La fabricación de compuestos y fibra de carbono atiende a los sectores aeroespacial, de defensa, automotriz y de energía eólica, donde las piezas individuales tienen un alto valor material y largos tiempos de ciclo de producción.
La medición del OEE en la fabricación de compuestos difiere fundamentalmente de la fabricación discreta de alto volumen: los tiempos de ciclo se miden en horas o días en lugar de minutos, los volúmenes de producción son bajos (decenas a cientos de piezas por año en
lugar de miles) y las fallas de calidad representan un coste desproporcionado porque las piezas compuestas rechazadas a menudo no pueden ser retrabajadas.
La utilización del autoclave es la métrica principal de OEE para los fabricantes de compuestos aeroespaciales. Los autoclaves son entornos de curado intensivos en capital y en consumo energético donde la utilización determina directamente la capacidad de producción.
El OEE de las operaciones de autoclave mide la proporción entre el tiempo de curado productivo (piezas en curado activo) y el tiempo disponible, incluyendo los tiempos de carga/descarga, el tiempo de preparación del bagging al vacío, los ciclos de calentamiento y enfriamiento y los eventos de mantenimiento que reducen la utilización productiva.
Para autoclaves aeroespaciales grandes que realizan ciclos de curado de 24 horas, incluso una mejora del 10 % en la utilización se traduce en una capacidad adicional significativa.
La eficiencia del proceso de layup, el tiempo necesario para preparar una preforma compuesta conforme a especificación, es la restricción aguas arriba que determina la programación del autoclave.
El monitoreo del rendimiento OEE para las operaciones de layup compara el tiempo real de layup con el tiempo estándar por número de pieza, identificando qué piezas exceden consistentemente el tiempo estándar y qué operadores o turnos muestran el desempeño más consistente en el layup.
Estos datos respaldan la orientación de la capacitación y la mejora de las instrucciones de trabajo que reducen la variabilidad del tiempo de layup.
El monitoreo del ciclo de curado del autoclave es una aplicación de OEE de alto valor para los fabricantes de compuestos.
Los ciclos de curado se definen por perfiles de temperatura y presión que determinan las propiedades de las piezas, y las desviaciones respecto al perfil calificado pueden dar lugar a piezas fuera de especificación que requieren disposición, con frecuencia descarte en componentes estructurales aeroespaciales.
El software OEE conectado a los controladores del autoclave compara los perfiles reales de temperatura y presión con las recetas calificadas, señalando automáticamente los ciclos de curado que se desviaron del perfil y vinculando el registro de la desviación al lote de piezas para las decisiones de disposición de calidad.
El rendimiento de NDT (ensayos no destructivos) es el paso de control de calidad para la mayoría de los compuestos estructurales, inspecciones ultrasónicas, radiografías o exámenes por termografía que identifican defectos internos antes de que las piezas avancen a montaje o entrega.
El rendimiento de NDT afecta directamente el tiempo del ciclo de producción entre la finalización del curado y la entrega, y la utilización de los equipos de NDT suele ser un cuello de botella poco monitorizado.
El monitoreo OEE para las operaciones de NDT rastrea la tasa de rendimiento de inspección frente a la capacidad nominal, identifica pérdidas recurrentes por tiempos de preparación y calibración, y vincula las tasas de rechazo de inspección a lotes específicos de curado para análisis de causa raíz.
El seguimiento del rendimiento de material en la fabricación de compuestos captura la eficiencia de las materias primas de alto coste que es crítica para la rentabilidad.
El material prepreg tiene una vida útil definida y un coste material significativo, los residuos por los patrones de corte, la disposición de material fuera de vida y las colocaciones de capas rechazadas representan un coste de material que puede recuperarse directamente mediante una mejor eficiencia de producción.
El seguimiento de la tasa de calidad OEE que incluye el rendimiento de material junto con las tasas de aceptación de piezas proporciona la imagen completa de eficiencia para los responsables de operaciones de compuestos que gestionan tanto el rendimiento como el coste del material.
Los fabricantes de materiales compuestos requieren software de OEE que gestione ciclos de producción largos, donde una sola pieza tarda de 8 a 24 horas desde el inicio del lay-up hasta la finalización del curado, en lugar de sistemas diseñados para producción discreta de alta frecuencia.
Las plataformas de OEE que agregan métricas de eficiencia a nivel de orden de trabajo (seguimiento del OEE por pieza) en lugar de solo a nivel de turno son más apropiadas para entornos de compuestos donde varios turnos contribuyen al ciclo de producción de una misma pieza.
El seguimiento de la receta del ciclo de curado, la capacidad de registrar qué receta de curado cualificada se utilizó para cada lote de producción y señalar las desviaciones respecto al perfil cualificado, es un requisito de cumplimiento para los fabricantes de compuestos aeroespaciales que operan bajo AS9100 y requisitos de calidad específicos del cliente.
El software de OEE que se integra con los controladores de autoclave para capturar el uso de recetas y los registros de desviaciones proporciona la evidencia de conformidad de fabricación que requieren los sistemas de calidad aeroespaciales sin añadir carga adicional de documentación manual.
Para los fabricantes de compuestos que están aumentando los volúmenes de producción (a medida que las aplicaciones de fibra de carbono se expanden en la automoción y la energía eólica), el software de OEE que escala desde la producción aeroespacial de bajo volumen y alto valor
hasta la producción de mayor volumen para automoción o palas eólicas sin requerir el reemplazo de la plataforma es una inversión valiosa a largo plazo.
Las plataformas que soportan tanto el seguimiento detallado a nivel de ciclo requerido para aeroespacial como la monitorización orientada al rendimiento de producción, adecuada para producciones de mayor volumen, se adaptan a la evolución empresarial por la que atraviesan muchos fabricantes de compuestos.
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