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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA CURSO DE ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO E GESTÃO DE ATIVOS NA INDÚSTRIA 4.0 CLAYTON ROGER APARECIDO COVISSI WALTER CAIRES SILVA NETO DASHBOARD DE OEE PARA TANQUES DE FORMULAÇÃO CURITIBA 2024 CLAYTON ROGER APARECIDO COVISSI WALTER CAIRES SILVA NETO DASHBOARD DE OEE PARA TANQUES DE FORMULAÇÃO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia de Manutenção e Gestão de Ativos na Indústria 4.0 da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, como requisito parcial à obtenção do título de Especialista em Engenharia de Manutenção e Gestão de Ativos na Indústria 4.0. Orientador: Prof. Dr. Ricardo Alexandre Diogo CURITIBA 2024 Página reservada para ficha catalográfica que deve ser confeccionada após apresentação e alterações sugeridas pela banca examinadora. Deve ser impressa no verso da folha de rosto. A Biblioteca da PUCPR oferece o serviço gratuitamente. Para solicitar, necessário enviar o trabalho para o email biblioteca.processamento@pucpr.br Em até 48h a ficha será encaminhada para o email do solicitante. mailto:biblioteca.processamento@pucpr.br CLAYTON ROGER APARECIDO COVISSI WALTER CAIRES SILVA NETO DASHBOARD PARA OEE DE TANQUES DE FORMULAÇÃO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia de Manutenção e Gestão de Ativos na Indústria 4.0 da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, como requisito parcial à obtenção do título de Especialista em Engenharia de Manutenção e Gestão de Ativos na Indústria 4.0. COMISSÃO EXAMINADORA _____________________________________ Professor 1(Titulação e nome completo) Instituição 1 _____________________________________ Professor 2 (Titulação e nome completo) Instituição 2 _____________________________________ Professor 3 (Titulação e nome completo) Instituição 3 Curitiba, 30 de março de 2024. Dedicamos esse trabalho a nossa família que nos apoiou durante toda a trajetória deste curso. AGRADECIMENTOS Agradecemos aos nossos familiares que nos apoiaram durante todo o curso. Agradecemos aos professores da PUCPR, em especial, ao nosso orientador, Prof. Dr. Ricardo Alexandre Diogo e ao Prof. Dr. Anderson Luis Szejka, por todo o suporte na construção deste trabalho. “Torture os dados, e eles confessarão qualquer coisa” (DARRELL HUFF, 1954) RESUMO Com o aumento da competitividade e as constantes exigências de agilidade na entrega de produtos e serviços, a indústria precisa cada vez mais que seus ativos físicos operem com máxima eficiência. Neste contexto, o OEE se destaca como uma ferramenta amplamente utilizada na indústria 4.0 para identificar perdas de produção. Por meio do monitoramento da disponibilidade, da performance e da qualidade produtiva, o OEE possibilita tomadas de decisão rápidas e assertivas. É crucial que o monitoramento dos indicadores de desempenho esteja acessível a todos os funcionários que possuem conhecimento e poder de decisão na organização, o que permite ações proativas na mitigação de perdas crônicas e na identificação dos equipamentos que necessitam de melhorias e investimentos. Diante desse cenário, o objetivo deste trabalho é desenvolver um dashboard no Power BI, utilizando dados coletados manualmente pela manufatura da fábrica. Desse modo, a ferramenta proporcionará uma visualização detalhada dos indicadores, facilitando a análise e o monitoramento contínuo do desempenho dos ativos da empresa. Palavras-chave: Indicadores de performance. Power BI. OEE. ABSTRACT With the increasing competitiveness and constant demands for agility in delivering products and services, the industry increasingly requires its physical assets to operate at maximum efficiency. In this context, OEE stands out as a widely used tool in Industry 4.0 to identify production losses. Through monitoring availability, performance, and production quality, OEE enables quick and assertive decision-making. It is crucial that performance indicator monitoring be accessible to all employees with knowledge and decision-making power within the organization, allowing proactive actions to mitigate chronic losses and identify equipment in need of improvement and investment. Given this scenario, the objective of this work is to develop a dashboard in Power BI, using data manually collected by the factory's manufacturing. Thus, the tool will provide a detailed visualization of the indicators, facilitating the analysis and continuous monitoring of the company's asset performance. Keywords: Performance indicators. Power BI. OEE. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Tanque de formulação em inox para fertilizantes ..................................... 13 Figura 2 - Etapas da Pesquisa realizada ................................................................... 15 Figura 3 - Origem das perdas com os três indicadores de OEE ............................... 16 Figura 4 - Tabela para cálculo de OEE ..................................................................... 17 Figura 5 - Processo de formulação e transferência ................................................... 24 Figura 6 - Tabela de tempos padrão ......................................................................... 25 Figura 7 - Display para lançamento de dados de produção ...................................... 26 Figura 8 - Display para lançamento de dados de paradas ........................................ 26 Figura 9 - Lista para input de dados de produção ..................................................... 26 Figura 10 - Lista para input de dados de parada ....................................................... 27 Figura 11 - Esboço dos indicadores obtidos no Microsoft Power Bi Desktop® ......... 27 Figura 12 - Treinamento de OEE com o time de gestão ........................................... 28 Figura 13 - Treinamento de OEE com o time operacional ........................................ 28 Figura 14 - Roadmap da solução proposta ............................................................... 29 Figura 16 - Performance por dia na primeira semana de análise .............................. 31 Figura 17 - Indicadores e metas ................................................................................ 32 Figura 18 - Dashboard de OEE ................................................................................. 33 LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS OEE Overall Equipment Effectiveness ERP Enterprise Resource Planning IHM Interface Homem-Máquina IoT Internet das Coisas MQTT Message Queuing Telemetry Transport OPC UA Open Platform Communications Unified Architecture SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO ....................................................................................... 12 1.2 PROBLEMATIZAÇÃO ......................................................................................... 13 1.3 OBJETIVOS ........................................................................................................ 14 1.3.1 Objetivo Geral ................................................................................................. 14 1.3.2 Objetivos Específicos ....................................................................................14 1.4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ............................................................ 15 2 REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................. 16 2.1 OEE – EFICIÊNCIA GLOBAL DE EQUIPAMENTO ............................................ 16 2.2 MONITORAMENTO DE DESEMPENHO ............................................................ 20 2.3 GESTÃO DA INFORMAÇÃO E ERP .................................................................. 20 2.4 INTERNET DAS COISAS (IOT) .......................................................................... 21 3 SOLUÇÃO PROPOSTA ........................................................................................ 23 3.1 SOLUÇÃO PROPROSTA ATUAL ....................................................................... 23 3.2 FUTURO DA SOLUÇÃO PROPOSTA ................................................................ 29 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS OU CONCLUSÃO ..................................................... 34 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁGRÁFICAS .............................................................. 35 12 1 INTRODUÇÃO 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO As informações dos ativos, dados de falhas, histórico de falhas e indicadores de desempenho devem estar visíveis para toda a organização, permitindo que as tomadas de decisão ocorram em todos os níveis, desde operadores de equipamentos até a alta administração da empresa. Essa transparência possibilita o entendimento dos investimentos futuros e das demandas de negócios, visando mensurar e direcionar retornos de investimento (LAFRAIA, 2020). O Overall Equipment Effectiveness (OEE) é uma ferramenta crucial para identificar perdas e tratá-las, melhorando assim o desempenho e a eficiência do processo. À medida que as organizações buscam entregar produtos aos clientes de forma eficiente, com qualidade e sem grandes estoques, os custos são controlados e reduzidos. Desse modo, a análise do OEE traz benefícios significativos, incluindo a melhoria contínua das máquinas e equipamentos, resultando em um uso mais eficiente dos recursos (SOLIMAN e MOHAMMED, 2010) A principal justificativa para o tema proposto reside na dificuldade das empresas em utilizar o OEE de maneira que forneça as informações necessárias para lidar com perdas e desperdícios em seus processos produtivos. Essa dificuldade, ou falta de clareza no uso da ferramenta, frequentemente resulta em perdas que, se não tratadas, tornam-se crônicas e afetam todo o processo produtivo. A baixa performance de uma linha de produção desencadeia um ciclo vicioso de paradas planejadas, como manutenções preventivas e limpezas, que muitas vezes não são realizadas, gerando mais ineficiências. Este trabalho visa detalhar a aplicação sistemática de dados fundamentais para monitorar os indicadores de OEE, individualizando-os por processo. Com isso, será possível realizar análises de perdas, identificando os impactos mais significativos e as tendências. A utilização desses dados possibilitará o combate às perdas por meio da restauração das condições básicas de equipamentos deteriorados, execução de rotinas negligenciadas e atualização de tecnologias ultrapassadas que causam desperdícios e perdas crônicas de desempenho. Essa abordagem permitirá determinar ações para resolver esses problemas. 13 1.2 PROBLEMATIZAÇÃO O trabalho descrito aborda o desenvolvimento de indicadores de performance nos processos de formulação e transferência em uma empresa fabricante de fertilizantes agrícolas. Atualmente, os tempos padrões e suas respectivas receitas são checados e os dados de início e fim dos processos são registrados manualmente nas ordens de produção física. No entanto, posteriormente, estes dados não são utilizados para levantamento das perdas, ineficiências e consequentemente na consolidação do OEE. Figura 1 - Tanque de formulação em inox para fertilizantes Fonte: Elaboração Própria (2024) Devido à falta de indicadores, atualmente, os gestores do processo não conseguem acompanhar a eficiência dos equipamentos, o que torna a tomada de decisões desafiadora. Segundo Almeida (2021), a análise de dados é de suma importância para que as empresas tomem decisões assertivas. Nesse sentido, as ferramentas e tecnologias da I4.0 têm auxiliado os gestores na aquisição e tratamento do grande volume de dados gerados por dispositivos que medem variáveis físicas. Atualmente, os tempos padrões do processo que são utilizados para dimensionar número de operadores e o volume planejado, estão desatualizados, impedindo que haja eficiência no planejamento da produção e na aderência de 14 realização do plano de manutenção preventiva que é baixa devido à falta de tempo disponível para paradas programadas no processo. De acordo com Cruz (2008), os tempos standards do processo são necessários para calcular o referencial teórico de performance, além de servirem como base da capacidade produtiva e na identificação de fontes de ineficiência e desperdícios de tempo. A ausência de indicadores de performance impossibilita a identificação de padrões e tendências que poderiam gerar insights sobre sazonalidades e variação de demanda, além de projetos de melhoria focada nos maiores ofensores dos processos. Nesse cenário, se faz necessário a implementação de um sistema de coleta e tratamento de dados para geração de indicadores de suporte para a tomada de decisão mais assertiva pelos gestores de produção e manutenção. 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Objetivo Geral Estabelecer um processo de coleta manual de informações através de uma planilha automatizada e a criação de um dashboard de OEE em Power BI com informações de KPIs de indisponibilidade de máquinas, classes de paradas de manutenção ou operacionais para tratativas de modos de falhas através de ferramentas de ataque de perdas implementada na empresa. 1.3.2 Objetivos Específicos Os objetivos específicos do trabalho são: a) Identificar os tempos padrões de formulação e transferência de cada produto por tanque. b) Coletar perdas de produção não planejadas com detalhes de modo de falhas para tratativas de perdas por classes de paradas operacionais, como os principais ofensores de disponibilidade, performance e qualidade. c) Desenvolver uma planilha automatizada de coleta de dados em Excel para facilitar o input das informações de início e fim da produção e das paradas pelos operadores. 15 d) Elaborar um dashboard em Power BI com o indicador de OEE e as principais perdas em Digrama de Pareto. 1.4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Para atingir os objetivos descritos neste trabalho, utilizou-se a pesquisa aplicada que de acordo com Gil (2008), possui o objetivo de gerar conhecimento para solucionar problemas. A abordagem quantativa foi escolhida e utilizada no levantamento, análise e tratamento de dados resultantes do processo de formução de uma empresa fabricante de fertilizantes. Figura 2 - Etapas da Pesquisa realizada Fonte: Elaboração Própria (2024) 16 2 REVISÃO DA LITERATURA 2.1 OEE – EFICIÊNCIA GLOBAL DE EQUIPAMENTO O OEE é um indicador que mede a proporção do produto que é realmente feito, com a qualidade, eficiência e dentro do tempo disponível de uma linha ou processo de produção conforme ela foi projetada para realizar sua capacidade de 100% de OEE (AHMED, 2013). Basicamente, qualquer máquina ou processo tem uma capacidade de produção. Ele deve ser capaz de entregar um número específico de embalagens em um determinado tempo. Se puder produzir 20 unidades em uma hora. Em 8 horas diárias, deve ter capacidade para produzir 160 unidades. Em 8 dias, a capacidade é de 1280 unidades. Esta é a capacidade nominal. Se a máquina tiver que ser reduzida a meia velocidade devido à má manutenção, ela faria apenas 640unidades. A figura 3 demonstra como Andrade e Schered (2009) relacionam os eventos de perdas com o desdobramento dos três indicadores do OEE. Figura 3 - Origem das perdas com os três indicadores de OEE Fonte: Andrade e Scherer (2009) Os eventos de perdas destacam-se como uma etapa crucial no cálculo do OEE. Essa atividade não apenas revela os gargalos do processo, mas também aponta caminhos para intervenções necessárias visando à restauração das condições básicas de acordo com o projeto estabelecido (CHIARADIA, 2004). Segundo Ahmed (2013), a disponibilidade é uma métrica de tempo medida como uma porcentagem do tempo de operação, ou seja, o tempo em que a máquina 17 fica disponível para produzir, dessa forma, quanto maior a indisponibilidade, pior o indicador. De acordo com a figura 3, a indisponibilidades são geradas por quebras, setups e perdas de projetos. Para Ahmed (2013), a performance de um equipamento ou máquina pode ser afetada por fatores que levam a micro paradas que não correspondem a quebras de componentes, mas sim a perda de velocidade ocasionada por mão de obra ou máquina. A má qualidade é o maior desperdício dentro do processo produtivo. As produções que não atendem ao padrão pré-estabelecido como requisitos mínimos devem interromper imediatamente a linha ou processo produtivo para correção, e assim, evitar retrabalhos e refugos (AHMED, 2013). Todos os impactos relacionados ao tempo de manutenção planejada são mais bem compreendidos na Figura 4, que exemplifica cada tipo de perda para disponibilidade, performance e qualidade. Figura 4 - Tabela para cálculo de OEE Fonte: Andrade e Scherer (2017) De acordo com a figura 4, é possível formular os índices que compõe o indicador de OEE. 18 𝑂𝐸𝐸 (%) = 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (𝐼𝐷) 𝑥 𝑃𝑒𝑟𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑐𝑒 (𝐼𝑃) 𝑥 𝑄𝑢𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (𝐼𝑄) (1) 𝑂𝐸𝐸 ( %) 𝐵 𝐴 𝑥 𝐷 𝐶 𝑥 𝐹 𝐸 (2) Onde, 𝐵 𝐴 = 𝐼𝐷 (Disponibilidade); 𝐷 𝐶 = 𝐼𝑃 (Performance); 𝐹 𝐸 = 𝐼𝑄 (Qualidade). A disponibilidade de uma máquina é dada pela divisão do tempo de máquina disponível para produzir pelo tempo total planejado para a produção (ANDRADE e SCHERER, 2009). 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (%) = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛í𝑣𝑒𝑙 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢çã𝑜(𝑇𝐷𝑃) 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑒𝑗𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢çã𝑜 (𝑇𝑃𝑃) 𝑥 100 (3) O Tempo Disponível para Produção (TDP) representa a janela de tempo durante a qual uma planta industrial está programada para operar. Essa janela é determinada pelo Tempo Planejado de Produção (TPP), que define os períodos em que a fábrica está programada para estar em plena produção (SUJKOWSKI, 2008). No entanto, ao longo do tempo de operação, ocorrem paradas não planejadas, conhecidas como Tempos de Paradas Não Planejadas (TPn). Essas ocorrências podem incluir eventos como quebras de máquinas, períodos de ociosidade, ajustes de equipamentos, entre outros. O Tempo de Disponibilidade de Produção (TDP) é então calculado subtraindo-se o TPn do TPP, refletindo assim o tempo real disponível para a produção após considerar as paradas imprevistas. Esta forma de cálculo do indicador é capaz de direcionar os recursos necessários para melhorar a disponibilidade de um ativo. Essa relação pode ser expressa pela equação 4. 𝑇𝐷𝑃 = 𝑇𝑃𝑃 − 𝑇𝑃𝑛 (4) O TPP, conforme explicado por Sujkowski (2008), é determinado pela subtração entre o Tempo Planejado de Produção (TTPP) e eventos de paradas programadas (Tpp) incluem atividades como manutenções planejadas, trocas de turno, intervalos para refeições, entre outras. Essa relação pode ser expressa pela equação (5): 19 𝑇𝑃𝑃 = 𝑇𝑇𝑃𝑃 − 𝑇𝑝𝑝 (5) Conforme mencionado por Cardoso (2013), o indicador de Performance é formado pela relação entre a produção real e a capacidade teórica, essa relação pode ser expressa pela equação 6. 𝑃𝑒𝑟𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑐𝑒 = 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢çã𝑜 𝑅𝑒𝑎𝑙 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢çã𝑜 𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑥 100 (6) A produção real é o que foi produzido dentro de um período específico, enquanto a produção teórica representa a capacidade nominal de sua produção de acordo com o projeto da máquina ou equipamento sem considerar qualquer tipo de perda (JOHNSTON e SLACK, 2009). O índice de qualidade, conforme descrito por Andrade e Scherer (2009), é calculado pela proporção entre o número de produtos conformes e o total produzido, ou seja, a soma dos produtores conformes com produtos não conformes. Essa relação pode ser expressa pela Equação (7): 𝑄𝑢𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (% = 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒𝑠 + 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜𝑠 𝑛ã𝑜 𝐶𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒𝑠 𝑥 100 (7) Para alcançar um Overall Equipment Effectiveness (OEE) de 85%, Ahmad e Dhafr (2002) recomendam que os indicadores de disponibilidade das máquinas e equipamentos estejam em 95%, ou seja, que as quebras fiquem dentro da faixa de 5% no máximo. Com a crescente utilização de ferramentas digitais para tomadas de decisões rápidas nas indústrias e em outros setores, torna-se imprescindível o uso de dashboards de indicadores que possam ser transmitidos de forma dinâmica para toda a corporação pela web, e o Power BI destaca-se como uma das opções preferenciais para essa solução. O Power BI é uma ferramenta de visualização de dados desenvolvida pela Microsoft, que permite a criação de listas, gráficos e estatísticas para uma melhor compreensão dos dados pelos usuários. Com o Power BI, é possível monitorar 20 indicadores em tempo real, mesmo diante de informações que mudam com frequência. Essa capacidade torna-se uma das principais vantagens do uso dessa ferramenta para setores que necessitam de respostas rápidas sobre o desempenho de seus ativos (ROTA et al., 2023). 2.2 MONITORAMENTO DE DESEMPENHO Segundo LAFRAIA (2020), o monitoramento de desempenho e melhoria é compreendido em três partes: • Comparativo do próprio ativo contra a meta desejada; • Monitoramento de desempenho e melhoria do sistema de gestão; • Monitoramento e desempenho e melhoria da gestão de ativos. Iremos focar no primeiro tópico que Ricardo (2020), comenta em seu estudo de gestão de ativos, onde a gestão eficaz de dados em informações é fundamental para o monitoramento e a medição do desempenho dos ativos. O processo para a análise de dados e a sua conversão em informações deverá incluir a metodologia e técnicas para avaliar e validar as informações coletadas e registradas em relação aos indicadores de desempenho estabelecidos, também o controle de qualidade dos dados utilizados e informações relatadas são importantes para o direcionamento correto de ações, a responsabilidades na compilação, análise, armazenamento e proteção de dados para que esteja de acordo com a política de segurança da informação da empresa e saber colocar esses dados de forma que todos os principais envolvidos consigam compreender o que cada desvio dos indicadores apresenta para cada decisão a ser tomada. 2.3 GESTÃO DA INFORMAÇÃO E ERP A evolução da tecnologia na comunicação e nas máquinas remonta à primeira revolução industrial, com a automação dos processos das máquinas a vapor. No século XX, sistemas pneumáticos e hidráulicos, integrados com monitoramento por controladores e sensores, assumiram o controle de variáveiscomo temperatura, pressão e fluxo. 21 Após a Segunda Guerra Mundial, houve uma transição gradual das tecnologias existentes para a computação e o surgimento da internet. Na década de 70, surgiu o MRP (Planejamento das Necessidades de Materiais), um software crucial para a gestão da produção, que parametriza o consumo de insumos e componentes para manter os estoques alinhados com as demandas. Com a introdução do ERP (Planejamento dos Recursos da Empresa), o MRP se tornou um de seus módulos, dedicado ao controle e planejamento da produção (PCP) (MORAIS, 2019). O uso do ERP experimentou avanços significativos em seus módulos, destacando-se a Gestão da Cadeia de Suprimentos (SCM). Com todos esses progressos, tornou-se essencial uma gestão eficiente dos dados relevantes para o negócio, utilizando Business Intelligence (BI) para gerar relatórios a partir da base de dados do ERP. O que proporciona uma interface mais amigável ao usuário e, consequentemente, facilita a tomada de decisões visando o alcance de metas e a redução de custos (LAUDON e LAUDON, 2007). 2.4 INTERNET DAS COISAS (IOT) Nos últimos anos, o avanço tecnológico tem ampliado o acesso às informações por meio da interação de sistemas remotos com as pessoas. De acordo com Mcknight (2017), a Internet das Coisas (IoT) pode ser definida como um conjunto de sistemas, plataformas e aplicações de rede de objetos, voltados para a interface entre usuários, fabricantes, máquinas e outros objetos, utilizando uma estrutura capaz de processar grandes volumes de dados para controlar e comandar dispositivos de forma digital, reduzindo cada vez mais a dependência de espaços físicos para objetos. A IoT possui aplicações em negócios e serviços, proporcionando um modelo de facilidade para negócios híbridos, além de ser utilizada pelos usuários finais devido à facilidade em melhorar acessos e rotinas. No contexto industrial, a IoT é empregada para a integração de informações em toda a cadeia de suprimentos (SISTEMA FIRJAN, 2016). Explorando os impactos da IoT na indústria, Mcknight (2017) identifica os tipos de inclusão de tecnologias: • Produtos: unificação de sistemas de software com a incorporação de hardware compatível para monitoramento de sensores e transmissão de dados. 22 • Sensores: Ampla utilização de sensores cada vez menores e mais acessíveis para transmitir informações como força, pressão, voltagem, umidade e temperatura. • Conectividade: Transmissão de dados via Bluetooth, celulares ou Wi-Fi para um servidor, onde podem ser tratados e utilizados. • Nuvem (Cloud): Armazenamento e análise de dados de forma segura em um local centralizado. • Informações Externas: Utilização de dados externos, como condições climáticas, preços, tráfego e mapas, para otimizar o desempenho dos produtos. • Visualização de Dados: Capacidade do usuário de visualizar todas as variáveis e fazer análises para tomar decisões mais informadas e otimizar processos. 23 3 SOLUÇÃO PROPOSTA 3.1 SOLUÇÃO PROPROSTA ATUAL Após análise da literatura, o primeiro passo foi entender o processo de formulação e transferência de produto, desse modo, a sequência de produção foi dividida em 5 etapas: 1) Adição de matéria-prima sólida e líquida: nesta etapa os operadores adicionam matéria-prima sólida no tanque e abrem as válvulas superiores para adição de matéria-prima líquida e água. Todo o processo é feito manualmente e os operadores conferem a quantidade adicionada pelo peso exibido nos painéis de dados das células de carga. 2) Formulação: a mistura fica em agitação pelo tempo definido na receita do produto e pode variar de acordo com o tamanho e tipo de tanque. 3) Transferência: após passagem por um filtro que retira impurezas, o produto é transferido para os tanques pulmões. 4) Armazenagem no Tanque Pulmão: o fertilizante formulado fica armazenado até seguir para o processo de envase. 5) Descarte: após aferição de qualidade no processo de formulação, o produto pode ser descartado caso não cumpra os requisitos necessários. O trabalho em questão será focado nas etapas de formulação e transferência, destacados na figura 5. 24 Figura 5 - Processo de formulação e transferência Fonte: Elaboração Própria (2024) A seguir, montou-se uma tabela com os dados que necessitavam ser aquisitados pelos operadores para calcular o OEE, e desse modo, construir a base de recebimento de dados no Microsoft Office Excel®. No segundo passo, buscou-se com o time de planejamento, os dados de tempo padrão standard de formulação e transferência de cada produto em cada tanque da empresa e comparação do tempo de produção real e ideal para cálculo da performance. Os nomes dos produtos foram modificados para este trabalho, com o intuito de manter o sigilo dos dados produtivos da empresa. 25 Figura 6 - Tabela de tempos padrão Fonte: Elaboração Própria (2024) A partir disso, foi necessário trabalhar em cima das fórmulas do indicador e personalizá-las para o processo, testou-se então a planilha com dados já conhecidos de entrada e saída, para conferir se não havia qualquer erro teórico de aplicação do conceito do OEE. Após resultados positivos, criou-se um display de lançamentos de dados de produção e paradas utilizando macro e programação em Visual Basic for Applications, com o intuito de facilitar o input de dados pelos operadores. 26 Figura 7 - Display para lançamento de dados de produção Fonte: Elaboração Própria (2024) Figura 8 - Display para lançamento de dados de paradas Fonte: Elaboração Própria (2024) As colunas de input dados foram construídas com textos e números já personalizados em lista, evitando que os operadores restringindo as opções dos operadores e padronizando os dados para cálculo, como a seguir. Figura 9 - Lista para input de dados de produção Fonte: Elaboração Própria (2024) 27 Figura 10 - Lista para input de dados de parada Fonte: Elaboração Própria (2024) Com a planilha funcional e indicador já calculado, foi realizada a conexão com o Microsoft Power Bi Desktop® para explorar as primeiras funcionalidades e entender como os gestores e operadores gostariam de ver os resultados e perdas para análise e criação de planos de ação. Figura 11 - Esboço dos indicadores obtidos no Microsoft Power Bi Desktop® Fonte: Elaboração Própria (2024) 28 Após, realizou-se o treinamento de preenchimento de conceitos de OEE e de utilização do display com o time de gestão e de operações da empresa. Figura 12 - Treinamento de OEE com o time de gestão Fonte: Elaboração Própria (2024) Figura 13 - Treinamento de OEE com o time operacional Fonte: Elaboração Própria (2024) Desse modo, montou-se o roadmap da solução proposta, exibido na figura 14. 29 Figura 14 - Roadmap da solução proposta Fonte: Elaboração Própria (2024) 3.2 FUTURO DA SOLUÇÃO PROPOSTA Os dados levantados de produção, performance e tipos de parada da solução atual servirão de base para o futuro da solução. No projeto futuro, será implementada a infraestrutura de IoT para a comunicação entre os dispositivos em uma rede industrial sem fio robusta para suportar a transmissão de dados em tempo real. Além da aquisição de IHMs e supervisório para visualização de dados e interface com os dispositivos de acionamento. Em seguida, será realizada a automatização do processo, que envolve a troca de válvulas globo de acionamento manual por válvulas de acionamento pneumático automático, além da instalação de sensores de medição de fluxo e atuadores. Estes componentes serão integrados à rede IoT e devem ser compatíveis com protocolos de comunicação padrão, como MQTT ou OPC UA. Os operadores poderão monitorar o processoe apontar as paradas pré- configuradas, demonstradas na figura 10, diretamente nas IHMs que receberão os dados de todos os dispositivos, como a medição de peso das células de carga dos tanques para a indicação de início e fim do processo. O supervisório será integrado ao SAP HANA Cloud Integration para armazenamento dos dados em nuvem. Desse modo, será possível conectar softwares como o Power Bi e gerar relatórios para a criação de dashboards para estudos aprofundados de perdas e ações necessárias para otimização do processo, garantindo insights mais assertivos para a tomada de decisão pelos gestores. 30 Figura 15 - Roadmap da solução futura Fonte: Elaboração Própria (2024) Em suma, a implantação da infraestrutura de IoT, IHMs e sistema supervisório proporcionará uma base sólida para a coleta de dados do processo de formulação, permitindo que o monitoramento da produção seja mais eficiente e as intervenções sejam mais rápidas e precisas, além de uma análise detalhada das informações para a melhoria contínua. 31 4 ANÁLISE DOS RESULTADOS Após os primeiros resultados de uma semana de coleta evidenciados na figura 11, notou-se que a média indicador OEE estava em 125%, apenas no dia 21 de fevereiro de 2024 o resultado foi abaixo de 100%. De acordo com Koch (2023), o fato geralmente está relacionado a uma velocidade máxima definida como muito baixa, o que foi mostrado no indicador de performance da mesma figura, evidenciando que parte dos tempos padrão por produto do processo estavam superestimados. Visto que não houve paradas não programadas e refugo ou retrabalho na semana de estudo que poderiam impactar a disponibilidade e qualidade, respectivamente; o OEE foi igual ao resultado obtido de performance. Figura 15 - Performance por dia na primeira semana de análise Fonte: Elaboração Própria (2024) Desse modo, a partir do histórico de produção, buscou-se os tempos standards reais do processo, pois, esta é uma informação de suma importância para o cálculo correto do indicador e para o planejamento de produção. Com isso, criou-se o dashboard de OEE com as metas de indicadores previamente definidos e baseadas em benchmarking da indústria e histórico do processo. 32 Figura 16 - Indicadores e metas Fonte: Elaboração Própria (2024) O dashboard da figura 17, foi construído de acordo com a necessidade dos gestores, contemplando as seguintes funcionalidades: • Filtro de datas e tanques para análises específicas de período. • Quantidade formulada de produto acabado e quantidade retrabalhada em litros. • Somatório total das perdas no período em minutos. • Indicadores de OEE, disponibilidade, performance e qualidade com metas individuais. • OEE por dia para análise de tendência. • Somatório de tempo por tipo de parada não programada baseada em Pareto para tomada de ação. • Comparação entre tempo real de produção e tempo teórico ou ideal. 33 Figura 17 - Dashboard de OEE Fonte: Elaboração Própria (2024) A partir dos dados de formulação e transferência coletados de duas semanas de trabalho foi possível observar que o OEE médio do processo foi de 64,94%, abaixo da meta estipulada de 68%. Desse modo, a partir da figura 18, pode-se concluir que a performance é a principal ofensora do indicador, sendo a perda relacionada a qualidade de matéria-prima a maior responsável pelo baixo desempenho. A matéria-prima inadequada pode resultar na rápida saturação dos filtros na fase de transferência do processo, sendo necessária a troca mais frequente pelos operadores, resultando em pequenas paradas no bombeamento do produto acabado. 34 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS OU CONCLUSÃO O trabalho apresenta uma solução detalhada para a falta de indicadores de desempenho nos processos de formulação e transferência de uma empresa fabricante de fertilizantes. A ausência de uma análise sistemática dos dados prejudicava a eficiência operacional da empresa, tornando a tomada de decisão um desafio. Para isso, construiu-se um sistema com interface amigável no Excel para a coleta de dados manual pela operação e um dashboard interativo em Power BI com as informações necessária para tomada de decisão pelos gestores. No decorrer do trabalho, foram identificados os tempos padrões de formulação e transferência dos produtos acabados para cada tanque, garantindo dessa maneira, maior assertividade na programação da produção. Para entendimento dos conceitos de OEE e correta utilização da plataforma, foram realizados treinamentos com os times operacionais e de gestão. Os resultados iniciais obtidos mostraram um OEE médio abaixo da meta estipulada, principalmente devido a problemas relacionados à qualidade da matéria- prima, que gera a redução da velocidade na transferência, afetando o indicador de desempenho. Para o futuro da solução, está prevista a criação de uma rede IoT robusta e a automatização do processo, incluindo a troca de válvulas manuais por pneumáticas e a conexão dos dados com o sistema ERP da empresa, possibilitando o monitoramento em tempo real e fornecendo insights ainda mais precisos para a tomada de decisão. Em suma, a implementação do sistema de monitoramento de desempenho baseado no OEE representa um importante passo para a otimização dos processos produtivos e o aumento da competitividade da empresa no mercado. 35 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁGRÁFICAS AHMAD, M. M.; DHAFR, N. Establishing and improving manufacturing performance measures. Proceedings of the 11° International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing, 2002. AHMED, M.H., 2013. Overall Equipment Effectiveness Simplified: Analyzing OEE to Find the Improvement Opportunities, Vol. 45. ALMEIDA, P. S. DE. Indústria 4.0: Princípios básicos, aplicabilidade e implantação na área Industrial. 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