La fabricación de motores y turbinas, turbinas de gas, motores diésel, compresores centrífugos, turbinas de vapor y sistemas de propulsión aeroespacial, representa algunos de los procesos de fabricación más exigentes en precisión y más intensivos en capital del sector industrial.
Los componentes deben cumplir tolerancias de micras en superficies que girarán a miles de RPM bajo condiciones extremas de temperatura y presión, con vidas operativas medidas en decenas de miles de horas.
El monitoreo del OEE en este entorno se centra en las operaciones de mecanizado y ensamblaje de precisión, donde el tiempo de ciclo, la calidad a la primera y la trazabilidad son más críticas tanto para la eficiencia de la producción como para la integridad del producto.
El mecanizado de componentes de precisión, fresado de álabes de turbina, torneado y rectificado de discos y ejes, operaciones de mandrinado de carcasas, implica tiempos de ciclo de varias horas en centros de mecanizado de 5 ejes y rectificadoras de alto valor.
El monitoreo del OEE de las operaciones de mecanizado de precisión captura las causas específicas de paro (fallos de sonda, problemas en el sistema de refrigerante, avisos de cojinetes del husillo, eventos de gestión de vida de herramienta) que interrumpen la producción con mayor frecuencia y registra el tiempo de corrección requerido para cada tipo de evento.
Estos datos sobre la capacidad de respuesta del mantenimiento son tan importantes como los datos de ocurrencia de paradas para la mejora del OEE: una falla de 3 minutos que tarda 90 minutos en solucionarse indica un problema en el proceso de respuesta de mantenimiento más que un fallo simple del equipo.
Las operaciones de ensamblaje de motores y turbinas implican mediciones de holguras precisas, secuencias de apriete y operaciones de balanceo que tienen tiempos estándar definidos pero una variación significativa en el tiempo real según la conformidad de los componentes, la ejecución de la secuencia de montaje y el nivel de experiencia de los técnicos de montaje.
El monitoreo del rendimiento OEE para las operaciones de ensamblaje, que compara el tiempo de montaje real con el tiempo estándar por etapa de ensamblaje y por técnico, identifica dónde la formación, las herramientas o la mejora de la documentación de procesos reducirían más la variabilidad del tiempo de montaje y mejorarían la predictibilidad del cronograma de entrega.
Las operaciones de celdas de ensayo de motores y turbinas, pruebas de aceptación que verifican los parámetros de rendimiento antes de la entrega, son una actividad de producción planificada con un coste de equipo significativo y una elevada criticidad de programación.
La disponibilidad de la celda de pruebas determina cuántos motores o turbinas se pueden someter a pruebas de aceptación por semana, lo que limita directamente la tasa máxima de entrega independientemente de lo eficiente que sea el montaje.
El seguimiento del OEE de las operaciones de la celda de pruebas rastrea la disponibilidad de la celda (tiempo en que se realizan pruebas productivas frente al tiempo en preparación, cambio, mantenimiento o espera de motores)
la conformidad de la duración de las pruebas (tiempo real de prueba frente al tiempo de prueba planificado) y las tasas de aprobación en el primer intento.
El rechazo y el retrabajo en las pruebas de aceptación representan el evento de calidad más costoso en la fabricación de motores: una turbina que falla en las pruebas de aceptación tras el montaje completo requiere desmontaje
inspección de componentes, sustitución, reconstrucción y nueva prueba a un coste que puede representar una proporción significativa del coste total de producción del motor.
El seguimiento de Calidad de OEE que captura las tasas de fallo en las pruebas de aceptación por modo de fallo (insuficiencia de rendimiento, exceso de vibración, consumo de aceite, fallo en la prueba de fugas) y las vincula con el subensamblaje específico y los registros
de mecanizado de ese motor proporciona los datos de investigación de causa raíz que evitan la recurrencia de los mismos modos de fallo. Los requisitos de trazabilidad de componentes para los fabricantes de turbinas de gas y motores aeroespaciales están entre los más exhaustivos de cualquier industria.
Cada pieza con vida limitada debe ser rastreable hasta su número de colada del material, los registros del proceso de fabricación y los resultados de inspección durante toda su vida útil.
El software OEE que mantiene registros de eventos de producción con números de serie de los componentes, identificadores de operario y datos de parámetros de proceso por paso de montaje proporciona los datos de trazabilidad de fabricación que requieren los operadores de revisión de motores y los reguladores de seguridad aeronáutica
complementando los registros formales de calidad de la organización de producción y mantenimiento Part 21 que exigen las normativas de aeronavegabilidad.
Los fabricantes de motores y turbinas requieren software de OEE con una capacidad de integración especialmente potente para equipos de mecanizado de precisión.
Los centros de mecanizado de 5 ejes y las rectificadoras de fabricantes como Mazak, DMG Mori y Studer suelen soportar protocolos OPC-UA o MTConnect que permiten la recopilación directa de datos de OEE desde los controladores de las máquinas.
Las plataformas de OEE con estas capacidades de integración pueden recopilar la utilización del husillo, el estado de ejecución del programa y los códigos de fallo directamente de los equipos de mecanizado, proporcionando datos de disponibilidad y rendimiento más granulares y precisos de lo que el registro manual por parte del operario puede ofrecer en operaciones de mecanizado complejas de varias horas.
La integración de datos de bancos de prueba es una capacidad de alto valor para el software de OEE para motores.
Los sistemas de adquisición de datos de los bancos de prueba generan datos de rendimiento exhaustivos durante las pruebas de aceptación: potencia, eficiencia, emisiones, firmas de vibración y cientos de parámetros de salud del motor por segundo.
El software de OEE que recibe resultados resumidos de las pruebas de aceptación (aprobado/no aprobado, rendimiento frente a la especificación) y los vincula al registro de producción/ensamblaje del mismo motor crea el registro de calidad de producción de extremo a extremo que conecta la eficiencia del proceso de fabricación con los resultados de las pruebas de aceptación.
Para los fabricantes de motores y turbinas que cuentan con operaciones de servicio y revisión además de la fabricación de nuevas unidades, el software de OEE que admite tanto órdenes de trabajo de nuevas unidades como de revisión dentro de la misma plataforma permite una visión unificada de la eficiencia a lo largo de todo el ciclo de vida del producto.
La OEE en revisiones, el seguimiento de la eficiencia en el desmontaje, la inspección, el reacondicionamiento y el reensamblaje respecto a las horas estándar de revisión, utiliza los mismos principios de OEE que la fabricación de nuevas unidades
y la misma plataforma e infraestructura de informes puede servir a ambas operaciones sin inversión duplicada en sistemas ni procesos de gestión de datos separados.
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