O que é OEE e como aumentar a eficiência da operação

Neste conteúdo, apresentaremos o indicador do OEE, utilizado para avaliar o nivel de eficiência dos processos, especialmente aplicado no ambiente industrial.

Ele é amplamente utilizado para controlar a produtividade dos processos e, uma vez detalhado, permite detectar perdas existentes nos processos e é um excelente recurso para direcionar iniciativas de melhoria.

Todo processo de melhoria contínua é composto por uma série de mudanças planejadas, e o uso do OEE permite avaliar o impacto (positivo ou negativo) de cada uma delas. Do contrário, trabalharemos ‘no escuro’, sem entender se estamos indo na direção certa ou não.

Também existem outros benefícios obtidos quando se utiliza o OEE da melhor maneira. Iremos explorar este e outros temas neste conteúdo. Continue a leitura para saber mais.

O que é o OEE e porque deve ser utilizado?

Antes de mais nada, o termo OEE significa ‘Overall Equipment Effectiveness‘ ou, em português, traduzido como ‘Eficiência Geral do Equipamento’.

Trata-se de um importante indicador para medição de eficiência de processos, especialmente industriais. Podemos, assim como mencionado, medir a eficiência de um processo de maneira isolada, de um grupo de máquinas ou mesmo de uma unidade produtiva como um todo.

Como mencionado, um dos usos do OEE é do ponto de vista da melhoria contínua. Toda vez que qualquer mudança for implementada, o OEE é uma das maneiras que podemos utilizar para avaliar o impacto da mudança realizada.

Além disso, qualquer área de Planejamento de Produção ou PCP precisa utilizar o OEE para projetar o resultado esperado em termos de produção. Normalmente, para planejar, são utilizados tempos padrão estabelecidos, definidos por uma área de Engenharia Industrial ou Engenharia de Manufatura, tendo como base uma atividade de Cronoanálise.

Entretanto, estes tempos padrão NÃO incluem as perdas existentes em qualquer processo, somente as atividades que fazem parte dos padrões de trabalho. Assim, para planejar a produção, é necessário aplicar um fator de eficiência, que é sempre inferior a 100%. Esse fator percentual é o OEE, tornando o planejamento mais realista, considerando as perdas existentes.

Uma outra maneira de utilizar o OEE é do ponto de vista do planejamento de capacidade de médio e longo prazo, o que pode direcionar a necessidade de novos investimento em máquinas. Por exemplo, se um determinado processo opera com um nível baixo de OEE, um aumento previsto na demanda futura não implicará, necessariamente, na exigência de novos investimentos, uma vez que existe a possibilidade de se implementar melhorias que aumentem a eficiência (e o OEE).

Por outro lado, se o processo já possui um OEE elevado, as possibilidades de aumento da eficiência serão mais limitadas, e a necessidade de investimentos para a ampliação da capacidade serão mais prováveis. Em resumo, o OEE é um parãmetro que deve fazer parte de uma análise da ‘utilização da capacidade instalada’, para que esta seja realista.

Mais adiante, neste conteúdo, iremos apresentar valores de referência quando se trata de OEE, a partir de nível de estruturação dos processos em uma empresa e a maturidade de programa de melhoria contínua existente. Assim, deixaremos mais claro o que quer dizer um OEE ser ‘alto’ ou ‘baixo’.

Como calcular o OEE (Overall Equipment Effectiveness)?

O indicador de OEE é sempre medido em termos percentuais. Então, no dia a dia das empresas, será possível ouvir as equipes mencionando que o nível de eficiência de um determinado processo pode ser de 40%, 60% ou 75%, por exemplo.

O OEE é composto por 3 parcelas, sendo que cada uma delas já é por si só um percentual, de forma que o resultado final sempre estará contido no intervalo entre zero e 100%. As 3 parcelas devem ser multiplicadas entre si. A expressão matemática abaixo apresenta esse cálculo:

OEE = QUALIDADE x DISPONIBILIDADE x PERFORMANCE

Utilizando conhecimentos básicos em matemática, já é possível deduzir que o resultado final, em termos percentuais, sempre será inferior à menor das 3 parcelas. Assim, será possível também saber qual das parcelas é a maior ‘ofensora’ entre elas, respondendo pela maior perda de eficiência entre as 3 parcelas. A seguir, apresentamos como cada parcela é calculada.

Em relação a parcela de QUALIDADE, basicamente precisamos comparar a quantidade total produzida versus a quantidade de produto com boa qualidade (conforme). Assim, o cálcula da parcela será:

QUALIDADE = (QUANTIDADE PRODUZIDA COM QUALIDADE) / (QUANTIDADE TOTAL PRODUZIDA)

Isso resultará em um percentual igual ou inferior a 100%. Nesse caso, todos o produtos produzidos SEM QUALIDADE, independente se forem classificados como refugo (scrap) ou itens a serem retrabalhados, irão penalizar o indicador. O que buscamos é um elevado índice de ‘first time quality‘ (‘fazer certo da primeira vez’).

Em seguida, devemos calcular a parcela de DISPONIBILIDADE. Neste caso, queremos avaliar o quanto o processo ou equipamento está apto ou disponível para produzir quando solicitado. Na prática, sempre que ocorre uma parada do processo, a parcela de DISPONIBILIDADE acaba impactando o indicador. O cálculo da parcela é dado por:

DISPONIBILIDADE = (TEMPO EM OPERAÇÃO) / (TEMPO TOTAL DISPONÍVEL)

É importante mencionar que o tempo total disponível desconsidera as chamadas ‘paradas previstas’ do processo, tais como refeição, intervalo de café, turnos não programados, etc.

Por outro lado, paradas como setup para troca do produto, inspeções e manutenções planejadas penalizam o indicador (reduzem a disponibilidade), ainda que seja esperado elas ocorram. No caso de paradas não previstas (quebra de máquina, falta de material, etc), todas elas penalizam a parcela de disponibilidade e, por consequência, o indicador de OEE.

Por fim, a última parcela a ser calcula é a PERFORMANCE. Esta última parcela mede a produção realizada versus a produção esperada NO PERÍODO DE TEMPO EM QUE O PROCESSO ESTAVA OPERANDO. Na prática, essa é uma avaliação quanto ao ritmo de trabalho, quando comparado a um tempo padrão de produção de determinado produto. O cumprimento dos padrões de trabalho e a estabilidade do processo são avaliados nesta parcela.

Assim, sempre que existir perda ou variação no ritmo de produção, a parcela de PERFORMANCE acaba sendo penalizada. O cálculo da parcela é realizado da seguinte maneira:

PERFORMANCE = (PRODUÇÃO REAL DURANTE A OPERAÇÃO) / (PRODUÇÃO ESPERADA DURANTE A OPERAÇÃO)

Também é possível avaliar a PERFORMANCE com base no ritmo de produção versus o ritmo padrão esperado (considerando que o ritmo é definido em ‘tempo por peça’).

PERFORMANCE = (RITMO DE PRODUÇÃO TÉORICO) / (RITMO DE PRODUÇÃO REALIZADO)

Independente da expressão utilizada para calcular a PERFORMANCE, o resultado deve ser um percentual igual ou menor a 100%.

Importante mencionar que, mesmo que uma peça seja produzida SEM QUALIDADE no período mensurado, para o cálculo da parcela de PERFORMANCE ela deve ser contabilizada como parte da quantidade total produzida (como se fosse uma peça boa). A peça não conforme irá impactar a QUALIDADE somente, e não a PERFORMANCE. Do contrário, estaríamos penalizando o indicador duplamente.

Em relação ao cálculo, vale destacar um último aspecto. De acordo com algumas obras de referência, como o livro de ‘Administração da Produção‘ de Nigel Slack e outros autores, o cálculo de todas as parcelas deveria ser mensuradas sempre em termos de tempos (produzindo, gerando refugo, atuando abaixo do ritmo padrão, etc). Isso destaca a importância do bom uso do tempo para se operar com alta produtividade.

Entretanto, como explicado acima, as parcelas também podem ser mensuradas em quantidade de peças, contando que cada uma resulte em um percentual (sempre de zero a 100%).

Entendidos os critérios para calcular o OEE, vamos tratar agora das possibilidades para melhorar os processos e aumentar a eficiência da operação. As oportunidades apresentadas a seguir estarão agrupadas considerando cada uma das 3 parcelas: QUALIDADE, DISPONIBILIDADE e PERFORMANCE. Ao analisar um indicador de OEE com um resultado ruim (baixo), a análise das parcelas de maneira isolada facilmente nos permite identificar o foco da melhoria.

Como aumentar o OEE: melhoria da Qualidade

Com o objetivo da melhorar a Qualidade, diversas iniciativas são possíveis de serem realizadas. O caminho para isso é sempre buscar a ‘qualidade na fonte’ ou o ‘fazer certo da primeira vez’. Reduzindo a geração de refugo nos postos de trabalho ou mesmo a necessidade de retrabalhar peças (no próprio posto ou em outro local), pode-se impactar positivamente o indicador.

Através de projetos para a melhoria de qualidade independente da metodologia utilizada, que pode ser mais ou menos complexa (Ciclo PDCA, Seis Sigma, 8D, etc), pode-se melhorar os níveis de qualidade.

Além das iniciativas com base nas metodologias citadas acima, padronizações de processo, uso de dispositivos para facilitar a realização das operações e o próprio treinamentos dos operadores envolvidos podem impactar positivamente a parcela de Qualidade, aproximando-se do resultado de 100% (ou seja, sem impacto de Qualidade no indicado de OEE).

Como aumentar o OEE: redução das paradas e aumento da Disponibilidade

Da mesma forma, existem muitas maneiras de aumentar a Disponibilidade. O foco sempre estará na redução das paradas do processo.

Nos processos industriais, as paradas mais frequentes envolvem a realização de setups de máquina (quando existe a preparação da produção de um produto para o outro) e paradas de manutenção devido a quebras ou falhas. Em muitos casos, esses 2 tipos de paradas respondem pelas maiores perdas em termos de Disponibilidade.

As paradas por setup são ‘quase previstas’ (sabemos que irão ocorrer, se desejamos cumprir um programa de produção). Já as paradas por manutenção não, nunca sabemos quando as paradas irão acontecer, Nesses casos, as técnicas mais utilizadas para minimizar essas paradas são o Método SMED (para redução do tempo de setup) e a estruturação de um Programa TPM, com o objetivo de tornar as intervenções de manutenção mais rápidas e predominantemente planejadas.

Muitas outras causas de paradas podem ocorrer, devido falta de componentes (o que exigiria a implementação de uma Logística Lean para melhorar o abastecimento), quebra de ferramentas, falta de operadores, entre muitas outras causas.

De forma geral, o aumento da Disponibilidade envolve um esforço para estabilizar o processo. Nesse sentido, a aplicação de uma sistemática de Shop Floor Management (ou Gerenciamento da Rotina) também pode ser bastante eficiente com o objetivo de antever problemas, evitando que estes impactem os processos produtivos. Este ‘blindagem’ do processo é bastante efetiva com o objetivo de reduzir paradas de linha, o que também pode ocorrer por problemas externos ao processo.

As perdas por Disponibilidade geralmente tem grande impacto no OEE como um todo. Atuar nestas permitem a melhoria do resultado geral de maneira significativa.

Como aumentar o OEE: melhoria da Performance

Já a melhoria da Performance exige uma abordagem um tanto diferente da melhoria das demais parcelas, uma vez que o processo produtivo está em operação (o processo NÃO está parado).

Assim, todo o esforço é para manter o operação como o previsto. Só essa afirmação já nos direciona para a necessidade de um bom padrão de trabalho e que este seja cumprido.

Uma abordagem possível visa tomar ações para que o ritmo de produção padrão seja alcançado rapidamente toda vez que o processo ‘dê partida’ ou no início de cada turno. Frequentemente existe um atraso no começo do período.

Outra abordagem envolve reduzir a variação de ritmo, via padronização do processo, inclui realizar um treinamento bastante efetivo da equipe operacioal (o método TWI fornece as diretrizes para isso) ou mesmo a implementação de pequenas melhorias, dispositivos com mais referências para suportar a execução das operações, etc.

Como parte dessa ‘variação de ritmo’, podem ser detectadas ‘microparadas’ no processo, que, de tão rápidas, não chegam a ser contabilizadas na parcela de disponibilidade. São segundos em que os operadores podem ter dúvidas ou atuam para resolver rapidamente um problema existente.

Por fim, é importante mencionar que mudanças de processo mais significativas, automações e adoção de novas tecnologias, mudanças de layout, entre outras melhorias de grande porte normalmente NÃO geral uma melhoria na parcela de Performance. Nesses casos, considerando que a melhoria é muito significativa, o tempo padrão acaba precisando ser atualizado (o padrão de trabalho é outro). Normalmente, o tempo padrão é revisada para baixo (ciclo mais rápido).

Como medir e utilizar o OEE na prática

Existem diversas maneiras para se medir o OEE.

Provavelmente a mais confiável de todas seja com o uso do chamado ‘Sistema MES’ (Manufacturing Execution System), que são recursos eletrônicos com muitas funcionalidades e próprios para acompanhar o indicador. Existem muitos sistemas disponíveis no mercado com esse objetivo.

Estes sistemas integram dados dos sistemas ERP das empresas, tempos padrão já calculados pelas equipes de Engenharia de Processo, além de apontamentos de produção ou transações nos sistemas para calcular o resultado do OEE. Também é possível instalar sensores nos equipamentos, de modo que as próprias máquinas forneçam dados aos sistemas a cada ciclo realizado, de forma que as quantidades e ritmo de produção sejam registrados automaticamente.

No caso de parada do processo, a própria ausência de um sinal de produção pode ser o gatilho para registrar a interrupção do fluxo produtivo, cabendo aos operadores apenas informar o motivo da parada através de uma IHM (interface homem-máquina).

Além deste recurso, o OEE também pode ser mensurado através de recursos, digamos, de ‘baixa tecnologia’. Exemplo disso são apontamentos de produção realizados em um ‘diário de bordo’ em papel, ou mesmo quadros de produção (gestão visual) em que os operadores devem informar de hora em hora o resultado em termos de produção e as causas quando ocorrem perdas (resultado abaixo do esperado).

Sobre os métodos de registro das informações, cabem alguns comentários. Se pensarmos na perda de Performance devido à variação do ritmo, esta pode ser difícil de mensurar com precisão sem o auxílio de um sistema eletrônico como o MES (lembrando que a perda ocorre durante a produção, e não devido a uma parada).

Da mesma forma, se em um determinado período, existe perda de ritmo (Performance) e paradas do processo (Disponibilidade), pode ser difícil mensurar qual a colaboração de cada parcela no resultado final de OEE.

Algumas empresas, em alguns casos, acabam adotando uma solução mais simples de operacionalizar, ainda que o nível de riqueza e detalhe das informações seja significativamente menor. Elas optam por mensurar apenas a ‘quantidade real produzida’ versus a ‘quantidade esperada de produção’. Quando isso ocorre, todas as perdas verificadas acabam sendo refletidas em uma quantidade de produção inferior ao esperado, cabendo ao operador de produção informar os motivos do desvio.

Independente do meio de medição, uma coisa é verdadeira em todas as situações: o que torna a informação que irá basear o cálculo do OEE realmente útil é acompanhar o resultado de perto e tomas ações corretivas no processo (a informação será ‘acionável’).

Da mesma maneira, sistemas eletrônicos com muitos recursos disponíveis não serão úteis para o controle e melhoria de eficiência se não forem constantemente analisados e discutidos, com o objetivo de melhoria do processo. Nesse sentido, pode-se começar com a ‘baixa tecnologia’ e gradualmente migrar para um recurso com maior precisão da informação. O mais importante é a empresa desenvolver a cultura de análise dos resultados, e a proposição de ações corretivas e de melhoria.

Importante mencionar também que, independente do recurso utilizado para registro das informações e cálculo do OEE, é necessário que uma atividade de cronoanálise seja realizada previamente, de forma que a produção esperada ou ritmo de produção previsto sejam definidos e considerados como o padrão a ser alcançado.

Além disso, uma vez que existem paradas de processo, é interessante que estas sejam registradas de maneira padronizada, facilitando a análise das recorrências e os maiores ‘ofensores’ possam ser detectados. Assim, os motivos de paradas precisam ser discutidos, estabelecidos e divulgados para as equipes operacionais (o processo de registro será padronizado).

Por fim, também acrescentamos que em nossa atuação junto às empresas, frequentemente verificamos resultados da parcela Performance superiores a 100% ou em níveis muito baixos (~20%) o que normalmente indica que os tempos padrão podem não estar corretamente definidos. Essa necessidade de confirmação dos tempos é bastante frequente, o que evidencia que atuar com o OEE, com base em informações confiáveis, é uma atividade core de Engenharia Industrial ou Engenharia de Processo.

Com informações confiáveis em mãos, basta atuar para o aumento do OEE, sempre direcionando os esforços na parcela que possui o menor resultado em termos percentuais. Esta será a parcela que mais impacta o eficiência geral do processo.

Valores de referência para o OEE

Como antecipamos ao longo do conteúdo, discutiremos nesta seção valores de referência para o OEE. Ou seja, o que significa um valor ‘alto’ ou ‘baixo’ de eficiência? E também algumas considerações quanto aos resultados de cada parcela do indicador.

Então, para empresas que não tem uma sistemática de recorrente para mensurar sua eficiência, verificamos (após iniciar as medições) que o OEE normalmente varia entre 40 a 60%. O resultado pode até surpreender boas parte das pessoas, por ser ‘muito baixo’. Mas é real.

Um OEE de 40% indica que, dentro da empresa, existe uma ‘fábrica escondida’ com um potencial imenso para aumentar a eficiência e os volumes produzidos. E isso É MUITO FREQUENTE, MAIS DO QUE SE IMAGINA INICIALMENTE.

Após implementar uma sistemática de medição do OEE robusta e realizar muitas iniciativas de melhoria contínua do processo, algumas linhas de produção alcançam um OEE acima de 70%, o que já reflete uma alta produtividade. Empresas mais estruturadas alcançam esse resultado com frequência.

Empresas que operam acima dos 80% podem ser consideradas como ‘benckmarkings‘. Isso é sinônimo de uma operação de ‘classe mundial‘. Os casos são pouco frequentes, exigem uma estruturação muito acima da média. São empresas com uma cultura e programa de melhoria contínua já maduros e muito desenvolvidos.

Se analisarmos as parcelas do OEE individualmente, o que normalmente verificamos? A seguir, seguem alguns indicativos, ainda que os valores irão variar conforme as características do processo.

Do ponto de vista da parcela Qualidade, estas em geral possuem um resultado acima dos 95%. Não ‘parecem’ ser um grande ofensor do resultado final. Se consideramos apenas o refugo como ‘não qualidade’, o resultado frequentemente está próximo de 99%. Quando acrescentamos o retrabalho, o número pode ser mais impactado.

Já do ponto de vista da Disponibilidade, os valores verificados frequentemente estão abaixo dos 75%, o que evidencia processos sujeitos a muitas paradas. Reduzir as paradas acaba impactando de maneira significativa o OEE. Em geral, a redução dos tempos de setup é a maneira mais rápida, e talvez a mais fácil, para aumentar a Disponibilidade.

Por fim, do ponto de vista da Performance, o resultado usual da parcela acaba dependendo um pouco mais da característica do processo. Em processos manuais, normalmente é mais difícil estabilizar o ritmo de produção ao longo do tempo (todo o turno de trabalho). Fatores como fadiga do operador podem acabar impactando, assim como a rotatividade da equipe e dificuldade em manter os operadores bem treinados. Isso se traduz em uma Performance abaixo de 80%.

Em processos dependentes de máquinas, o ritmo de produção pode ser definido e ‘marcado’ por um ciclo de máquina (quando a restrição é uma máquina). E o tempo de ciclo de uma máquina quase sempre varia menos do que um ciclo dependente de pessoas (quando a restrição é um operador). Nesses casos, a Performance pode exceder os 90%.

Processos automatizados, em que o operador apenas observa e só atua em caso de desvios, a Performance varia ainda menos (pode ser acima de 95%).

Conclusão e como a Kimia pode suportar sua empresa a aumentar o OEE

Como ficou bastante claro, a medição e o uso do OEE evita uma operação ‘no escuro’, ou seja, sem referências para mensurar o resultado das mudanças propostas e permite um bom planejamento de produção considerando a eficiência real do processo.

Também permite monitorar a estabilidade dos processos ao longo do tempo, considerando a manutenção dos níveis de eficiência. É uma ferramenta fundamental de gestão da produção.

A Kimia Consultoria pode apoiar sua empresa das seguintes maneiras, com o objetivo de aumentar a eficiência da operação:

• Estruturação de uma sistemática para medir o OEE;
• Cronoanálise para definir os tempos padrão dos processos da sua empresa;
• Promover melhorias com base nas diversas ferramentas (SMED, TPM, logística lean, etc) para reduzir as paradas do processo;
• Elaboração de padrões e treinamento de líderes para que estes sejam capazes de implementar o uso de padrões de trabalho;
• Projetos para melhoria da qualidade;
• Consultoria e treinamentos.

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