XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃOMaturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empres...
1. IntroduçãoDesperdícios são tão freqüentes no dia-a-dia das empresas que muitos deles passam a fazerparte do cotidiano, ...
proposto por Shingo (1996). Desperdício é tudo que não agrega valor e deve, por conseguinte,ser eliminado via processo de ...
relatórios todas as informações necessárias para o acompanhamento da produção, sendo queisto permite aos gestores serem pr...
O sistema funciona basicamente pela instalação de um CLP (controlador lógico programável)com uma interface (teclado e disp...
Cardoso.As células monitoradas (Figura 3) são formadas por três máquinas e quatro postos detrabalho: um torno automático m...
concessões. A eficiência de ciclo é medida em relação a este ciclo. As únicas paradas que nãoinfluenciam no OEE são “parad...
três níveis para cada área de responsabilidade que deveria ser acionada em cada parada demáquina.A “Torre de Controle” obs...
Comparando os números de paradas registradas pelo sistema em tempo real com o apontadomanualmente nos cartões pelo sistema...
2000TUBINO, D. F; Planejamento e controle de produção: teoria e prática. São Paulo: Atlas, 2007.WOMACK, J. P. & JONES, D.T...
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Monitoramento da oee

1.284 visualizações

Publicada em

0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.284
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
28
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
42
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Monitoramento da oee

  1. 1. XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃOMaturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empresas, condições de trabalho, meio ambiente. São Carlos, SP, Brasil, 12 a15 de outubro de 2010. MONITORAMENTO AUTOMÁTICO E EM TEMPO REAL DA EFICÁCIA GLOBAL DOS EQUIPAMENTOS (OEE) COMO PRÁTICA DE APOIO À MANUFATURA ENXUTA: UM ESTUDO DE CASO Edgar Telles de Proença (UFSC) edgarproenca@uol.com.br Dalvio Ferrari Tubino (UFSC) tubino@deps.ufsc.br A identificação dos desperdícios nas operações de manufatura assim como a guerra para combatê-los vem se tornando comuns em todas as organizações. A implantação de práticas da manufatura enxuta (ME), como, por exemplo, a produção em fluxo eem células de fabricação, tem se mostrado muito eficiente nesta guerra, porém depois da implantação e estabilização do primeiro estado futuro, fica difícil enxergar desperdícios mais sutis somente com os indicadores convencionais do mapeamento. È neste ponto que a implantação do indicador de Eficácia Global dos Equipamentos (OEE), através de um monitoramento automático e em tempo real, permite mostrar com clareza onde estão os novos desperdícios de forma a alavancar ações complementares para combatê-los, no sentido de atingir estados futuros mais eficazes. Neste artigo será apresentado um estudo de caso onde a aplicação do OEE em tempo real foi feita em células de fabricação em fluxo unitário de componentes metálicos. Palavras-chaves: Manufatura Enxuta, OEE, Monitoramento em tempo real
  2. 2. 1. IntroduçãoDesperdícios são tão freqüentes no dia-a-dia das empresas que muitos deles passam a fazerparte do cotidiano, de maneira a serem considerados pelas pessoas como algo inerente aoprocesso produtivo. Paradas pelos mais variados motivos, quebra de máquinas, troca deferramentas, falta de pessoal e tantas outras ocorrências tornam-se tão comuns que acabamsendo aceitas como normais. A verdade é que, segundo a visão da manufatura enxuta (ME),são perdas, e que nessas, e em muitas outras situações, o equipamento, célula ou linha nãoestá produzindo em sua capacidade ideal, deixando assim de cumprir seu principal objetivo.Uma vez que as empresas de manufatura obtêm seu lucro através da adição de valor aosmateriais para transformá-los em produtos para seus clientes, sendo que esta operaçãogeralmente é feita através de equipamentos ou máquinas, desde que não se cometa o “pecado”da super produção, a utilização máxima do potencial instalado em máquinas ou equipamentosdeve ser vista como um fator crítico para o sucesso e sobrevivência da empresa.Neste artigo será discutido como o monitoramento em tempo real de células concebidasdentro da estratégia da ME pode contribuir para a melhora do desempenho dessas células,permitindo a verificação da eficácia de qualquer melhoria implantada dentro destas células,bem como, o acompanhamento permanente dos resultados das mesmas ao longo do tempo,prevenindo desperdícios.2. Revisão bibliográfica2.1 Manufatura enxutaO primeiro foco deste artigo é o da manufatura enxuta (ME). A expressão manufatura enxutaou, originalmente, lean manufacturing foi cunhada após uma pesquisa de benchmarking emempresas do ramo automobilístico para denominar aquelas que, no desempenho de suasatividades, procuravam sempre “fazer cada vez mais com cada vez menos”. Esta pesquisa,realizada pelo Massachuets Institute of Technology (MIT), resultou em 1992 no livro “AMáquina que Mudou o Mundo” (WOMACK, J. P. & JONES, D.T. & ROOS, D., 1992), querelata as práticas encontradas nas organizações de origem japonesa que vinham apresentandoum desempenho superior no mercado mundial. A este conjunto de práticas os autoreschamaram manufatura enxuta e às empresas que os aplicavam de empresas enxutas.A organização tida como referência neste trabalho, pioneira no uso desta abordagem, etambém criadora de grande parte das práticas enxutas, foi a Toyota Motors Company, cujalógica de operacionalização é conhecida como Sistema Toyota de Produção (STP)(MONDEN, 1984).A ME pode ser definida, de uma forma mais ampla, como uma estratégia de produçãobaseada em um conjunto de práticas, oriundas do Sistema Toyota de Produção, cujo objetivoé melhorar continuamente o sistema produtivo por meio da eliminação dos desperdícios detodas as atividades que não agregam valor ao cliente.Melhorar continuamente significa, por um lado, que nenhum dia deve se passar sem que aempresa melhore sua posição competitiva, e, por outro, que todos dentro da empresa sãoresponsáveis por isto e devem trabalhar neste sentido, desta forma, um problema, ou um erro,acontecido dentro do sistema deve ser visto como uma oportunidade de melhoria para osistema produtivo (TUBINO, 2000).O outro conceito ligado à estratégia de produção da ME é o de eliminação de desperdícios, 2
  3. 3. proposto por Shingo (1996). Desperdício é tudo que não agrega valor e deve, por conseguinte,ser eliminado via processo de melhoria contínua. São considerados desperdícios asuperprodução, as esperas, os transportes, as movimentações e processamentosdesnecessários, os estoques, a geração de produtos defeituosos e, finalmente, o nãoaproveitamento de sugestões dos colaboradores, chamado atualmente de desperdíciointelectual.2.2 Eficácia global dos equipamentosO segundo foco deste artigo é o conceito de Eficácia Global dos Equipamentos, ou,originalmente, Overall Equipment Effectiveness (OEE). O OEE é um indicador que mostra adiferença entre o ideal e o real, considerando três aspectos: perdas de tempo (paradas) que serefere a disponibilidade, perdas de velocidade (máquina operando abaixo do ideal) que serefere a performance, e perdas de qualidade (máquina produzindo peças com defeito)referente a qualidade.Geralmente é o indicador utilizado para medir as melhorias implementadas pela manutençãoprodutiva total (TPM). Sua utilização permite que as empresas analisem as reais condições dautilização de seus equipamentos. A medição do OEE pode ser aplicada com diferentes focos.Para Jonsson e Lesshmmar (1999), com a utilização deste indicador é possível, por um lado,identificar onde devem ser desenvolvidas melhorias e, por outro, que áreas podem serutilizadas como benchmark.Esta medição também permite quantificar as melhorias implementadas nos equipamentos,células ou linhas de produção ao longo do tempo. A análise do OEE de um grupo demáquinas de uma linha de produção ou de uma célula de manufatura permite identificar osrecursos com menores desempenhos, possibilitando, focar esforços nesses recursos.Segundo Nakajima (1989), o OEE é uma medição que procura revelar os custos escondidosna empresa. Para Ljungberg (1998), antes do advento desse indicador, somente adisponibilidade era considerada na utilização dos equipamentos, o que resultava no super-dimensionamento de capacidade.Para Nakajima (1989), deve ser buscado como meta um OEE de 85% para os equipamentos.Empresas que obtiveram OEE superior a 85% ganharam o prêmio TPM Award. Para se obteresse valor de OEE é necessário que seus índices sejam de: 90% para disponibilidade, 95%performance e 99% qualidade.A Figura 1 mostra as fórmulas de cálculo do OEE, as seis grandes perdas do TPM, de quemaneira elas influenciam o índice e as metas de cada uma das dimensões (disponibilidade,performance e qualidade) para um OEE de 85%.2.3 Monitoramento de máquina em tempo realA maioria das empresas possui algum tipo de monitoramento de desempenho de seusequipamentos críticos. Seja online (feita de maneira automatizada) ou por meios manuais(onde o operador aponta os eventos em formulários e estes são contabilizados posteriormenteatravés do reporte destes eventos em algum sistema.O monitoramento em tempo real tem como principal objetivo coletar, mostrar as informaçõesde produção enquanto elas estão ocorrendo (paradas de máquina e refugo) e registrá-las emum banco de dados para futuras pesquisas. As paradas são registradas de forma automática.Cabe ao operador apenas informar o motivo da parada ou o refugo diretamente no teclado doCLP instalado na máquina. Com estes dados é possível exibir em forma de gráficos e 3
  4. 4. relatórios todas as informações necessárias para o acompanhamento da produção, sendo queisto permite aos gestores serem proativos e agirem a tempo de resolver os problemas sem queestes causem maiores danos aos resultados de suas áreas. Figura 1 – As seis grandes perdas, sua influência no OEE (Fonte: Adaptada Gotoh e Tajiri (1999))A Figura 2 mostra o esquema de ligação onde todas as máquinas estão conectadas ao sistemade monitoramento através da rede corporativa da empresa. Este é o modelo usado no estudode caso apresentado neste trabalho.É claro que alguns cuidados devem ser tomados nas instalações elétricas, lógicas e aquisiçãode sinais de produção para se garantir o perfeito funcionamento do sistema, porém, esteassunto não será discutido neste trabalho. O que vale ressaltar é que a instalação elétrica éfeita de modo a não ser possível para o operador burlar o sistema. CLP de Monitoramento Figura 2 – Esquema conexão Ethernet máquinas monitoradas e mestre e banco de dados. (Fonte adaptada Manual implantação IP64) 4
  5. 5. O sistema funciona basicamente pela instalação de um CLP (controlador lógico programável)com uma interface (teclado e display) em cada máquina monitorada conforme a Figura 2, efará a aquisição, em sua forma mais básica, de dois sinais: Sinal de produção: Este sinal é referente ao ciclo da peça que está sendo produzida.Através de cadastros iniciais no sistema, cada peça terá um tempo de ciclo padrão. Durante omonitoramento este tempo padrão cadastrado é comparado com o tempo real coletado damáquina. Através deste sinal o sistema mede a “velocidade da máquina” em relação ao ciclopadrão cadastrado (a performance do OEE). E conta a quantidade de peças produzidas. Sinal de parada manual: É o sinal decorrente da seleção do modo manual da máquina que está sendo monitorada.Através deste sinal o sistema entende que a máquina não está trabalhando em modoautomático e, portanto, a produção não deve ser contada, ou seja, os sinais de ciclo recebidosserão ignorados. Neste momento na tela do CLP será solicitado o motivo da parada. Caso ooperador não informe o motivo, o sistema assume automaticamente como parada nãoinformada.O sistema também entende que a máquina esta parada quando não recebe o sinal de ciclodentro dos limites estabelecidos no cadastro. Por exemplo: para peças com ciclos curtos (até30 segundos), normalmente se espera mais um tempo de ciclo. Se o sinal não chegou osistema entende que a máquina está parada. A partir deste momento o CLP solicita o motivoda parada em sua tela. E todo o tempo entre o último ciclo recebido até o próximo sinal deciclo, será considerado como parada. Caso o operador não registre o motivo da parada osistema assume automaticamente como parada não informada.O sistema registrará qualquer parada, por menor que seja. Ou qualquer ciclo fora do padrão.Com isto a medição do OEE torna-se altamente confiável.Conforme mostrado na Figura 2, o computador mestre recebe os dados vindo dos CLPinstalados nas máquinas, os organiza e envia para gravação no banco de dados. Que poderãoser buscados a qualquer momento por relatórios ou na tela do sistema.3. Estudo de casoA empresa estudada já monitorava seu desempenho antes da implantação do sistema descritoneste trabalho. Tratava-se de um sistema “convencional” que fazia seus cálculos baseados emapenas duas das dimensões controladas pelo OEE, que eram a disponibilidade e aperformance (esta, porém, com outro enfoque). Funcionava da seguinte forma: os operadoresapontavam em cartões: a produção, as paradas e seus motivos. No final de cada turno umapessoa recolhia estes cartões e registrava os dados no sistema. Porém, mesmo com altas taxasde rendimentos (taxas oscilando acima de 75%), começaram a aparecer problemas deatendimento (característicos de falta de capacidade). O que contrariava os cálculos decapacidade feitos pela área de planejamento. Foi o que colocou em dúvida a confiabilidadedas informações registras pelo sistema de monitoramento.Com a dúvida sobre as informações, a Empresa foi levada a buscar novas formas demonitoramento e assim surgiu a idéia do monitoramento em tempo real, mostrada a seguir.3.1 Sistema e células monitoradasO sistema de monitoramento em tempo real escolhido foi o Injet fornecido pela empresa MAP 5
  6. 6. Cardoso.As células monitoradas (Figura 3) são formadas por três máquinas e quatro postos detrabalho: um torno automático marca Traub modelo TB60 ou TBF42, uma lixadeira manual,uma politriz semi-automática e um posto onde o operador coloca a peça polida em um suportepara o processo galvânico. O processo é one peace flow (faça uma peça, mova uma peça).Estas células foram montadas dentro da estratégia da ME.O torno é uma máquina automática e o restante da célula está balanceada para darcontinuidade peça-a-peça na produção, assim o CLP de coleta de dados foi instalado nestamáquina. Figura 3 – Células monitoradas com as linhas de percurso dos operadoresComo orientação estratégica de produção focada na ME, as células foram inicialmenteconcebidas para trabalhar em 2 turnos. O terceiro turno foi deixado para absorver aumentosbruscos de demanda que pudessem ocorrer. A demanda aumentou e o terceiro turno teve queser ativado em 2007 mesmo contrariando os cálculos de capacidade. E em 2008 a empresaoptou por um piloto utilizando este sistema.Como parâmetro optou-se por considerar o período integral dos turnos, totalizando 18,75horas, como segue: 1º Turno: 8,8 + 43 min (almoço) = 9,51 hrs 2º Turno: 8,53 + 43 min (janta) = 9,24 hrsDesta forma o OEE pelo sistema online será sempre em torno de 8% menor do que o sistemausado anteriormente, já que este considerava 17,33 horas disponíveis.Outra diferença é que o sistema anterior considerava as taxas de produções especificadas pelaEngenharia. Estas taxas de produção são encontradas através de um estudo de tempos onde hávarias concessões. Grosseiramente, pelo tipo de máquinas e processo nas células estudadas,tem-se 7% de concessões durante a cronometragem dos tempos (2% atrasos inevitáveis + 5%de necessidades pessoais). Este número pode aumentar em função de outros eventos durante oestudo de tempos que sejam considerados como parte do processo pela pessoa que estejarealizando o estudo de tempos.O Injet considera o ciclo real da máquina sem nenhuma concessão que é comparado com umciclo padrão cadastrado como dado de entrada, porém o ciclo padrão também está sem 6
  7. 7. concessões. A eficiência de ciclo é medida em relação a este ciclo. As únicas paradas que nãoinfluenciam no OEE são “parada para implantação de novos itens” e “parada de final desemana”.O motivo pelo qual o sistema foi configurado para "não perdoar nada" é que se deseja umOEE que mostre realmente a utilização da máquina em 100% do tempo (que é o que oindicador literalmente significa: eficácia global do equipamento) em que é possível trabalhar(que é o tempo em que há pessoas na Fábrica). Uma vez que a máquina não almoça, não secansa e nem vai ao banheiro. Em caso de necessidade de aumento de capacidade estas paradaspodem ser administradas através de revezamento de pessoal durante estes períodos. A Figura 4 mostra os resultados de monitoramento em tempo real das 4 células escolhidascomo piloto da implantação. Embora tenham sido concebidas dentro da estratégia da ME,conforme já dito, a implantação do monitoramento online nestas células mostrou que o OEEno inicio do processo estava muito ruim. OEE Médio Fluxos 2,3,4 e 6 80 71,93 70 60 50 40 30 39,60 20 10 0 Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set 2008 2009 2008 Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Fluxo 02 25,88 45,97 31,26 39,30 50,49 44,55 51,72 59,19 51,94 52,57 63,81 Fluxo 03 49,49 45,16 57,73 55,47 50,27 62,63 64,26 67,47 71,89 63,86 58,65 Fluxo 04 40,28 48,37 41,07 53,57 56,49 56,33 64,87 64,77 64,62 53,48 58,02 Fluxo 06 42,73 66,47 60,62 54,35 64,24 70,07 66,17 65,43 71,65 61,42 66,79 Média 39,595 51,4925 47,67 50,67 55,373 58,395 61,755 64,215 65,025 57,8325 61,8175 2009 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Fluxo 02 53,71 59,14 60,80 18,43 24,43 61,46 59,34 64,46 66,46 Fluxo 03 48,03 61,57 65,82 74,10 68,94 69,67 69,76 73,99 77,30 Fluxo 04 63,41 64,22 16,23 61,12 71,77 70,94 72,59 73,66 68,87 Fluxo 06 62,47 61,03 71,37 74,04 70,21 69,67 70,42 72,15 75,09 Média 56,905 61,49 53,555 56,92 58,838 67,935 68,028 71,065 71,93 Figura 4 - Evolução do OEE médio nas células monitoradas.3.2 Ações implementadas para melhorar o OEECom a implantação do novo sistema, os operadores apontavam todas as informaçõesdiretamente no CLP da máquina, eliminando a necessidade das pessoas que recolhiam edigitavam as informações. Com a disponibilidade destas pessoas a empresa criou uma área deapoio que foi batizada de “Torre de Controle”. A função destas pessoas, a exemplo da Torrede Controle de tráfego aéreo, é também de monitorar, só que neste caso é o monitoramentodas máquinas na produção.Foi reformulada a listagem de motivos de paradas, dividindo estas paradas por áreas deresponsabilidade. Por exemplo: paradas por manutenção, paradas por problemas de produção,ferramentaria etc. Baseado nestas áreas de responsabilidade foi criada uma cadeia de ajuda de 7
  8. 8. três níveis para cada área de responsabilidade que deveria ser acionada em cada parada demáquina.A “Torre de Controle” observa as máquinas trabalhando na tela conforme mostrado na Figura5. Figura 5 – Tela do sistema de monitoramento usada pela “Torre de Controle”.Suponha que uma máquina pare (instantaneamente sua cor na tela muda para vermelha) e ooperador aponte o motivo de manutenção mecânica. Imediatamente a Torre aciona omecânico e avisa que a máquina XX está parada por problemas mecânicos. Caso a máquinanão volte a operar em 15 minutos, o supervisor de manutenção é acionado. Se a paradapersistir por mais de 1 hora, o gerente de manutenção será acionado. O mesmo procedimentoé usado para todas as áreas de responsabilidades.Com a implantação deste procedimento toda a estrutura de apoio e os gestores de produçãopassaram a ser proativos, visto que são informados do problema enquanto este estáacontecendo, tendo tempo de agir e solucioná-lo.Outras ações tais como trabalhos de redução de setup (tempo de troca de ferramenta),melhorias de processos, pequenas melhorias das próprias máquinas implantadas pela área demanutenção também colaboraram para melhorar o OEE.Depois que os operadores concluíram que a idéia do sistema em tempo real com a Torre deControle não era de controlá-los para punir e sim para ajudá-los a realizar melhor seutrabalho, os operadores passaram a ser aliados, visto que todo o resultado do trabalho estáexposto e cada vitória podia ser celebrada. E também observaram um grande respaldo dasáreas de apoio quando acionadas pela torre. 8
  9. 9. Comparando os números de paradas registradas pelo sistema em tempo real com o apontadomanualmente nos cartões pelo sistema anterior se notou que muitas paradas de curta duraçãonão eram anotadas (terceira grande perda da TPM), porém se somadas ao final dos dois turnosjá não eram tão inexpressivas assim. A observação destas paradas possibilitou várias ações demelhorias.4. Considerações finaisEste artigo discutiu como o monitoramento em tempo real de células, via cálculo do OEE,concebidas dentro da estratégia da ME pode contribuir para a melhora do desempenho dessascélulas, permitindo a verificação da eficácia de qualquer melhoria implantada dentro destascélulas, bem como, o acompanhamento permanente dos resultados das mesmas ao longo dotempo, prevenindo desperdícios.Este trabalho mostrou que mesmo se tendo eliminado grandes desperdícios com a aplicaçãoda produção em fluxo contínuo, via células, ainda existe muito a melhorar. E omonitoramento em tempo real via cálculo do OEE foi fundamental para expor onde estavamestes desperdícios e proporcionar ações de melhoria mais eficazes.O banco de dados criado no monitoramento do OEE da forma como foi apresentado nestetrabalho, fornece informações precisas sobre cada equipamento ao longo do tempo. Trata-sedo “Mapa do Tesouro” para ações de melhoria sobre os 4Ms do processo (máquina, mão-de-obra, método, e material), e também do desempenho das próprias áreas de apoio.As pessoas que estão no dia-a-dia na fábrica não chegam a perceber principalmente aspequenas paradas de máquinas, diferenças de velocidade, ciclos mais longos e a extensão realou duração real das paradas em geral. Tudo isto faz com que estes desperdícios sejamcontabilizados errôneamente com outros motivos, disparando sempre a ações corretivaserradas e inócuas e assim, levando a falsa conclusão que estes desperdícios são realmenteinerentes ao processo. O monitoramento em tempo real desmistifica tudo isto trazendo asclaras os reais motivos dos desperdícios, desta forma possibilitando ações mais assertivas paraeliminá-los.6. ReferênciasGOTOH, F. & TAJIRI,M. Autonomous Maintenance in Seven Steps: Implementing TPM on the Shop Floor.Portland. McGraw Hill, 1992.LJUNGBERG, O. Measurement of overall equipment effectiveness as a basis for TPM activities.International Journal of Operations & Production Management. Vol. 18, N. 5, 1998MONDEN, Y. Sistema Toyota de Produção. São Paulo: IMAM, 1984.NAKAJIMA, S. Introdução ao TPM – Total Productive Maintenance. São Paulo: IMC InternacionalSistemas Educativos Ltda., 1989.SLACK, N. Vantagens competitivas em manufatura: atingindo competitividade nas operações industriais. SãoPaulo, Atlas, 2002SHINGO, S. O sistema Toyota de Produção do ponto de vista da Engenharia de Produção. Porto Alegre,Bookman, 1996.THE PRODUCTIVITY DEVELOPMENT TEAM, OEE for operators; Shopfloor Series; 1999.TUBINO, D. F. Sistemas de Produção: a produtividade no chão de fábrica. Bookman, Porto Alegre, 9
  10. 10. 2000TUBINO, D. F; Planejamento e controle de produção: teoria e prática. São Paulo: Atlas, 2007.WOMACK, J. P. & JONES, D.T. & ROOS, D. A máquina que mudou o mundo. Rio de Janeiro: Campus,1992. 10

×