La cascada OEE
La eficacia general del equipo mide la eficacia con la que una operación de fabricación utiliza su equipo. Es el producto de tres factores: Disponibilidad (el porcentaje de tiempo programado que funciona el equipo), Rendimiento (la velocidad a la que funciona en relación con el diseño) y Calidad (el porcentaje de producción que cumple con las especificaciones). Cada factor es un porcentaje. Su producto, OEE, siempre es inferior al factor más bajo.
La falla del calentador en una línea de enchapado automatizada afecta los tres factores de OEE. El impacto más obvio es la disponibilidad-cuando falla un calentador, el rectificador se detiene y la línea no está disponible. Pero el rendimiento también se ve afectado: después de reemplazar el calentador, el baño puede necesitar horas para alcanzar una temperatura de funcionamiento estable, durante las cuales se reduce la velocidad de revestimiento. La calidad se ve afectada: el período de recalentamiento produce piezas con propiedades de depósito no-estándar hasta que se restablece el equilibrio térmico.
Un solo evento de falla del calentador reduce la OEE en las tres dimensiones. La reducción de la frecuencia de fallas del calentador mediante la conversión de PTFE mejora la OEE a través de múltiples vías simultáneamente.
El impacto de la disponibilidad
En una línea de revestimiento automatizada típica, la falla del calentador es una de las tres causas principales de tiempo de inactividad no planificado, junto con fallas del rectificador y atascos en el transportador. Una falla del calentador metálico ocurre 2-4 veces al año en productos químicos agresivos. Cada falla detiene la línea durante 4 a 8 horas para drenar, reemplazar el calentador, recargar y recalentar.
Para una línea que opera dos turnos (16 horas) por día, 250 días por año (4000 horas programadas), tres fallas de calentadores por año que consumen un promedio de 6 horas cada una reducen la disponibilidad en 18 horas/4000 horas=0.45%. Esto puede parecer pequeño, pero para una línea que ya opera al 85 % de OEE, una pérdida de disponibilidad del 0,45 % representa aproximadamente el 0,5 % del OEE total-con un valor de entre 25 000 y 50 000 dólares al año, dependiendo del rendimiento de la línea y el valor del producto.
Los intercambiadores de PTFE reducen el tiempo de inactividad relacionado con el calentador-en un 90 % o más. La mejora de la disponibilidad es modesta en términos porcentuales pero sustancial en términos financieros absolutos.
Tabla 1: Impacto de la OEE en la reducción de fallas del calentador (línea de revestimiento automatizada única, 4000 horas programadas/año)
| Parámetro OEE | Con Calentadores Metálicos (3 Fallas/Año) | Con Intercambiadores de Calor de PTFE (0,3 Fallos/Año) |
|---|---|---|
| Tiempo de inactividad por falla del calentador (horas/año) | 18 | 2 |
| Disponibilidad de línea (%) | 84,5% (incluido todo el tiempo de inactividad) | 84.9% |
| Pérdida de rendimiento durante el recalentamiento (equivalente a horas/año) | 12 (4 horas por evento a tarifa reducida) | 1.5 |
| Pérdida de calidad (horas de producción sospechosa/año) | 6 (2 horas por evento) | 1 |
| Horas de funcionamiento efectivas disponibles | 3,964 | 3,995.5 |
| Horas productivas incrementales | – | 31.5 |
| Aumento del rendimiento anual (%) | – | 0.8% |
| Mejora del margen anual a $800/hora | – | $25,200 |
El factor de rendimiento
Cuando se recalienta un tanque después de reemplazar un calentador, el proceso de enchapado no regresa inmediatamente a su tasa de producción total. La temperatura del baño puede estar dentro de las especificaciones, pero es posible que no se logre la uniformidad de temperatura en todo el tanque durante varias horas. Durante este período de estabilización, la línea opera con una corriente rectificadora reducida para evitar problemas de calidad debido a un espesor de depósito no-uniforme.
Esta operación de tarifa-reducida es una pérdida de rendimiento. La línea está disponible-se está ejecutando-pero está funcionando a una velocidad más lenta que la velocidad de diseño. Las 12 horas de operación de tasa-reducida anualmente representan una pérdida de rendimiento que a menudo no se captura en los sistemas de seguimiento del tiempo de inactividad porque la línea técnicamente está "en funcionamiento".
Los intercambiadores de PTFE reducen estos eventos de recalentamiento en un 90%, eliminando prácticamente las pérdidas de rendimiento asociadas.
El factor de calidad
Las piezas recubiertas durante el período de estabilización térmica después del reemplazo de un calentador tienen una mayor variabilidad en las propiedades del depósito. Los operadores experimentados pueden poner en cuarentena estas piezas para realizar inspecciones adicionales o retrabajos. Es posible que algunos sean desechados. La pérdida de calidad es difícil de cuantificar con precisión, pero es una consecuencia reconocida de las interrupciones del proceso relacionadas con el calentador-.
La reducción de la frecuencia de estas interrupciones mediante la confiabilidad del PTFE mejora el rendimiento de la calidad del primer-paso, lo que reduce los costos de inspección, retrabajo y desechos.
Resumen
La reducción del tiempo de inactividad del rectificador para reparaciones de calentadores mediante la conversión del intercambiador de calor de PTFE mejora la eficacia general del equipo al aumentar la disponibilidad (reducción del tiempo de inactividad no planificado), el rendimiento (menos períodos de recalentamiento de tasa-reducida) y la calidad (menos períodos de producción sin equilibrio térmico). La mejora combinada de OEE de aproximadamente 0,8% se traduce en 31,5 horas productivas incrementales y $25,200 en margen anual adicional para una sola línea.
Si bien la mejora del 0,8 % en OEE parece modesta, se logra sin aumentar el costo operativo-sólo una-inversión única en conversión de PTFE. La ganancia de OEE es permanente y se agrava anualmente durante la vida útil del equipo.
El soporte de ingeniería para la cuantificación del impacto de OEE en condiciones de línea específicas está disponible previa presentación de registros de tiempo de inactividad actuales, datos de frecuencia de fallas, tasas de producción y contribución al margen por hora.
