Como calcular e melhorar a disponibilidade da máquina

Manter o equipamento funcionando com eficiência requer o gerenciamento de um equilíbrio dinâmico no tempo de atividade, tempo de execução, tempo totalmente produtivo e uma infinidade de outros fatores. Faça certo e um produto acabado pode ser produzido com o menor custo e a mais alta eficiência. Se errar, o desempenho da planta sofrerá com o tempo de inatividade não planejado, manutenção não planejada e uma alta taxa de falhas.

Essas variáveis ​​fazem parte da disponibilidade da máquina . Em todos os ambientes de produção, aumentar a disponibilidade para capturar o tempo totalmente produtivo é fundamental para o sucesso.

O que é Disponibilidade da Máquina?

A disponibilidade da máquina, ou tempo de atividade, é a quantidade total de tempo que uma máquina realmente é executada em relação ao tempo em que ela foi programada para ser executada. Disponibilidade é a porcentagem de tempo que uma máquina está em operação.

O tempo programado é baseado na compreensão da capacidade disponível, ter as matérias-primas disponíveis em quantidades adequadas e ter a equipe e os pedidos de vendas necessários para serem executados.

O tempo de inatividade pode desacelerar ou parar a máquina durante esse horário programado. O tempo de inatividade total inclui manutenção preventiva, trocas e outras variáveis ​​controladas e conhecidas. O tempo de inatividade não planejado significa quebra, queda de qualidade, congestionamentos ou outras paradas imprevistas.

Quando ocorre um evento de inatividade, um tablet MachineMetrics na máquina solicita que o operador categorize o evento de inatividade.

Por exemplo, uma máquina pode ser programada para funcionar por oito horas e ficar ativa apenas por seis horas. Nesse caso, a pontuação de disponibilidade da máquina é de 75%.

Todas as operações de fabricação devem medir a disponibilidade e o tempo de inatividade, levando em consideração a duração e o motivo do tempo de inatividade. No entanto, se isso for rastreado manualmente, é provável que seja altamente impreciso, severamente atrasado e muito menos acionável.

A função da disponibilidade da máquina

A disponibilidade da máquina é um KPI básico, mas crítico na fabricação. Ao medir o tempo, a duração e o motivo do tempo de inatividade, a disponibilidade é usada como uma "âncora". Compreender a disponibilidade, a utilização de um equipamento específico e por que ele funciona – ou não – ajuda a compilar outros KPIs para otimizar os processos no nível da máquina ou da planta.

À medida que os dados são capturados para tempo de inatividade, variáveis ​​como tempo máximo, tempo real, taxa de falhas e tempo de produção planejado podem afetar diretamente o desempenho do equipamento em relação aos objetivos gerais de negócios e como as decisões são tomadas pela equipe e pela gerência.

A disponibilidade da máquina é um dos três KPIs usados ​​para determinar a eficácia geral do equipamento (OEE). Os outros dois KPIs são desempenho e qualidade, que discutiremos a seguir. Cada KPI tem sua própria fórmula e ajuda os fabricantes a entender a eficiência de sua operação ao identificar processos que requerem otimização.

Qual ​​é o cálculo da disponibilidade da máquina?

A disponibilidade da máquina é calculada como:

Disponibilidade =Tempo de execução / Tempo de produção planejado

Por exemplo, se uma máquina funcionar por 8 horas, com 4 horas de inatividade, durante um turno de 12 horas, a disponibilidade dessa máquina será de 66,6%.

Um problema com o cálculo da disponibilidade do equipamento por meios tradicionais é que cada instância deve ser registrada. Isso inclui tempo de inatividade, motivo e duração real. Esse processo pressupõe que operadores, técnicos e gerentes registrem corretamente cada fator.

No entanto, aplicações do mundo real indicam que a frequência é registrada erroneamente e os motivos são subjetivos para o operador. Dados e análises de máquina em tempo real são uma maneira mais precisa de determinar a disponibilidade.

A conexão entre disponibilidade e eficácia geral do equipamento (OEE)

A eficácia geral do equipamento (OEE) é uma métrica usada para medir a eficiência geral do equipamento de fabricação. Ele também pode medir em um grupo de máquinas dentro de uma fábrica ou em uma empresa multifábrica inteira. OEE é usado para determinar como a produtividade melhora ao longo do tempo.

Uma pontuação OEE consiste em três componentes:disponibilidade, qualidade e desempenho. A qualidade e o desempenho também são orientados por fórmulas e calculados como:

Desempenho =(Tempo de Ciclo Ideal X Contagem Total) / Tempo de Execução

e

Qualidade =Contagem Boa / Contagem Total

OEE pode ser calculado manualmente usando planilhas ou com uma plataforma de dados de máquina como MachineMetrics, que pode capturar e relatar de forma autônoma essas informações. Quanto mais precisa a coleta de dados, mais valiosos serão os insights. No entanto, a coleta de dados manual e em silos não terá o valor da análise profunda oferecida pelo software de monitoramento de fábrica em uma única plataforma.



A disponibilidade é um excelente exemplo da necessidade de automação. Considere os elementos necessários apenas para a fórmula de disponibilidade. Usando a fórmula "Disponibilidade =Tempo de execução / Tempo de produção planejado ", operadores, técnicos e gerentes seriam obrigados a registrar totalmente os motivos e a duração das paradas não planejadas.

Mesmo que a captura manual de dados fosse precisa, a análise feita por humanos costuma ser tendenciosa e fragmentada; tendências e causas para manutenção não planejada podem não ser evidentes para o observador. A disponibilidade está conectada ao OEE como âncora para calcular outras métricas e, se os membros da equipe não puderem medir com precisão a disponibilidade, os cálculos de qualidade e desempenho também serão desativados.

A distinção entre disponibilidade da máquina e confiabilidade da máquina

A disponibilidade da máquina não deve ser confundida com a confiabilidade da máquina. Ambas são métricas valiosas que ajudam a determinar estratégias acionáveis ​​para melhorar a disponibilidade, mas há uma diferença.

Não é incomum que uma máquina tenha uma pontuação de confiabilidade menor do que uma pontuação de disponibilidade. Juntos, eles desempenham um papel importante e são mais uma maneira pela qual várias métricas podem impulsionar a melhoria do processo. No entanto, para calcular o OEE, apenas a disponibilidade é usada.

Como podemos aumentar a disponibilidade da máquina?

A disponibilidade da máquina tem tudo a ver com tempo de atividade. Aumentá-lo significa uma ampla aplicação das melhores práticas, mudança de cultura e software. Se o tempo de inatividade não planejado for alto, a empresa sofrerá perdas de disponibilidade. Da mesma forma, se o tempo de inatividade planejado for ineficiente, a disponibilidade do equipamento será menor.

Veja algumas maneiras de aumentar a disponibilidade geral:

Cultura

Muitas operações acreditam que seu OEE é muito maior do que é. Como eles estão operando com o mesmo sistema, SOPs e ferramentas de medição acionadas manualmente, não é incomum que os gerentes percam a marca em 20% ou mais. O aumento da disponibilidade da máquina começa com uma mudança de cultura. Isso exige que os gerentes queiram entender o tempo disponível para produção e como seu sistema precisa mudar para melhorar o OEE. Essa mudança geralmente é uma decisão de cima para baixo impulsionada por pressões competitivas, custos, volatilidade do mercado e outros fatores.

Manutenção

Uma grande parte do tempo de inatividade está relacionada a eventos de manutenção. Muitas vezes, não é planejado, como reparos de equipamentos, reparos de fusos, quebra de ferramentas ou treinamento. No entanto, também pode ser refletido no tempo de inatividade planejado quando o preparo ineficiente de peças, procedimentos escritos, organização de ferramentas e outros fatores fazem com que um reparo demore mais do que deveria.

Para reduzir eventos de tempo de inatividade desnecessários devido à manutenção excessiva, os fabricantes podem coletar dados de equipamentos para entender melhor o desempenho e a integridade das máquinas. No entanto, fazer isso manualmente não é apenas demorado, mas resulta em dados atrasados ​​e imprecisos.

Usando uma plataforma de dados de máquina, a coleta e padronização de dados podem ser automatizadas. Dessa forma, as equipes de manutenção estão cientes do desempenho e da saúde dos equipamentos e podem usar os dados de condição da máquina para entender com que frequência ocorrem os tempos de inatividade e o motivo por trás deles.

Esses insights valiosos podem ser usados ​​para otimizar as estratégias de manutenção, como a implantação de uma abordagem baseada em condições, a criação automática de ordens de serviço em um CMMS quando ocorre um tempo de inatividade ou até mesmo a previsão de uma falha iminente do equipamento.

Processos otimizados

Muitas ocorrências de tempo de inatividade estão relacionadas a SOPs ineficientes, como tempo de espera devido a problemas de WIP e preparação. Ou práticas de gerenciamento de estoque abaixo do ideal podem gerar tempo. À medida que o tempo de espera para essas causas aumenta, a disponibilidade é reduzida.

O treinamento também pode ser uma fonte de tempo de inatividade excessivo. Se um operador levar 14% mais tempo para limpar um atolamento e reiniciar uma máquina do que os outros turnos, uma padronização dos procedimentos corretos alinhará esses tempos. Com a captura e análise de dados precisas, os gerentes podem identificar esses problemas por máquina e turno para desenvolver SOPs melhores ou oferecer treinamento de remediação.

Juntamente com o compromisso de mudar a cultura e melhorar as práticas de manutenção, um programa abrangente de melhoria de processos centrado em dados ajudará a identificar problemas. A otimização de processos para controle de estoque, preparação, WIP e problemas de treinamento pode afetar diretamente a disponibilidade da máquina.

Plataformas IIoT

Embora cada um dos itens acima possa ser implementado para melhorar a disponibilidade da máquina, todos eles podem ser alcançados de forma mais eficaz usando software. Com o monitoramento da máquina em tempo real, as fábricas podem eliminar o esforço e os erros inerentes à captura manual ou fragmentada de dados.

Usando os melhores dispositivos de borda da categoria, como o da MachineMetrics, os dados são capturados, estruturados, limpos e enviados para o mecanismo de análise baseado em nuvem sem compilar relatórios e inserir dados manualmente. Ao jogar fora a área de transferência, os operadores são capacitados com visualizações ricas que ajudam a contextualizar os dados e oferecem insights acionáveis.

O status da máquina e a análise de desempenho em tempo real podem ajudar a reduzir o tempo de inatividade planejado e não planejado. Os dados podem ser usados ​​para sobrecarregar os programas de manutenção com manutenção baseada em condições que reduzem os custos e prolongam a vida útil do equipamento.



O monitoramento de máquinas em tempo real da IIoT pode até analisar a frequência gerada pelas máquinas para prever falhas e repará-las em um prazo ideal, como durante as trocas. Eles também oferecem relatórios robustos personalizados para focar nos problemas mais significativos.

Com acesso a esses insights, gerentes e executivos podem entender rapidamente seu verdadeiro OEE e adotar procedimentos de melhoria de processos que lidam com dados completos e imparciais.

Os dados em tempo real reduzem a natureza iterativa das melhorias do processo manual e permitem que os operadores e técnicos se concentrem na operação do equipamento em vez de se distrair com a captura manual de dados e a análise propensa a erros.

Usando MachineMetrics para melhorar a disponibilidade da máquina

MachineMetrics é uma plataforma de dados de máquina que coleta e padroniza de forma autônoma os dados do seu equipamento. Com nossa solução plug-and-play, você pode conectar instantaneamente seu equipamento e começar a fornecer insights acionáveis ​​para sua equipe.

Aproveite os painéis para ver quando o equipamento está ficando atrás das metas de contagem de peças, use notificações para alertar sua equipe de manutenção sobre eventos de tempo de inatividade, desenvolva benchmarks precisos em tempos de ciclo, tempo de inatividade planejado e outros KPIs.

Com o MachineMetrics, você pode identificar rapidamente suas maiores oportunidades e áreas de desperdício, ajudando você a reduzir o tempo de inatividade da máquina e aumentar o rendimento. Reserve uma demonstração hoje para saber mais.