pérdida
Si bien después de la segunda fase deberías tener suficientes datos para calcular tu puntaje de OEE, no podrás aprovechar el OEE para mejorar la productividad de tu proceso si no mides la pérdida de fondo.
En esta fase, necesitarás medir dos métricas más:
- Conteo Total: el número total de unidades producidas a lo largo del proceso de manufactura
- Tiempo de Operación: la cantidad real de tiempo que la máquina opera a lo largo del Tiempo de Producción Planeado
- Conteo Total
El Conteo Total se requiere para medir el puntaje de Calidad del OEE, en el cual:
Puntaje de Calidad = Conteo Bueno / Conteo Total
Puedes medir el Conteo Total directamente, por ejemplo, mediante la observación manual o instalando los sensores apropiados. Para el cálculo manual, identifica y mide una restricción a la que lleguen todas las unidades producidas. O, si deseas implementar el cálculo automatizado, puedes colocar un sensor antes de esta misma restricción.
Otra alternativa es medir el Conteo de Rechazos de la misma manera en que mides el Conteo Bueno (consulta la sección anterior). Luego, simplemente puedes sumar el Conteo de Rechazos al Conteo Bueno para obtener el número del Conteo Total.
- Tiempo de Operación
Podemos calcular el Tiempo de Operación restando el Tiempo de Paro del Tiempo de Producción Planeado.
Por lo tanto, necesitamos recopilar datos del Tiempo de Paro para calcular correctamente el Tiempo de Operación.
Tiempo de Paro
El Tiempo de Paro se refiere a todas las instancias en las que el proceso de manufactura está programado para operar (dentro del Tiempo de Producción Planeado) pero en realidad no está operando debido a paros planeados (es decir, cambio de formato, mantenimiento planeado) y paros no planeados (es decir, falla de equipos).
Necesitarás establecer un sistema (ya sea manual o automatizado) para registrar el Tiempo de Paro con precisión. El método manual más simple para recopilar datos del Tiempo de Paro es usar una hoja de verificación para registrar las horas de inicio y fin de cada paro. Alternativamente, puedes establecer un sistema de recopilación de datos automatizado para registrar automáticamente cuándo tu máquina deja de funcionar.
Es fundamental recordar que, si bien los Paros Planeados y No Planeados se consideran Pérdidas de Disponibilidad, los Paros Menores se consideran Pérdidas de Desempeño. Es importante decidir el umbral de tiempo entre ambos (cualquier paro más corto que el umbral se considera un Paro Menor y no debería registrarse como Tiempo de Paro).
Para los sistemas de recopilación automatizados, un umbral de paro típico es de dos minutos, mientras que para los sistemas manuales es de cinco minutos.
- Establecer un sistema de Códigos de Razón
Para ayudarte a identificar con precisión las pérdidas de fondo y mejorar tu OEE, es fundamental recopilar conocimientos sobre por qué ocurren los Paros No Planeados.
Aquí es donde establecer un sistema de Códigos de Razón puede ayudarte. Y puedes hacerlo mediante:
- Crea una lista de razones de paro y asigna un código para cada una.
- Es mejor comenzar en pequeño, con no más de diez códigos de razón
- Para mantener tu lista pequeña, crea un código general para «Todas las demás razones»
- Cada razón debe ser clara y específica, y cada una debe describir síntomas en lugar de causas de fondo
- En el camino, elimina las razones que no se usan regularmente
- Agrega nuevas razones si «Todas las demás razones» está entre tus cinco principales pérdidas
- Medir el Tiempo de Cambio de Formato
Para la mayoría de las plantas de manufactura, el Tiempo de Cambio de Formato es la causa más común de los Paros Planeados, así que para mantener una medición precisa de tu OEE y tus pérdidas, es importante medir el Tiempo de Cambio de Formato de forma consistente y precisa.
Para hacerlo, deberías establecer una política clara y consistente sobre cómo vas a medir el Tiempo de Cambio de Formato.
En general, tienes tres opciones principales:
- Primera Pieza Buena. El tiempo entre la última unidad/pieza buena producida antes de la configuración y la primera pieza/unidad buena producida después de la configuración.
- Pieza Buena Consistente. El tiempo entre la última unidad buena producida antes de la configuración y la primera instancia de producción estable de piezas buenas (que cumplen con las normas de calidad).
- Velocidad Plena. La última unidad buena producida a velocidad plena antes de la configuración/el cambio de formato hasta la primera unidad buena producida a velocidad estable/consistente después de la configuración.
Conclusión
A estas alturas, deberías tener una comprensión clara del concepto de OEE, cómo calcular el OEE y cómo implementar la medición de OEE en tu planta de manufactura. Con esta información, deberías poder comenzar a aprovechar el OEE en tu negocio y mejorar tu productividad.
Es mejor comenzar en pequeño y medir primero el puntaje de OEE en una sola máquina o línea, y luego puedes expandirte poco a poco hasta que, eventualmente, puedas medir el OEE de cada línea de producción de tu empresa.
