Melhoria do OEE na indústria alimentar: benchmark e estratégias

A maioria das unidades de produção alimentar estima que o seu OEE (Overall Equipment Effectiveness) ronda os 70%. Contudo, quando são utilizados instrumentos de medição rigorosos, a primeira leitura tende a aproximar-se de 45%. É precisamente nesta diferença (entre o que a gestão assume sobre o OEE e o rendimento real da linha) que começa o verdadeiro trabalho, e que raramente se resolve apenas com a aquisição de software. A melhoria sustentada do OEE no setor alimentar alcança-se por meio do desenvolvimento da competência dos operadores, da eliminação das perdas frequentemente negligenciadas em linhas de embalagem e de processamento, e da implementação de rotinas diárias disciplinadas que transformam a visibilidade em ação. Desta forma, a tecnologia acelera o sistema, mas não o substitui.

Este artigo apresenta uma visão abrangente das estratégias para melhorar o OEE na indústria alimentar. A abordagem passa pela identificação e eliminação das seis principais fontes de perda, pela implementação do Total Productive Maintenance (TPM) e dos processos de troca, e pela otimização dos procedimentos de limpeza no local (Clean-In-Place – CIP). Destacando-se ainda o papel determinante da disciplina operacional na consolidação dos ganhos obtidos e na garantia de melhoria contínua da eficiência e da qualidade da produção.

O que mede o OEE na produção alimentar?

O OEE é a percentagem do tempo de produção planeado durante o qual uma linha produz produtos em boas condições à velocidade para a qual foi concebida. Numa fábrica de produção discreta, o OEE resume-se, em grande parte, ao tempo de atividade e à velocidade. No setor alimentar, a situação é mais complexa, pois os processos húmidos, a segregação de alergénios, a validação microbiológica e o elevado número de SKUs reduzem estruturalmente o OEE do setor alimentar para níveis inferiores aos que os parâmetros de referência do setor sugerem ser possíveis. Quando se trata de OEE de produção numa unidade de produção alimentar, como se fosse uma linha automóvel, e se persegue a mesma meta de 85%, isto leva a uma interpretação errada do conjunto de restrições e faz com que o programa fracasse antes mesmo de ganhar impulso.

A abordagem correta baseia-se assim nas perdas. O OEE é o reflexo da perda acumulada em três dimensões: tempo perdido, velocidade perdida e qualidade perdida, ou seja, quanto maiores estas perdas, menor o OEE. Assim, a melhoria consiste em eliminar sistematicamente cada uma dessas categorias, na ordem que proporcione o retorno mais rápido no perfil específico de perdas da linha de produção.

A fórmula de cálculo do OEE e o que constitui um bom rendimento

A fórmula de cálculo do OEE é o produto de três rácios: disponibilidade, rendimento e qualidade, aplicados a uma janela de produção definida:

OEE = Disponibilidade × Rendimento × Qualidade

A disponibilidade é a percentagem do tempo de produção planeado durante o qual o equipamento esteve em funcionamento. O rendimento é a relação entre a produção efetiva e a produção teórica no tempo de ciclo ideal. A qualidade é a percentagem da produção total que cumpre as especificações à primeira tentativa, sem retrabalho, qualidade inferior ou refugo. Assim, a disponibilidade, o rendimento e a qualidade da estrutura do OEE são os mesmos em todos os setores; o que difere é o fator que domina o perfil de perdas.

O OEE de produção de nível mundial é tradicionalmente estimado em 85%, resultante de 90% de disponibilidade, 95% de rendimento e 99,9% de qualidade. No setor alimentar, o OEE raramente atinge esses níveis. Os valores de referência típicos e do quartil superior apresentam-se da seguinte forma:

Tabela 1 – Desdobramento do OEE (disponibilidade, rendimento, qualidade) por nível operacional na indústria alimentar

Se uma unidade de produção alimentar apresentar um OEE superior a 80%, a primeira questão a colocar é se o tempo de ciclo ideal utilizado no cálculo foi definido de forma correta. Quando o OEE excede a capacidade projetada da linha de produção, o tempo de ciclo ideal está definido incorretamente.

Por que razão o OEE de produção fica aquém nas unidades de produção alimentares?

As seis grandes perdas (avarias de equipamento, setup e processos de troca, paragens menores e microparagens, velocidade reduzida, defeitos de processo e perdas de arranque) aplicam-se a todas as indústrias. Na indústria alimentar, a distribuição é distinta.

As perdas de disponibilidade são dominadas pelas trocas de ferramentas e pela CIP. Por exemplo, uma linha de enchimento que processa 10 SKUs por turno pode perder 90 minutos com a troca de ferramentas e mais 45 minutos com a CIP antes de uma única garrafa chegar à fase de produtos acabados. A segregação de alergénios acrescenta etapas de validação que o método SMED (Single-Minute Exchange of Die) por si só dificilmente consegue eliminar. Estas restrições são estruturais, incorporadas no processo pela regulamentação e pelas caraterísticas físicas do produto, e a diferença entre os tempos de troca necessários e os observados é normalmente de 40% ou mais.

Relativamente às perdas de desempenho concentram-se na fase de embalagem, onde pequenas paragens nas máquinas de enchimento, tampagem, rotulagem e embalagem (um encravamento a cada dois minutos, um sensor a ser limpo, uma calha de guia a ser ajustada) constituem a principal fonte de perdas subestimada na indústria alimentar. Estas situações são registadas como “funcionamento normal” em vez de tempo de inatividade e, em conjunto, reduzem o desempenho em 15 a 25 pontos numa linha de produção comum.

Já as perdas de qualidade manifestam-se no rendimento inicial, nas perdas em máquinas de enchimento com controlo de peso e nos produtos retidos à espera da validação microbiológica. A primeira hora após uma troca de ferramenta é frequentemente a pior do turno, pois o desperdício na produção alimentar, resultante de enchimentos excessivos e retrabalho, raramente aparece no OEE diário, mas, na prática, supera em larga medida a taxa oficial de refugo da linha de produção.

Como melhorar o OEE na indústria alimentar: uma abordagem sequenciada

O erro mais comum nos programas de OEE no setor alimentar tem origem na tecnologia. Os painéis de monitorização revelam as perdas, mas não as eliminam. As fábricas que têm sucesso organizam o trabalho da seguinte forma: primeiro, a medição rigorosa; em segundo lugar, a capacidade dos operadores; em terceiro, a eliminação focada das perdas; e, por último, a componente digital.

O KAIZEN™, a disciplina das pequenas melhorias diárias e estruturadas, interliga estas quatro etapas num sistema operacional sustentável. Este é o cerne da melhoria do OEE na indústria alimentar. Da qual algumas das bases são o 5S e o standard work. Sem um posto de trabalho estável e procedimentos operacionais normalizados, a medição do OEE limita-se a documentar com precisão a instabilidade existente.

Deste modo, num ambiente de produção alimentar, o método dos 5S é também uma base para o cumprimento da higiene (triar, organizar, limpar, normalizar, sustentar), e a maioria das unidades falha no quinto S. As normas visuais degradam-se, as auditorias tornam-se uma mera formalidade e o programa degenera numa limpeza trimestral.

Os programas Lean na indústria alimentar que consolidam os seus ganhos partilham três caraterísticas: uma rotina de gestão diária clara na linha (uma reunião de equipa de cinco minutos diante de um quadro visível), resolução estruturada de problemas semanal sobre as principais perdas, e visitas ao gemba mensais conduzidas por líderes, para acompanhar em vez de inspecionar. Sem estas rotinas, nenhuma metodologia sobrevive ao segundo trimestre. É só quando essas rotinas são inegociáveis que as equipas do setor alimentar conseguem aumentar a eficiência da produção semana após semana.

Implementação do TPM

A implementação do TPM é o que impulsiona a melhoria da disponibilidade e do rendimento na indústria alimentar. Assenta em quatro pilares que são fundamentais nas linhas de produção alimentar:

1. Manutenção autónoma: os operadores assumem a responsabilidade pela limpeza, lubrificação, inspeção e pequenos ajustes no seu equipamento. Na indústria alimentar, a manutenção autónoma e a higienização são a mesma atividade; separá-las constitui uma falsa ideia de poupança que acaba por prejudicar ambas.
2. Manutenção planeada: a engenharia evolui da reação para a prevenção e, em seguida, para a intervenção baseada em condição. As aplicações de manutenção preditiva no setor alimentar e de bebidas (monitorização de vibrações em bombas e motores, termografia em tapetes transportadores, análise de óleo em caixas redutoras) reduzem as horas de avaria de equipamento entre 30 e 50% em dois anos.
3. Melhoria focalizada: as equipas multifuncionais abordam as perdas constantes em equipamentos específicos através de Eventos KAIZEN™ e de análises estruturadas das causas raiz.
4. Gestão antecipada do equipamento: as novas linhas são concebidas para garantir um índice de OEE elevado desde o primeiro dia, sendo que a facilidade de manutenção, limpeza e substituição é especificada antes da aquisição.

O erro cometido geralmente consiste em considerar a manutenção preditiva como um atalho para contornar a manutenção autónoma. Por exemplo, os sensores instalados numa bomba mal mantida indicam que esta está a avariar, mas não impedem a avaria, algo que só o operador com domínio do seu equipamento consegue evitar.

SMED e redução do tempo de ciclo CIP

O SMED distingue a preparação interna (que exige a paragem da linha) da preparação externa (que pode ocorrer enquanto a linha ainda está a produzir o produto anterior). A preparação prévia de peças limpas, a limpeza em paralelo durante a última ordem de produção, os sistemas de fixação rápida nas máquinas de enchimento, as equipas dedicadas ao processo de troca e o trabalho normalizado em cada etapa permitem, normalmente, uma redução de 30 a 60% no tempo de troca de ferramenta no prazo de doze meses, sem investimento de capital.

A redução do tempo de ciclo CIP segue uma lógica semelhante. A maioria dos ciclos CIP é definida de forma conservadora face às piores condições de contaminação, com sequências configuradas uma vez e nunca revistas. A melhoria disciplinada (otimização da temperatura de pré-lavagem, ajuste da concentração de soda cáustica, melhoria da ação mecânica por maior turbulência de fluxo, paralelização de zonas higienicamente independentes e deteção do ponto final por condutividade em vez de temporizadores fixos) reduz habitualmente em 25 a 40% a duração dos ciclos CIP na indústria alimentar sem comprometer a validação microbiológica.

Quando realizadas em conjunto, a otimização do SMED e do CIP podem proporcionar um aumento de 8 a 15 pontos na disponibilidade numa linha com frequência elevada de trocas de ferramenta. Isso representa um aumento da OEE superior ao que a maioria dos projetos de monitorização digital consegue alcançar nos seus primeiros três anos.

O papel da transformação digital e os seus limites

A transformação digital da indústria alimentar desempenha um papel fundamental assim que o sistema operacional estiver implementado. As ferramentas da Indústria 4.0 na produção alimentar têm maior impacto em três áreas: visibilidade contínua das perdas (substituindo os registos manuais de OEE por dados em tempo real), deteção de padrões em grandes volumes de dados (padrões de microparagens, desvios nos índices de rendimento) e modelos de manutenção preditiva utilizados por operadores e engenheiros. A automação na produção alimentar inclui visão computacional para inspeção de qualidade, integração com o sistema MES que liga dados de encomendas, lotes e OEE, e edge analytics em linhas de embalagem de alta velocidade.

O que as ferramentas digitais não conseguem fazer é construir a disciplina operacional diária que converte dados em melhoria. Um sistema de melhoria digital implementado numa unidade sem standard work, reuniões diárias de equipa e desenvolvimento de competências produzirá excelentes painéis de controlo e um OEE completamente estagnado. A componente da Indústria 4.0 gera retorno quando acelera um sistema lean que já funciona, não quando é chamada a substituí-lo.

Um calendário realista para os programas de melhoria do OEE na indústria alimentar

As fábricas de alimentos que levam a sério a melhoria do OEE observam uma curva previsível.

Os primeiros seis meses são dedicados à medição, à honestidade e ao desenvolvimento de competências; o OEE parece frequentemente diminuir à medida que as assunções anteriores são substituídas por dados reais.

Entre o sexto e o décimo segundo mês, verifica-se a primeira onda de ganhos estruturais decorrentes do SMED, da otimização do CIP e da manutenção autónoma, normalmente entre 8 e 15 pontos percentuais.

Entre o décimo segundo e o vigésimo quarto mês, surge a onda de melhorias focalizadas, que elimina as perdas recorrentes nos gargalos de produção, e a componente digital começa a dar frutos.

Ao trigésimo sexto mês, as fábricas de alimentos do quartil superior já atingem um OEE acima dos 65%, de forma sustentável. Esta trajetória acompanha as tendências mais amplas da indústria alimentar até 2026: primeiro, as bases lean; depois, a tecnologia; potenciando-se mutuamente.

Tanto nas transformações operacionais em redes de restauração rápida (QSR – Quick Service Restaurant) como nas transformações de excelência operacional em processadores agroalimentares globais, o padrão é o mesmo.

As unidades que reduzem a distância face à classe mundial são aquelas que constroem um sistema e as que adquirem uma ferramenta ficam-se pelos 45%. A disciplina da melhoria contínua em programas de longa duração confirma o que cada operador do setor alimentar acaba por descobrir na sua própria linha: a tecnologia acelera apenas o que a competência constrói, mas nunca a substitui.

Colmatar a diferença de rendimento do OEE nas operações de produção alimentar

Para colmatar a diferença entre um valor de referência de 45% e o desempenho do quartil superior, é necessário ir além dos dashboards digitais e estabelecer uma verdadeira disciplina operacional no chão de fábrica. Para resolver restrições estruturais, como as seis grandes perdas, as mudanças de setup e os ciclos complexos de CIP, é necessária uma abordagem sistemática, na qual a tecnologia acelere um sistema Lean em funcionamento, em vez de substituí-lo.

Os nossos serviço de consultoria em indústria alimentar proporcionam um quadro estruturado e formativo para melhorar a eficiência operacional, identificando e resolvendo ineficiências que vão desde fluxos de produção instáveis até à ausência de rotinas diárias, com foco na simplificação das operações. A nossa consultoria abrangente em operações de produção complementa esta abordagem, promovendo uma cultura de otimização do fluxo operacional. Ao dar prioridade às competências dos operadores e implementar reuniões diárias disciplinadas, o Kaizen Institute ajuda os produtores a estabelecer as bases organizacionais necessárias para transformar a visibilidade do OEE em eficiência de produção consistente e previsível.

Ainda tem dúvidas sobre o OEE na indústria alimentar?

Como se calcula o OEE na indústria alimentar?

O OEE na indústria alimentar calcula-se como Disponibilidade × Rendimento × Qualidade. A disponibilidade corresponde à proporção do tempo de produção planeado durante a qual a linha está em funcionamento; o rendimento é a produção real dividida pela produção teórica no tempo de ciclo ideal e a qualidade é o número de unidades conformes dividido pelo total de unidades produzidas. Os três rácios são multiplicados para obter uma percentagem única, que representa a proporção do tempo planeado em que se produziu produto comercializável à velocidade para a qual a linha foi concebida.

Qual é um bom OEE para uma unidade de produção alimentar?

Uma unidade alimentar opera com um OEE entre 45 e 60%. As unidades do quartil superior atingem 65-75%. Alcançar os 85% de OEE de classe mundial é estruturalmente difícil na indústria alimentar devido às restrições de higiene, alergénios e validação microbiológica, mas 75% é um valor realista para unidades bem geridas e constitui a ambição adequada para a maioria dos programas de transformação.

Devo instalar software de monitorização do OEE antes de iniciar o trabalho de melhoria?

Não. É importante fazer medições fiáveis, mas pode começar-se pela recolha manual de dados nas linhas condicionadas. A instalação de software antes de se estabelecerem os procedimentos de standard work, as rotinas diárias de gestão e a capacidade dos operadores proporciona uma visão precisa das perdas que ninguém está preparado para eliminar. Comece por construir o sistema operacional; depois, incorpore as ferramentas digitais nesse sistema.