智能制造精益生产：SMED快速换模详解

智能制造精益生产：SMED快速换模详解

引用

网易

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https://www.163.com/dy/article/JPQ4APMD05569OBB.html

在智能制造和精益生产领域，SMED（单分钟快速换模）是一种能有效缩短产品切换时间的理论和方法。它通过优化换模流程，减少生产准备时间，提高生产效率，是实现智能制造的重要环节。本文将详细介绍SMED的基本概念、实施步骤和具体方法。

SMED基本概念

SMED（Single Minute Exchange of Die单分钟快速换模）：一种能有效缩短产品切换时间的理论和方法，更多地，类似于一种思想，在不影响生产质量的前提下，不断地缩短生产准备的时间，不断地改进改善。

快速换模本质上是一种团体为基础的工作改进方法，明显地缩短准备时间。团体中的每个人都有明确的分工进行并行工作的方式，达到效率提升的结果。

传统换模

为什么要快速换模？先来了解一下传统换模是什么样的方式。

传统的换模操作：机台停机——旧产品零部件撤离现场——换模人员和工具准备——清洁机台和模具——拆卸旧模具——搬运新模具及检查保养——装配新模具——通知前工序准备新零部件试产——搬运新零部件准备生产——运行调试

传统换模存在以下问题：

• 在机台停机后物料才开始移动；
• 机台准备运行时才发现缺陷和缺少的配件；
• 机台开动后，才发现不良的加工，夹具设定和仪器设定；
• 缺少标准化的安装、调整流程和技术要求；

SMED必要性分析

在传统换模过程中，最大的浪费就是时间，通常完成一个换模，几个小时就过去了。而快速换模本质上是加快换模的速度，同时呢，它能减少产线上的换产时间，使流水线按照客户的需求进行切换，不需要额外的库存，就可以满足客户的需求，缩短交货时间，资金不用压在额外的库存上。此外，它还能有助于提高运营效率，提高产能，因为节省了换模换型的时间，更多的人员设备能够投入到生产，还能使小批量生产成为可能，能快速灵活的响应生产计划的变更，这是追求智能制造重要的一环。

为什么换型换模这么耗时？

• 混淆了内部和外部的切换作业：
• 内部作业：必须停机才能做的作业，包含拆卸旧日模具、安装新模具，以及调整和首样确认等；
• 外部作业：必须开机才能做的作业，换模前准备工作，如准备工具、模具、物料等，换模后的收尾工作，如现场清理、模具入库等；
• 在实际生产中，一些能在开机就能做的工作非要等到停机之后再做，这样就浪费了时间。
• 换模工作没有进行优化：
• 换模工作没有定制合适的标准，没有去做到优化，配件装备，参数设置等等都是耗时的地方。

SMED标准换模流程

• 前外换模：准备工具，模具，物料，预处理等；
• 换模作业：拆卸旧模具，安装新模具；
• 调整试产：加工参数调整，首件加工及检验；
• 后外换膜：现场清理，模具维护，模具入库，备件计划；

SMED的四大原则

• 严格区分内部作业和外部作业；排除一切调整过程；将内部作业尽可能转换成外部作业；
• 完全取消作业转换过程
• 事前准备：尽量将内部作业时间转换为外部作业时间，缩短停机换模时间!
• 将内部作业时间转换为外部作业时间，比如：工装夹具准备、零部件准备、作业指导台准备等。
• 将拿取新模具、清洁新模具、拿取试产部件等活动在不需要停机的时候准备好。
• 双脚勿动：通过对以上事项进行检查和准备，为内部换模的高效率实现制定以下三个目标：
• 不寻找：物品、零部件、工具充分定置，不用寻找。
• 不移动：配置不需要两次以上搬动的放置台或者放置场所。
• 不多用：除了必要的工具外，不多使用其他工具。
• 专用工装夹具、剔除螺丝、一切从简：提高内部换模效率，简化模具取、安动作。
• 减少卸下和安装模具过程的“转身”动作，将多个拿放动作简化为一个动作，单个动作一次放好，使用装配架、标准模架等，使用标准工具、同型号同大小的螺丝和螺栓等，剔除、减少螺丝的使用。
• 并行工作：提高内部换模效率，多人并行工作。
• 为了缩短停机换模时间，可以在停机换模期间，多人同时进行换模工作并行协同工作；
• 要注意提前进行好沟通，明确分工，以免产生多余动作，更要避免出现操作遗漏。
• 缩短调整时间：首先分析是要调整什么，是调整位置还是调整尺寸；
• 然后分析调整的原因，是因为累积误差还是标准不统一；
• 还要分析是否与安装、调整的熟练程度有关；
• 通过分析，找到对策，改善调整动作和方法，争取一次成功。
• 采取自动化换模辅助设备：在换模改善到较高程度后，才进行自动化换模设备改造；应当采用价格较低、常用、轻便且便于更换的自动化设备；

SMED实施6步法

• 内部和外部作业没有区分开——区分内部及外部作业——将内部作业转化为外部作业——优化各作业——优化各作业——标准化内部及外部作业——持续改善

SMED的实施过程 PDCA循环

现状测量：

• 各种型号换模的平均时间?
• 现在的换模作业步骤和时间是多少?
• 换模的频率是多少?
• 换模过程需要哪些人参与?
• 换模前后的产品型号?
• 不同型号换具换模的时间是多少?
• 现场观察换模过程并将所有的步骤记录在观测表上；

分离内部与外部作业：

• 停机后才将模具或工具等移至机台；
• 在换模的时候才发现工具或模具缺陷；
• 在换模过程中更换或维修配件；
• 在模具安装好后才发现模具的缺陷；
• 在换模过程中到处找配件、螺钉、材料等；
• 没有合适的升降设备、作业标准等；

内部作业转换为外部作业：

• 思考将内部作业转换为外部作业最好的方法；
• 了解每一步内部作业的真正目的和作用；
• 使用辅助工具；
• 找出平行的工作：
• 并行的工作是相互独立的；
• 并行的工作是同时来做的；
• 换模时间减少，一般通过实施并行作业；
• 一个团队是实施并行作业的必要条件；
• 推行并行作业；
• 优化内、外部作业：
• 分析每一个步骤的细节；
• 使用问题-原因-对策的集思广益来寻求降低每一步作业的时间；
• 评估和记录每一个改善步骤的时间；
• 头脑风暴法；
• 实验短期计划：
• 验证新的流程和方法来找出可能存在的问题；
• 完善新的流程和方法；
• 和相关人员沟通新的流程和方法，并且进行培训确保完全理解和接受；
• 跟踪实施新的流程和方法，记录和文件化实施的效果，调整到最合理的流程和方法；
• 确认效果和实施中/长期计划：
• 对比新程序和方法所用的换模时间和最初换模时间；
• 验证新程序和方法实施的结果：新程序和方法有没有降低时间?
• 制定一个行动计划，对中/长期的解决方案的实施职责说明；
• 为中/长期的改善设置目标；
• 标准化作业流程：
• 文件化，更新标准化作业指导书，内部作业/外部作业的步骤，并行的工作；
• 定期举行会议来监控中长期改善计划的实施；
• 在实施改善后，更新标准化作业指导书；
• 确保所有的换模人员受到系统的方法和技巧培训，相关部门根据新的作业标准来检查和监督；