Dominar la disponibilidad de máquinas: Cálculo y estrategias de mejora

Mantener los equipos funcionando eficientemente requiere gestionar un equilibrio dinámico entre tiempo de actividad, tiempo de ejecución, tiempo totalmente productivo y una miríada de otros factores. Si se acierta, un producto terminado puede producirse al menor coste y mayor eficiencia. Si se falla, el rendimiento de la planta sufre por tiempo de inactividad no planificado, mantenimiento no planificado y alta tasa de fallos.

Estas variables son parte de la disponibilidad de máquina. En todos los entornos de producción, aumentar la disponibilidad para capturar tiempo totalmente productivo es fundamental para el éxito.

¿Qué es la disponibilidad de máquina?

La disponibilidad de máquina, o tiempo de actividad, es la cantidad total de tiempo que una máquina realmente funciona versus el tiempo que estaba programada para funcionar. La disponibilidad es el porcentaje de tiempo que una máquina está en operación.

El tiempo programado se basa en entender la capacidad disponible, tener las materias primas a mano en cantidades apropiadas y tener el personal y órdenes de venta requeridas para funcionar.

El tiempo de inactividad puede ralentizar o detener la máquina durante este tiempo programado. El tiempo de inactividad total incluye mantenimiento preventivo, cambios y otras variables controladas y conocidas. El tiempo de inactividad no planificado significa roturas, problemas de calidad, atascos u otras paradas imprevistas.

Cuando ocurre un evento de tiempo de inactividad, una tablet MachineMetrics en la máquina pide al operador categorizar el evento de inactividad.

Por ejemplo, una máquina podría estar programada para funcionar ocho horas y solo estar activa seis horas. En este caso, la puntuación de disponibilidad para la máquina es del 75%.

Todas las operaciones de fabricación deben medir disponibilidad y tiempo de inactividad, teniendo en cuenta la duración y razón del tiempo de inactividad. Sin embargo, si esto se rastrea a mano, es probable que sea altamente inexacto, severamente retrasado y mucho menos accionable.

La función de la disponibilidad de máquina

La disponibilidad de máquina es un KPI básico pero crítico en fabricación. Al medir el tiempo, duración y razón del tiempo de inactividad, la disponibilidad se usa como "ancla". Entender la disponibilidad, la utilización de equipos particulares y por qué funcionan – o no – ayuda a compilar otros KPIs para optimizar procesos a nivel de máquina o planta.

A medida que se capturan datos para el tiempo de inactividad, variables como tiempo máximo, tiempo real, tasa de fallos y tiempo de producción planificado pueden impactar directamente cómo el equipo rinde contra objetivos empresariales generales y cómo toman decisiones el personal y la gerencia.

La disponibilidad de máquina es uno de tres KPIs usados para determinar la Efectividad General del Equipo (OEE). Los otros dos KPIs son rendimiento y calidad, que discutiremos a continuación. Cada KPI tiene su propia fórmula y ayuda a los fabricantes a entender la eficiencia de su operación mientras identifican procesos que requieren optimización.

¿Cuál es el cálculo para la disponibilidad de máquina?

La disponibilidad de máquina se calcula como:

Disponibilidad = Tiempo de ejecución / Tiempo de producción planificado

Por ejemplo, si una máquina funciona 8 horas, con 4 horas de inactividad, durante un turno de 12 horas, entonces la disponibilidad para esa máquina es 66.6%.

Un problema con calcular la disponibilidad de equipos por medios tradicionales es que cada instancia debe registrarse. Esto incluye tiempo de inactividad, razón y duración real. Este proceso asume que operadores, técnicos y gerentes registran correctamente cada factor.

Sin embargo, las aplicaciones del mundo real indican que la frecuencia se registra erróneamente y las razones son subjetivas al operador. Los datos y analíticas de máquina en tiempo real son una forma más precisa de determinar la disponibilidad.

La conexión entre disponibilidad y Efectividad General del Equipo (OEE)

La Efectividad General del Equipo (OEE) es una métrica usada para medir la eficiencia general de equipos de fabricación. También puede medir a través de un grupo de máquinas dentro de una fábrica o una empresa multi-fábrica completa. OEE se usa para determinar cómo mejora la productividad con el tiempo.

Una puntuación OEE consiste en tres componentes: disponibilidad, calidad y rendimiento. Calidad y rendimiento también son impulsados por fórmulas y se calculan como:

Rendimiento = (Tiempo de ciclo ideal X Cuenta total) / Tiempo de ejecución

y

Calidad = Cuenta buena / Cuenta total

OEE puede calcularse manualmente usando hojas de cálculo o con una plataforma de datos de máquina como MachineMetrics, que puede capturar y reportar autónomamente esta información. Cuanto más precisa sea la recopilación de datos, más valiosos serán los insights. Sin embargo, la recopilación manual y aislada de datos carecerá del valor de analíticas profundas ofrecidas por software de monitorización de fábrica en una sola plataforma.

La disponibilidad es un excelente ejemplo de la necesidad de automatización. Considere los elementos requeridos solo para la fórmula de disponibilidad. Usando la fórmula "Disponibilidad = Tiempo de ejecución / Tiempo de producción planificado," operadores, técnicos y gerentes deberían registrar completamente las razones y duración de paradas no planificadas.

Incluso si la captura manual de datos fuera precisa, el análisis por humanos a menudo es sesgado y fragmentado; tendencias y causas de mantenimiento no planificado pueden no ser evidentes para el observador. La disponibilidad está conectada a OEE como ancla para calcular otras métricas, y si los miembros del personal no pueden medir con precisión la disponibilidad, entonces los cálculos de calidad y rendimiento también serán erróneos.

La distinción entre disponibilidad de máquina y fiabilidad de máquina

La disponibilidad de máquina no debe confundirse con la fiabilidad de máquina. Ambas son métricas valiosas que ayudan a determinar estrategias accionables para mejorar la disponibilidad, pero hay una diferencia.

No es inusual que una máquina tenga una puntuación de fiabilidad menor que una de disponibilidad. Juntas, juegan un papel importante y son otra forma en que múltiples métricas pueden impulsar la mejora de procesos. Sin embargo, para calcular OEE, solo se usa la disponibilidad.

¿Cómo podemos aumentar la disponibilidad de máquina?

La disponibilidad de máquina se trata de tiempo de actividad. Aumentarla significa una aplicación amplia de mejores prácticas, cambio cultural y software. Si el tiempo de inactividad no planificado es alto, una empresa sufrirá pérdidas de disponibilidad. Del mismo modo, si el tiempo de inactividad planificado es ineficiente, la disponibilidad del equipo es menor.

Aquí hay algunas formas de aumentar la disponibilidad general:

Cultura

Muchas operaciones creen que su OEE es mucho más alto de lo que es. Porque han estado operando con el mismo sistema, POEs y herramientas de medición manuales, no es inusual que los gerentes fallen el objetivo en un 20% o más. Aumentar la disponibilidad de máquina comienza con un cambio cultural. Esto requiere que los gerentes quieran entender el tiempo disponible para producción y cómo su sistema necesita cambiar para mejorar OEE. Este cambio suele ser una decisión descendente impulsada por presiones competitivas, costes, volatilidad del mercado y otros factores.

Mantenimiento

Una gran parte del tiempo de inactividad está relacionada con eventos de mantenimiento. A menudo es no planificado, como reparaciones de equipos, reparación de husillos, rotura de herramientas o formación. Sin embargo, también puede reflejarse en tiempo de inactividad planificado cuando la preparación ineficiente de piezas, procedimientos escritos, organización de herramientas y otros factores causan que una reparación tarde más de lo debido.

Para reducir eventos de inactividad innecesarios por mantenimiento excesivo, los fabricantes pueden recopilar datos de equipos para entender mejor el rendimiento y salud de las máquinas. Sin embargo, hacer esto manualmente no solo consume tiempo sino que resulta en datos tardíos e inexactos.

Usando una plataforma de datos de máquina, la recopilación y estandarización de datos puede automatizarse. Así, los equipos de mantenimiento conocen el rendimiento y salud de los equipos, y pueden usar datos de condición de máquina para entender con qué frecuencia ocurren inactividades y la razón detrás de ellas.

Estos valiosos insights pueden usarse para optimizar estrategias de mantenimiento, como desplegar un enfoque basado en condición, crear automáticamente órdenes de trabajo en un CMMS cuando ocurre inactividad, o incluso predecir un fallo inminente de equipo por completo.

Procesos optimizados

Muchas ocurrencias de inactividad están relacionadas con POEs ineficientes, como tiempo de espera debido a WIP y problemas de preparación. O prácticas de gestión de inventario menos óptimas pueden impulsar el tiempo. A medida que crece el tiempo de espera por estas causas, la disponibilidad se reduce.

La formación también puede ser fuente de inactividad excesiva. Si un operador tarda un 14% más en despejar un atasco y reiniciar una máquina que los de otros turnos, una estandarización de procedimientos correctos alineará estos tiempos. Con captura y análisis de datos precisos, los gerentes pueden identificar estos problemas por máquina y turno para desarrollar mejores POEs o ofrecer formación correctiva.

Junto con el compromiso de cambiar la cultura y mejorar prácticas de mantenimiento, un programa integral de mejora de procesos centrado en datos ayudará a identificar problemas. Optimizar procesos para control de inventario, preparación, WIP y problemas de formación puede impactar directamente la disponibilidad de máquina.

Plataformas IIoT

Aunque cada una de las anteriores podría implementarse para mejorar la disponibilidad de máquina, todas pueden lograrse más eficazmente usando software. Con monitorización de máquinas en tiempo real, las fábricas pueden eliminar el esfuerzo y errores inherentes a la captura manual o fragmentada de datos.

Usando dispositivos edge de clase mundial, como los de MachineMetrics, los datos se capturan, estructuran, limpian y envían al motor de analíticas basado en la nube sin compilar informes y entrar datos manualmente. Al tirar el portapapeles, los operadores se empoderan con visualizaciones ricas que ayudan a contextualizar datos y ofrecer insights accionables.

El estado de máquina en tiempo real y analíticas de rendimiento pueden ayudar a reducir tiempos de inactividad planificados y no planificados. Los datos pueden usarse para potenciar programas de mantenimiento con mantenimiento basado en condición que reduce costes y extiende la vida de equipos.

La monitorización de máquinas en tiempo real IIoT puede incluso analizar la frecuencia generada por máquinas para predecir fallos y repararlos en un marco de tiempo óptimo, como durante cambios. También ofrecen informes robustos personalizados para enfocarse en los problemas más significativos.

Con acceso a estos insights, gerentes y ejecutivos pueden entender rápidamente su OEE real y promulgar procedimientos de mejora de procesos que lidien con datos imparciales y completos.

Los datos en tiempo real reducen la naturaleza iterativa de mejoras de procesos manuales y permiten a operadores y técnicos enfocarse en hacer funcionar el equipo en lugar de distraerse con captura manual de datos y análisis propensos a errores.

Usar MachineMetrics para mejorar la disponibilidad de máquina

MachineMetrics es una plataforma de datos de máquina que recopila y estandariza autónomamente sus datos de equipos. Con nuestra solución plug-and-play, puede conectar instantáneamente sus equipos y comenzar a entregar insights accionables a su equipo.

Aproveche paneles para ver cuando el equipo se retrasa en objetivos de cuenta de piezas, use notificaciones para alertar a su equipo de mantenimiento de eventos de inactividad, desarrolle referencias precisas en tiempos de ciclo, tiempo de inactividad planificado y otros KPIs.

Con MachineMetrics puede identificar rápidamente sus mayores oportunidades y áreas de desperdicio, ayudándole a reducir el tiempo de inactividad de máquinas y aumentar el rendimiento. Reserve una demostración hoy para saber más.