O Que é OEE na Manufatura: O Guia Completo

O OEE, ou Eficiência Geral do Equipamento, é uma das, senão a mais importante métrica a ser medida quando se trata de avaliar (e melhorar) a produtividade de um processo de manufatura.

Em resumo, o OEE mede a porcentagem do que é produtivo dentro do tempo de manufatura/produção, considerando três componentes distintos: Disponibilidade, Desempenho e Qualidade.

Este artigo será um guia definitivo para entender o OEE no contexto da manufatura. Ao final deste guia, você terá aprendido sobre:

• O conceito de OEE
• Três elementos distintos do OEE: Disponibilidade, Desempenho e Qualidade
• A fórmula para calcular o OEE
• As 6 Grandes Perdas e como elas impactam o cálculo do OEE
• Como melhorar a pontuação de OEE

E mais.

Sem mais delongas, vamos começar este guia agora mesmo.

O Que é OEE?

A Eficiência Geral do Equipamento, ou OEE, é um conceito desenvolvido por Seiichi Nakajima na década de 1960, como parte da iniciativa de Manutenção Produtiva Total (TPM).

A pontuação de OEE é expressa como uma porcentagem de 0% a 100%. Uma pontuação de OEE "perfeita" de 100% significa que seu processo de manufatura está se desempenhando:

• O mais rápido teoricamente possível (pontuação de Desempenho de 100%).
• Sem nenhum tempo de parada planejado/não planejado durante o tempo de manufatura (pontuação de Disponibilidade de 100%).
• Enquanto produz apenas unidades boas (pontuação de Qualidade de 100%).

Medir o OEE nos dará insights valiosos sobre três coisas:

1. A produtividade, eficiência e, especialmente, eficácia atual do processo de manufatura
2. Quaisquer gargalos e perdas subjacentes (6 Grandes Perdas)
3. Como melhorar sistematicamente a pontuação de OEE e seu processo de manufatura em geral

Dito isso, podemos dizer que o OEE é a métrica mais importante a ser medida na manufatura, que pode ajudá-lo a fazer benchmark do seu progresso, identificar perdas subjacentes e melhorar a produtividade de cada equipamento de manufatura. Na prática, isso o ajudará a eliminar o desperdício e melhorar a lucratividade do seu processo de manufatura.

Três Componentes do OEE

O OEE, em resumo, mede quanto do tempo de produção sua linha de manufatura está operando em sua capacidade máxima, considerando três componentes distintos: Disponibilidade, Desempenho e Qualidade.

Ao considerar esses três componentes subjacentes, chegamos à fórmula de cálculo do OEE:

OEE= Desempenho x Disponibilidade x Qualidade

Tenha em mente que há uma nuance única nessa fórmula. Se, suponha, você tiver uma pontuação de 100% para dois componentes (ou seja, Disponibilidade e Desempenho), mas apenas 80% para o outro (ou seja, Qualidade), você obterá uma pontuação de OEE de 80%.

Ou seja, ter uma pontuação de OEE alta (ou seja, acima do padrão-ouro de 85%) pode ser mais fácil dizer do que fazer.

Cada um dos três componentes do OEE descreve áreas muito específicas do processo de manufatura, para que você possa identificar gargalos em cada componente e direcioná-los para otimização, o que levará a um aumento geral no seu OEE.

Abaixo, discutiremos cada um desses componentes um por um.

Desempenho do OEE

A pontuação de Desempenho no OEE se refere à porcentagem de tempo em que o processo de manufatura está em sua velocidade máxima teórica.

Duas das 6 Grandes Perdas afetam o Desempenho:

• Ciclos Lentos: qualquer período em que a máquina esteja operando mais devagar do que sua velocidade máxima teórica, por exemplo, devido ao desgaste da máquina ou ao uso de materiais abaixo do padrão
• Paradas Pequenas: qualquer tempo de parada abaixo de um limite específico (os tempos de parada acima desse limite são considerados Perda de Disponibilidade), devido a motivos como atolamentos de material, superaquecimento, e assim por diante.

O tempo restante, após subtrair todos os Ciclos Lentos e Paradas Pequenas, é chamado de Tempo de Operação Líquido.

Exemplo de Desempenho

Vamos supor que uma planta de fabricação de telas LCD possa produzir - em teoria - 240 telas LCD por turno; cada turno tem 8 horas (480 minutos) de duração. Ou seja, o processo de manufatura tem um tempo de produção ideal de 2 minutos por produto.

Se, em vez disso, levar 500 minutos para realmente produzir as 240 telas LCD, tomaríamos o tempo de produção ideal de uma tela (2 minutos) multiplicado pelo número total de telas que precisamos produzir (240), e dividiríamos o número pelo tempo de operação real (500 minutos).

Pontuação de Desempenho = (2 x 240) / 500 = 96%

Disponibilidade do OEE

A Disponibilidade se refere à porcentagem de tempo em que o equipamento realmente opera durante o Tempo de Produção Planejado.

A Disponibilidade também leva em conta duas das 6 Grandes Perdas:

• Paradas Planejadas: qualquer tempo de parada planejado mais longo que o limite que discutimos na discussão das Paradas Pequenas. Por exemplo, causado por manutenção planejada, tempo de troca de formato, aquecimento, etc.
• Paradas Não Planejadas: qualquer tempo de parada de máquina não planejado mais longo que o limite que discutimos. Por exemplo, causado por falha de equipamento, materiais esgotados, etc.

O tempo real restante disponível após subtrair as Paradas Planejadas e Não Planejadas é chamado de Tempo de Operação.

Exemplo de Disponibilidade

Vamos usar o mesmo exemplo da fábrica de telas LCD aqui. Vamos supor que, no turno de 8 horas, haja um total de 40 minutos de pausa ao longo do turno (Paradas Planejadas), e haja uma instância em que a máquina quebra e não consegue produzir nenhuma tela LCD por 30 minutos.

Assim, temos um Tempo de Operação de 480 minutos - 40 minutos - 30 minutos = 410 minutos.

Então podemos calcular a pontuação de Disponibilidade tomando esse Tempo de Operação de 410 minutos e dividindo esse número pelo Tempo de Produção Planejado de 480 minutos:

Pontuação de Disponibilidade = (480 - 40 - 30) / 480 = 83,84%

Qualidade do OEE

A Qualidade no OEE se refere à porcentagem de unidades produzidas que atendem aos padrões de qualidade, em comparação com o número total de unidades produzidas.

A pontuação de Qualidade é calculada simplesmente tomando a Contagem Boa (o número real de unidades que atendem aos padrões de qualidade) e dividindo o número pelo número total de unidades produzidas (Contagem Total).

A Qualidade também leva em conta duas das 6 Grandes Perdas:

• Defeitos de Partida: unidades defeituosas produzidas entre o tempo de partida/aquecimento da máquina e o tempo de produção estável (em regime permanente).
• Defeitos de Produção: unidades defeituosas produzidas depois que o tempo de produção estável (em regime permanente) foi alcançado.

O tempo restante após subtrair os Defeitos de Partida e os Defeitos de Produção é chamado de Tempo Totalmente Produtivo.

Exemplo de Qualidade

Novamente, usando o exemplo da fábrica de produção de LCD, o equipamento de manufatura pode, em teoria, produzir uma tela a cada dois minutos, e temos um tempo de produção real de 410 minutos.

Isso nos dará uma Contagem Total de 210 telas LCD produzidas.

Suponha que, dessas 210 telas, 10 tenham pixels mortos e não tenham atendido aos padrões de qualidade acordados. Assim, retiramos as 10 telas da Contagem Total de 210 telas, ficando com uma Contagem Boa de 200 telas.

Agora podemos calcular a pontuação de Qualidade dividindo a Contagem Boa de 200 telas pela Contagem Total de 210 telas.

Pontuação de Qualidade = 200 / 210 = 91,32%

Exemplo de pontuação de OEE

Agora que temos as pontuações de Disponibilidade, Desempenho e Qualidade para este exemplo da fábrica de telas LCD, também podemos calcular a pontuação de OEE deste cenário.

Pontuação de OEE = Desempenho x Disponibilidade x Qualidade

Pontuação de OEE = 96% x 83,84% x 91,32% = 73,5%

Como você pode ver, embora a planta tenha pontuações relativamente altas nos três componentes, a pontuação geral de OEE é "apenas" 73,5%, devido à natureza da fórmula.

Qual é a Pontuação Ideal de OEE?

Toda fábrica e todo processo de manufatura são únicos, e não há uma única pontuação de OEE ideal, ou mesmo um padrão de OEE do setor, para cada indústria que você deveria usar como benchmark.

Há, no entanto, uma noção popular de que a pontuação de OEE de classe mundial é 85%, que se origina - novamente - de Seiichi Nakajima, em seu livro de 1984, Introduction to TPM, no qual ele menciona quatro pontuações "de classe mundial":

• 95% para Desempenho
• 90% para Disponibilidade
• 99% para Qualidade
• 85% para OEE

Segundo Nakajima, essas são as pontuações mínimas pelas quais as empresas deveriam se esforçar, com base em sua experiência prática na indústria automotiva japonesa da década de 1970.

No entanto, não apenas o cenário industrial mudou drasticamente desde a década de 1970, mas a realidade agora é que a maioria das empresas de manufatura realmente boas tem pontuações de OEE entre 60% e 70%.

Ou seja, embora você possa se esforçar para se aproximar da pontuação de OEE de classe mundial de 85%, isso pode não ser realista para a maioria das plantas de manufatura.

Outra consideração é que, mesmo dentro de uma única fábrica com várias linhas, pode ser contraproducente definir apenas uma única meta de pontuação de OEE. Até mesmo duas linhas de produção aparentemente idênticas podem ter pontuações de OEE significativamente diferentes em situações distintas.

Por exemplo, se você tem duas linhas de produção idênticas, mas uma linha fabrica uma única peça, enquanto a outra fabrica cinco peças diferentes, a linha que fabrica cinco peças diferentes provavelmente sofrerá mais perdas (especialmente perda de Disponibilidade devido a trocas de formato), o que resultará em uma pontuação de OEE significativamente menor.

Então, o que é recomendado? Normalmente é melhor não colocar muito foco em um número definido, mas sim na capacidade da sua planta de melhorar sua pontuação atual.

Como definir uma meta de OEE

Então, como sua planta de manufatura deveria definir uma meta de OEE?

Sua pontuação ideal de OEE é uma que está melhorando incrementalmente.

Por exemplo, se sua pontuação atual de OEE é 65%, então busque ter uma pontuação de OEE de 70% nos próximos 3 meses, e 72% nos outros três meses. Mesmo que você sofra um leve declínio em sua pontuação de OEE ou em uma das pontuações de Disponibilidade, Desempenho ou Qualidade, isso é perfeitamente aceitável, desde que você consiga identificar a causa subjacente.

Comece definindo uma meta de OEE que impulsione uma melhoria sólida e incremental para seu processo de manufatura, e então defina metas alcançáveis e ambiciosas, preferencialmente dentro de três meses ou um trimestre.

Normalmente é melhor evitar comparar seu processo de manufatura com outras fábricas, bem como com benchmarks externos de OEE.

Sua planta e seu processo de manufatura são únicos, então há apenas uma meta de OEE que realmente importa: a meta que impulsionará a melhoria do seu processo de manufatura e produtividade.

Implementação de projeto de OEE: como medir o OEE de forma eficaz

Embora todo processo de manufatura seja único e, portanto, exija abordagens únicas para medir e implementar o OEE, geralmente podemos dividir a implementação do projeto de OEE em três fases-chave:

1. Estabelecendo a base. Definindo o projeto e as decisões-chave antes de iniciar o projeto de OEE.
2. Capturando dados de OEE. Configurando sensores e software de OEE para capturar tudo o que você precisa para calcular sua pontuação de OEE.
3. Capturando dados de Perdas. Estabelecendo um sistema para medir as 6 Grandes Perdas e seus respectivos impactos nos fatores de Disponibilidade, Desempenho e Qualidade.

Abaixo, discutiremos essas fases uma por uma.

Fase 1: Estabelecendo a base

Esta primeira fase trata da preparação.

Quão bem você estabelece essas bases para seu projeto de OEE, em última análise, determinará o sucesso ou o fracasso da iniciativa de OEE, então não subestime a importância desta fase.

Para dar o pontapé inicial em seu projeto, normalmente é melhor começar pequeno, a menos que você tenha uma área muito específica em seu processo que gostaria de medir para o OEE imediatamente.

Idealmente, encontre uma única linha de produção ou, se possível, uma única máquina para começar e expandir a partir dela como uma base de sucesso. Você não gostaria de medir muitas máquinas ou processos em sua iniciativa inicial de OEE, ou pode ficar confuso devido a informações conflitantes e perder o foco em áreas que, de outra forma, seriam críticas.

Tente encontrar uma máquina ou linha de produção que possa engajar ou interessar seus operadores para dar o pontapé inicial na implementação do seu OEE, preferencialmente uma máquina que produza apenas um tipo de unidade. Se não for possível, escolha uma máquina que produza várias unidades com o mesmo tempo de ciclo.

Identifique gargalos

Para ser eficaz, você deve medir o OEE na etapa de gargalo (restrição) do seu processo de manufatura.

Um gargalo é uma única etapa no processo (ou uma máquina inteira) que limita a produção do processo, por um motivo ou outro. A ideia é que reduzir/eliminar gargalos melhorará a produtividade geral do seu processo.

Ao longo do caminho, o gargalo e a restrição podem se mover depois que você melhorar uma restrição ou reduzir um gargalo. Nesse caso, mova a medição de OEE para a nova restrição e repita o processo.

Escolha o método de medição ideal

Dependendo da complexidade do seu processo de manufatura e de outros fatores, você pode escolher medir o OEE com métodos manuais ou automatizados.

Se esta for sua primeira medição, recomendamos começar com a medição manual de OEE. Fazer isso também ajudará você a aprender mais sobre o OEE na prática, o que ajudará muito a longo prazo.

Mais adiante, uma vez que você tenha uma melhor compreensão do OEE, você pode automatizar o processo de medição e coleta de dados, para economizar tempo/recursos e melhorar a precisão. Ao longo do caminho, você também vai querer expandir a medição para rastrear além do OEE simples, como rastrear as 6 Grandes Perdas subjacentes.

Fase 2: Capturando dados de OEE

Capturar dados de OEE, na verdade, é bem simples em teoria, já que envolve apenas três métricas-chave a serem medidas:

1. Tempo de Ciclo Ideal. O tempo teórico mais rápido para uma máquina produzir uma única unidade.
2. Contagem Boa. A quantidade de unidades boas/sem defeitos produzidas.
3. Tempo de Produção Planejado. O tempo em que a máquina está programada para produção.

Para discuti-los um por um:

1. Tempo de Ciclo Ideal

Medir o Tempo de Ciclo Ideal pode ser complicado na prática, e um erro muito comum é usar os números errados de Tempo de Ciclo Ideal nos cálculos de OEE, distorcendo a pontuação real e gerando confusão em vez de clareza.

O Tempo de Ciclo Ideal é o tempo teórico mais rápido que a máquina pode produzir uma unidade. É fundamental que o número seja honesto e preciso para o momento em que foi medido. Ou seja, mesmo que o processo atualmente opere de forma não ideal, por um motivo ou outro, é importante relatar o número honesto.

Embora existam muitos métodos diferentes que você pode usar para medir o Tempo de Ciclo Ideal, os dois métodos preferidos e mais fáceis são:

• Capacidade nominal (nameplate capacity): a capacidade teórica especificada pelo fabricante da máquina/equipamento.
• Coleta manual de dados: medir manualmente a velocidade máxima absoluta que o equipamento pode desempenhar na situação/ambiente atual

1. Contagem Boa

A Contagem Boa se refere ao número total de unidades produzidas que estão livres de defeitos. Unidades que precisam ser retrabalhadas (mesmo que seja um retrabalho muito simples), de qualquer forma, não devem ser incluídas no cálculo da Contagem Boa.

Você pode calcular a Contagem Boa manualmente (ou seja, com observações manuais) ou com métodos automatizados (ou seja, configurando sensores). Em ambos os métodos, você deve ter cuidado e focar na precisão a todo custo.

Na medição manual, meça imediatamente após uma restrição que conte com precisão e confiabilidade apenas as unidades boas.

Por outro lado, em uma medição automatizada, coloque o sensor imediatamente após uma restrição que seja acionada com precisão apenas para unidades boas.

1. Tempo de Produção Planejado

Novamente, o Tempo de Produção Planejado é o tempo total em que uma máquina/equipamento está programado para produção.

Uma consideração importante ao medir o Tempo de Produção Planejado é decidir se certos tipos de Paradas Planejadas serão excluídos do cálculo de OEE, por exemplo, se pausas e certas reuniões serão excluídas.

Novamente, ao coletar e medir dados de OEE, é importante ser honesto e sempre buscar a precisão, mesmo quando a coleta de dados é desafiadora ou difícil, ou então todo o cálculo de OEE será impreciso.

Fase 3: Capturando dados de Perdas

Embora, após a segunda fase, você deva ter dados suficientes para calcular sua pontuação de OEE, você não conseguirá aproveitar o OEE para melhorar a produtividade do seu processo se não medir a perda subjacente.

Nesta fase, você precisará medir mais duas métricas:

• Contagem Total: o número total de unidades produzidas ao longo do processo de manufatura
• Tempo de Operação: a quantidade real de tempo em que a máquina opera ao longo do Tempo de Produção Planejado

1. Contagem Total

A Contagem Total é necessária para medir a pontuação de Qualidade do OEE, na qual:

Pontuação de Qualidade = Contagem Boa / Contagem Total

Você pode medir a Contagem Total diretamente, por exemplo, via observação manual ou instalando sensores apropriados. Para o cálculo manual, identifique e meça uma restrição para a qual todas as unidades produzidas vão. Ou, se você quiser implementar o cálculo automatizado, pode colocar um sensor antes dessa mesma restrição.

Outra alternativa é medir a Contagem de Rejeitos da mesma forma que você mede a Contagem Boa (consulte a seção anterior). Então, você pode simplesmente adicionar a Contagem de Rejeitos à Contagem Boa, para obter o número da Contagem Total.

1. Tempo de Operação

Podemos calcular o Tempo de Operação subtraindo o Tempo de Parada do Tempo de Produção Planejado.

Então, precisamos coletar dados de Tempo de Parada para calcular corretamente o Tempo de Operação.

Tempo de Parada

O Tempo de Parada se refere a todas as instâncias em que o processo de manufatura está programado para operar (dentro do Tempo de Produção Planejado), mas não está realmente operando devido a paradas planejadas (ou seja, troca de formato, manutenção planejada) e paradas não planejadas (ou seja, falha de equipamento).

Você precisará estabelecer um sistema (manual ou automatizado) para registrar o Tempo de Parada com precisão. O método manual mais simples para coletar dados de Tempo de Parada é usar uma folha de verificação para registrar os horários de início e término de cada parada. Alternativamente, você pode estabelecer um sistema de coleta de dados automatizado para registrar automaticamente quando sua máquina para de funcionar.

É fundamental lembrar que, embora as Paradas Planejadas e Não Planejadas sejam consideradas Perdas de Disponibilidade, as Paradas Pequenas são consideradas Perdas de Desempenho. É importante decidir o limite de tempo entre as duas (qualquer parada mais curta que o limite é considerada uma Parada Pequena e não deve ser registrada como Tempo de Parada).

Para sistemas de coleta automatizados, um limite de parada típico é de dois minutos, enquanto para sistemas manuais, é de cinco minutos.

1. Estabelecendo um sistema de Códigos de Motivo

Para ajudá-lo a identificar com precisão as perdas subjacentes e melhorar seu OEE, é fundamental coletar insights sobre por que ocorrem as Paradas Não Planejadas.

É aqui que estabelecer um sistema de Códigos de Motivo pode ajudá-lo. E você pode fazer isso por meio de:

• Crie uma lista de motivos de parada e atribua um código para cada um.
• É melhor começar pequeno, com não mais de dez códigos de motivo
• Para manter sua lista pequena, crie um código abrangente para "Todos os Outros Motivos"
• Cada motivo deve ser claro e específico, e cada um deve descrever sintomas em vez de causas subjacentes
• Ao longo do caminho, remova os motivos que não são usados regularmente
• Adicione novos motivos se "Todos os Outros Motivos" estiver entre suas cinco principais perdas

1. Medindo o Tempo de Troca de Formato

Para a maioria das plantas de manufatura, o Tempo de Troca de Formato é a causa mais comum de Paradas Planejadas, então, para manter uma medição precisa do seu OEE e de suas perdas, é importante medir o Tempo de Troca de Formato de forma consistente e precisa.

Para fazer isso, você deve estabelecer uma política clara e consistente sobre como você vai medir o Tempo de Troca de Formato.

Em geral, você tem três opções principais:

1. Primeira Peça Boa. O tempo entre a última unidade/peça boa produzida antes da configuração até a primeira peça/unidade boa produzida após a configuração.
2. Peça Boa Consistente. O tempo entre a última unidade boa produzida antes da configuração até a primeira instância de produção estável de peças boas (que atendem aos padrões de qualidade).
3. Velocidade Máxima. A última unidade boa produzida em velocidade máxima antes da configuração/troca de formato até a primeira unidade boa produzida em velocidade estável/consistente após a configuração.

Conclusão

Agora, você deve ter uma compreensão clara do conceito de OEE, como calcular o OEE e como implementar a medição de OEE em sua planta de manufatura. Com essas informações, você deve conseguir começar a aproveitar o OEE em seu negócio e melhorar sua produtividade.

É melhor começar pequeno e medir a pontuação de OEE em uma única máquina ou linha primeiro, e então você pode expandir pouco a pouco até que, eventualmente, você possa medir o OEE de todas as linhas de produção da sua empresa.