Problema: evaluar el desempeño de una máquina mediante disponibilidad, rendimiento, calidad y OEE.
En Ingeniería Industrial no basta con conocer cuánto tiempo estuvo funcionando una máquina. También es necesario determinar si produjo a la velocidad esperada y si las unidades fabricadas cumplieron con los requisitos de calidad.
Para integrar estos tres aspectos se utiliza el OEE (Overall Equipment Effectiveness), uno de los indicadores más utilizados para evaluar la efectividad global de los equipos.
En este ejercicio construiremos una hoja de cálculo que permita calcular el OEE de diferentes jornadas de producción utilizando las variables de disponibilidad, rendimiento y calidad. Después utilizaremos PROMEDIO para obtener el comportamiento promedio del período y SI para clasificar automáticamente el desempeño del equipo.
1. ¿Qué es el OEE?
El OEE combina tres indicadores fundamentales:
- Disponibilidad: indica cuánto tiempo estuvo disponible el equipo respecto al tiempo planificado.
- Rendimiento: indica qué tan cerca trabajó el equipo de su velocidad ideal.
- Calidad: indica qué proporción de la producción obtenida fue buena.
El cálculo del OEE se realiza mediante:
Por ejemplo, si una máquina tiene una disponibilidad de 90 %, un rendimiento de 95 % y una calidad de 98 %:
El resultado representa la efectividad global del equipo considerando simultáneamente las pérdidas relacionadas con tiempo, velocidad y calidad.
2. Funciones de Excel que vamos a utilizar
Función PROMEDIO
La función PROMEDIO calcula la media aritmética de un conjunto de valores. En este ejercicio la utilizaremos para determinar el desempeño promedio del equipo.
PROMEDIO(número1;número2;...) También podemos utilizar un rango:
PROMEDIO(B2:B11)Función SI
La función SI permite clasificar el desempeño del equipo dependiendo de una condición.
SI(prueba_lógica;valor_si_verdadero;valor_si_falso)La utilizaremos para indicar, por ejemplo, si una jornada alcanzó un OEE de al menos 70 %.
3. Datos iniciales del ejercicio
Una planta desea analizar el desempeño de una máquina durante 10 jornadas. El equipo registra directamente los valores de disponibilidad, rendimiento y calidad.
Los datos deben colocarse en el rango A1:D11.
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Jornada | Disponibilidad | Rendimiento | Calidad |
| 2 | 1 | 92% | 95% | 98% |
| 3 | 2 | 88% | 91% | 97% |
| 4 | 3 | 94% | 96% | 99% |
| 5 | 4 | 82% | 89% | 95% |
| 6 | 5 | 90% | 93% | 98% |
| 7 | 6 | 85% | 87% | 96% |
| 8 | 7 | 96% | 97% | 99% |
| 9 | 8 | 78% | 84% | 94% |
| 10 | 9 | 91% | 92% | 98% |
| 11 | 10 | 89% | 90% | 97% |
4. Calcular el OEE de cada jornada
Paso 1. Crear la columna OEE
En E1 escribe:
El OEE se obtiene multiplicando disponibilidad, rendimiento y calidad. Por lo tanto, en E2 escribe:
Después copia la fórmula desde E2 hasta E11.
Resultado de la primera jornada
Para la jornada 1:
| A | B | C | D | E |
|---|---|---|---|---|
| Jornada | Disponibilidad | Rendimiento | Calidad | OEE |
| 1 | 92% | 95% | 98% | 85,58% |
| 2 | 88% | 91% | 97% | 77,68% |
| 3 | 94% | 96% | 99% | 89,39% |
| 4 | 82% | 89% | 95% | 69,33% |
| 5 | 90% | 93% | 98% | 82,07% |
| 6 | 85% | 87% | 96% | 70,96% |
| 7 | 96% | 97% | 99% | 92,22% |
| 8 | 78% | 84% | 94% | 61,67% |
| 9 | 91% | 92% | 98% | 82,01% |
| 10 | 89% | 90% | 97% | 77,70% |
5. Calcular el OEE promedio
Ahora queremos conocer el OEE promedio de las 10 jornadas. Para ello utilizaremos la función PROMEDIO.
Paso 2. Calcular el OEE promedio
En E12 escribe:
El resultado obtenido será aproximadamente:
| D | E |
|---|---|
| Indicador | Resultado |
| OEE promedio | ≈ 78,85% |
6. Clasificar el desempeño utilizando SI
Ahora queremos automatizar la interpretación del indicador. Supongamos que la empresa establece un objetivo mínimo de 75 %.
Agregaremos una nueva columna denominada Evaluación.
Paso 3. Crear la evaluación automática
En F1 escribe:
En F2 escribe:
Después copia la fórmula desde F2 hasta F11.
| A | E | F |
|---|---|---|
| Jornada | OEE | Evaluación |
| 1 | 85,58% | Cumple |
| 2 | 77,68% | Cumple |
| 3 | 89,39% | Cumple |
| 4 | 69,33% | No cumple |
| 5 | 82,07% | Cumple |
| 6 | 70,96% | No cumple |
| 7 | 92,22% | Cumple |
| 8 | 61,67% | No cumple |
| 9 | 82,01% | Cumple |
| 10 | 77,70% | Cumple |
7. Analizar las causas del bajo OEE
La ventaja del OEE es que no solamente permite conocer si el desempeño es bueno o malo. También permite analizar cuál de sus tres componentes está generando las pérdidas.
Por ejemplo, observa la jornada 8:
| Disponibilidad | Rendimiento | Calidad | OEE |
|---|---|---|---|
| 78% | 84% | 94% | 61,67% |
En este caso, tanto la disponibilidad como el rendimiento presentan valores relativamente bajos. Por tanto, una investigación industrial debería concentrarse inicialmente en:
- Paradas de máquina.
- Averías.
- Esperas.
- Microparadas.
- Velocidad real inferior a la velocidad ideal.
- Problemas de alimentación de materiales.
8. Evolución de la hoja de cálculo
Después de completar los cálculos, la hoja tendrá una estructura similar a la siguiente:
| A | B | C | D | E | F |
|---|---|---|---|---|---|
| Jornada | Disponibilidad | Rendimiento | Calidad | OEE | Evaluación |
| 1 | 92% | 95% | 98% | 85,58% | Cumple |
| 2 | 88% | 91% | 97% | 77,68% | Cumple |
| 3 | 94% | 96% | 99% | 89,39% | Cumple |
| 4 | 82% | 89% | 95% | 69,33% | No cumple |
| 5 | 90% | 93% | 98% | 82,07% | Cumple |
| 6 | 85% | 87% | 96% | 70,96% | No cumple |
| 7 | 96% | 97% | 99% | 92,22% | Cumple |
| 8 | 78% | 84% | 94% | 61,67% | No cumple |
| 9 | 91% | 92% | 98% | 82,01% | Cumple |
| 10 | 89% | 90% | 97% | 77,70% | Cumple |
| Promedio | ≈ 78,85% |
9. Variante 1: utilizar un umbral dinámico
En lugar de escribir directamente el objetivo del 75 % dentro de la fórmula, podemos colocar el objetivo en una celda independiente. Esto hace que el modelo sea más flexible.
Coloca:
- H2: OEE objetivo.
- I2: 75 %.
| H | I |
|---|---|
| OEE objetivo | 75% |
Ahora sustituye la fórmula de F2 por:
Las referencias $I$2 quedan fijas cuando copiamos la fórmula hacia abajo.
Ahora prueba cambiando el objetivo de 75 % a:
- 70 %
- 80 %
- 85 %
- 90 %
Observa cómo cambia automáticamente la clasificación de las jornadas.
10. Variante 2: clasificación en tres niveles
Podemos mejorar el modelo utilizando varios niveles de desempeño. Por ejemplo:
- OEE ≥ 85 %: Excelente.
- OEE ≥ 75 %: Aceptable.
- OEE < 75 %: Bajo.
En F2 podemos utilizar:
Después copia la fórmula hasta F11.
| OEE | Clasificación |
|---|---|
| 92,22% | Excelente |
| 89,39% | Excelente |
| 85,58% | Excelente |
| 82,07% | Aceptable |
| 77,68% | Aceptable |
| 70,96% | Bajo |
| 69,33% | Bajo |
| 61,67% | Bajo |
11. Variante 3: calcular los promedios de los tres componentes
Además del OEE promedio, podemos calcular por separado la disponibilidad, el rendimiento y la calidad promedio. Esto ayuda a identificar dónde se concentra el problema.
En una sección de resumen podemos colocar:
| H | I |
|---|---|
| Indicador | Promedio |
| Disponibilidad | ≈ 88,50% |
| Rendimiento | ≈ 91,40% |
| Calidad | ≈ 96,10% |
| OEE | ≈ 78,85% |
Las fórmulas serían:
12. Ejercicio propuesto
Evaluación del OEE de una línea de producción
Una empresa desea evaluar una línea de producción durante 12 jornadas. El estudiante deberá construir una hoja de cálculo para calcular el OEE de cada jornada.
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Jornada | Disponibilidad | Rendimiento | Calidad |
| 2 | 1 | 91% | 94% | 98% |
| 3 | 2 | 87% | 90% | 96% |
| 4 | 3 | 95% | 97% | 99% |
| 5 | 4 | 83% | 88% | 94% |
| 6 | 5 | 90% | 92% | 97% |
| 7 | 6 | 86% | 89% | 95% |
| 8 | 7 | 93% | 95% | 98% |
| 9 | 8 | 79% | 85% | 93% |
| 10 | 9 | 92% | 94% | 98% |
| 11 | 10 | 88% | 91% | 97% |
| 12 | 11 | 94% | 96% | 99% |
| 13 | 12 | 81% | 86% | 95% |
Instrucciones:
- Coloca los datos en el rango A1:D13.
- Crea una columna para calcular el OEE.
- Utiliza la fórmula Disponibilidad × Rendimiento × Calidad.
- Calcula el OEE promedio mediante PROMEDIO.
- Calcula el promedio de disponibilidad, rendimiento y calidad.
- Establece un objetivo de OEE del 75 %.
- Utiliza SI para indicar si cada jornada cumple o no cumple.
- Crea una segunda clasificación: Excelente, Aceptable o Bajo.
- Utiliza un umbral ubicado en una celda independiente para que sea dinámico.
- Identifica cuál jornada presenta el menor OEE.
- Determina si el principal problema está relacionado con disponibilidad, rendimiento o calidad.
Pregunta de análisis: si una máquina presenta una calidad del 98 % pero un OEE considerablemente inferior al objetivo, ¿qué componente debería investigarse primero y qué información adicional necesitarías para determinar la causa raíz?
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