OEE y KPI industriales: cómo convertir los datos de tu PLC en decisiones
¿Cuánto produce realmente tu máquina frente a lo que podría producir? En la mayoría de plantas la respuesta es una estimación. Sin embargo, el PLC que la controla ya conoce cada paro, cada pieza y cada segundo de funcionamiento. Solo hay que aprovechar esa información.
En este artículo te explicamos qué son los KPI industriales, cómo se calcula el OEE con un ejemplo real de un turno, y todo lo que se puede medir a partir del mismo PLC: causas de paro, mantenimiento, energía, calidad o trazabilidad.
¿Qué es el OEE?
El OEE (Overall Equipment Effectiveness, o eficiencia global del equipo) es el indicador más utilizado en fabricación. Resume en un solo número tres tipos de pérdidas:
- Disponibilidad: el tiempo que la máquina está produciendo respecto al tiempo planificado. Penalizan las averías, los cambios de formato y las esperas.
- Rendimiento: la velocidad real frente a la nominal. Penalizan las microparadas y trabajar a velocidad reducida.
- Calidad: las piezas buenas respecto a las fabricadas. Penalizan el rechazo y los retrabajos.
Un ejemplo: un turno de 8 horas
Imaginemos un turno de 480 minutos con 30 minutos de descanso programado y una máquina con un tiempo de ciclo nominal de 12 segundos por pieza. Estos son los datos que registra el PLC durante el turno:
| Dato del turno | Valor |
|---|---|
| Tiempo planificado | 450 min |
| Averías (3 paros) | 35 min |
| Cambio de formato | 25 min |
| Esperas (falta de material, operario…) | 20 min |
| Tiempo en marcha | 370 min |
| Piezas fabricadas / rechazadas | 1 650 / 45 |
| Disponibilidad (370 / 450) | 82,2 % |
| Rendimiento (1 650 × 12 s = 330 min, frente a 370) | 89,2 % |
| Calidad (1 605 / 1 650) | 97,3 % |
| OEE | 71,3 % |
Visto en minutos se entiende mejor. De los 450 minutos planificados, solo 321 se convierten en piezas buenas a la velocidad nominal. Los otros 129 minutos se pierden por el camino:
Tu PLC ya tiene los datos
No hace falta cambiar la máquina ni instalar sensores caros para empezar. El PLC sabe en todo momento si la máquina está en marcha, en avería, en cambio de formato o esperando, y cuenta cada pieza. Nosotros añadimos a su programa un bloque estándar de medición que acumula esos tiempos y contadores de forma fiable, aunque se corte la alimentación o la comunicación.
Esos datos se envían a un servidor de monitorización basado en Node-RED, InfluxDB y Grafana, donde se calculan los indicadores de cualquier turno, día o semana y se muestran en paneles accesibles desde el ordenador, el móvil o una pantalla en la propia línea.
Más allá del OEE: lo que puedes medir con el mismo PLC
El OEE dice cuánto se pierde. Con los mismos datos de base se pueden añadir módulos que explican por qué se pierde y ayudan a evitarlo:
Motivos de paro
Cuando un paro se alarga, el HMI pide al operario la causa. Las averías y los cambios se clasifican solos.
Historial de alarmas
Qué alarmas se repiten, cuánto duran y cuál fue la primera de cada cascada, para ir a la causa raíz.
Mantenimiento por uso
Avisos por horas reales de funcionamiento o número de maniobras, no por calendario.
Mantenimiento predictivo
Detecta cilindros que tardan cada vez más o motores que consumen más corriente, antes de que fallen.
Energía
Consumo por estado de la máquina, energía por pieza y aviso antes de superar la potencia contratada.
Control de calidad (SPC)
Media, dispersión y capacidad del proceso en tiempo real, con aviso de derivas antes de fabricar piezas malas.
Trazabilidad
Parámetros de fabricación de cada pieza o lote, consultables al instante por número de serie.
Órdenes y Andon
Avance de la orden, hora prevista de fin, llamadas a mantenimiento con tiempo de respuesta y pantallas de planta.
Ejemplo: ¿por qué para la línea?
Con una semana de registro de motivos de paro, el gráfico de Pareto ordena los problemas de mayor a menor. En este ejemplo, tres causas suman el 71 % del tiempo perdido, y la primera ni siquiera es un problema de la máquina, sino de logística interna.
Ejemplo: avisar antes de la avería
El PLC mide cuánto tarda un cilindro en llegar a su posición en cada maniobra. Una fuga en las juntas hace que el tiempo suba poco a poco durante semanas. El sistema lo detecta cuando la máquina todavía funciona bien, y la reparación se hace en una parada programada en lugar de a mitad de turno.
Cómo lo implantamos
No hace falta hacerlo todo a la vez. Trabajamos por fases, de modo que cada una da resultados visibles desde el principio:
- OEE básicoBloque de medición en el PLC, servidor de datos y panel de OEE con línea de tiempo de estados.
- CausasMotivos de paro en el HMI e historial de alarmas: el Pareto de pérdidas.
- ActivosMantenimiento por uso, predictivo y gestión de la energía.
- ProductoControl estadístico de calidad, trazabilidad y seguimiento de órdenes.
- PersonasAndon, pantallas en planta, informes de turno y alertas en el móvil.
Empezamos siempre con una máquina piloto: validamos los datos durante varios turnos junto a producción y, una vez comprobados, extendemos el sistema al resto de la planta con el mismo estándar.
Preguntas frecuentes
¿Tengo que cambiar el PLC de mi máquina?
Normalmente no. Trabajamos sobre el PLC existente (Siemens, Delta, Omron y otros), añadiendo el bloque de medición a su programa. En máquinas muy antiguas se puede estudiar añadir un pequeño equipo de adquisición de datos.
¿Afecta al funcionamiento de la máquina?
El bloque de medición solo lee señales que el PLC ya tiene y acumula tiempos y contadores. No modifica la lógica de control de la máquina.
¿Dónde se guardan los datos?
En un servidor de monitorización que puede estar en tu planta o en un servidor dedicado, con los datos de cada cliente separados y acceso remoto seguro.
¿Puedo ver los indicadores desde el móvil?
Sí. Los paneles de Grafana se ven desde cualquier navegador, y los avisos importantes (una avería larga, un mantenimiento vencido, un OEE bajo) pueden llegar por Telegram o por correo.
¿Sabes cuál es el OEE de tus máquinas?
Cuéntanos qué máquinas y qué PLC tienes, y te proponemos cómo empezar a medir con una máquina piloto.
Escríbenos a admin@moelecautomation.com