1. Sistemas de controle e gerenciamento de produção para o
aumento da eficiência e produtividade nas indústrias
Roberto Campos
MAXMES

2. Agenda
Introdução
Definição de Métricas de Operações e KPIs
Sistemas de Execução da Manufatura (MES)
Visualizando os KPIs com softwares de MES
Conclusões
Norma ISA-95

3. O que é um Key Performance Indicator (KPI) ?
Indicadores Chave de Desempenho, em inglês Key Performance
Indicator (KPI), medem o nível de desempenho do processo, focando
no “como” e indicando quão bem os processos de tecnologia da
informação permitem que o objetivo seja alcançado.
KPIs são “veículos de comunicação”. Permitem que os executivos do
alto escalão comuniquem a missão e visão da empresa aos mais
baixos níveis hierárquicos, envolvendo diretamente todos os
colaboradores na realização dos objetivos estratégicos da empresa.
Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.

4. Exemplos de KPIs
Número de unidades
produzidas por mão-de-obra
escalada na produção.
1
% de tempo que uma máquina,
equipe, ou planta ficam
parados.
2
Numero de vezes que um
determinado item controlado
no estoque chega a saldo
zero.
3
Produtividade Homem-Hora
Ociosidade
Stock-Out
Numero de litros de água
consumidos por uma
determinada quantidade de
produção.
4
Consumo de Água

5. Os KPIs são divididos por área funcional
KPI
1
KPI
2
KPI
n
KPI
1
KPI
2
KPI
n
KPI
1
KPI
2
KPI
n
KPI
1
KPI
2
KPI
n
Empresa
Área 1 Área n
Sub-área 1 Sub-área n Sub-área 1 Sub-área n

6. Entidades envolvidas na definição e uso de
KPIs
Supply Chain Council
Project Management Institute
Balance Scoreboard
Fornecedores de Business Intelligence
Kaplan e Norton
SCOR (Supply Chain Operations Reference) Model
PMI
OLAP (On-line Analytical Processing)

7. Soluções para a obtenção dos KPIs
ERP
Arquivos texto
Fontes
de
dados
Sistemas de
Automação
Extratores
de dados
Processo de ETL
Cubos de
Informações
Definições de KPIs Portais
Front-ends OLAP
Sistemas de
Execução da
Manufatura
(MES)
(Também chamados
Sistemas de Gestão
da Produção)

8. Agenda
Introdução
Definição de Métricas de Operações e KPIs
Sistemas de Execução da Manufatura (MES)
Visualizando os KPIs com softwares de MES
Conclusões
Norma ISA-95

9. Definindo os requisitos das métricas
7% de Produtividade
12% de Crescimento
Melhor
Aumentar satisfação do cliente
Rápido
Reduzir o lead time para 24 horas
Barato
Reduzir custo produção em $5 M
Reduzir ciclo de produção
Rearranjar fluxo de processo
Mais valor agregado
Redução peso, aumento bem-estar
Reduzir perdas
Reduzir nível inventário em 25%
Reduzir retrabalho
Reduzir variação etapa moagem
Reduzir sucata
Aumentar qualidade matéria-prima
Meta
Métodos de análise funcional são utilizados para obtenção das necessidades e expectativas
dos stakeholders.

10. Identificação e priorização dos fatores críticos
de sucesso
Depois de completada a análise funcional, as funções consideradas como fatores ou
processos críticos ao sucesso devem ser identificadas e priorizadas.
Exemplo:
Fatores críticos ao sucesso:
A. Genealogia de Produto
B. Minimização de Paradas
C. Redução de Perdas
D. Minimização de Retrabalho
E. Peças sobressalentes
F. Controle Estatístico de Processo
A B C D E F
7 A2 A1/C1 A2 A2 F1
2 C1 B1/D1 B1/D1 F1
5 C1 C1 C1
2 E1 F1
1 F1
4
1: Menor 2: Significante

11. Definindo e desenvolvendo os KPIs
Depois de definidas e priorizadas as métricas, os KPIs são definidos com objetivos
específicos e fórmulas de obtenção dos valores, provenientes das fontes de dados
da companhia onde residem as suas entradas.
Exemplos de KPIs de Produção:
Utilização de Ativos Taxa média de utilização de máquina
Percentagem de ferramentas com certificado vencido
Número médio de paradas por máquina
Produtividade Eficiência da linha de produção
Percentagem de redução do tempo do ciclo de manufatura
Qualidade Percentagem de redução de retrabalho
Número de trocas de processos devido a erros por operador
Taxa de retorno de produtos acabados
Fontes de dados

12. Overall equipment effectiveness
Overall equipment effectiveness (OEE) é uma hierarquia de métricas que
informam como efetivamente uma operação de manufatura é utilizada. Os
resultados são apresentados em uma forma genérica que permite comparações
entre unidades industriais de diferentes indústrias. Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Tempo Total Operacional
Tempo de Produção Planejada
Tempo Operacional
Tempo Operacional Efetivo
Tempo Efetivo de Produção
É o lapso de tempo que a fábrica está disponível para produzir
Paradas
Planejadas
Perdas por
Disponibilidade
Perdas por
Performance
Perdas por
Qualidade
(-) o tempo que a fábrica não produz mas também não gera perdas, como manutenções preventivas, horários de refeições,
reuniões, etc.
(-) o tempo de todos os eventos que param a linha de produção, como quebra de máquinas, materias, setup, etc, também
chamados de downtime (paradas).
(-) as perdas que impedem que a linha opere da capacidade máxima de produção, como ineficiência de operação, falta de
treinamento, desgaste de equipamentos e materiais fora da especificação.
(-) tempo de produção dos produtos que não atingiram os padrões de qualidade requeridos.

13. KPIs do OEE
O OEE é essencialmente a relação entre o tempo efetivo de produção e o tempo de
produção planejada, através da multiplicação de três fatores:
Disponibilidade (%) =
Tempo Operacional
Tempo de Produção Planejada
X 100
Performance (%) =
Unidades Produzidas
Capacidade de Produção X Tempo Operacional
Qualidade (%) =
Unidades Produzidas – Unidades Refugadas – Unidades Retrabalhadas
Unidades Produzidas
X 100
O padrão mundial dos fatores que constituem o índice OEE é de:
Fator Padrão
Disponibilidade
Performance
Qualidade
OEE
90%
95%
99,9%
85%
Segundo estudos mundiais
o índice de OEE médio é
de 60%
Os índices OEE fazem parte da árvore de KPIs.

14. Agenda
Introdução
Definição de Métricas de Operações e KPIs
Sistemas de Execução da Manufatura (MES)
Visualizando os KPIs com softwares de MES
Conclusões
Norma ISA-95

15. Conceito de MES
ERP
Sistema MES
Sistemas de Automação
O conceito do MES (Manufacturing Execution System) em 1990 era “uma classe de
sistemas de informações que residia entre os sistemas de automação no chão de
fábrica e os ERPs”. Vinte anos depois, evoluiu para um conceito de Manufatura
Colaborativa.

16. Integração com a Automação
SCADA
OPC Server
SDCD
PLCs
Historiador
Banco de Dados SQL
Camada de Automação contendo os
Sistemas Supervisórios (SCADAs),
SDCDs e PLCs.
Servidor utilizando o padrão OPC
que disponibiliza os dados do chão
de fábrica para aplicações clientes.
Historiador, software cliente do OPC
Server que lê os dados de chão de
fábrica e os armazena
temporalmente em arquivos
compactados.
Banco de Dados SQL, em geral
pertencente a um Sistema MES, que
recebe dados elaborados a partir do
Historiador.
Software de Coleta de Dados

17. Mercado mundial de Produtos para MES
A Lógica, uma companhia de serviços de tecnologia e de negócios que oferece ao mercado
um benchmark de produtos para sistemas MES, comparou na sua publicação de 2008,
cinquenta e seis diferentes softwares.

18. Agenda
Introdução
Definição de Métricas de Operações e KPIs
Sistemas de Execução da Manufatura (MES)
Visualizando os KPIs com softwares de MES
Conclusões
Norma ISA-95

19. A Norma ISA-95
Norm
a ISA-
95
Models and
Terminology
ISA-95.00.01-2000
Models of Manufacturing
Operations Management
ISA-95.00.03-2005
Object Models and
Attributes of MOM
Em elaboração
Business-to-
Manufacturing
Transaction
ISA-95.00.05-2007
Parte
5
Parte
4
Parte
3
A Norma ISA-95 é uma norma elaborada pela ISA, denominada de Enterprise-
Control System Integration. Recomenda padrões de modelos de dados e de
funções que em geral são seguidos pelos melhores produtos de mercado.
Parte
2
Object Model
Attributes
ISA-95.00.02-2001
Parte
1

20. Categorias de funcionalidades da Norma ISA-95
Produção
Funções que usam
matérias-primas, energia,
equipamentos, pessoal e
informações para produzir
produtos
Manutenção
Funções que mantém os
equipamentos, ferramentas
e ativos e asseguram
programação de
manutenção reativa,
períódica, preventiva ou
proativa
Qualidade
Funções que medem e
reportam a qualidade dos
produtos intermediários e
finais
Inventário
Funções relacionadas a
contagens de inventário e
transferências de materiais
entre centros de trabalho

21. O Modelo Hierárquico de Equipamentos
1
Empresa
Site
Área
Linha de
Produção
Célula de
Processo
Unidade de
Produção
Unidade Célula de
Trabalho
muitos
Um importante modelo da Parte-1 da
Norma ISA-95 é o Modelo Hierárquico
de Equipamentos, definindo como os
ativos físicos de uma indústria devem
ser organizados.

22. Modelos de dados por categoria
Capacidade de
produção
Capacidade de
pessoal
Capacidade de
equipamento
Capacidade de
material
Capacidade de
Segmento de
processo
Propriedade da
capacidade de
pessoal
Propriedade da
capacidade de
equipamento
Propriedade da
capacidade de
material
É definido como um conjunto de
Tem propriedades Tem propriedades Tem propriedades
0..n 0..n 0..n 0..n
0..n 0..n 0..n
Diagrama parcial do
Modelo de Capacidade
de Produção
Cada categoria tem um modelo de objetos
que a define, usando a notação UML
(Unified Modeling Language).

23. O Modelo de Atividades da Parte 3
Gerenciamento
de Recursos
Programação
Detalhada
Distribuição
Gerenciamento
de Definição
Gerenciamento
de Execução
Coleta de
Dados
Rastreabilidade
Análise de
Performance
Definições de
operações
Capacidade de
operações
Requisitos de
operações
Respostas das
operações
É um modelo genérico de 8 atividades que é aplicado às quatro categorias
de funcionalidades.

24. Uso do Modelo de Dados da ISA-95 para a
definição dos KPIs
Taxa de retorno de produtos acabados
Número de trocas de processos devido a erros por operador
Percentagem de redução de retrabalho
Qualidade
Percentagem de redução do tempo do ciclo de manufatura
Eficiência da linha de produção
Produtividade
Número médio de paradas por máquina
Percentagem de ferramentas com certificado vencido
Taxa média de utilização de máquina
Utilização de Ativos
Taxa de retorno de produtos acabados
Número de trocas de processos devido a erros por operador
Percentagem de redução de retrabalho
Qualidade
Percentagem de redução do tempo do ciclo de manufatura
Eficiência da linha de produção
Produtividade
Número médio de paradas por máquina
Percentagem de ferramentas com certificado vencido
Taxa média de utilização de máquina
Utilização de Ativos
Fontes de dados
O modelo ISA-95 facilita o
mapeamento dos dados
fontes dos KPIs

25. Agenda
Introdução
Definição de Métricas de Operações e KPIs
Sistemas de Execução da Manufatura (MES)
Visualizando os KPIs com softwares de MES
Conclusões
Norma ISA-95

26. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Fluxo de um processo de produção
`
`
` ` ` `
ILUSTRATIVO

27. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Inclusão de Estações MES
`
`
` ` ` `
`
`
` ` `
`
`
`

28. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Substituição das planilhas de papel
`
`
` ` ` `
`
`
` ` `
`
`
`

29. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Coleta Automática de Dados Industriais
`
`
` ` ` `
`
`
` ` `
`
`
`
18:56:00 500
18:56:01 498
18:56:03 500
18:56:02 499
18:56:04 502
Banco de Dados
do MES

30. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Envio de apontamentos ao ERP
`
`
` ` ` `
`
`
` ` `
`
`
`
Envia

31. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Controle de Qualidade
`
`
` ` ` `
`
`
` ` `
`
`
`
Controle Estatístico do Processo

32. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Rastreabilidade do processo
`
`
` ` ` `
`
`
` ` `
`
`
`
Rastreabilidade
Backtrack e Forward
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name
A0
Process
Name

33. Desaeração
Água
Açúcar
Líquido
Polpa
Água
Desae.
Tanques de Blendagem
Área de Preparação
Área de Envasamento
Homogeneização
Dosagem Pasteurização
Linha
de
Latas
Linha
Tetrapak
1
Linha
Tetrapak
2
Linha
Tetrapak
3
Linha
Tetrapak
4
ETA
Utilidades
Laboratório
Eficiência da planta com indicadores OEE
`
`
` ` ` `
`
`
` ` `
`
`
`
Overall Equipment Efectiveness - OEE
Banco de Dados
do MES
Coleta de paradas de
equipamentos e produção

34. Portais real-time de apoio a decisão
Nivel Operação
Nivel Supervisão
Nivel Gerência

35. Agenda
Introdução
Definição de Métricas de Operações e KPIs
Sistemas de Execução da Manufatura (MES)
Visualizando os KPIs com softwares de MES
Conclusões
Norma ISA-95

36. Conclusões
Contato: roberto.campos@maxmes.com.br Site: www.maxmes.com.br
Definição de Métricas de Operações e KPIs
1
O uso de modelos e softwares de
MES pode ser uma solução ágil,
flexível e em tempo real para
contribuir no aumento de
produtividade de uma indústria. Conceito de Sistemas de Execução da Manufatura
2
Uso da Norma ISA-95 na definição dos KPIs
4
Norma ISA-95 e seus modelos de manufatura
3
Visualização em tempo real dos KPIs
5