La fabricación de neumáticos y caucho combina procesos continuos de mezclado y extrusión con ciclos discretos de prensado/curado, un modelo de producción híbrido que genera desafíos únicos para la medición del OEE.
La disponibilidad de las prensas de curado es el principal cuello de botella de producción en la mayoría de las plantas de neumáticos: cada prensa tiene un tiempo de ciclo de curado definido por la especificación del neumático
y cualquier desviación del tiempo de curado planificado o tiempo de inactividad inesperado de la prensa reduce directamente la producción y pone en riesgo la calidad del producto.
El cálculo del OEE en la fabricación de neumáticos debe tener en cuenta la naturaleza por lotes de los ciclos de las prensas de curado, en lugar de tratar la producción como un flujo continuo.
Cada ciclo de curado es un evento discreto con una duración planificada (determinada por la receta de curado), una duración real (registrada por el controlador de la prensa) y un resultado (neumático bueno, rechazo o retrabajo).
El rendimiento (Performance) del OEE es la relación entre el tiempo de curado planificado y el tiempo real del ciclo de la prensa; la disponibilidad es la proporción del tiempo de producción planificado en que las prensas están realizando ciclos productivos; la calidad es la relación entre los neumáticos buenos y el total de neumáticos curados.
El OEE del mezclador Banbury y de las líneas de calandra añade una segunda capa de complejidad al monitoreo.
Los lotes de mezcla de compuesto deben alcanzar los objetivos de temperatura y tiempo de mezclado que determinan la calidad del compuesto de caucho; las líneas de calandra deben mantener la velocidad y la tensión dentro de la especificación para producir un espesor de compuesto consistente.
El software de OEE para plantas de neumáticos necesita monitorear tanto los procesos contínuos aguas arriba como los ciclos discretos de las prensas, manteniendo un registro de producción conectado que vincule los lotes de compuesto con las cargas de prensa que los utilizaron.
Las métricas OEE más significativas operativamente en la fabricación de neumáticos son: la utilización de las prensas de vulcanizado (el porcentaje del tiempo disponible de la prensa en el que se están ejecutando ciclos de curado productivos frente a estar inactiva, esperando compuesto o en mantenimiento)
la desviación del ciclo de curado (la distribución de los tiempos reales de curado frente a los tiempos de curado planificados, lo que indica tanto el control del proceso como el cumplimiento de la receta)
y la tasa de rechazo de lotes de compuesto (el porcentaje de lotes de la mezcladora que no superan los controles de calidad antes de entrar a la sala de prensas, que es un indicador adelantado de pérdidas de calidad aguas abajo).
El análisis de tiempo de inactividad planificado frente al no planificado para las prensas de vulcanizado es crítico para la planificación del mantenimiento.
Las prensas para neumáticos operan a alta temperatura y presión, y la limpieza de moldes, el reemplazo del fuelle y el mantenimiento de la prensa son eventos significativos de tiempo de inactividad planificado.
El software OEE que distingue los ciclos de mantenimiento planificado de las averías no planificadas, y que rastrea la precisión de la duración del mantenimiento planificado frente a las estimaciones, proporciona a los equipos de mantenimiento los datos para programar los trabajos de prensa con mayor exactitud y reducir la proporción de tiempo de inactividad no planificado de las prensas.
El OEE energético es cada vez más relevante en la fabricación de neumáticos dada la alta intensidad energética de la vulcanización.
El seguimiento del consumo energético por ciclo de prensa junto con las métricas de rendimiento OEE revela qué prensas están funcionando de manera eficiente (cumpliendo los tiempos de ciclo de curado planificados con un consumo de energía normal) y cuáles están experimentando una degradación gradual (tiempos de curado más largos
mayor energía por ciclo), lo que indica la necesidad de mantenimiento de moldes o del sistema de calentamiento antes de que surjan problemas de calidad.
El software OEE para la fabricación de neumáticos y caucho debe admitir modelos de producción mixtos, gestionando tanto líneas de proceso continuo (mezclado, extrusión) como producción discreta basada en ciclos (prensas de vulcanización) dentro de la misma plataforma.
Los sistemas que solo admiten un modelo de producción normalmente requieren soluciones alternativas para las plantas de neumáticos que resultan en lagunas de datos o pasos de agregación manual que socavan el valor de la monitorización automatizada del OEE.
La capacidad de seguimiento de los ciclos de curado es una característica diferenciadora para el software OEE en la industria de neumáticos.
La plataforma debe capturar automáticamente los tiempos de inicio y fin de ciclo desde los controladores de prensa, comparar las duraciones reales de curado con los objetivos especificados en la receta y señalar las desviaciones que excedan la tolerancia sin exigir que los operarios registren manualmente cada ciclo.
Esta monitorización automatizada de ciclos es la base del análisis del rendimiento de las prensas, y requiere capacidad de integración con PLC específica para los tipos de controladores de prensa utilizados en la planta (comúnmente PLCs Siemens o Rockwell en plantas de neumáticos europeas y norteamericanas).
Para los fabricantes de neumáticos con múltiples plantas, el software OEE con capacidad de benchmarking entre sitios permite a los directores de operaciones comparar la utilización de prensas, el rendimiento de los ciclos de curado y las tasas de calidad entre plantas que producen las mismas especificaciones de neumáticos.
Este benchmarking identifica las plantas con mejores prácticas cuyos enfoques operativos pueden transferirse a los sitios de menor rendimiento, y proporciona la base informativa para las decisiones de inversión de capital sobre la sustitución de prensas o la expansión de capacidad basadas en la utilización real en lugar de la capacidad estimada.