Maîtriser la disponibilité machine : calcul et stratégies d'amélioration

Maintenir l'équipement en fonctionnement efficace nécessite de gérer un équilibre dynamique entre temps de fonctionnement, temps d'exécution, temps pleinement productif et une myriade d'autres facteurs. Bien fait, un produit fini peut être produit au coût le plus bas et avec la plus haute efficacité. Mal fait, la performance de l'usine souffre de temps d'arrêt imprévus, de maintenance non planifiée et d'un taux de défaillance élevé.

Ces variables font toutes partie de la disponibilité machine. Dans tous les environnements de production, augmenter la disponibilité pour capturer le temps pleinement productif est primordial pour le succès.

Qu'est-ce que la disponibilité machine ?

La disponibilité machine, ou temps de fonctionnement, est le temps total pendant lequel une machine fonctionne réellement par rapport au temps où elle était programmée pour fonctionner. La disponibilité est le pourcentage de temps où une machine est en opération.

Le temps programmé est basé sur la compréhension de la capacité disponible, avoir les matières premières en main en quantités appropriées, et avoir le personnel et les commandes de vente nécessaires pour fonctionner.

Les temps d'arrêt peuvent ralentir ou arrêter la machine pendant ce temps programmé. Le temps d'arrêt total inclut la maintenance préventive, les changements de série et autres variables contrôlées et connues. Les temps d'arrêt imprévus signifient casse, rebuts qualité, bourrages ou autres arrêts imprévisibles.

Lorsqu'un événement de temps d'arrêt se produit, une tablette MachineMetrics sur la machine invite l'opérateur à catégoriser l'événement.

Par exemple, une machine pourrait être programmée pour fonctionner pendant huit heures et n'être active que six heures. Dans ce cas, le score de disponibilité pour la machine est de 75 %.

Toutes les opérations manufacturières devraient mesurer la disponibilité et les temps d'arrêt, en tenant compte de la durée et de la raison des temps d'arrêt. Cependant, si cela est suivi à la main, il est probable que ce soit hautement inexact, sévèrement retardé et bien moins exploitable.

La fonction de la disponibilité machine

La disponibilité machine est un KPI de base mais critique en fabrication. En mesurant le temps, la durée et la raison des temps d'arrêt, la disponibilité est utilisée comme une "ancre". Comprendre la disponibilité, l'utilisation d'un équipement particulier et pourquoi il fonctionne – ou ne fonctionne pas – aide à compiler d'autres KPI pour optimiser les processus au niveau machine ou usine.

Au fur et à mesure que les données sont capturées pour les temps d'arrêt, des variables comme le temps maximum, le temps réel, le taux de défaillance et le temps de production planifié peuvent directement impacter la performance de l'équipement par rapport aux objectifs commerciaux globaux et la façon dont les décisions sont prises par le personnel et la direction.

La disponibilité machine est l'un des trois KPIs utilisés pour déterminer l'Efficacité Globale de l'Équipement (OEE). Les deux autres KPIs sont la performance et la qualité, que nous discuterons ci-dessous. Chaque KPI a sa propre formule et aide les fabricants à comprendre l'efficacité de leur opération tout en identifiant les processus qui nécessitent une optimisation.

Quel est le calcul pour la disponibilité machine ?

La disponibilité machine se calcule comme suit :

Disponibilité = Temps de fonctionnement / Temps de production planifié

Par exemple, si une machine fonctionne pendant 8 heures, avec 4 heures de temps d'arrêt, pendant un quart de 12 heures, alors la disponibilité pour cette machine est de 66,6 %.

Un problème avec le calcul de la disponibilité d'équipement par des moyens traditionnels est que chaque instance doit être enregistrée. Cela inclut les temps d'arrêt, la raison et la durée réelle. Ce processus suppose que les opérateurs, techniciens et gestionnaires enregistrent correctement chaque facteur.

Cependant, les applications réelles indiquent que la fréquence est enregistrée à tort et les raisons sont subjectives à l'opérateur. Les données machine en temps réel et l'analytique sont un moyen plus précis de déterminer la disponibilité.

Le lien entre disponibilité et Efficacité Globale de l'Équipement (OEE)

L'Efficacité Globale de l'Équipement (OEE) est une métrique utilisée pour mesurer l'efficacité globale de l'équipement de fabrication. Elle peut aussi mesurer à travers un groupe de machines dans une usine ou une entreprise multi-usines. L'OEE est utilisée pour déterminer comment la productivité s'améliore dans le temps.

Un score OEE se compose de trois composants : disponibilité, qualité et performance. La qualité et la performance sont aussi pilotées par formule et calculées comme :

Performance = (Temps de cycle idéal X Nombre total) / Temps de fonctionnement

et

Qualité = Bonnes pièces / Nombre total

L'OEE peut être calculée manuellement avec des feuilles de calcul ou avec une plateforme de données machine comme MachineMetrics, qui peut capturer et rapporter cette information de manière autonome. Plus la collecte de données est précise, plus les insights seront précieux. Cependant, la collecte de données manuelle et en silos manquera la valeur de l'analytique profonde offerte par un logiciel de surveillance d'usine dans une plateforme unique.

La disponibilité est un excellent exemple du besoin d'automatisation. Considérez les éléments requis pour la formule de disponibilité seule. En utilisant la formule "Disponibilité = Temps de fonctionnement / Temps de production planifié," les opérateurs, techniciens et gestionnaires seraient tenus d'enregistrer complètement les raisons et la durée des arrêts imprévus.

Même si la capture manuelle de données était précise, l'analyse par les humains est souvent biaisée et fragmentée ; les tendances et causes de maintenance imprévue peuvent ne pas être évidentes pour l'observateur. La disponibilité est connectée à l'OEE comme ancre pour le calcul d'autres métriques, et si les membres du personnel ne peuvent pas mesurer précisément la disponibilité, alors les calculs de qualité et performance seront aussi faussés.

La distinction entre disponibilité machine et fiabilité machine

La disponibilité machine ne doit pas être confondue avec la fiabilité machine. Ce sont deux métriques précieuses qui aident à déterminer des stratégies exploitables pour améliorer la disponibilité, mais il y a une différence.

Il n'est pas inhabituel qu'une machine ait un score de fiabilité plus bas qu'un score de disponibilité. Ensemble, elles jouent un rôle important et sont encore une autre façon dont plusieurs métriques peuvent piloter l'amélioration de processus. Cependant, pour calculer l'OEE, seule la disponibilité est utilisée.

Comment augmenter la disponibilité machine ?

La disponibilité machine concerne le temps de fonctionnement. L'augmenter signifie une large application de meilleures pratiques, de changement de culture et de logiciel. Si les temps d'arrêt imprévus sont élevés, une entreprise subira des pertes de disponibilité. De même, si les temps d'arrêt planifiés sont inefficaces, la disponibilité de l'équipement est plus faible.

Voici quelques façons d'augmenter la disponibilité globale :

Culture

De nombreuses opérations croient que leur OEE est bien plus élevé qu'il ne l'est. Parce qu'elles ont fonctionné avec le même système, SOPs et outils de mesure manuels, il n'est pas rare que les gestionnaires ratent la cible de 20 % ou plus. Augmenter la disponibilité machine commence par un changement de culture. Cela nécessite que les gestionnaires veuillent comprendre le temps disponible pour la production et comment leur système doit changer pour améliorer l'OEE. Ce changement est généralement une décision descendante motivée par les pressions concurrentielles, les coûts, la volatilité du marché et d'autres facteurs.

Maintenance

Une grande partie des temps d'arrêt est liée aux événements de maintenance. C'est souvent imprévu, comme les réparations d'équipement, réparation de broche, casse d'outil ou formation. Cependant, cela peut aussi se refléter dans les temps d'arrêt planifiés quand la mise en scène inefficace de pièces, procédures écrites, organisation d'outils et autres facteurs font qu'une réparation prend plus de temps qu'elle ne devrait.

Pour réduire les événements de temps d'arrêt inutiles dus à une maintenance excessive, les fabricants peuvent collecter des données d'équipement pour mieux comprendre la performance et la santé des machines. Cependant, faire cela manuellement n'est pas seulement chronophage mais résulte en des données retardées et inexactes.

En utilisant une plateforme de données machine, la collecte et la standardisation des données peuvent être automatisées. Ainsi, les équipes de maintenance sont conscientes de la performance et de la santé de l'équipement, et peuvent utiliser les données de condition machine pour comprendre à quelle fréquence les temps d'arrêt se produisent et la raison derrière eux.

Ces insights précieux peuvent ensuite être utilisés pour optimiser les stratégies de maintenance, comme le déploiement d'une approche basée sur la condition, la création automatique de bons de travail dans une GMAO quand un temps d'arrêt se produit, ou même la prédiction d'une défaillance d'équipement imminente.

Processus optimisés

De nombreuses occurrences de temps d'arrêt sont liées à des SOPs inefficaces, comme le temps d'attente dû à l'en-cours et aux problèmes de mise en scène. Ou des pratiques de gestion de stocks moins qu'optimales peuvent piloter le temps. À mesure que le temps d'attente pour ces causes grandit, la disponibilité est réduite.

La formation peut aussi être une source de temps d'arrêt excessif. S'il faut à un opérateur 14 % plus de temps pour débloquer un bourrage et redémarrer une machine que ceux sur d'autres quarts, une standardisation des procédures correctes ramènera ces temps en ligne. Avec une capture et analyse de données précises, les gestionnaires peuvent identifier ces problèmes par machine et quart pour développer de meilleurs SOPs ou offrir une formation corrective.

Avec un engagement à changer la culture et améliorer les pratiques de maintenance, un programme complet d'amélioration de processus centré sur les données aidera à identifier les problèmes. L'optimisation des processus pour le contrôle des stocks, la mise en scène, l'en-cours et les problèmes de formation peut directement impacter la disponibilité machine.

Plateformes IIoT

Bien que chacun des éléments ci-dessus puisse être mis en œuvre pour améliorer la disponibilité machine, ils peuvent tous être atteints plus efficacement en utilisant un logiciel. Avec la surveillance machine en temps réel, les usines peuvent éliminer l'effort et les erreurs inhérents à la capture de données manuelle ou fragmentée.

En utilisant des dispositifs edge de meilleure classe, comme ceux de MachineMetrics, les données sont capturées, structurées, nettoyées et envoyées au moteur d'analytique cloud sans compiler de rapports et entrer des données manuellement. En jetant le clipboard, les opérateurs sont dotés de visualisations riches qui aident à contextualiser les données et offrent des insights exploitables.

Les analyses de statut et performance machine en temps réel peuvent aider à réduire les temps d'arrêt planifiés et imprévus. Les données peuvent être utilisées pour suralimenter les programmes de maintenance avec une maintenance basée sur la condition qui réduit les coûts et prolonge la durée de vie de l'équipement.

La surveillance machine IIoT en temps réel peut même analyser la fréquence générée par les machines pour prédire les défaillances et les réparer dans un délai optimal, comme pendant les changements de série. Elles offrent aussi des rapports robustes personnalisés pour se concentrer sur les problèmes les plus significatifs.

Avec l'accès à ces insights, les gestionnaires et dirigeants peuvent rapidement comprendre leur véritable OEE et mettre en œuvre des procédures d'amélioration de processus qui traitent des données impartiales et complètes.

Les données en temps réel réduisent la nature itérative des améliorations de processus manuelles et permettent aux opérateurs et techniciens de se concentrer sur le fonctionnement de l'équipement au lieu d'être distraits par la capture de données manuelle et l'analyse sujette aux erreurs.

Utiliser MachineMetrics pour améliorer la disponibilité machine

MachineMetrics est une plateforme de données machine qui collecte et standardise autonomement vos données d'équipement. Avec notre solution plug-and-play, vous pouvez connecter instantanément votre équipement et commencer à délivrer des insights exploitables à votre équipe.

Exploitez les tableaux de bord pour voir quand l'équipement est en retard sur les objectifs de nombre de pièces, utilisez les notifications pour alerter votre équipe de maintenance des événements de temps d'arrêt, développez des références précises sur les temps de cycle, temps d'arrêt planifiés et autres KPIs.

Avec MachineMetrics, vous pouvez rapidement identifier vos plus grandes opportunités et zones de gaspillage, vous aidant à réduire les temps d'arrêt machine et augmenter le débit. Réservez une démo dès aujourd'hui pour en savoir plus.