OEE VS Utilização de Ativos: Qual é a Diferença?
O OEE (Eficiência Geral do Equipamento) e a UA (Utilização de Ativos) são as duas métricas mais conhecidas e importantes para medir o desempenho de uma planta de manufatura.
No entanto, embora essas duas métricas, à primeira vista, possam parecer semelhantes entre si, elas não são a mesma coisa, e neste guia aprenderemos sobre suas diferenças.
Ao final deste guia sobre OEE vs. UA, você terá aprendido sobre:
- O que é UA (Utilização de Ativos)?
- O que é OEE (Eficiência Geral do Equipamento)?
- As principais diferenças entre OEE e UA
- Como usar tanto o OEE quanto a UA para melhorar a eficiência e a produtividade da sua planta
- Outras métricas relacionadas
E mais.
Principal conclusão:
À primeira vista - olhando apenas para seus nomes - a UA e o OEE podem parecer muito semelhantes entre si:
- A Utilização de Ativos mede o quão bem um ativo (ou seja, um equipamento, um sistema, uma ferramenta, etc.) está sendo utilizado atualmente em comparação com o que ele poderia fazer
- A Eficiência Geral do Equipamento mede o quão bem um equipamento ou sistema (um ativo) se desempenha ao alcançar seu objetivo de manufatura em seus cronogramas de produção atuais
A principal diferença entre os dois, no entanto, é como as duas métricas comparam a disponibilidade do equipamento com o tempo produtivo total:
- A Utilização de Ativos leva em conta todo o tempo disponível para o ativo (Disponibilidade)
- O OEE leva em conta apenas o tempo produtivo de produção programado para o ativo (Tempo de Operação)
Por exemplo, se uma máquina está programada para operar sete horas em um turno de oito horas, o Tempo de Operação é de 7/8 ou 87,5%, enquanto a Disponibilidade é de 7/24 ou 29,1%. À primeira vista, a Utilização de Ativos deixa de fora dados importantes que poderiam ser usados para melhorar a produtividade, mas cada cálculo tem suas vantagens.
O que é Utilização de Ativos?
A Utilização de Ativos mede o quão intensamente um ativo (maquinário, equipamento, sistema, processo, etc.) é utilizado em comparação com o que ele teoricamente poderia fazer.
Nas plantas de manufatura, a utilização de um ativo afetará seu ciclo de vida.
Subutilizar um ativo pode resultar em um ciclo de vida mais longo para o referido ativo, mas, obviamente, resultará em uma produção menor. Sem mencionar que os custos regulares de manutenção ainda se aplicarão (embora possam ser reduzidos). A subutilização geralmente é vista como algo ruim e pode indicar demanda insuficiente, ineficiências ou excesso de capacidade de produção.
Por outro lado, sobreutilizar um ativo pode aumentar sua produção, mas pode resultar em um ciclo de vida mais curto (substituição mais precoce) e custos de reparo caros pelo caminho. Embora uma alta utilização de ativos geralmente seja algo bom, ela não deveria resultar em manutenção negligenciada. Por outro lado, uma utilização de ativos excessivamente baixa é tipicamente considerada ruim, pois pode indicar demanda insuficiente, excesso de capacidade ou ineficiências/gargalos que reduzem o tempo produtivo.
Medir a Utilização de Ativos essencialmente permite que a planta de manufatura identifique a utilização ideal dos ativos para maximizar sua produção e ciclo de vida.
Na prática, você pode medir a Utilização de Ativos (UA) em diferentes níveis: para equipamentos individuais, para linhas de produto e para toda a planta de manufatura/toda a operação.
Para resumir, a medição de UA pode oferecer três benefícios principais:
- Permitir que a planta de manufatura meça com precisão a produção máxima teórica sem gargalos
- Revelar ineficiências e suas causas; permitindo que a planta impulsione uma estratégia de melhoria
- Permitir que a planta de manufatura identifique os custos fixos ideais dos ativos. Já que os custos fixos são divididos pelo número de itens produzidos, quanto menor a produção, maiores os custos por unidade.
Como calcular a Utilização de Ativos
Embora não haja uma fórmula (e definição) padrão aceita pela indústria para a utilização de ativos, a maioria das organizações define a Utilização de Ativos como a razão entre a produção real de manufatura e a produção máxima teórica para 365 dias/ano, produzindo 100% de produtos bons/sem defeitos.
Cálculo simples de UA
Apenas a partir desta definição, podemos ver que podemos calcular a Utilização de Ativos com apenas duas variáveis: Produção Real e Capacidade Máxima Teórica, e podemos calcular a UA usando a seguinte fórmula:
Utilização de Ativos = (Produção Real / Capacidade Máxima) x 100
Por exemplo, se sabemos que a capacidade máxima teórica de uma máquina é de 1.000 toneladas/dia, enquanto em um turno de um dia a máquina produz 980 toneladas (produção real), então:
Utilização de Ativos = (980 / 1.000) x 100 = 98%
Método alternativo: calcular a utilização de tempo
Se, por um motivo ou outro, você não conseguir determinar com precisão a Produção Real (por exemplo, se houver um número inconsistente de produtos defeituosos em cada lote), então outra abordagem comum para calcular a Utilização de Ativos é calcular a porcentagem do tempo real utilizado em relação ao número total de horas disponíveis, ou seja:
Utilização de Ativos = Utilização de Tempo Real/ Número Total de Horas Disponíveis
No entanto, medir a utilização de tempo real em um processo de manufatura complexo pode ser bastante desafiador, já que há vários fatores possíveis que podem causar horas não utilizadas, desperdiçadas ou perdidas.
Para medir com precisão a utilização de tempo real, você deve levar em conta os seguintes fatores:
- Tempo de parada planejado
A primeira coisa que você deve fazer é identificar o tempo de parada planejado do seu processo de manufatura: manutenção programada, trocas de formato, substituições necessárias, etc. Se você está planejando medir uma Utilização de Ativos anual, então você também deve calcular o tempo de parada planejado anual. Se você manteve um registro histórico abrangente de seus cronogramas de manutenção (em seu sistema de gestão de manutenção (MMS) ou manualmente), isso não deveria ser um grande problema.
- Tempo de operação perdido
Identifique o tempo total de operação perdido (não planejado) por vários motivos: falha de equipamento, feriados, quebras, operadores ausentes, e assim por diante. É muito importante que, se este equipamento não operar 24/7 durante todo o ano, quaisquer horas inativas sejam calculadas como tempo de operação perdido.
- Tempo de parada não planejado
Identifique o total de tempo de parada não planejado durante o período de medição: qualquer falha inesperada de equipamento causando tempo de parada, etc.
- Perdas de horas de produção
Leve em conta o número total de horas de produção perdidas por um motivo ou outro: mudanças nos cronogramas de produção devido a vendas fracas, gargalos causando desacelerações na produção, etc.
Todas as perdas devem ser documentadas com precisão. Por exemplo, se sua máquina tem uma capacidade máxima teórica de 1.000 unidades por hora, mas, por um motivo ou outro, tem operado apenas com 800 unidades, então essa perda de 20% deve ser registrada como uma redução de 20% no tempo total de produção.
- Perdas de qualidade
Qualquer tempo gasto fabricando peças/produtos defeituosos e refazendo produtos ruins deve ser considerado horas de perda. Idealmente, o número de unidades ruins produzidas deve ser convertido no tempo necessário para produzi-las e calculado como tempo de perda.
Uma vez que você tenha todos os números acima, simplesmente some todos eles e depois subtraia esse total do número total de horas disponíveis no período de medição.
Cálculo Ideal de UA
Um cálculo ideal de UA deve levar em conta três variáveis-chave: Disponibilidade, Desempenho e Qualidade. Isso é bastante semelhante ao cálculo do OEE (mais sobre isso adiante), o que frequentemente resulta em confusão entre as duas métricas.
A fórmula ideal de UA é:
Utilização de Ativos = Disponibilidade x Desempenho x Qualidade
Onde
Disponibilidade = Tempo de Operação / Tempo de Calendário
O cálculo da Utilização de Ativos assume que o processo de manufatura opera 24/7 durante 365 dias (Tempo de Calendário)
Se uma planta de manufatura opera em um turno de 8 horas por dia, o cálculo de UA leva em conta que um dia tem 24 horas e ignora o fato de que o processo não opera por 16 horas todos os dias.
Desempenho = (Tempo de Ciclo Ideal x Contagem de Produção Total) / Tempo de Operação
O Tempo de Ciclo Ideal é o tempo de ciclo teórico mais rápido que a máquina pode alcançar em suas circunstâncias mais ideais. O Tempo de Ciclo Ideal x a Contagem de Produção Total resulta no Tempo de Operação Líquido (o tempo mais rápido possível para fabricar os produtos/peças).
Qualidade = Unidades Boas/ Unidades Totais
Unidades Boas, também chamadas de unidades de "Primeira Aprovação", são peças/produtos que não precisam de nenhum retrabalho para atender às especificações exigidas.
O que é Eficiência Geral do Equipamento (OEE)?
Em comparação com o cálculo de Utilização de Ativos, o OEE é um método relativamente mais detalhado para calcular a porcentagem do tempo de manufatura que é realmente produtivo.
O OEE leva em conta três variáveis distintas: Disponibilidade, Qualidade e Desempenho.
Uma pontuação de OEE de 100% significa que o processo de manufatura só está fabricando peças boas/sem defeitos (100% de Qualidade) o mais rápido possível (100% de Desempenho) e sem nenhum tempo de parada ou tempo de parada (100% de Disponibilidade).
Como calcular o OEE?
O OEE pode ser calculado com uma fórmula simples, semelhante ao cálculo ideal de UA acima:
OEE = Disponibilidade x Desempenho x Qualidade
Assim, primeiro temos que calcular as pontuações de Disponibilidade, Desempenho e Qualidade.
Disponibilidade
Uma pontuação de disponibilidade de 100% significa que o processo de manufatura está sempre operando durante o tempo de manufatura programado.
A Disponibilidade leva em conta duas perdas-chave: Paradas Não Planejadas e Paradas Planejadas, e pode ser calculada com a seguinte fórmula:
Pontuação de Disponibilidade = Tempo de Operação / Tempo Total de Manufatura Programado
onde
Tempo de Operação = Tempo Total de Manufatura Programado - (Paradas Planejadas + Paradas Não Planejadas)
Em um cálculo de OEE, o Tempo de Manufatura Programado é levado em conta em vez do Tempo de Calendário. Ou seja, se a planta de manufatura opera em um turno de 8 horas por dia, então apenas essas 8 horas são levadas em conta no cálculo. Esta é a principal diferença entre os cálculos de OEE e UA.
Desempenho
Uma pontuação de Desempenho de 100% significa que o processo de manufatura está operando o mais rápido possível durante todo o tempo de produção programado.
O Desempenho leva em conta duas perdas-chave: Ciclos Lentos (situações em que o processo está operando mais lentamente do que seu Tempo de Ciclo Ideal) e Paradas Pequenas (tempos de parada abaixo de certos limites).
Semelhante ao cálculo ideal de UA, no OEE, a pontuação de Desempenho pode ser calculada com a seguinte fórmula:
Desempenho = (Tempo de Ciclo Ideal x Contagem de Produção Total) / Tempo de Operação
Qualidade
Uma pontuação de Qualidade de 100% significa que o processo de manufatura só produz peças boas, sem nenhum defeito.
A Qualidade leva em conta as peças defeituosas, incluindo peças que precisam de retrabalho, e - novamente, semelhante ao cálculo de UA - pode ser calculada com a seguinte fórmula:
Qualidade = Unidades Boas/ Unidades Totais
Diferença no cálculo de OEE e UA
Na prática, apenas três dados-chave são necessários para calcular o OEE e a UA:
- Contagem Boa: o número de peças/produtos que estão sem defeitos na primeira vez em que foram produzidos. Esses dados podem ser obtidos manualmente (colocando um contador humano para contar as peças boas após a restrição) ou automaticamente, usando um sensor que é acionado apenas para peças boas.
- Tempo de Ciclo Ideal: é o tempo teórico máximo para produzir uma única peça ou produto. Para um cálculo preciso de UA/OEE, é fundamental que o Tempo de Ciclo Ideal seja uma medida honesta da velocidade com que o processo pode operar. O método preferido para capturar os dados de Tempo de Ciclo Ideal é usar a Capacidade Nominal (Nameplate Capacity) - a capacidade de design especificada pelo fabricante do equipamento; alternativamente, podemos realizar um estudo de tempo manual para medir o tempo absolutamente mais rápido que o equipamento pode produzir.
- Tempo de Produção Programado: como o nome sugere, é o tempo total em que a máquina está programada para produção. Dependendo de suas políticas, certos tipos de paradas planejadas podem ser excluídos (a maioria das empresas exclui pausas, incluindo almoços).
Ao coletar esses três tipos de dados, podemos calcular o OEE e a UA com as seguintes fórmulas, que são o resultado da substituição das equações de Disponibilidade, Desempenho e Qualidade (como discutido acima) para reduzi-las a seus termos mais simples:
OEE = (Contagem Boa x Tempo de Ciclo Ideal) / Tempo de Produção Programado
UA = (Contagem Boa x Tempo de Ciclo Ideal) / Tempo de Calendário
Vamos usar um exemplo fictício de processo de manufatura para ilustrar a diferença entre os dois:
Uma máquina está programada para operar em um turno de 8 horas, 5 dias por semana, e tem uma Capacidade Nominal para produzir 1 peça por minuto. Um sensor conta que o processo produz 410 peças boas (primeira aprovação) por turno.
Neste exemplo:
- Contagem Boa = 410 unidades
- Tempo de Ciclo Ideal= 1 (minuto)
- Tempo de Produção Programado= 480 minutos - 60 minutos (pausas) = 420 minutos
- Tempo de Calendário = 1.440 minutos (24 horas)
Com esses dados, o OEE e a UA para o turno são:
OEE = (410 x 1) / 420 = 97,6%
UA= (410 x1) / 1.440 = 28,4%
A diferença, como podemos ver, pode ser muito significativa.
A UA ilustra o quão bem a máquina (ativo) está sendo utilizada atualmente, levando em conta todas as perdas, não apenas aquelas diretamente associadas ao processo de produção programado. Isso permite que o negócio planeje - por exemplo - turnos mais longos para maximizar a utilização no futuro.
Monitoramento de desempenho abrangente: outras métricas a monitorar
Ter um conjunto claro de KPIs e métricas de manufatura significativos não apenas ajudará você a medir o desempenho atual da sua planta, mas também pode potencialmente te dar um vislumbre do futuro. Você terá uma visão do que vai acontecer, para que possa fazer os ajustes necessários para evitar possíveis desastres.
Ao longo deste guia, aprendemos como a Eficiência Geral do Equipamento (OEE) e a Utilização de Ativos (UA) são duas das métricas mais importantes a serem monitoradas quando se trata de medir o desempenho de manufatura. No entanto, há três outras métricas que vale a pena considerar para ter uma imagem mais abrangente da eficácia e produtividade do seu negócio:
- Tempo de parada não planejado
Embora os tempos de parada não planejados (paradas) sejam frequentemente discutidos ao medir o OEE, o tempo de parada não planejado merece uma discussão própria, para ajudar a pintar uma imagem mais completa da produtividade da sua manufatura.
É considerado uma boa prática desligar o equipamento de tempos em tempos, especialmente para manutenção/trocas de formato. Isso é chamado de tempo de parada planejado, e não deveria afetar significativamente a produção.
O tempo de parada não planejado, por outro lado, acontece quando algo inesperado impede que o equipamento continue operando: uma falta de materiais, quebra de máquina, falha de componente, etc., e pode afetar significativamente a produção.
É fundamental monitorar de perto a frequência do tempo de parada não planejado. Se houver muitas paradas não planejadas e/ou se houver uma tendência crescente na frequência, então você deve identificar os problemas subjacentes.
Você pode calcular o tempo de parada não planejado com a seguinte fórmula:
Tempo de parada não planejado = (tempo de parada total - tempo de parada planejado) / tempo total disponível
Por exemplo, se o tempo de produção planejado para o lote é de 8 horas, e a manutenção/troca de formato planejada é de 1 hora, enquanto há um tempo de parada total real de 1 hora e 30 minutos, então:
Tempo de parada não planejado = (1,5 - 1) / 8 = 0,0625 ou 6,25%
- Rendimento do produto
O rendimento do produto se refere à razão entre as peças/produtos bons fabricados em um lote e o número total de peças/produtos planejados.
O rendimento do produto pode te dar um insight valioso sobre qual equipamento está funcionando de forma eficaz e qual está produzindo peças/produtos defeituosos em excesso.
Você pode medir o rendimento do produto depois de coletar três variáveis:
- P para o número planejado de peças
- B para a porcentagem de peças boas produzidas no lote
- R para a porcentagem de peças ruins retrabalhadas que estão prontas para venda após o retrabalho
Depois de descobrir os números dessas variáveis, você pode calcular o rendimento do produto com a seguinte fórmula:
Rendimento do produto = (P x B) + (P x (1 - B) x R)
Por exemplo, um total de 100 peças é planejado para o lote, e o resultado do lote é 80 peças boas prontas para venda. Do restante que precisou ser retrabalhado, 60% ficará pronto para venda.
Rendimento do produto = (100 x 0,8 )+ 100 x (1-0,8) x 0,6) = 80 + (100 x 0,2 x 0,6) = 92
Este exemplo de um processo de manufatura fictício pode criar 92 produtos vendáveis em cada lote.
- Gastos com manutenção
Medir os gastos com manutenção te daria um bom insight sobre a condição e a idade de cada equipamento.
Uma tendência crescente de gastos com manutenção pode ser um sinal de que seu equipamento precisa de mais manutenção (e também pode resultar em um aumento de paradas não planejadas). Isso pode indicar que este equipamento específico precisa ser substituído.
Você pode calcular os gastos com manutenção com a seguinte fórmula:
Gastos com manutenção = custos totais de manutenção/ custo total dos produtos vendidos
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O monitoramento preciso do OEE, da Utilização de Ativos e de outras métricas de desempenho te dará a oportunidade de fazer melhorias sustentáveis na produtividade da sua manufatura.
No entanto, compilar dados precisos de utilização e desempenho pode ser desafiador em muitas plantas e organizações de manufatura. Os dados frequentemente podem ficar enterrados, e os sensores podem capturar valores inconsistentes, resultando em informações imprecisas que não trarão muito valor ao seu negócio.
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