Dominando a Disponibilidade de Máquinas: Cálculo e Estratégias de Melhoria

Manter equipamentos rodando eficientemente requer gerenciar um equilíbrio dinâmico em tempo de atividade, tempo de execução, tempo totalmente produtivo e uma miríade de outros fatores. Acertar, e um produto acabado pode ser produzido no menor custo e maior eficiência. Errar, e o desempenho da planta sofre com tempo de inatividade não planejado, manutenção não planejada e alta taxa de falha.

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

O que é Disponibilidade de Máquina?

Disponibilidade de máquina, ou tempo de atividade, é a quantidade total de tempo que uma máquina realmente roda versus o tempo em que foi programada para rodar. Disponibilidade é a porcentagem de tempo que uma máquina está em operação.

O tempo programado é baseado na compreensão da capacidade disponível, ter matérias-primas em mãos em quantidades apropriadas e ter a equipe e ordens de venda necessárias para rodar.

Tempo de inatividade pode desacelerar ou parar a máquina durante este tempo programado. Tempo de inatividade total inclui manutenção preventiva, trocas e outras variáveis controladas e conhecidas. Tempo de inatividade não planejado significa quebras, queda de qualidade, emperramentos ou outras paradas imprevisíveis.

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

Por exemplo, uma máquina poderia ser programada para rodar por oito horas e só estar ativa por seis horas. Neste caso, a pontuação de disponibilidade para a máquina é 75%.

Todas as operações de manufatura devem medir disponibilidade e tempo de inatividade, levando em conta a duração e razão do tempo de inatividade. No entanto, se isso é rastreado à mão, é provável que seja altamente impreciso, severamente atrasado e muito menos acionável.

A Função da Disponibilidade de Máquina

Disponibilidade de máquina é um KPI básico mas crítico na manufatura. Medindo o tempo, duração e razão do tempo de inatividade, a disponibilidade é usada como uma "âncora". Entender a disponibilidade, a utilização de equipamentos específicos e por que ele roda — ou não roda — ajuda a compilar outros KPIs para otimizar processos no nível de máquina ou planta.

À medida que dados são capturados para tempo de inatividade, variáveis como tempo máximo, tempo real, taxa de falha e tempo de produção planejado podem impactar diretamente como o equipamento performa contra objetivos gerais de negócios e como decisões são tomadas por equipe e gestão.

Disponibilidade de máquina é um dos três KPIs usados para determinar a Eficácia Geral do Equipamento (OEE). Os outros dois KPIs são performance e qualidade, que discutiremos abaixo. Cada KPI tem sua própria fórmula e ajuda fabricantes a entender a eficiência de sua operação enquanto identifica processos que requerem otimização.

Qual é o Cálculo para Disponibilidade de Máquina?

Disponibilidade de máquina é calculada como:

Disponibilidade = Tempo de Execução / Tempo de Produção Planejado

Por exemplo, se uma máquina roda por 8 horas, com 4 horas de tempo de inatividade, durante um turno de 12 horas, então a disponibilidade para aquela máquina é 66,6%.

Um problema com o cálculo de disponibilidade de equipamento através de meios tradicionais é que cada instância deve ser registrada. Isso inclui tempo de inatividade, razão e duração real. Este processo assume que operadores, técnicos e gestores registram corretamente cada fator.

No entanto, aplicações do mundo real indicam que a frequência é registrada erroneamente e razões são subjetivas ao operador. Dados de máquina em tempo real e análises são uma forma mais precisa de determinar 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 de equipamentos de manufatura. Também pode medir através de um grupo de máquinas dentro de uma fábrica ou uma empresa multi-fábrica. OEE é usado para determinar como a produtividade melhora ao longo do tempo.

Uma pontuação OEE consiste em três componentes: disponibilidade, qualidade e performance. Qualidade e performance também são orientadas por fórmula e calculadas como:

Performance = (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 a MachineMetrics, que pode capturar e relatar autonomamente estas informações. Quanto mais precisa a coleta de dados, mais valiosos serão os insights. No entanto, coleta manual e isolada de dados carecerá do valor de análises profundas oferecidas por software de monitoramento de fábrica em uma única plataforma.

Disponibilidade é um excelente exemplo da necessidade de automação. Considere os elementos necessários para a fórmula de disponibilidade sozinha. Usando a fórmula "Disponibilidade = Tempo de Execução / Tempo de Produção Planejado," operadores, técnicos e gestores seriam obrigados a registrar totalmente as razões e duração de paradas não planejadas.

Mesmo se a captura manual de dados fosse precisa, a análise por humanos é frequentemente tendenciosa e fragmentada; tendências e causas para manutenção não planejada podem não ser evidentes para o observador. Disponibilidade está conectada ao OEE como a âncora para calcular outras métricas, e se os funcionários não podem medir a disponibilidade com precisão, então cálculos de qualidade e performance também estarão errados.

A Distinção entre Disponibilidade de Máquina e Confiabilidade de Máquina

Disponibilidade de máquina não deve ser confundida com confiabilidade de 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 que uma pontuação de disponibilidade. Juntas, elas desempenham um papel importante e são mais uma forma de múltiplas métricas impulsionarem melhoria de processos. No entanto, para calcular OEE, apenas disponibilidade é usada.

Como Podemos Aumentar a Disponibilidade de Máquina?

Disponibilidade de máquina é toda sobre tempo de atividade. Aumentá-la significa uma ampla aplicação de boas práticas, mudança de cultura e software. Se o tempo de inatividade não planejado é alto, a empresa sofrerá perdas de disponibilidade. Da mesma forma, se o tempo de inatividade planejado é ineficiente, a disponibilidade do equipamento é menor.

Aqui estão algumas formas de aumentar a disponibilidade geral:

Cultura

Muitas operações acreditam que seu OEE é muito maior do que é. Como operam com o mesmo sistema, POPs e ferramentas de medição manualmente conduzidas, não é incomum que gestores errem a marca por 20% ou mais. Aumentar a disponibilidade de máquina começa com uma mudança de cultura. Isso requer que gestores queiram entender o tempo disponível para produção e como seu sistema precisa mudar para melhorar o OEE. Esta mudança é geralmente uma decisão top-down impulsionada por pressões competitivas, custos, volatilidade de mercado e outros fatores.

Manutenção

Uma grande parte do tempo de inatividade está relacionada a eventos de manutenção. Frequentemente não planejada, como reparos de equipamentos, reparo de fusos, quebra de ferramentas ou treinamento. No entanto, também pode ser refletida em tempo de inatividade planejado quando encenação ineficiente de peças, procedimentos escritos, organização de ferramentas e outros fatores causam um reparo a levar mais tempo do que deveria.

Para reduzir eventos de tempo de inatividade desnecessários de manutenção excessiva, fabricantes podem coletar dados de equipamento para entender melhor o desempenho e saúde 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 pode ser automatizada. Dessa forma, equipes de manutenção estão cientes do desempenho e saúde dos equipamentos, e podem usar dados de condição da máquina para entender com que frequência tempos de inatividade ocorrem e a razão por trás deles.

Estes insights valiosos podem então ser usados para otimizar estratégias de manutenção, como implantar uma abordagem baseada em condição, criar automaticamente ordens de serviço em um CMMS quando ocorre tempo de inatividade, ou até prever uma falha iminente de equipamento completamente.

Processos Otimizados

Muitas ocorrências de tempo de inatividade estão relacionadas a POPs ineficientes, como tempo de espera devido a WIP e problemas de encenação. Ou práticas de gestão de inventário menos que ótimas podem consumir tempo. À medida que o tempo de espera por estas causas cresce, a disponibilidade é reduzida.

Treinamento também pode ser uma fonte de tempo de inatividade excessivo. Se um operador leva 14% mais tempo para limpar um emperramento e reiniciar uma máquina do que aqueles em outros turnos, uma padronização de procedimentos corretos alinhará estes tempos. Com captura e análise de dados precisos, gestores podem identificar estes problemas por máquina e turno para desenvolver melhores POPs ou oferecer treinamento corretivo.

Junto com um compromisso de mudar a cultura e melhorar práticas de manutenção, um programa abrangente de melhoria de processos centrado em dados ajudará a identificar problemas. Otimizar processos para controle de inventário, encenação, WIP e questões de treinamento pode impactar diretamente a disponibilidade de máquina.

Plataformas IIoT

Embora cada um dos acima pudesse ser implementado para melhorar a disponibilidade de máquina, todos podem ser alcançados mais efetivamente usando software. Com monitoramento de máquina em tempo real, fábricas podem eliminar o esforço e erros inerentes à captura manual ou fragmentada de dados.

Usando dispositivos edge de melhor classe, como os da MachineMetrics, dados são capturados, estruturados, limpos e enviados ao motor de análises baseado em nuvem sem compilar relatórios e inserir dados manualmente. Jogando fora a prancheta, operadores são capacitados com visualizações ricas que ajudam a contextualizar dados e oferecer insights acionáveis.

Status de máquina em tempo real e análises de performance podem ajudar a reduzir tempo de inatividade planejado e não planejado. Dados podem ser usados para turbinar programas de manutenção com manutenção baseada em condição que reduz custos e estende vida útil do equipamento.

Monitoramento de máquina IIoT em tempo real pode até analisar a frequência gerada por máquinas para prever falhas e repará-las em um período ótimo, como durante trocas. Também oferecem relatórios robustos personalizados para focar nos problemas mais significativos.

Com acesso a estes insights, gestores e executivos podem entender rapidamente seu OEE real e implementar procedimentos de melhoria de processos que lidam com dados imparciais e completos.

Dados em tempo real reduzem a natureza iterativa de melhorias de processos manuais e permitem que operadores e técnicos foquem em rodar o equipamento em vez de serem distraídos com captura manual de dados e análise propensa a erros.

Usando MachineMetrics para Melhorar a Disponibilidade de Máquina

A MachineMetrics é uma plataforma de dados de máquina que coleta e padroniza autonomamente seus dados de equipamento. Com nossa solução plug-and-play, você pode conectar instantaneamente seu equipamento e começar a entregar insights acionáveis para sua equipe.

Aproveite dashboards para ver quando equipamentos estão ficando atrás de metas de contagem de peças, use notificações para alertar sua equipe de manutenção de eventos de tempo de inatividade, desenvolva benchmarks precisos através de tempos de ciclo, tempo de inatividade planejado e outros KPIs.

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