Resposta rápida: Relatórios de testes e certificações demonstram que um projeto de bateria atende às suas especificações. Mas dizem muito menos sobre a capacidade do fornecedor de fabricar essa bateria de forma confiável, semana após semana, no volume necessário.
Cinco métricas de linha de produção preenchem essa lacuna:
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Eficácia global do equipamento (OEE) com sua análise completa.
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Tempo de inatividade não planejado e suas causas.
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Tempo de ciclo em relação à taxa ideal.
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Qualidade na primeira passagem em cada estação e tempo de troca.
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Tendências ao longo de vários meses, além de uma explicação de como cada dado é coletado; não um único número que chama a atenção.
Principais lições
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O desempenho da linha de produção é um indicador fundamental do risco de entrega e qualidade, portanto, deve ser considerado na qualificação de fornecedores juntamente com as evidências de testes.
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O OEE só é útil quando dividido em disponibilidade, desempenho e qualidade, pois duas linhas com a mesma pontuação podem apresentar riscos muito diferentes.
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As causas de tempo de inatividade, o tempo de ciclo e a qualidade ao nível da estação mostram onde um fornecedor está perdendo capacidade antes que isso afete seus pedidos.
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O tempo de troca de formato é mais importante para embalagens personalizadas de baixo volume que compartilham a mesma linha de produção com outros produtos.
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Os métodos de coleta de dados são tão importantes quanto os próprios números; registros manuais tendem a subestimar as perdas.
Parte 1: Por que o desempenho da linha de produção deve ser considerado na qualificação de fornecedores
A maior parte do trabalho de qualificação de OEMs concentra-se em evidências de projeto. Análise dos compradores. relatórios de teste de células e bateriasVerifique as certificações e confirme se a configuração está bloqueada antes do lançamento. Embora esse trabalho seja essencial, ele responde apenas a uma pergunta: este pacote atende às especificações? O que ele não aborda é se o fornecedor consegue manter a produção de pacotes na taxa e com a qualidade acordadas.
A diferença entre os dois pode ser cara. Em junho de 2024, a BMW cancelou uma encomenda de células no valor de cerca de € 2 bilhões da Northvolt. O fabricante teria citado atrasos na produção e baixa qualidade das células como os principais motivos para a decisão. Mais tarde naquele ano, a Reuters noticiou que a empresa havia sido Constantemente não atinge as metas de produção semanaisA Northvolt entregou 22,000 células prontas para envio em uma única semana de outubro, contra uma meta de 30,000. Embora a Northvolt fosse uma fabricante de células operando em escala de gigafábrica, e não uma montadora de packs de pequena capacidade, a conclusão permanece a mesma: as dificuldades enfrentadas surgiram na linha de produção e não foram resultado de um projeto ruim.
As paradas não planejadas são dispendiosas em toda a indústria de manufatura. De acordo com O verdadeiro custo do tempo de inatividade da Siemens em 2024 Segundo o relatório, as 500 maiores empresas do mundo perdem 11% de suas receitas devido a paradas não planejadas, enquanto uma fábrica média perde 27 horas de produtividade por mês.
As métricas da linha de produção oferecem aos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) uma visão antecipada desses riscos. O rendimento e a capacidade do processo geralmente são revisados apenas uma vez durante o processo. fase de congelamento e validação do projetoAo analisar as cinco métricas abaixo, os operadores podem investigar continuamente o desempenho diário da linha, em condições reais, para obter uma melhor compreensão de onde podem ocorrer riscos e falhas.
Parte 2: As Cinco Métricas
2.1 OEE e por que solicitar a análise detalhada
O OEE mede quanto do tempo de produção planejado de uma linha resulta efetivamente em boa produção, destacando três fatores:
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Disponibilidade: A proporção do tempo planejado em que a linha está em funcionamento em vez de parada.
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Desempenho: Quão próxima a velocidade de corrida está da velocidade ideal.
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Qualidade: A proporção de unidades aprovadas na primeira tentativa, sem necessidade de retrabalho ou descarte.
Esses três fatores são multiplicados para produzir uma pontuação OEE exibida em porcentagem, sendo que uma pontuação de 100% representa um processo de produção impecável.
Seiichi Nakajima, que introduziu a métrica, descreveu uma pontuação acima de 85% como de classe mundial, enquanto a maioria das fábricas em média entre 40% e 60%Um número isolado, por si só, diz muito pouco a um comprador, mas quando o OEE é visto como uma ferramenta de diagnóstico, e não como uma meta arbitrária, esse número pode ajudar a orientar melhorias práticas.
A tabela abaixo mostra o porquê. Considere duas linhas de embalagens hipotéticas que apresentam a mesma pontuação:
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Line |
Disponibilidade |
Desempenho |
Qualidade |
OEE |
Principal risco para o fabricante de equipamento original (OEM) |
|---|---|---|---|---|---|
|
Linha A |
80% |
95% |
95% |
72% |
Paradas frequentes que podem atrasar as entregas |
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Linha B |
96% |
94% |
80% |
72% |
Altos níveis de retrabalho e refugo que colocam a consistência em risco. |
Ambas as linhas obtiveram 72%, mas um comprador preocupado com os prazos de entrega deve analisar com mais atenção a Linha A, enquanto um comprador preocupado com falhas em campo deve se concentrar na Linha B.
Para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs), solicitem que Monitoramento de OEE A avaliação deve ser realizada na linha específica que produzirá sua embalagem, dividida pelos três fatores ao longo dos últimos seis a doze meses. Também é importante perguntar o que é considerado tempo de produção planejado, já que excluir pausas, manutenções ou trocas de formato pode fazer com que a pontuação pareça maior do que a produção real da linha.
2.2 Tempo de inatividade não planejado e suas principais causas
As perdas de disponibilidade decorrem principalmente de paradas não planejadas. Em uma linha de produção, essas paradas geralmente se concentram em algumas estações, como soldagem de abas de células, programação do BMS e testes de fim de linha onde um único dispositivo ou testador defeituoso pode interromper todo o processo a montante.
Em vez de pedir um total, pergunte sobre as horas de inatividade por mês, juntamente com as cinco principais causas, classificadas pelo tempo perdido. Um fornecedor que consegue identificar suas maiores fontes de inatividade e demonstrar as medidas tomadas para solucionar a principal delas, entende seu próprio processo; um fornecedor que só consegue citar um único valor mensal pode ainda não estar monitorando as causas com a precisão necessária para corrigi-las.
2.3 Tempo de ciclo em relação à taxa ideal
As perdas de desempenho são menos visíveis do que as paradas. Uma linha de produção pode operar em todos os turnos e ainda assim apresentar desempenho inferior ao esperado porque as estações funcionam abaixo da velocidade ideal ou param repetidamente por alguns segundos. Essas pequenas paradas raramente aparecem nos registros de tempo de inatividade, mas todas elas se acumulam.
Um exemplo simples ilustra a dimensão do problema. Se o tempo de ciclo ideal de uma linha de produção é de 60 segundos por pacote, mas a média real é de 75 segundos, o desempenho fica em 80%. Ao longo de uma semana de cinco turnos, isso significa que aproximadamente um turno inteiro é perdido apenas devido à lentidão na produção.
Considerando isso, os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) devem solicitar o tempo de ciclo ideal e o tempo de ciclo real na estação gargalo, bem como uma comparação da capacidade da linha com a demanda prevista. Um fornecedor que opera próximo a 100% de sua capacidade prática tem pouca margem para absorver um pico de demanda ou se recuperar de uma única semana ruim.
2.4 Qualidade na primeira passagem em cada estação
As perdas de qualidade na produção de baterias podem ser substanciais. Um estudo da Accenture e do Fraunhofer FFB foi realizado. Relatório técnico sobre fabricação de células Observa-se que as taxas de refugo podem variar entre 2% e 25%. A montagem de embalagens envolve processos diferentes, mas o princípio permanece o mesmo: perdas que nunca chegam ao cliente ainda afetam o custo, a capacidade e a consistência.
A principal distinção reside entre a taxa de aprovação no final da linha e a qualidade na primeira passagem. Os testes no final da linha confirmam se cada pacote enviado atende aos critérios de liberação. Uma alta taxa de aprovação nessa etapa pode mascarar uma linha de produção que retrabalha uma grande parcela das unidades antes que elas cheguem ao testador. Os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) devem solicitar as taxas de primeira passagem em cada estação principal, como soldagem, programação do sistema de gerenciamento predial (BMS), isolamento e teste final, juntamente com os tipos de defeitos mais comuns. Os dados em nível de estação mostram onde a variação entra no processo, o que é muito mais útil do que uma única porcentagem geral.
2.5 Tempo de transição para montagens personalizadas de baixo volume
Os conjuntos de baterias personalizados são frequentemente fabricados em lotes menores em linhas de produção compartilhadas com outros produtos. Cada troca entre produtos pode significar novas fixações, programas de soldagem, perfis de teste e firmware do BMS, sendo que cada minuto gasto nessa transição representa um minuto de inatividade da linha de produção.
Na prática, o OEE pode variar significativamente dependendo da variedade de produtos e da complexidade do processo; variáveis que diferem bastante em linhas de produção com alta variedade. Os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) devem perguntar aos seus fornecedores quanto tempo leva uma troca típica de produto para um item similar ao que estão considerando, com que frequência a linha troca de produto e qual o tamanho mínimo viável do lote. Também é importante confirmar se as trocas são contabilizadas como tempo planejado ou não planejado, pois essa escolha pode influenciar consideravelmente o índice de OEE.
Parte 3: A forma como os dados são coletados é importante
Todas as métricas acima dependem da qualidade dos registros subjacentes. Dois fornecedores podem apresentar números semelhantes, embora os meçam de maneiras muito diferentes.
Uma das questões mais úteis é se os dados provêm de registros manuais de turnos ou de sistemas automatizados de monitoramento de OEE conectados às máquinas, visto que os registros manuscritos tendem a omitir paradas curtas e arredondar o tempo de inatividade. Cada abordagem tem suas vantagens e desvantagens, mas os compradores devem entender qual delas está por trás dos números apresentados.
Outras perguntas que valem a pena fazer incluem:
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As definições, como tempo planejado e tempo de ciclo ideal, são consistentes entre as linhas de produção e as unidades?
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O fornecedor pode compartilhar dados de tendências ao longo de vários meses, e não apenas um panorama recente?
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Quem analisa os dados internamente e com que frequência isso leva a ações corretivas?
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É possível vincular os dados da linha aos números de série caso seja necessário rastrear um problema de qualidade?
Parte 4: Lista de verificação de perguntas ao fornecedor
A tabela abaixo pode ser usada durante auditorias de fornecedores ou revisões trimestrais de negócios.
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métrico |
O que perguntar |
Uma boa resposta |
Um sinal de alerta |
|---|---|---|---|
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OEE |
OEE (Eficiência Global do Equipamento) para nossa linha, dividida em três fatores, ao longo de 6 a 12 meses. |
Uma análise com uma tendência clara e um cronograma definido. |
Um único número sem detalhamento ou histórico. |
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Tempo de inatividade não planejado |
Horas por mês e as cinco principais causas |
Classificando as causas com base nas ações realizadas nas maiores áreas. |
Um total mensal sem dados de causa. |
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O tempo de ciclo |
Tempo de ciclo ideal versus tempo de ciclo real no gargalo |
Gargalo conhecido com capacidade ociosa em relação à nossa previsão. |
Não há taxa ideal definida nem capacidade de reserva. |
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Qualidade na primeira tentativa |
Taxas de primeira passagem por estação e principais tipos de defeitos |
Dados ao nível da estação com tendências de defeitos |
Apenas uma taxa de aprovação no final da linha |
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Muda com o tempo |
Troca de produto típica para um produto como o nosso. |
Tempos medidos e um plano para reduzi-los |
Trocas de ferramentas omitidas do OEE sem explicação. |
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A coleta de dados |
Registros manuais ou dados da máquina? |
Método claro e definições consistentes |
Dados compilados manualmente no final do mês. |
Perguntas Frequentes
Uma OEE de 85% é uma meta razoável para uma linha de baterias?
É um parâmetro útil, e não uma nota de aprovação. Linhas de produção com alta variedade de embalagens personalizadas enfrentam mais mudanças de formato do que linhas dedicadas a alto volume, portanto, uma pontuação mais baixa não é necessariamente motivo de preocupação. Uma melhoria constante ao longo do tempo geralmente diz mais do que um número absoluto.
Os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) devem comparar a OEE entre seus fornecedores?
Somente com cautela. Os fornecedores frequentemente definem o tempo planejado e as taxas ideais de maneiras diferentes, o que torna as comparações diretas pouco confiáveis. Em última análise, o parâmetro mais importante para qualquer fabricante é seu próprio desempenho histórico.
E se um fornecedor se recusar a compartilhar os dados de produção?
Alguns fornecedores tratam os dados de linha como informações comercialmente sensíveis. Solicitar tendências resumidas ou revisar os números no local durante uma auditoria pode ser uma solução intermediária viável. Uma recusa completa em discutir o desempenho da linha deve ser observada durante o processo de qualificação.
Com que frequência os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) devem revisar essas métricas?
Revisar os programas na fase de qualificação e trimestralmente funciona bem para muitos deles. Revisões mais frequentes fazem sentido durante a fase de implementação, após uma alteração no projeto ou quando o desempenho de entrega cai.
Essas métricas substituem relatórios de testes e auditorias?
Não. Relatórios de testes, certificações e auditorias de processo confirmam que uma embalagem é segura e atende às suas especificações. As métricas da linha de produção oferecem uma perspectiva diferente: se o fornecedor consegue manter a entrega consistente dessa embalagem após o início da produção em larga escala.
