Palestra ENATEC - Sistemas de controle e gerenciamento de produção para o aumento da eficiência e produtividade nas indústrias

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Palestra ENATEC - Sistemas de controle e gerenciamento de produção para o aumento da eficiência e produtividade nas indústrias

  1. 1. Sistemas de controle e gerenciamento de produção para o aumento da eficiência e produtividade nas indústrias Roberto Campos MAXMES
  2. 2. Agenda IntroduçãoIntrodução Definição de Métricas de Operações e KPIsDefinição de Métricas de Operações e KPIs Sistemas de Execução da Manufatura (MES)Sistemas de Execução da Manufatura (MES) Visualizando os KPIs com softwares de MESVisualizando os KPIs com softwares de MES ConclusõesConclusões Norma ISA-95Norma ISA-95
  3. 3. O que é um Key Performance Indicator (KPI) ? Indicadores Chave de Desempenho, em inglês Key Performance Indicator (KPI), medem o nível de desempenho do processo, focando no “como” e indicando quão bem os processos de tecnologia da informação permitem que o objetivo seja alcançado. KPIs são “veículos de comunicação”. Permitem que os executivos do alto escalão comuniquem a missão e visão da empresa aos mais baixos níveis hierárquicos, envolvendo diretamente todos os colaboradores na realização dos objetivos estratégicos da empresa. Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.
  4. 4. Exemplos de KPIs Número de unidades produzidas por mão-de-obra escalada na produção. 1 % de tempo que uma máquina, equipe, ou planta ficam parados. 2 Numero de vezes que um determinado item controlado no estoque chega a saldo zero. 3 Produtividade Homem-Hora Ociosidade Stock-Out Numero de litros de água consumidos por uma determinada quantidade de produção. 4Consumo de Água
  5. 5. Os KPIs são divididos por área funcionalKPI1 KPI2 KPIn KPI1 KPI2 KPIn KPI1 KPI2 KPIn KPI1 KPI2 KPIn Empresa Área 1 Área n Sub-área 1 Sub-área n Sub-área 1 Sub-área n
  6. 6. Entidades envolvidas na definição e uso de KPIs Supply Chain Council Project Management Institute Balance Scoreboard Fornecedores de Business Intelligence Kaplan e Norton SCOR (Supply Chain Operations Reference) Model PMI OLAP (On-line Analytical Processing)
  7. 7. Soluções para a obtenção dos KPIs ERP Arquivos texto Fontesdedados Sistemas de Automação Extratores de dados Processo de ETL Cubos de Informações Definições de KPIs Portais Front-ends OLAP Sistemas de Execução da Manufatura (MES) (Também chamados Sistemas de Gestão da Produção)
  8. 8. Agenda IntroduçãoIntrodução Definição de Métricas de Operações e KPIsDefinição de Métricas de Operações e KPIs Sistemas de Execução da Manufatura (MES)Sistemas de Execução da Manufatura (MES) Visualizando os KPIs com softwares de MESVisualizando os KPIs com softwares de MES ConclusõesConclusões Norma ISA-95Norma ISA-95
  9. 9. Definindo os requisitos das métricas 7% de Produtividade 12% de Crescimento Melhor Aumentar satisfação do cliente Rápido Reduzir o lead time para 24 horas Barato Reduzir custo produção em $5 M Reduzir ciclo de produção Rearranjar fluxo de processo Mais valor agregado Redução peso, aumento bem-estar Reduzir perdas Reduzir nível inventário em 25% Reduzir retrabalho Reduzir variação etapa moagem Reduzir sucata Aumentar qualidade matéria-prima Meta Métodos de análise funcional são utilizados para obtenção das necessidades e expectativas dos stakeholders.
  10. 10. Identificação e priorização dos fatores críticos de sucesso Depois de completada a análise funcional, as funções consideradas como fatores ou processos críticos ao sucesso devem ser identificadas e priorizadas. Exemplo: Fatores críticos ao sucesso: A. Genealogia de Produto B. Minimização de Paradas C. Redução de Perdas D. Minimização de Retrabalho E. Peças sobressalentes F. Controle Estatístico de Processo A B C D E F 7 A2 A1/C1 A2 A2 F1 2 C1 B1/D1 B1/D1 F1 5 C1 C1 C1 2 E1 F1 1 F1 4 1: Menor 2: Significante
  11. 11. Definindo e desenvolvendo os KPIs Depois de definidas e priorizadas as métricas, os KPIs são definidos com objetivos específicos e fórmulas de obtenção dos valores, provenientes das fontes de dados da companhia onde residem as suas entradas. Exemplos de KPIs de Produção: Utilização de Ativos Taxa média de utilização de máquina Percentagem de ferramentas com certificado vencido Número médio de paradas por máquina Produtividade Eficiência da linha de produção Percentagem de redução do tempo do ciclo de manufatura Qualidade Percentagem de redução de retrabalho Número de trocas de processos devido a erros por operador Taxa de retorno de produtos acabados Fontes de dados
  12. 12. Overall equipment effectiveness Overall equipment effectiveness (OEE) é uma hierarquia de métricas que informam como efetivamente uma operação de manufatura é utilizada. Os resultados são apresentados em uma forma genérica que permite comparações entre unidades industriais de diferentes indústrias. Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre. Tempo Total OperacionalTempo Total Operacional Tempo de Produção PlanejadaTempo de Produção Planejada Tempo OperacionalTempo Operacional Tempo Operacional EfetivoTempo Operacional Efetivo Tempo Efetivo de ProduçãoTempo Efetivo de Produção É o lapso de tempo que a fábrica está disponível para produzir Paradas Planejadas Paradas Planejadas Perdas por Disponibilidade Perdas por Disponibilidade Perdas por Performance Perdas por Performance Perdas por Qualidade Perdas por Qualidade (-) o tempo que a fábrica não produz mas também não gera perdas, como manutenções preventivas, horários de refeições, reuniões, etc. (-) o tempo de todos os eventos que param a linha de produção, como quebra de máquinas, materias, setup, etc, também chamados de downtime (paradas). (-) as perdas que impedem que a linha opere da capacidade máxima de produção, como ineficiência de operação, falta de treinamento, desgaste de equipamentos e materiais fora da especificação. (-) tempo de produção dos produtos que não atingiram os padrões de qualidade requeridos.
  13. 13. KPIs do OEE O OEE é essencialmente a relação entre o tempo efetivo de produção e o tempo de produção planejada, através da multiplicação de três fatores: Disponibilidade (%) = Tempo Operacional Tempo de Produção Planejada X 100 Performance (%) = Unidades Produzidas Capacidade de Produção X Tempo Operacional Qualidade (%) = Unidades Produzidas – Unidades Refugadas – Unidades Retrabalhadas Unidades Produzidas X 100 O padrão mundial dos fatores que constituem o índice OEE é de: Fator Padrão Disponibilidade Performance Qualidade OEE 90% 95% 99,9% 85% Segundo estudos mundiais o índice de OEE médio é de 60% Os índices OEE fazem parte da árvore de KPIs.
  14. 14. Agenda IntroduçãoIntrodução Definição de Métricas de Operações e KPIsDefinição de Métricas de Operações e KPIs Sistemas de Execução da Manufatura (MES)Sistemas de Execução da Manufatura (MES) Visualizando os KPIs com softwares de MESVisualizando os KPIs com softwares de MES ConclusõesConclusões Norma ISA-95Norma ISA-95
  15. 15. Conceito de MES ERP Sistema MES Sistemas de Automação O conceito do MES (Manufacturing Execution System) em 1990 era “uma classe de sistemas de informações que residia entre os sistemas de automação no chão de fábrica e os ERPs”. Vinte anos depois, evoluiu para um conceito de Manufatura Colaborativa.
  16. 16. Integração com a Automação SCADA OPC Server SDCD PLCs Historiador Banco de Dados SQL Camada de Automação contendo os Sistemas Supervisórios (SCADAs), SDCDs e PLCs. Servidor utilizando o padrão OPC que disponibiliza os dados do chão de fábrica para aplicações clientes. Historiador, software cliente do OPC Server que lê os dados de chão de fábrica e os armazena temporalmente em arquivos compactados. Banco de Dados SQL, em geral pertencente a um Sistema MES, que recebe dados elaborados a partir do Historiador. Software de Coleta de Dados
  17. 17. Mercado mundial de Produtos para MES A Lógica, uma companhia de serviços de tecnologia e de negócios que oferece ao mercado um benchmark de produtos para sistemas MES, comparou na sua publicação de 2008, cinquenta e seis diferentes softwares.
  18. 18. Agenda IntroduçãoIntrodução Definição de Métricas de Operações e KPIsDefinição de Métricas de Operações e KPIs Sistemas de Execução da Manufatura (MES)Sistemas de Execução da Manufatura (MES) Visualizando os KPIs com softwares de MESVisualizando os KPIs com softwares de MES ConclusõesConclusões Norma ISA-95Norma ISA-95
  19. 19. A Norma ISA-95 Norma ISA-95 Models and Terminology ISA-95.00.01-2000 Models of Manufacturing Operations Management ISA-95.00.03-2005 Object Models and Attributes of MOM Em elaboração Business-to- Manufacturing Transaction ISA-95.00.05-2007 Parte 5 Parte 4 Parte 3 A Norma ISA-95 é uma norma elaborada pela ISA, denominada de Enterprise- Control System Integration. Recomenda padrões de modelos de dados e de funções que em geral são seguidos pelos melhores produtos de mercado. Parte 2 Object Model Attributes ISA-95.00.02-2001 Parte 1
  20. 20. Categorias de funcionalidades da Norma ISA-95 Produção Funções que usam matérias-primas, energia, equipamentos, pessoal e informações para produzir produtos Manutenção Funções que mantém os equipamentos, ferramentas e ativos e asseguram programação de manutenção reativa, períódica, preventiva ou proativa Qualidade Funções que medem e reportam a qualidade dos produtos intermediários e finais Inventário Funções relacionadas a contagens de inventário e transferências de materiais entre centros de trabalho
  21. 21. O Modelo Hierárquico de Equipamentos 1 Empresa Site Área Linha de Produção Célula de Processo Unidade de Produção Unidade Célula de Trabalho muitos Um importante modelo da Parte-1 da Norma ISA-95 é o Modelo Hierárquico de Equipamentos, definindo como os ativos físicos de uma indústria devem ser organizados.
  22. 22. Modelos de dados por categoria Capacidade de produção Capacidade de pessoal Capacidade de equipamento Capacidade de material Capacidade de Segmento de processo Propriedade da capacidade de pessoal Propriedade da capacidade de equipamento Propriedade da capacidade de material É definido como um conjunto de Tem propriedades Tem propriedades Tem propriedades 0..n 0..n 0..n 0..n 0..n 0..n 0..n Diagrama parcial do Modelo de Capacidade de Produção Cada categoria tem um modelo de objetos que a define, usando a notação UML (Unified Modeling Language).
  23. 23. O Modelo de Atividades da Parte 3 Gerenciamento de Recursos Programação Detalhada Distribuição Gerenciamento de Definição Gerenciamento de Execução Coleta de Dados Rastreabilidade Análise de Performance Definições de operações Capacidade de operações Requisitos de operações Respostas das operações É um modelo genérico de 8 atividades que é aplicado às quatro categorias de funcionalidades.
  24. 24. Uso do Modelo de Dados da ISA-95 para a definição dos KPIs Taxa de retorno de produtos acabados Número de trocas de processos devido a erros por operador Percentagem de redução de retrabalhoQualidade Percentagem de redução do tempo do ciclo de manufatura Eficiência da linha de produçãoProdutividade Número médio de paradas por máquina Percentagem de ferramentas com certificado vencido Taxa média de utilização de máquinaUtilização de Ativos Taxa de retorno de produtos acabados Número de trocas de processos devido a erros por operador Percentagem de redução de retrabalhoQualidade Percentagem de redução do tempo do ciclo de manufatura Eficiência da linha de produçãoProdutividade Número médio de paradas por máquina Percentagem de ferramentas com certificado vencido Taxa média de utilização de máquinaUtilização de Ativos Fontes de dados O modelo ISA-95 facilita o mapeamento dos dados fontes dos KPIs
  25. 25. Agenda IntroduçãoIntrodução Definição de Métricas de Operações e KPIsDefinição de Métricas de Operações e KPIs Sistemas de Execução da Manufatura (MES)Sistemas de Execução da Manufatura (MES) Visualizando os KPIs com softwares de MESVisualizando os KPIs com softwares de MES ConclusõesConclusões Norma ISA-95Norma ISA-95
  26. 26. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Fluxo de um processo de produção ILUSTRATIVO
  27. 27. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Inclusão de Estações MES
  28. 28. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Substituição das planilhas de papel
  29. 29. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Coleta Automática de Dados Industriais 18:56:00 500 18:56:01 498 18:56:03 500 18:56:02 499 18:56:04 502 Banco de Dados do MES
  30. 30. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Envio de apontamentos ao ERP Envia
  31. 31. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Controle de Qualidade Controle Estatístico do Processo
  32. 32. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Rastreabilidade do processo Rastreabilidade Backtrack e Forward
  33. 33. DesaeraçãoÁgua Açúcar Líquido Polpa Água Desae. Tanques de Blendagem Área de Preparação Área de Envasamento Homogeneização Dosagem Pasteurização Linha de Latas Linha Tetrapak 1 Linha Tetrapak 2 Linha Tetrapak 3 Linha Tetrapak 4 ETAUtilidadesLaboratório Eficiência da planta com indicadores OEE Overall Equipment Efectiveness - OEE Banco de Dados do MES Coleta de paradas de equipamentos e produção
  34. 34. Portais real-time de apoio a decisão Nivel Operação Nivel Supervisão Nivel Gerência
  35. 35. Agenda IntroduçãoIntrodução Definição de Métricas de Operações e KPIsDefinição de Métricas de Operações e KPIs Sistemas de Execução da Manufatura (MES)Sistemas de Execução da Manufatura (MES) Visualizando os KPIs com softwares de MESVisualizando os KPIs com softwares de MES ConclusõesConclusões Norma ISA-95Norma ISA-95
  36. 36. Conclusões Contato: roberto.campos@maxmes.com.br Site: www.maxmes.com.br Definição de Métricas de Operações e KPIs1O uso de modelos e softwares de MES pode ser uma solução ágil, flexível e em tempo real para contribuir no aumento de produtividade de uma indústria. Conceito de Sistemas de Execução da Manufatura2 Uso da Norma ISA-95 na definição dos KPIs4 Norma ISA-95 e seus modelos de manufatura3 Visualização em tempo real dos KPIs5

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