PRESENTACIÓN DEL ESCENARIO
PÉRDIDAS DE PRODUCTIVIDAD. MODELO OEE
Miguel LópezProfesor de Ing. Química de la Universidad de Vigo
ASM Soft S.L., R&D Manager
Desayunos de Trabajo 2008 MURCIA, 5 de Marzo
¿Cuál es el Mercado en el que tienen que competir las Empresas?
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1. Mercado Globalizado2. Cadena de Suministro Controlada por la Demanda Demand Driven Supply
Chain
CLIENTESPROVEEDORES DISTRIBUIDORES MINORISTASFABRICANTES
LOS CLIENTES EXIGEN
El mejor Producto
En el lugar preciso
En el momento exacto
Al mejor precio
Fábrica
Personal
t1 t3 t5 t7t2 t4 t6
c1 c3 c5 c7c2 c4 c6
T = ti
C = ci
INCREMENTO COSTE FINAL = f (C , T)
LOGÍSTICAINTERNA EXTERNA
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Fábrica
Personal
PROVEEDORESDISTRIBUIDORES
MINORISTAS CLIENTES
PLANTA DE FABRICACIÓN
FABRICACIÓN AJUSTADA LEAN MANUFACTURING
AUMENTAR LA EFICIENCIA DE LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN SIGNIFICA AUMENTAR LA PRODUCTIVIDAD, ELIMINAR EL DESPILFARRO.
DESPILFARRO ES TODO AQUELLO QUE NO SEA UTILIZAR LA MÍNIMA CANTIDAD DE
MATERIALES, RECURSOS (Personal y Equipos) Y ENERGÍA.
Eliminar del proceso de producción todo aquello que no añada valor al producto.
FABRICANTES
MES
ERP
t
c
Aumentar la Competitividad en el mercado.
CADENA DE SUMINISTRO. Proceso de Producción
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AUMENTAR LA EFICIENCIA DE LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN SIGNIFICA AUMENTAR LA PRODUCTIVIDAD
ELIMINAR EL DESPILFARRO
Disminuir los Recursos utilizados. Fabricar con los menores recursos posibles
Valor Añadido al Producto FinalProductividad =
Recusos Utilizados: Tiempo, Personal, Materiales, Equipos, etc.
AUMENTAR
REDUCIR Aumentar el Valor Añadido al producto.
Eliminar del proceso de producción todo aquello que no añada valor al producto
Productividad
EFICIENCIA PRODUCTIVIDAD DESPILFARRO
FABRICACIÓN AJUSTADA, Lean Manufacturing
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COLLABORATIVE MANUFACTURING
FABRICANTES
Fábrica
PLANTA DE FABRICACIÓN
VISIBILIDAD
COLLABORATIVE MANUFACTURING
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Fábrica
Personal
FABRICANTESPROVEEDORES DISTRIBUIDORES CLIENTES
AUMENTAR LA VISIBILIDAD DE LA PLANTA COLLABORATIVE MANUFACTURING
PLANTA DE FABRICACIÓN
1. PLANIFICACIÓN DE VENTAS
2. PLANIF. FAB. ÓRDENES DE PROCESO
3. PLANIF. FABRICACIÓN
4. PLANIF. CORTO PLAZO Y CONSUMOS
Y STOCK
5. ESTADO DE PEDIDOS Y STOCK
PP (ERP) MES
MES - PCS
ERPERP
MES, Manufacturing Execution System, PCS, Plant Control System
En un mercado Globalizado puede suceder que el requerimiento de materiales se realice con países fuente de bajo coste. Esto introduce un nivel de complejidad en la cadena de suministro.
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Fábrica
PLANTA DE FABRICACIÓN
COLLABORATIVE MANUFACTURING. Ejemplo
FABRICANTE
SISTEMA DE MEDIDA DE NIVELES
2
PROVEEDORES
LOGÍSTICA
T-2T-1T-3
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Fábrica
PLANTA DE FABRICACIÓN
FABRICANTE
SISTEMA DE MEDIDA DE NIVELES
2
PROVEEDORES
LOGÍSTICA
T-2T-1T-3
Stock en %
y en Cantidad
Fecha y Hora
Descarga
COLLABORATIVE MANUFACTURING. Ejemplo
LOS PROVEEDORES ACCEDEN A LOS DATOS DE CONSUMOS Y PLANIFICACIÓN
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El uso inteligente de la tecnología de información de fabricación para tomar decisiones proporciona un sólido y sustancial retorno de la inversión realizada
Captura Automática de la información de Producción: - Operarios - Tiempos - Cantidades Consumidas / Producidas - Estado de las maquinas - Determinación de KPIs en tiempo real: Rendimiento, Disponibilidad, Calidad, Fiabilidad, Mantenibilidad, etc.
Toma de Decisiones de Mejora
SEÑALES
DATOS
INFORMACIÓN
INTELIGENCIA
PLANTAPLC DCS
Análisis de la información
MANUFACTURING INTELLIGENCE
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¿Cuáles son los factores de mercado que ejercen presión sobre los fabricantes?
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Aumento de Coste del Capital
Aumento de variabilidad de la Demanda
Reducir los Plazos de Entrega
Aumento de la Calidad de los Productos
Reducción de Costes de Fabricación 73 %
42 %
39 %
24 %
15 %
Fuente, Aberdeen, 2007 Nivel Global
*
- Las pérdidas de eficiencia del proceso de producción continúa siendo el factor que más presiona a los fabricantes.
- Las pérdidas por paradas, reducciones de velocidad y unidades no conformes, incrementan los costes laborales y además requieren instalar más capacidad para lograr satisfacer la demanda de productos.
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¿QUÉ FACTORES CONTRIBUYEN A LA PÉRDIDA DE PRODUCTIVIDAD?
¿QUE PÉRDIDA DE PRODUCITIVIDAD TENGO EN MI PLANTA EN COMPARACIÓN CON MIS COMPETIDORES?
¿CUÁNTO DINERO REPRESENTA LA PÉRDIDA DE PRODUCTIVIDAD EN UNA PLANTA DE FABRICACIÓN?
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OEE. RTPM. Manufacturing Intelligence
20 % Excelencia
50 %
35 %
KPI, Indicador de Productividad Valor de los Indicadores para las
compañías que han alcanzado la
Excelencia
Utilización de Activos (IA)
IA = 98 %
Eficiencia (OEE)
OEE = 85 %
98 %
82 %
%%
55 %
85 %
72 %
%%
55 %
Benchmarking
IA, Mide el tiempo que está disponible para operar después de descontar los tiempos sin carga y los tiempos de
paradas planificadas.
TTO – TPP - TNoPlan IA = x 100
TTO
OEE, Mide el tiempo neto de operación después de descontar todas las pérdidas (por Disponibilidad, Velocidad y
Calidad). Equivale a considerar que durante ese tiempo la línea opera a la máxima capacidad (1/Tiempo de Ciclo).
Productividad = IA x OEE
La Excelencia. World Class
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KPI
Indicador de Productividad
Valor para entrar
en la Excelencia
(World Class)
Indicador de Utilización de Activos IA = 98 %
Productividad Objetivo OEE = 85 %
Valores Medios en España para empresas con
procesos de fabricación
Índice de Utilización de los Activos 87 %
Productividad Objetivo 61 %
Pérdidas de Productividad
IA OEE
11 % 24 %
TTO – TPP - TNPlan IA = x 100
TTO
TT24/7 Tiempo Total
TNP Tiempo No Productivo
TNPlan Tiempo No Planificado
TTO Tiempo Total de Oper.
TTO = TT24/7 – TNP
TPO Tiempo Planif. Operac.
TPP Tiempo Paradas Planif.
OEE Eficiencia Global de Equipos,
OEE = D x R x Q
Productividad Media Global, España = IA x OEE = 0,87 x 0,61 = 0,53 53 %
Con respecto a los valores mínimos World Class
Productividad Media Global, World Class = IA x OEE = 0,98 x 0,85 = 0,83 83 %
30 %PÉRDIDAS …
Datos estimados INDUSTRIA EN GENERAL
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KPI
Indicador de Productividad
Valor para entrar
en la Excelencia
(World Class)
Indicador de Utilización de Activos IA = 97.8 %
Productividad Objetivo OEE = 70,6 %
Valores Medios en España para empresas con
procesos de fabricación
Índice de Utilización de los Activos 84 %
Productividad Objetivo 56 %
Productividad Media Global, España = IA x OEE = 0,840 x 0,56 = 0,47 = 47 %
Productividad Media Global, World Class = IA x OEE = 0,978 x 0,706 = 0,69 = 69 %
22 %PÉRDIDAS …
Pérdidas de Productividad
IA OEE
13,8 % 14,6 %
Con respecto a los valores mínimos World Class
KPI Excelencia Sector
Alimentación
Uso de
Activos
IA
IA = 97,8 %
Eficiencia
OEE
OEE = 70,6 %
97,8 %
78 %
% %
51 %
85 %
70,6 %
% %
48 %
Datos estimados SECTOR ALIMENTACIÓN
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Dada la baja productividad
media de España, podemos afirmar que las plantas de
fabricación disponen de una gran cantidad de dinero escondido esperando ser
recogido.
Pérdidas de Producción
Las Pérdidas no son fácilmente visibles a pesar de la importancia económica que representan.
TDC, True Downtime Cost, Coste Real de las Paradas
Pérdidas Directas e Indirectas debido a:
- Equipos no Disponibles (no planificado).
- Averías.
- Pequeñas paradas.
- Operar a menos velocidad de la especificada.
- Excesivo tiempo empleado en paradas planificadas de mantenimiento y cambios de producto, formato, etc.
- Unidades Defectuosas o que deben ser Reprocesadas.
- Coste de Materiales rechazados por defectuosos
- Coste de Energía debido a fabricar menos unidades por unidad hora de las que sería capaz de hacer la máquina, línea, reprocesar, fabricar unidades que se rechazan, etc.
Pérdidas No Visibles
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Desayunos de Trabajo 2008 MURCIA, 5 de Marzo
En función de la baja productividad media de España, podemos afirmar que las plantas de fabricación disponen de una gran cantidad de dinero escondido esperando ser recogido.
TDC, True Downtime Cost, Coste Total de las Paradas.
ALMACÉN MATERIALES
PROCESO BATCH
TANQUES INTERMEDIOS
PALETIZADOLÍNEAS DE ENVASADO
ALMACÉN PROD. TERM.
Las pérdidas oscila 12 % / 25 % según sector. Este dinero no suele ser visible y espera ser recuperado
En general, oculto como gastos indirectos y de mantenimiento
Coste Anual % %
Coste Producto 55 50
Mano de Obra 3 2,6
Mantenimiento 22 15
Costes Indirectos 20 11
Coste de las Pérdidas, Paradas
Costes No Visibles, TDC - 21,4
(12-30)
55 %22 %
20 %
3 %
Pérdidas
Mantenimiento
Mano de Obra
Coste de Producto
Costes Indirectos
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Supongamos una compañía con Presupuesto global de 100 millones de €
Dinero OCULTO TOTAL en pérdidas que puede recuperarse 15x106 y 25x106 €
Los gastos del 17 % de exceso de capacidad representan 3 – 7 % del presupuesto. (Amortizaciones de equipos, instalación,
personal, mantenimiento, etc.)
Este exceso de recursos, equipos y personal, no suele ser notado por que ha crecido lentamente a medida que se iba haciendo frente al incremento de la demanda.
A. SOBRE-DIMENSIONAMIENTOComo consecuencia de la baja productividad la mayoría de las plantas se han sobre-dimensionado. Coste del sobre-dimensionamiento de los recursos de producción. Se estima como:
11 / 2 5 % Equivale a la mitad de las pérdidas de Uso de activos. (La otra mitad se justifica por la estacionalidad de la demanda)
+
(85 – 61 ) = 24 % El 50 % se ha cubierto con un exceso de capacidad. 24 x 0.50 12 %.
(Variables con el escenario)
11 % = 35 %24 % +
5 % = 17 %Sobredimens. 12 % +
Excelencia
Pérdidas
+
B. PÉRDIDAS DE PRODUCTIVIDAD (IA + OEE) … de 12 á 25 x 106 según sector.
Un sistema de mejora de la eficiencia basado en la OEE produce un incremento de la OEE de 10 % al 15 % durante el primer año de uso.
¿Cuánto representa en ahorro de energía por producto fabricado?
Ejemplo: Supongamos un índice de uso de Activos IA = 95 % y una OEE inicial del 62 % y al finalizar el año se ha logrado una OEE del 72 %.
Base de cálculo: 1 semana, 2 turnos, 5 días y una línea con una capacidad de 800 u/minuto.
2 x 8 x 5 = 80 horas / semana
Producción Real Antes = 80 h x 60 m/h x 800 u/m x IA x OEE = 3.840.000 u/semana= 80 h x 60 m/h x 800 u/m x 0,95 x 0,62 = 2.261.760 u/semana
Producción Real Después = 80 h x 60 m/h x 800 u/m x 0,95 x 0,72 = 2.626.560 u/semana
Incremento de unidades en el mismo tiempo = 364.800 u/semana
Se requieren 13 horas menos por semana para producir la misma cantidad. (364.000 / (800x0.95x0.62)=12,9)
El consumo de energía por unidad fabricada se reduce 16 %,
para cada una de las líneas, 100 x 13 / 80 16 %,
Mejora Medio-ambiental: ENERGÍAUna mejora en la OEE representa un ahorro energético por unidad de producto fabricado
Otro enfoque, es utilizar la mejora de la productividad para incrementar la cantidad fabricada sin casi incremento de costes,
La reducción de tiempos de entrega (lead time) para una misma cantidad de lote, es otra ventaja adiccional.
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Un sistema de mejora de la eficiencia basado en la OEE produce un incremento de la OEE de 10 % al 15 % durante el primer año de uso.
¿Qué ahorro de personal produce la mejora de la OEE?
Ejemplo: Caso anterior con 4,5 hombres-hora.
Se requieren 13 horas menos cada semana para producir la misma cantidad.
Se precisa un 16 % menos de personal para fabricar la misma cantidad, 0,72 hombres-hora
(Por cada Línea: 4,5 x 0.16 = 0,72 hombres-hora)
(Ahora se requieren 3,8 hombres-hora)
Reducción de Personal:Una mejora en la OEE representa una reducción de personal.
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Se disminuye el Tiempo de Entrega al Cliente.
Si se mejora la Calidad, se reduce el número de unidades No Conformes y por tanto, se reducen los costes de Reciclar, Reprocesar, Tirar, etc.
Otras Mejoras:
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SEMATECH estimates that in new fabs, the average equipment's OEE runs about 30% (1).
Bottleneck tools run at 45% OEE (non-bottleneck tools have excess capacity and are therefore less effective).
SEMATECH states that reasonable OEE objectives are 65% for the average tool and 85% for the bottleneck. Thus, the potential for efficiency gains is tremendous, translating directly into profitability.
For example, in a 5000 wafer starts per week (wspw) fab, an increase in OEE of the bottleneck tool from 45% to 50% results in an additional $25 million in net profits per year because of the increased capacity (assuming $2000 revenue and $1000 cost per wafer).
Additionally, with each generation of semiconductors, the manufacturing equipment gets more complicated and costly.
A significant push to improve OEE is necessary to keep the situation from getting worse. With a focus on OEE, IC manufacturers can improve profitability in an increasingly competitive and crowded industry that faces escalating capital costs and reduced lifetime of those capital investments.
In new fabs, the average equipment's overall equipment
effectiveness (OEE) runs about 30% (Source: SEMATECH).
(1) OEE / TEEO, 24/7
¿Cómo Extraer toda esa gran cantidad de dinero escondido en la planta?
Condición 1. Sólo es posible si las personas implicadas tienen la:
- Formación adecuada y Voluntad de mejorar. Cambiar la Cultura.
Las Herramientas las proporciona la Tecnología actual de software y hardware. OEE. RTPM, Eficiencia (TrakSYS)
Condición 2. Herramientas
Condición 3. Método
Condición 4. Integración
El Método es muy simple: Grupo de MejoraObservar continuamente qué funciona y qué no funciona con respecto a unos objetivos, por ejemplo, para lograr una eficiencia de fabricación de al menos 85 %. Benchmarking
ERP – MES. Gestión Integral.
A partir de ese punto se requiere:
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¿Cuál es la principal razón estratégica que condujo a
implantar el sistema?
0 10 20 30 40 50 60 70
ROI, 5 %
Garantizar la Gestión de Recalls, 13 %
NPI, 16 %
Proliferación de Productos, 18 %
Adoptar MTO / BTO, 23 %
Disminuir los Tamaños de Lote, 24 %
Sicronización con otras Plantas, 26 %
Aumentar la Precisión de las Entregas, 30 %
Cumplimiento de Normativas, 33 %
Calidad, 59 %
Visibilidad, 65 %
¿Se han conseguido los objetivos estratégicos?
Fuente, ARC Advisory Group, “MES Functions & Benefits Survey Charts”
0 10 20 30 40 50 60
Menores que los Esperados, 11 %
Mayores que los Esperados, 14 %
Todavía es Pronto para saberlo, 26 %
Los Esperados, 49 %
49 + 14 +11 = 74 >= 85 % < 15 %
ENCUESTA ¿POR QUE HA IMPLANTADO UN SISTEMA LEAN + CAPTURA DE DATOS + OEE?
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¿Cómo se justificó financieramente la Inversión?
0 10 20 30 40 50 60 70
Sin Justificación Financiera, 16 %
Redución de Mano de Obra, 30 %
Mejora de los Ingresos, 35 %
Reducción del Inventario, 37 %
Reducción del Reprocesado, 45 %
Mejora de la Utilización de los Activos, 61 %
¿Se han conseguido los Objetivos Financieros?
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Se han Excedido, 4 %
Menores que los Esperados, 23 %
Todavía es pronto, 35 %
Los Esperados, 38 %
Fuente, ARC Advisory Group, “MES Functions & Benefits Survey Charts”
38 + 23 + 4 = 55, 38 + 4 = 42
>= 76 %
< 24 %
OEE
OEE
JUSTIFICACIÓN DE LA INVERSIÓN
OEE
OEE
MUCHAS GRACIAS
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