APLICAÇÃO DO OEE PARA A MEDIÇÃO DE EFICIÊNCIA DE EQUIPAMENTOS MÓVEIS

APLICAÇÃO DO OEE PARA A

MEDIÇÃO DE EFICIÊNCIA DE

EQUIPAMENTOS MÓVEIS

santos.andreys@gmail.com

Os equipamentos móveis são responsáveis pela movimentação dos produtos nas organizações. Estes equipamentos possuem uma capacidade alocada, que precisa ser suficiente para atender a demanda. Existe muita pesquisa na utilização do índice de eficiência de equipamentos (OEE), no entanto não foram encontrados trabalhos aplicados a equipamentos móveis. Diante desta situação, o presente trabalho tem como objetivo propor um modelo de aplicação do OEE para equipamentos móveis. Um modelo de logística interna, com as operações de armazenagem, carga e descarga foi utilizado para a aplicação do OEE. A maior eficiência entre os 14 equipamentos analisados foi de 77% na ponte rolante D, enquanto que a menor foi de 12% na ponte rolante C. Os resultados da pesquisa demonstraram a importância de avaliar as eficiências dos equipamentos a fim de otimizar recursos.

2 1. Introdução

No contexto das organizações, a logística é essencial para levar os produtos dos fornecedores até os clientes. Na logística interna, a movimentação ocorre a partir da chegada da matéria prima até a expedição do produto final. (BALLOU, 2010). Esta movimentação é realizada com o uso de equipamentos móveis, como empilhadeiras e pontes rolantes.

Estes equipamentos possuem uma capacidade alocada, que precisa ser suficiente para atender a demanda do processo na qual estão inseridos. A exatidão e a precisão da medição do desempenho de equipamentos móveis são essenciais para atingir os objetivos do negócio. (WUDHIKARN, 2015). Diante deste fato, surge a questão de pesquisa que motivou a realização deste trabalho: como medir a eficiência de equipamentos móveis?

Existe muita pesquisa (LJUNGBERG, 1998; DAL; TUGWELL; GREATBANKS, 2000; ZAMMORI; BRAGLIA; FROSOLINI, 2011; TSAROUHAS, 2013) na utilização do índice de eficiência de equipamentos móveis (OEE – overall equipment effectiviness), uma ferramenta de medição de desempenho, melhora de processos e monitoramento da utilização de recursos e perdas. (BENJAMIN; MARATHAMUTHU; MURUGAIAH, 2015; WUDHIKARN, 2015; OLIVELLA; GREGORIO, 2015). O OEE possibilita a comparação de diversas empresas em diferentes segmentos e localizações. (ANVARI; EDWARDS, 2011). No entanto, os trabalhos encontrados nas bases de dados Google Scholar, Scopus, EBSCOhost e Scielo focam em máquinas estáticas, que diferentemente dos equipamentos móveis, não se movimentam ao longo do tempo. Variações do OEE, como performance E (RON; ROODA, 2006), eficiênia global de recursos (REYES, 2014) e desperdício global de equipamentos (WUDHIKARN, 2015) estudam métodos alternativos para medir a eficiência de equipamentos móveis, no entanto não são consolidados na literatura.

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O trabalho está dividido em 4 capítulos. O índice de eficiência de equipamentos apresenta os conceitos do OEE. O método de pesquisa apresenta os passos adotados para a realização da pesquisa. Em seguida são apresentados os resultados da aplicação do OEE em equipamentos móveis. No capítulo seguinte, os resultados são discutidos. Por fim, o último capítulo conclui a pesquisa, discutindo limitações e sugerindo pesquisas futuras.

2. Índice de Eficiência de Equipamentos

O índice de eficiência de equipamentos foi criado junto à manutenção produtiva total (Total

Productive Maintenance). (NAKAJIMA, 1988). O Quadro 1 ilustra uma taxonomia para o

entendimento do OEE.

Quadro 1 – Desdobramento do índice de eficiência de equipamentos

Legenda Tempo Tempo disponível Tempo operacional Horário não alocado Tempo programado Paradas programadas Tempo produzindo Paradas não programadas Tempo padrão Produção teórica Tempo real Tempo perdido Produção real Produção aceitável Refugos e retrabalhos Eficiência

Fonte: Adaptado de Vince (2016)

Existem duas formas de medição do OEE: global e total. (ANTUNES et al., 2013). A Equação 1 ilustra o índice global do equipamento j no período de tempo t.

(1)

Onde:

4 é a quantidade de ocorrências da operação i, no equipamento j e no período de tempo t;

é o tempo disponível do equipamento j.

Quando o equipamento não for à restrição do sistema (GOLDRATT; COX, 1986), o tempo disponível da Equação 1 passa a ser substítuido pelo tempo programado. (ANTUNES et al., 2013). O tempo programado desconsidera o horário não alocado para operação e as paradas programadas, como refeições e manutenções preventivas. (VINCE, 2016).

O índice total é o produto entre a disponibilidade, a performance e a qualidade de um equipamento. (HANSEN, 2006). Este índice do equipamento j no período de tempo t é representado pela Equação 2.

(2)

Onde:

é o índice de disponibilidade do equipamento j no período de tempo t;

é o índice de performance do equipamento j no período de tempo t;

é o índice de qualidade do equipamento j no período de tempo t.

O índice de disponibilidade considera as paradas não programadas: equipamento parado por quebra de máquina, ociosidade e setup. (VINCE, 2016). A Equação 3 ilustra o índice de disponibilidade do equipamento j no período de tempo t.

(3)

Onde:

5 é o tempo programado na operação i no equipamento j.

O tempo perdido considera as operações com velocidade reduzida e pequenas paradas para ajustes no equipamento. (ANTUNES et al., 2013). O índice de performance do equipamento j no período de tempo t considera este tempo perdido e é calculado conforme a Equação 4.

(4)

Onde:

é a produção real da operação i, no equipamento j e no período de tempo t;

é a produção teórica da operação i, no equipamento j e no período de tempo t.

A Equação 5 ilustra o índice de qualidade do equipamento j no período de tempo t. Este índice considera os refugos e retrabalhos que foram gerados durante a produção real nas operações. (ANTUNES et al., 2013).

(5)

Onde:

é a produção teórica da operação i, no equipamento j e no período de tempo t.

é a produção boa da operação i, no equipamento j e no período de tempo t;

Um índice de eficiência de no mínimo 85%, e que possua disponibilidade de no mínimo 90%, performance de no mínimo 95% e qualidade de no mínimo 99,9% é considerado como sendo de classe mundial. (VINCE, 2016). Na sequência do trabalho, o método de trabalho é apresentado.

6

O método de pesquisa utilizado foi à modelagem, na qual a realidade é extraida e simplificada a fim de entender o problema da pesquisa. (PIDD, 1992). O método de trabalho está ilustrado na Figura 1.

Figura 1 – Método de trabalho da pesquisa com base na modelagem

Fonte: Adaptado de Cauchick et al. (2012)

Para realizar a pesquisa foram coletados dados de 24 horas de operação de equipamentos móveis de um sistema logístico composto das atividades de armazenagem, carga e descarga de produtos. Os dados coletados foram: horário não alocado; paradas programadas; paradas não programadas; tempo padrão; tempo perdido; e refugos e retrabalhos. Neste sistema operam 14 equipamentos móveis, sendo 7 pontes rolantes e 7 empilhadeiras. Os dados foram analisados utilizando os índices de disponibilidade, performance e qualidade do OEE total. A comparação dos resultados encontrados foi realizada por tipo de equipamento (ponte rolante e empilhadeira) e por tipo de função (armazenagem e carga e descarga). O próximo capítulo apresenta os resultados encontrados.

7

O sistema logístico analisado está representado na Figura 2. O sistema é constituido das máquinas de produção A e B, dos equipamentos móveis X e Y, dos estoques de produtos C, D, E e F, e das docas de carga e descarga I, J e K.

Figura 2 – Sistema logístico utilizado para avaliação da eficiência de equipamentos móveis

Má quina A Má quina B Estoque C X Estoque D Doca I Doca J Doca K Y Estoque E Estoque F

Fonte: Elaborado pelo autor

A função do equipamento X é retirar os produtos das máquinas e abastecer os estoques. Durante a operação de carga, o equipamento Y retira o produto do estoque e leva até a doca. Na operação de descarga, o produto é retirado da doca pelo equipamento Y e movimentado até o estoque. O fluxo de armazenagem, de carga e de descarga está detalhado na Figura 3.

8

Fonte: Elaborado pelo autor

As operações de armazenagem, carga e descarga apresentam quatro etapas em comum e cinco etapas distintas. No entanto, em ambos os fluxos o equipamento opera quando está se movimentando ou carrregando ou descarregando algo. Desta forma, o índice de disponibilidade do equipamento j no período de tempo t passa a ser calculado pela Equação 6.

(6)

Onde:

é o tempo de deslocamento do operador e ligando o equipamento j;

9 é o tempo carregando o material k no equipamento j;

é o tempo descarregando o material k no equipamento j;

é o tempo de desligamento do equipamento j e de deslocamento do operador;

é o tempo programado de operação logística do material k no equipamento j.

No índice de performance a produção passa a ser substituida pelas movimentações, cargas e descargas. Aa Equação 7 ilustra este cálculo em função do equipamento j e do período de tempo t.

(7)

Onde:

são as movimentações realizadas com o material k, no equipamento j e no período

de tempo t;

são os carregamentos realizados com o material k, no equipamento j e no período

de tempo t;

são os descarregamentos realizados com o material k, no equipamento j e no

período de tempo t;

são as movimentações teóricas (ou planejadas, assumindo que cada movimentação

ocorra no tempo padrão) com o material k, no equipamento j e no período de tempo t;

são os carregamentos teóricos (ou planejados, assumindo que cada carregamento

10 são os descarregamentos teóricos (ou planejados, assumindo que cada

descarregamento ocorra no tempo padrão) com o material k, no equipamento j e no período de tempo t.

A logística interna não produz peças boas, ruins ou retrabalhadas. No entanto, podem ocorrer movimentações, carregamentos ou descarregamentos ineficientes. Um material que cai durante o transporte, ou que precisa ser retrabalhando dentro de uma doca pode ser considerando refugo ou retrabalho. Sendo assim, o índice de qualidade do equipamento j no período de tempo t está ilustrado na Equação 8.

(8)

Onde:

são as movimentações boas (sem refugos ou retrabalhos) realizadas com o material

k, no equipamento j e no período de tempo t;

são os carregamentos bons (sem refugos ou retrabalhos) realizados com o material

k, no equipamento j e no período de tempo t;

são os descarregamentos bons (sem refugos ou retrabalhos) realizados com o

material k, no equipamento j e no período de tempo t;

são as movimentações realizadas com o material k, no equipamento j e no período

de tempo t;

são os carregamentos realizados com o material k, no equipamento j e no período

de tempo t;

são os descarregamentos realizados com o material k, no equipamento j e no

11 Após a construção do modelo de OEE total para o sistema logístico, aplicou-se o índice para calcular a eficiência de 7 pontes rolantes e 7 empilhadeiras no período de 24 horas. Os equipamentos ponte B, empilhadeira B e empilhadeira D realizaram a função de armazenagem da produção, enquanto que o restante realizou as operações de carga e descarga de produtos. Os resultados do OEE total para os 14 equipamentos estão ilustrados no Gráfico 1. Os dados coletados encontram-se no anexo.

Gráfico 1 – Resultados da aplicação do OEE total para os equipamentos móveis

50,4% 51,8% 12,3% 76,8% 62,8% 22,8% 34,8% 49,9% 75,6% 33,7% 52,9% 45,0% 29,5% 48,3% Ponte A Ponte B Ponte C Ponte D Ponte E Ponte F Ponte G Empilha deira A Empilha deira B Empilha deira C Empilha deira D Empilha deira E Empilha deira F Empilha deira G

Fonte: Elaborado pelo autor.

12 As ponte rolantes e as empilhadeiras foram comparadas utilizando os índices de disponibilidade, performance e qualidade do OEE total. Os resultados desses índices para as pontes rolantes estão ilustrados no Gráfico 2.

Gráfico 2 – Desdobramento do OEE total para as pontes rolantes

73% 82% 53% 96% 66% 60% _59% 75% 78% 35% 90% 98% 86% 95% 92% 81% 66% 89% 97% 44% 61% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Ponte A Ponte B Ponte C Ponte D Ponte E Ponte F Ponte G

Índice de disponibilida de Índice de performa nce Índice de qua lida de

Fonte: Elaborado pelo autor.

13 ponte C apresentou os piores resultados deste grupo, em função do baixo índice de performance.

As empilhadeiras tambem foram comparadas em função dos índices de disponibilidade, performance e qualidade. O Gráfico 3 apresenta esses resultados.

Gráfico 3 – Desdobramento do OEE total para as empilhadeiras

64% 81% 78% 65% 74% 80% 95% 92% 98% 88% 93% 85% 82% 74% 84% 96% 49% 88% 71% 45% 69% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Empilha deira A Empilha deira B Empilha deira C Empilha deira D Empilha deira E Empilha deira F Empilha deira G Índice de disponibilida de Índice de performa nce Índice de qua lida de

Fonte: Elaborado pelo autor.

O equipamento com maior eficiência total entre as empilhadeiras foi à B. Se a paradas não programadas reduzissem em 50%, o seu índice de disponibilidade aumentaria de 81% para 90%, e a eficiência total de 76% para 85%. A empilhadeira G foi a que apresentou o melhor índice de disponibilidade, 95%, comparável a classe mundial. A empilhadeira F foi a que apresentou o menor resultado, devido a seu baixo índice de qualidade. Outro equipamento que apresentou resultado de qualidade baixo foi à empilhadeira C. Na sequência do trabalho os resultados são discutidos.

14

O OEE total apresentou os equipamentos com menores eficiências. Os índices de disponibilidade, performance e qualidade mostraram as causas para as eficiências de cada equipamento. Com estas informações é possível tomar decisões com o intuito de otimizar os recursos. No caso das pontes rolantes, um estudo sobre a utilização da ponte C pode resultar em ganhos importantes. Este equipamento possui o menor tempo programado e possui a menor eficiência. O mesmo raciocínio aplica-se as empilhadeiras.

Utilizar o OEE total para situações dinâmicas tem outra vantagem. Ele permite calcular a capacidade dos equipamentos e por consequência do sistema logístico. A capacidade do equipamento j no período de tempo t é dada pela equação 9.

(9)

Onde:

é a eficiência total do equipamento j no período de tempo t;

é o tempo disponível do equipamento j.

Com a capacidade calculada, é possível compará-la com a demanda. A equação 10 mostra a relação entre capacidade e demanda.

(10)

Onde:

é a capacidade do equipamento j no período de tempo t;

15

Ações de melhoria para aumentar a eficiência devem ser realizadas em equipamentos restritivos. (GOLDRATT; COX, 1986). Há um alto risco em equipamentos limitados, pois qualquer problema os torna restritivos. Equipamentos ociosos podem ser reduzidos, desde que não restrinjam os outros equipamentos do sistema logístico.

A vantagem da medição do OEE e da análise de capacidade e demanda é permitir a comparação de diferentes equipamentos de organizações de diversos segmentos. (ANVARI; EDWARDS, 2011).

6. Conclusão

O presente trabalho apresentou um modelo para aplicação do índice de eficiência em equipamento móveis. Operações de armazenagem, carga e descarga de produtos foram utilizadas para a aplicação do OEE. Os resultados da pesquisa demonstraram a importância de avaliar os índices de disponibilidade, performance e qualidade dos equipamentos a fim de otimizar recursos.

As conclusões deste trabalho devem ser analisadas considerando-se algumas limitações. Em primeiro lugar, a análise realizada considerou um modelo de sistema logístico, o que na prática pode variar muito. Em segundo lugar, o período de tempo considerado no modelo foi de 24 horas. Análises aprofundadas precisam considerar períodos maiores de tempos.

Trabalhos futuros poderão auxiliar a superar as limitações do presente trabalho, realizando uma análise que considere as variações de sistemas e suas implicações quanto ao índice de eficiência de equipamentos móveis.

REFERÊNCIAS

ANTUNES, J. et al. Uma revolução na produtividade: a gestão lucrativa dos postos de trabalho. Porto Alegre: Bookman, 2013.

ANVARI, F. EDWARDS, R. Performance measurement based on a total quality approach. International Journal of Productivity and Performance Management, v. 60, n. 5, p. 512–528. 2011.

BALLOU, R. H. Logística Empresarial, Transportes, Administração de Materiais, Distribuição Física. São Paulo: Atlas, 2010.

16 CAUCHICK M. P. C. et al. Metodologia de pesquisa em engenharia de produção e gestão de operações. Rio de Janeiro: Elsevier/ABEPRO, 2012.

DAL, B. TUGWELL, P. GREATBANKS, R. Overall equipment effectiveness as a measure of operational improvement – A practical analysis. International Journal of Operations & Production Management, v. 20, n. 12, p. 1488–1502. 2000.

GOLDRATT, E. M. COX, J. F. A Meta. São Paulo: Editora do IMAM, 1986.

HANSEN, R. C. Eficiência Global dos Equipamentos: uma poderosa ferramenta de manutenção/produção para aumento dos lucros. Porto Alegre: Bookman, 2006.

LJUNGBERG, O. Measurement of overall equipment effectiveness as a basis for TPM activities. International Journal of Operations & Production Management, v. 18, n. 5, p. 495–507. 1998.

NAKAJIMA, S. Introdução ao TPM – Total Productive Maintenance. São Paulo: IMC, 1989.

OLIVELLA, J. GREGORIO, R. A case study of an integrated manufacturing performance measurement and meeting system. Journal of Manufacturing Technology Management, v. 26, n. 4, p. 515–535. 2015. PIDD, M. Computer Simulation in Management Science. New York: Wiley, 1992.

REYES, J.A.G. From measuring overall equipment effectiveness (OEE) to overall resource effectiveness (ORE). Journal of Quality in Maintenance Engineering, v. 2, n. 4, p. 506-527. 2015.

RON, A. ROODA, J. OEE and equipment effectiveness: an evaluation. International Journal of Production Research, v. 44, n. 33, p. 4987–5003. 2006.

TSAROUHAS, P. Equipment performance evaluation in a production plant of traditional Italian cheese. International Journal of Production Research, v. 51, n. 19, p. 5897–5907. 2013.

VINCE Soluções e Tecnologia. Efetividade Global do Equipamento, 2016. Disponível em: <http://www.oee.com.br/>. Acesso em 30 abr. 2018.

O Quadro 2 apresenta os dados coletados para o análise do OEE total e dos índices de disponibilidade, performance e qualidade.

Quadro 2 – Dados coletados do sistema logístico

Equipamen to P o nte A P o nte B P o nte C P o nte D P o nte E P o nte F P o nte G E mp ilh a deira A E mp ilh a deira B E mp ilh a deira C E mp ilh a deira D E mp ilh a deira E E mp ilh a deira F E mp ilh a deira G Tempo disponível 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 Horário não alocado 300 0 300 300 360 360 300 0 0 0 0 0 0 140 Tempo operacional 1140 1440 1140 1140 1080 1080 1140 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1300 Paradas programadas 60 300 710 120 0 540 0 540 0 540 300 540 840 1000 Tempo programado 1080 1140 430 1020 1080 540 1140 900 1440 900 1140 900 600 300 Paradas não programadas 290 210 200 44 367 217 462 320 280 200 402 232 120 15 Tempo produzindo 790 930 230 976 713 323 678 580 1160 700 738 668 480 285 Índice de disponibilid ade 73,1 % 81,6 % 53,5 % 95,7 % 66,0 % 59,8 % 59,5 % 64,4 % 80,6 % 77,8 % 64,7 % 74,2 % 80,0 % 95,0 % Tempo padrão 23 45 27 31 10 39 25 42 17 78 17 82 72 65 Produção teórica 34 21 9 31 71 8 27 14 68 9 43 8 7 4 Tempo perdido 200 205 150 100 15 44 31 47 20 85 50 99 87 75 Tempo real 590 725 80 876 698 279 647 533 1140 615 688 569 393 210 Produção real 26 16 3 28 70 7 26 13 67 8 40 7 5 3 Índice de performanc e 74,7 % 78,0 % 34,8 % 89,8 % 97,9 % 86,4 % 95,4 % 91,9 % 98,3 % 87,9 % 93,2 % 85,2 % 81,9 % 73,7 % Refugos e retrabalhos 2 3 1 3 2 4 10 2 3 4 5 2 3 1 Produção aceitável 24 13 2 25 68 3 16 11 64 4 35 5 2 2 Índice de qualidade 92,2 % 81,4 % 66,3 % 89,4 % 97,1 % 44,1 % 61,4 % 84,2 % 95,5 % 49,3 % 87,6 % 71,2 % 45,0 % 69,0 % Índice total 50,4 % 51,8 % 12,3 % 76,8 % 62,8 % 22,8 % 34,8 % 49,9 % 75,6 % 33,7 % 52,9 % 45,0 % 29,5 % 48,3 %