精益生产-SMED(快速换模).doc

SMED
　　SMED，Single Minute Exchange of Die (快速换模)，也叫快速换产。
　　SMED在50年代初期起源于日本，由Shigeo Shingo在丰田企业发展起来，Single的意思是小于10分钟(Minutes) ，最初使用在汽车制作厂，以达到快速的模具切换(Exchange of Dies) ，它帮助丰田企业产品切换时间由4小时缩短为3分钟。
　　SMED收益：不需额外的库存即可满足客户要求，缩短交货时间即资金不压在额外库存上，减少调整过程中可能的错误，缩短切换的停车时间意味着更高的生产效率，即OEE提高。
　　什么是SMED法?
　　SMED的全称是“六十秒即时换模”(Single Minute Exchange of Die)，是一种快速和有效的切换方法，快速换模法这一概念指出，所有的转变（和启动）都能够并且应该少于10分钟-----因此才有了单分钟这一说法。所以又称单分钟快速换模法、10分钟内换模法、快速作业转换，用来不断设备快速装换调整这一难点的一种方法-将可能的换线时间缩到最短(即时换线)。它可以将一种正在进行的生产工序快速切换到下一生产工序。快速换模法同时也常指快速切换。快速换模法能够并且常常是用于启动 一个程序并快速使其运行，且处于最小浪费的状态。
　　SMED(Single Minutes Exchange of Die)是在50年代初期日本丰田汽车公司摸索的一套应对多批少量、降低库存、提高生产系统快速反映能力的有用技术。这一方法是由日本的新乡重夫先生（Shigeo Shingo）首创的，并在众多企业实施论证过。Single的意思是小于10分钟(Minutes)，当新乡先生亲眼目睹发换型时间居然高达1小时的时候，他的反应“必须让流动顺畅起来”。基于新乡先生的丰富经验，他开发了一个可以分析换模过程的方法，从而为现场人员找到了换型时间之所以长的原因，以及如何相应减少的方法。在他领导的多个案例当中，换型时间 甚至被降到了十分钟以下，因此这种快速换型方法被冠名为“单位分钟快速切换”。最初使用在汽车制作厂，以达到快速的模具切换(Exchange of Dies)。
　　顾名思义，其目的旨在缩短作业转换的时间，而其关键点又在于划定内部作业转换和外部作业转换，并将内部作业转换尽可能地变为外部作业转换，然后尽可能地缩短内、外部作业转换时间。
　　应该如何导入SMED法？　　
我们可以分5个步骤导入SMED，运用系统的方法缩短换线时间。
　　第一步：观察当前的流程，
　　第二步:区分内部和外部的要素，
　　第三步:将内部作业转移到外部，
　　第四步: 减少内部工作，
　　第五步: 减少外部作业。
　　SMED法的三个基本要点
　　(1)区分“内变换操作”和“外变换操作SMED法要求把与设备装换调整有关的操作区分为“内变换操作”和“外变换操作” 前者是指那些只能在设备停止运行后方可进行的操作；后者则是指那些能够在设备运行过程中进行的操作。
　　(2)减少“内变换操作”。SMED法要求尽可能把内变换操作转变为外变换操作，这是SMED法的核心。正是 内变换操作占用停机时间，所以要缩短整个装换调整时间，最关键的是把。内变换操作减少到最低限度。
　　(3)缩短“内变换操作” 时间。如上所述， 内变换操作” 占用停机时间。为此，SMED法要求采用必要的技术手段，尽可能缩短“内变换操作” 时间。同时．要简化“外变换操作”，并一定要在设备运行过程中完成全部“外变换操作”。这样，就可能在设备停机后的很短时间内迅速完成设备装换与调整。
　　典型的切换基本过程
　　30% 准备和清理
　　准备部件和工具，并检查其状况
　　移走部件和工具，并进行清理
　　5% 装配和移开部件
　　15% 测量、设置和校正
　　50% 试运行和调整
　　SMED的步骤　
　　第一步:观察当前的流程
　　目的:应该采集目前有关换线的数据
　　确保观测人员的人数和工具放置人员的人数相同
　　观测整个换线过程 – 从换线前最后一件产品直至换线后第一件产品
　　包括时间在内,记录下所有的动作
　　发现任何问题或是任何机会
　　必要的地方通过录像记录活动
　　第二步:区分内部和外部的要素
　　目的:将内部的换线时间与外部换线时间区分开来,可以大大缩短换线时间
　　分析第一步收集到的当前数据
　　确定在停机前后有哪些事情可以做
　　制作工具更换流程记录,供每个参与的人员使用
　　第三步:将内部作业转移到外部
　　目的:将内部作业转移到外部可以进一步缩短换线时间
　　对内部的活动进行严格的检查分析
　　考察第一步发现的机会
　　集思广益地讨论新的办法和创意
　　工具标准化
　　工具预热
　　确保每件物品在正确的时间摆放在正确的位置–工具、流程记录表、原材料、人力、固件垫片和规尺
　　第四步: 减少内部工作
　　目的:换线步骤做到标准化之后，下一步是发现并排除换线过程中的浪费
　　常规的方法是利用如下手段排除换线中的浪费：
　　平行作业
　　旋转式一次锁定方法
　　触摸式夹钳系统
　　工具放置的方法/位置统一
　　工具的尺寸统一
　　螺钉头尺寸统一
　　详细的工具更换表
　　改良设置，避免调试
　　第五步: 减少外部作业
　　目的:缩短了内部换线时间之后， 还应该想办法减少机器运行期间支持人员的工作量
　　通过如下手段改良外部工作构成:
　　把工具存放在机器旁边
　　在机器旁边设手工工具台

　　把规尺存放在机器旁边
　　备好工具更换准备的核查清单
　　提供详细的工具更换流程记录单
　　SMED项目实施
　　选择一个有代表性的切换作业
　　建立小组并准备SMED研究
　　进行SMED研究所需的物品清单
　　设备检查表：
　　摄像机
　　录象带
　　马表
　　白板
　　投影仪
　　录象机/电视机
　　材料检查表：
　　胶片
　　胶带
　　剪刀
　　记事本
　　记号笔
　　告示帖
　　观察并记录目前切换的详细过程
　　对切换的全过程摄像，中间不要停顿，以便你能用录象分析各步骤的时间
　　注意切换人员的手、眼、身体运动.
　　在会议室回顾录象内容并秒表记录各活动的时间
　　观察切换--用告事贴
　　将切换的每个步骤列在粉红色的告事贴上
　　将每一步骤的时间记录在白色的告事贴上
　　记录所观察到的结果在黄色的告事贴上
　　如：操作人员去拿扳手
　　走到零件柜
　　夹钳的头部难于在机器上定位
　　以图表的形式显示出目前的状况
　　用简短的语言描述目前的状况
　　用文字描述目前的状况，包括切换的时间长度、通常谁完成作业及在切换过程中发生的特殊事件。包括人数、工具、部件等。
　　2个操作人员进行3种切换,过程包括：
　　更换提升头、框架、喂料管；

　　选择新的程序；
　　调整料管分隔器、瓶子引导装置、封箱和打码。
　　设定改进目标
　　写出目标，包括切换时间的目标值及需进行改进的时间段,这只是SMED小组成员对切换时间减少的预测，但最后的结果通常更要优于预测
　　根据SMED的3个阶段，分步建立并实施改进方案
　　第一步：区分内部和外部的工作
　　第二步：将内部操作转化为外部操作
　　第三步: 优化切换操作的各方面
　　检查所得到的结果
　　标准化切换操作并培训操作人员
　　SMED的优点
　　灵活生产
　　不需额外的库存即可满足客户要求.
　　快速交付
　　缩短交货时间即资金不压在额外库存上.
　　优良品质
　　减少调整过程中可能的错误
　　高效生产
　　缩短切换的停车时间意味着更高的生产效率，即OEE提高.
　　使实现JIT，大量减少产品报废成为可能
　　SMED的好处主要有两方面:
　　提高流程产能
　　提高换线的频率
　　一.何为SMED快速换模技术　　
SMED快速换模技术是由日本现场改善专家新乡重夫先生于1969年在丰田汽车以1000顿的压床由4小时的换线（模）时间,历经六个月的改善降到1.5小时换线(模)时间,再经3个月的改善，换线（模）时间再降至3分钟内完成的实际换线（模）案例所提倡的技术.其发展是从1950年即有换线（模）作业的设定预备工作有"内设定(线内作业)"和"外设定(线外作业)"之分的想法开始，历经19年时间所孕育出来。在当时以「所有设定预备工作的改善能在9分钟/台之个位数(Single)分钟内完成的作法称为（Single Set-Up），亦即"快速换线（模）"之意。
　　二.SMED快速换模的目的　　
(1缩短换模时间
　　(2增加换模次数
　　(3更具小批量生能力
　　(4更具平准化生产能力
　　(5缩短交期时间
　　(6减少资源波动
　　(7降低库存数量
　　(8增加库存周转率
　　(9减少仓储空间
　　(10减少管理工作负荷
　　(1)1.企业更具竞争力
　　三.SMED快速换模的名词解释:
　　1. 换模:任何因产品更换，而必须使机器或生产线停止生产，以从事更换动作皆是。又称为设置.
　　2. 换模时间:因从事换模动作，而使机器或生产线停止生产的时间,即在前一批次最后一个合格零件与下一批次第一个合格零件之间的间隔时间.
　　3.线内换模(内作业):指必须在机器停止生产状态下，才能进行的换模动作。 又称为"内作业"或者是"内部准备".
　　4. 线外作业(外作业):指机器在生产运转中，而仍然可以进行的换模动作，又称为"外作业"或者是"外部准备".
　　四.SMED快速换模的境界:
　　境界一: No concept of Quick Changeover 没有快速换模观念
　　境界二 : Single Minutes Exchange Die 个位分钟换模
　　境界三 : Zero Exchange Die 零换模
　　境界四 : One Touch Exchange Die 一触换模
　　境界五 : One Cycle Exchange Die 一周换模
　　境界六 : No Need Exchange Die 无需换模
　　五.SMED快速换模的六个步骤:
　　快速切换的主要着眼点是减少切换是生产线停顿的时间，此种停顿的时间越短越好。至于切换时速耗用的人工时间是否能够减少，不是考虑的重点，当然如果切换的人工时间也能减少，那就最好不过了。
　　为了减少切换的时间，必须依据下列的思想步骤，循序渐进、按部就班来进行。
　　1.计算整个生产准备时间.
　　2.内外作业分离.
　　3.内作业转化为外作业.
　　4.缩短内作业时间
　　5.改善外作业时间
　　6.标准化新的生产准备程序.

　　六,SMED换模技巧与法则　　
掌握了前述快速切换的思想步骤之后，所碰到的最大困难就是如何缩短内作业机外作业的动作时间。以下几个技巧及法则若能确实做到，就能达到目的了。
　　法则一：并行操作
　　所谓的平行作业就是指两个人以上共同从事切换动作。平行作业最容易马上获得缩短内作业时间的效果。又一个人慢条斯理地从事切换动作，也许需耗1小时才能完成。若能由两人共同作业，也许会在40分钟或20分钟就能完成。那么整个切换时间就由原先的1小时减为20分钟至40分钟之间。而在平行作业中所需的人工时间或许会增多、不变、减少，都不是所要考虑的重点。因为，缩短了切换的时间所获得的其他效果远大于人工成本的部分，此点是一般人较容易忽视的。在从事平行作业时，两人之间的配合动作必须演练熟练，尤需注意安全，不可因为疏忽而造成意外伤害。
　　法则二：双脚勿动
　　切换动作主要是依赖双手的动作完成，脚必须减少移动或走动的机会。所以切换时所必须使用到的道具模具、清洁等等都必须放在专用的台车上，并且要有顺序地整理好，减少寻找的时间。模具或切换物品进出的动线也必须设计成很容易进出的方式，切换的动作顺序要合理化及标准化。
　　法则三：特殊道具
　　所谓工具就是一般用途的器具；道具则是为专门用途的而特制的器具。就像魔术师表演所用的扑克牌一样是经过特殊的设计的，如果到文具店买一般的扑克牌，那么魔术师要变出一些奇妙的魔术就会比较困难了。所以魔术师所用的器具就称为道具，而不是工具。
　　切换动作是要尽可能使用道具不要使用工具。因为道具可提高切换的效率，而缩短切换的时间。此外，测定的器具也要道具化，，用块规或格条来替代用量尺或仪表的读取数值测定。最重要的一点就是要设法减少道具的种类，以减少寻找、取放到局的时间。
　　法则四：剔除螺丝
　　在切换动作时，螺丝是最常见到被用来固定模具的方法。使用螺丝当然有其必要性，但是装卸螺丝的动作通常占去了很多的切换时间。如果仔细观察，还会发现，滥用螺丝的地方真是太多了。比方，本来只用四个螺丝就够了，却用到六个，拧螺丝的圈数太多，也耗费时间，。螺丝真正发挥上紧的功能只有最后一圈而已。因此，改善的最佳对策就是要消除使用螺丝的固定方式。要有与螺丝不共戴天、必欲去之而后快的心态。比方说可用插销、压杆、中介夹具、卡式插座、轴式凸轮锁定、定位板等等的方式，来取代使用螺丝固定。
　　法则五：一转即定
　　限于某些状况，仍然必须使用螺栓、螺丝时，也要设法努力减少上紧及取下螺丝的时间。要以能做到不取下螺栓、螺丝而又能达到锁定的功能为改善的目标。主要的方法可用只旋转一次即可拧紧或放松的方式。例如C字型开口垫圈，可垫在螺帽下，只需将螺帽旋松一圈之后，C型垫圈即可从开口处取下，达到完全放松的目的。上紧时反向行之，只需旋转一圈就可达到栓紧的目的。此外，如葫芦孔的方式也可达成此目的。
　　其次的方法就是使锁紧的部位高度固定化，过高的锁紧部位要削低至标准高度；过低的锁紧部位可加上垫块以达到标准的高度。每个模具锁紧部位的高度都标准化了之后，那么螺帽的上紧部位也不会改变，如此可减少锁紧放松的旋转次数，当然也就减少了切换时间。
　　法则六：标准化
　　切换动作是因为产品不同而必须更换不同之模具或工作条件。因此也必须作调整的动作，设定新的标准。调整的动作通常需要花费整个切换时间的50%-70%左右，而且调整的时间长短变异很大，运气好时，一下子就调整好了，运气不好时则需花费数十分钟，甚至数小时的情形，也常可看到。对于调整的动作，必须先有调整也是一种浪费，要以排除调整动作为改善的目标。
　　要排除调整的浪费，在方法上要掌握住标准不动的法则，换句话说，在机器上已经设定好的标准，不要因为更换模具，而又变动。做法上可把内作业的调整动作移到外作业，并事先做好设定的动作；也可以勿拆卸整个模具，保留模座，只更换模穴的母子式构造方式来消除模具的设定动作；或可采用共用夹具的方式，以双组式的方式来做切换动作，即一组正在加工中，另外一组备材已经设定好了，切换时只需旋转过来即可立即达到切换的目的。模具的高度标准化，也可以节省调整冲程的动作。又如射出成形机必须根据多使用的模具，调整设定数个不同冲程或条件，调整时可设定一个样板，套上去用手一拨即可全部同时设定好。
　　更重要的是要取消以刻度式或仪表式读取数值的方式来认定工作条件，尽量改以块规、限位快等容易取放设定的方式来减少调整的时间，进而缩短切换时间。
　　法则七：事前准备
　　事前准备作业是属于外作业的工作。外作业如果做得不好，就会影响内作业的顺利进行，使切换时间变长。例如：外作业没有准备齐全，在内作业的时候，找不到所需的道具或者是模具错误、不良等，就必须临时停顿下来找寻道具或修整模具，造成内作业时间变长。
　　所以，外作业的动作也要改善，使之标准化。设置换模专用车，将所需模具、道具、换模程序表及相关器材全部放在台车上，以减少个别寻找及搬运的时间。模具的摆放场所也要明确化，用有意义的编号方式来标示存放场所。器具、仪器、道具的储存不要以功能放置，而以不同的产品或模具制作专用箱子放置、予以组套化较佳。设立查核表，协助检点所需器材是否齐全、编定标准切换程序表，并且区分作业，实施编组。此外，平常的清洁、清扫、整理、整顿的动作也必须做好，这些都有助于外作业准备地进行。
　　换模技巧与法则:
　　掌握了前述快速切换的思想步骤之后，所碰到的最大困难就是如何缩短内作业机外作业的动作时间。以下几个技巧及法则若能确实做到，就能达到目的了。
　　建立换模操作记录的步骤　　
a.选择换模程序；
　　b.确认小组成员；
　　c.观察并记录目前换模程序；
　　d.计算时间并建立图表；
　　e.定义目前状态；
　　f.设计并建立换模动作的图表并将试机现状张贴出来；
　　g.设定改进目标，并写出对该目标的说明；
　　h.公告目前现状和目标。