¿Qué mejoras típicas de OEE son alcanzables mediante tiempos de mezclado más cortos y una limpieza más rápida?
OEE significa Overall Equipment Effectiveness, en español eficacia global de la instalación. Este indicador describe qué parte del tiempo de producción planificado se utiliza realmente para fabricar productos conformes a especificación al rendimiento previsto. Se obtiene como Disponibilidad × Rendimiento × Calidad.
Los tiempos de mezclado más cortos y una limpieza más rápida pueden mejorar notablemente la OEE cuando el mezclado, la descarga, la limpieza o el cambio de producto son cuellos de botella relevantes de la línea. Sin embargo, la mejora real debe derivarse de un análisis individual de tiempos y de pérdidas; las promesas porcentuales de validez general no son fiables sin datos de partida.
Mejorar la disponibilidad
Unos tiempos de mezclado, descarga, limpieza y cambio de formato más cortos reducen la proporción de paradas planificadas entre dos lotes o cambios de producto. Esto aumenta el tiempo de producción disponible dentro de un turno, una semana o una campaña. En el análisis de la OEE se registran, entre otros, la preparación, la limpieza, el cambio de herramienta, el mantenimiento planificado y los controles de calidad como pérdidas de disponibilidad, siempre que la instalación debiera haber producido de forma planificada en ese tiempo.
El potencial de mejora es especialmente grande en producciones de tipo high-mix low-volume, con cambios frecuentes de alérgeno, color o aroma, y en recetas con limpieza húmeda. Si, por ejemplo, una línea de mezclado y envasado realiza diez cambios de producto al día y cada ciclo de limpieza validado se acorta 15 minutos, se obtienen 150 minutos de tiempo adicional. Este tiempo puede emplearse para la producción, el mantenimiento o una planificación de turnos más realista.
Un diseño higiénico bien accesible y con pocos espacios muertos también puede mejorar el factor de disponibilidad. Facilita el control visual, la limpieza en seco, la limpieza en húmedo y el secado. Además, unas menores incrustaciones y un vaciado residual amplio reducen el riesgo de una limpieza posterior no planificada, de liberaciones retrasadas o de la repetición de cambios de producto. El efecto debería medirse a partir de los tiempos reales de descarga, limpieza, control, secado y liberación del lote.
Aumentar el rendimiento
La tasa de rendimiento describe cuán cerca trabaja una instalación, durante su tiempo de funcionamiento, de la velocidad técnicamente prevista. Si el tiempo neto de mezclado validado se reduce con un tamaño de lote invariable y una calidad constante, puede aumentar el número de lotes por turno. Esto incrementa el rendimiento siempre que la carga, la descarga, el envasado, el empaquetado y los procesos posteriores también puedan asumir ese ritmo.
Lo decisivo en ello es el tiempo total del lote, no solo el tiempo con el órgano mezclador en marcha. Este incluye la carga, la pesada, el mezclado, la posible adición de líquido, la regulación de temperatura, la descarga, la toma de muestras, la limpieza, el secado y la preparación del lote siguiente. Una reducción del tiempo de mezclado de diez a cinco minutos, por ejemplo, solo produce el efecto de rendimiento esperado si el mezclador no espera después diez minutos a una estación de envasado, un contenedor, una liberación de laboratorio o la limpieza.
Los ciclos más cortos y más reproducibles pueden además mejorar la sincronización con las instalaciones de envasado y empaquetado posteriores. La línea funciona entonces de forma más estable y pueden reducirse las paradas menores, los tiempos de espera o los amortiguadores intermedios. Por ello, para una evaluación fiable deberían compararse el tiempo de ciclo real, los lotes por turno, los tiempos de espera y la capacidad de todos los equipos cuello de botella antes y después de la medida.
Asegurar la calidad
Una limpieza más rápida no debe realizarse a costa de la eficacia de la limpieza. Si un procedimiento de limpieza optimizado está validado, puede reducir las contaminaciones cruzadas, el arrastre de alérgenos, la transferencia de color y aroma, la humedad residual y el retrabajo relacionado con la calidad. Esto mejora el componente de calidad de la OEE, que describe la proporción de productos correctos sobre la producción total. El rechazo, el retrabajo y los lotes rechazados reducen este indicador de forma directa.
Un tiempo de mezclado más corto también puede mejorar la calidad si se ha establecido como resultado de un estudio de cinética de mezclado dentro de una ventana de proceso validada. Un mezclado demasiado prolongado puede provocar, en determinados productos, rotura de partícula, formación de finos, calor de fricción, aglomeración no deseada o segregación posterior. Por ello, el tiempo de mezclado robusto más corto puede mejorar el rendimiento del producto, la estructura de partícula, la homogeneidad y la estabilidad del proceso. Un simple acortamiento sin validación, en cambio, puede provocar lotes fuera de especificación y empeorar la OEE.
Calcular correctamente la OEE
La OEE se calcula habitualmente de la siguiente manera:
OEE = Disponibilidad × Rendimiento × Calidad
En ello se aplica, de forma simplificada: la disponibilidad es el tiempo de funcionamiento dividido por el tiempo de producción planificado. El rendimiento describe la velocidad de producción real en relación con la velocidad ideal. La calidad es el número de productos correctos dividido por el total de unidades producidas. Un valor del 100 por ciento significa que la instalación fabrica, sin interrupción y a velocidad ideal, exclusivamente productos sin defectos.
La lógica multiplicativa es importante. Si, por ejemplo, la disponibilidad mejora del 70 al 80 por ciento, el rendimiento del 85 al 90 por ciento y la calidad del 96 al 98 por ciento, la OEE aumenta de 0,70×0,85×0,96=57,1 % a 0,80×0,90×0,98=70,6 %. Esto equivale a una ganancia de 13,5 puntos porcentuales. Por lo tanto, la OEE no mejora mediante la simple suma de mejoras individuales, sino mediante su combinación a través de los tres factores.
Evaluar la implementación
Antes de una medida, el operador debería registrar las pérdidas reales durante un período representativo y clasificarlas con claridad. Es razonable registrar, como mínimo, los tiempos de carga, mezclado, descarga, limpieza, secado, cambio de receta, espera de materias primas, liberación de laboratorio, averías, mantenimiento, cambio de producto e interrupciones de envasado. A partir de ello puede determinarse si el tiempo de mezclado o la limpieza son realmente el cuello de botella y qué potencial de OEE es económicamente alcanzable.
Tras la optimización deberían volver a registrarse los mismos datos. Además, deben observarse señales de calidad como la calidad de mezcla, el vaciado residual, la evidencia de limpieza, el análisis de alérgenos, el rechazo, el retrabajo, la rotura de partícula y el tiempo de liberación del lote. Solo cuando el rendimiento de limpieza y de mezclado se mantiene demostrablemente estable, la ganancia de OEE es duradera.
Así mejora amixon® la OEE de las plantas de mezclado de polvo
OEE significa Overall Equipment Effectiveness, en español eficacia global de la instalación. Este indicador describe qué parte del tiempo de producción planificado se utiliza realmente para fabricar productos conformes a especificación al rendimiento previsto. Se compone de disponibilidad, rendimiento y calidad. amixon® mejora estos factores mediante tiempos cortos de mezclado y descarga, una construcción favorable a la limpieza, una elevada disponibilidad técnica y procesos controlables de forma reproducible. El aumento concreto de la OEE alcanzable se determina siempre a partir de la receta real, el tamaño de lote, la frecuencia de cambio, la limpieza, la logística de producción y la situación de cuellos de botella de toda la línea.
Disponibilidad: duradera y planificable
Una elevada disponibilidad técnica comienza con la construcción. En amixon®, el órgano mezclador está apoyado desde arriba; no existe un paso de eje inferior en la cámara de mezclado. Con ello se evitan puntos de apoyo en contacto con el producto y posibles problemas de desgaste o de estanqueidad en la zona del fondo. La forma de operar comparativamente de baja velocidad, así como el número limitado de piezas de desgaste críticas para el producto, favorecen un funcionamiento duradero.
Las inspecciones periódicas y el mantenimiento preventivo ayudan a convertir las paradas no planificadas en ventanas de mantenimiento planificables. Según el proyecto, pueden integrarse conceptos de monitorización de estado y mantenimiento predictivo. amixon® desarrolla y fabrica los aparatos en Paderborn con un alto grado de integración vertical y puede apoyar el suministro a largo plazo de piezas de repuesto y de desgaste. Además, determinadas piezas críticas seleccionadas pueden preverse ya en el suministro inicial como existencias de repuestos cercanas a la planta.
La descarga rápida y segura también contribuye a la disponibilidad. Las hélices de mezclado SinConvex® y SinConcave® favorecen un movimiento de producto tridimensional controlado y apoyan la descarga. Los elementos ComDisc® recorren el fondo del recipiente en la última fase de vaciado y conducen los restos de producto hacia la salida. Esto puede reducir la cantidad residual, simplificar los cambios de producto e impedir que los tiempos de limpieza se alarguen innecesariamente por acumulaciones de producto restante. amixon® describe ComDisc® para un vaciado residual amplio y, en productos adecuados, con baja segregación.
Rendimiento: acortar cada fase del ciclo
El rendimiento de una instalación de mezclado por lotes viene determinado por el tiempo total del lote: carga, mezclado, posible adición de líquido o regulación de temperatura, descarga, limpieza, secado y preparación del lote siguiente. amixon® puede optimizar simultáneamente varias de estas fracciones de tiempo.
El mezclador vertical de doble eje HM emplea dos corrientes de producto superpuestas y, con una receta adecuada, puede permitir tiempos de mezclado cortos. El mezclador KoneSlid® KS genera una recirculación forzada tridimensional activa. Todo el volumen puede quedar recirculado una vez tras aproximadamente cuatro revoluciones de la herramienta; según la receta, la calidad de mezcla deseada puede alcanzarse tras aproximadamente 20 a 30 revoluciones. El tiempo de mezclado real siempre debe validarse con producto original, un grado de llenado definido y el objetivo de homogeneidad requerido.
Las hélices de mezclado SinConvex® y SinConcave® favorecen una recirculación adecuada al producto y un vaciado amplio. MultiPlane® puede emplearse cuando las partículas sensibles, los recubrimientos, los granulados o los aglomerados deben homogeneizarse de forma especialmente cuidadosa. Con ello, el movimiento del producto puede orientarse hacia una baja solicitación mecánica. Esto ayuda a limitar la rotura de partícula, la formación de finos y un aporte de calor innecesario. Si es necesario disolver aglomerados de forma dirigida, pueden conectarse rotores de corte o HighShearBlades por tiempo limitado, sin someter permanentemente a una solicitación elevada a todo el lote.
DosiFlap® combina las funciones de una armadura de cierre estanca a los gases y con pocos espacios muertos con una función de descarga dosificadora. La armadura puede cerrarse contra la corriente de producto que sigue fluyendo y favorece así el llenado controlado de big bags, IBC u otros envases. En combinación con tecnología de pesaje pueden alcanzarse cantidades de llenado definidas. Esto puede reducir los tiempos de espera en el proceso de envasado y estabilizar el ritmo del envasado posterior. amixon® describe DosiFlap® como una armadura de cierre estanca a los gases que cierra sin espacios muertos y que puede cerrarse contra la corriente de producto.
Limpieza y cambio de producto
Con cambios frecuentes de receta, alérgeno, color o aroma, el tiempo de limpieza es a menudo una palanca decisiva para la OEE. Para ello, amixon® combina un vaciado residual amplio con una buena accesibilidad de las zonas en contacto con el producto. Las grandes puertas de inspección CleverCut® con juntas OmgaSeal® están diseñadas de modo que cierran de forma duradera y estanca cerca del producto a mezclar, con una construcción de pocos espacios muertos. Esto facilita el control visual, la limpieza manual en seco y la inspección tras la limpieza.
OptiClean® representa un concepto de higiene que sitúa en el centro la construcción bien accesible, completamente vaciable y favorable a la limpieza de la planta de mezclado. El objetivo es reducir los restos de producto, las zonas de difícil acceso y los riesgos de limpieza que de ellas se derivan. No obstante, el diseño de limpieza concreto siempre depende de la adhesión del producto, la proporción de grasa y de azúcar, el riesgo de alérgenos o de principio activo, la compatibilidad con el agua, los requisitos microbiológicos y el límite de limpieza que deba demostrarse.
WaterDragon® complementa este concepto con una limpieza húmeda y un secado automatizables. Las lanzas de chorro dirigido programables con cabezales de lavado giratorios introducen el agua de limpieza de forma selectiva en la cámara de mezclado. Las boquillas actúan en distintas direcciones, mientras la lanza y los cabezales de lavado recorren las zonas previstas. Tras el ciclo de limpieza húmeda puede insuflarse una gran cantidad de aire caliente seco para secar rápidamente la cámara de mezclado, los elementos internos, las armaduras de descarga y el dispositivo de limpieza. WaterDragon® puede así estandarizar los procesos de limpieza, mejorar la reproducibilidad y reducir el tiempo hasta la liberación del lote siguiente. amixon® describe WaterDragon® como un sistema automatizado de limpieza húmeda y secado con cabezales de lavado giratorios y boquillas tridireccionales.
Sin embargo, la limpieza nunca debe acortarse únicamente por el objetivo de reducir el tiempo de ciclo. Los ciclos de limpieza, la duración del secado y los criterios de liberación deben validarse para el producto concreto, el cambio de producto más desfavorable y el límite de contaminación relevante. Solo una limpieza demostrablemente eficaz y reproducible genera una ganancia sostenible de disponibilidad y calidad.
Calidad y seguridad del lote
El componente de calidad de la OEE mejora cuando disminuyen el rechazo, el retrabajo, los lotes defectuosos y las interrupciones relacionadas con la calidad. Los principios de mezclado amixon® están diseñados para una recirculación tridimensional reproducible del producto. Con un diseño adecuado, pueden lograr una mezcla aleatoria técnicamente ideal. Si esto se cumple para una receta concreta en un rango de grado de llenado de aproximadamente el 10 al 100 % del volumen útil debe comprobarse con producto original. Con componentes de baja dosis, grandes diferencias en la densidad aparente o el tamaño de partícula, polvos cohesivos o adiciones de líquido, la ventana de proceso adecuada puede variar.
Las recetas basadas en el PLC aseguran el cumplimiento repetible de los parámetros de proceso críticos. Entre ellos se encuentran el tiempo de mezclado, la velocidad de giro de la herramienta, el grado de llenado, el orden de las materias primas, las cantidades de dosificación, las adiciones de líquido, la regulación de temperatura y el desarrollo de la descarga. El registro por código de barras o RFID, así como una conexión con el sistema ERP, pueden vincular sin lagunas la receta, el lote de materia prima, los valores de proceso, las intervenciones del operador, el estado de limpieza y la liberación del lote. Esto favorece la trazabilidad, la gestión de desviaciones y el análisis rápido de causas cuando los datos de calidad se sitúan fuera de especificación.
Calcular de forma fiable el potencial de OEE
Los potenciales de OEE fiables no pueden prometerse de forma general en puntos porcentuales. Resultan de la diferencia entre el estado real actual y los tiempos de proceso medidos realmente en la instalación objetivo. Por ello deberían estudiarse con producto original el tiempo de mezclado, la descarga, el vaciado residual, la limpieza, el secado, el cambio de producto y, en su caso, el envasado posterior.
En el centro de ensayos de amixon® pueden determinarse estos tiempos y características de calidad con un grado de llenado, una receta y una conducción de proceso realistas. Los resultados constituyen una base para la selección del tamaño constructivo, el diseño de la periferia, la planificación de la capacidad y una comparación fiable con una instalación existente. Un cálculo completo de la OEE tiene en cuenta, como mínimo, el tiempo de producción planificado, las paradas planificadas y no planificadas, el tiempo real del lote, la cantidad conforme, el rechazo, el retrabajo, así como los tiempos de limpieza y de liberación.