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    【危中寻机】降本增效生存之道 SMED快速换模提升产能

    2020-05-21 05:55 作者:网络 来源: 浏览: 我要评论 (条) 字号:

    摘要:制造业的很多工艺中都需要使用“模具”,例如:注塑成形、五金冲压等,由于模具与产品存在着一一对应的关系,因此在需要切换产品生产时,相应的模具需要优先更换而无法避免,因此产生了模具切换而造成的“产能损失”,这是制造效率损失的一种形式 在当下多品

    制造业的很多工艺中都需要使用“模具”,例如:注塑成形、五金冲压等,由于模具与产品存在着一一对应的关系,因此在需要切换产品生产时,相应的模具需要优先更换而无法避免,因此产生了模具切换而造成的“产能损失”,这是制造效率损失的一种形式

    在当下多品种 小批量 快交付订单模式业已成为主流,频繁的换模或机种切换将会导致巨大的产能损失,某些企业甚至达到了30%~40%

    虽然3D打印技术可以彻底解决模具更换所造成的产能损失,但距离全面、广泛的而运用尚有待时日。而如何降低模具切换所花费的时间则称为目前更为现实的目标

    SMED在上世纪50年代初期起源于日本,由新乡重夫(Shigeo Shingo)在丰田企业发展起来,Single的意思是小于10分钟(Minutes)。最初使用在汽车制造厂,以达到快速的模具切换(Exchange of Die)。它帮助丰田企业产品切换时间由4小时缩短为3分钟


    【F1赛车维修站的启示】

    成功的经验

    事前充分准备

    人员分工明确、协同作战

    技能高超

    专业工具

    标准化流程

    制造业的模具切换也可以充分借鉴F1维修站的经验,事实的确如此,SMED技术正是最佳的实践成果

    快速换模SMED

    SMED在上世纪50年代初期起源于日本,由日本IE专家新乡重夫(Shigeo Shingo)在丰田企业发展起来,Single的意思是小于10分钟(Minutes)

    最初使用在汽车制造厂以达到快速的模具切换(Exchange of Die),它帮助丰田将产品切换时间由4小时缩短为3分钟

    日本产业界SMED的初期成果

    可见运用SMED技术,模具更换时间得到了极大幅度的缩减。这不仅大幅低减了“换模损失产能”、提升了产出效率,而且还带来了更为深远的变革!

    SMED的卓越贡献】

    效率提升

    精益生产即小批量、混合型的生产模式要求整个生产过程能够非常快速的由一个品种的生产转换到另一个品种的生产,达到最少的生产切换时间损失

    通过一个简单的案例直观感受一下快速换模的作用

    有一个生产订单订单量为100件, 现在的换模时间为3个小时, 每生产一个产品的时间为1分钟,产品售价为2元/件,每小时的工时成本为48元,请问这个订单的利润是多少?

    计算非常简单

    这样的话,我们发现,每生产1件产品,就亏损0.24元

    那么问题来了,如何盈利?

    传统的解决方案就是增加批量的大小,我们把批量由100件增加到1000件,再计算一下单位成本:

    单位成本一下子就从2.24元/件降低到0.94元/件,获利1.06元/件

    但是,产生库存900件,平均库存费用0.16元/件,而且这些库存占用了大量资金,产生机会成本。另一方面,由于有可能因此而不能满足更多其他的客户的交付期, 生产计划安排更困难

    下面我们来看一下精益解决方案,即减少换模时间,由3小时/次减少到20分钟/次,再计算一下单位成本:

    单位成本降低57%,获利1.04元/件,没有产生库存,可满足其他客户的订单,可灵活安排生产

    柔性度提升

    设备换型时间短,可以让小批量、多品种生产方式称为可能,减少在制品量,消除加工批量大造成的生产周期长、在制品多、生产系统柔性差、适应市场能力低的缺点。换言之、通过实现混流式生产而提升制造的柔性度,从而为“灵敏制造”提供坚实的技术保障

    SMED实战】

    换模时间就是产能损失

    换模时间就是一种产能的损失与浪费

    换模时间的分类

    换模时间=内换模时间+调整时间+外换模时间

    内换模时间:生产停滞时所进行的换型作业(只有当机器停下来才能进行的操作所需要的时间(例如,换涂料的时间、压铸/挤型/冲压/锻造换模具的时间、换发丝轮的时间)

    外换模时间:生产进行的同时所进行的换型作业

    SMED实施步骤

    关键步骤一:现状定量分析、划分时间分类

    .

    将换模全过程分解为若干基本的作业单元

    测定所有基本作业单元的时间

    区分内部作业和外部作业

    关键步骤二:SMED改善

    为了缩短內换模的时间,将內换模的作业变为外换模作业

    缩短內换模作业占据的时间

    缩短因调整作业造成生产线停止的时间,实施缩短及排除调整时间

    低减换模的总工数,缩短外换模的时间

    缩短停止损失时间,由2人或多人实施换模作业

    标准化与实操训练

    典型改善案例

    (模具提前搬运与预置)

    (设置换模专用区域、提前作业)

    (提前准备换模专用工具)

    (线外做好标记)

    (配置专用工具)

    (一体化解锁设计)

    (颜色区分)

    (使用定位销快速定位)

    (平行作业)

    标准化与实操训练)

    SMED七大技巧】

    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。

    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

    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

    专用道具

    所谓工具就是一般用途的器具,而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、取放道具的时间

    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

    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

    标准

    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,设定新的标准作业方法

    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,要以排除调整动作改善的目标

    提前准备

    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、标定标准切换程序表,并且区分作业,实施编组

    【共感 共悟】

    在减少换模时间上没有捷径可循,SMED为我们换模时间的改善提供了一整套的思路及实战技巧。但是也需要脚踏实地仔细分析、认真思考、反复实践才能产生期望的结果

    SMED在当今快鱼吃慢鱼的速度竞争时代更显重要,它不仅有效地低减了切换损失、提升了产能效率,更重要的是它为实现多品种、小批量、快交付的订单提供了坚实的技术保障


    【匠心宣言】

    专注、专研、专耕精益制造与精益管理二十余载,深知中国制造业过去的成长与崛起,更深感未来全球竞争之艰巨!实业兴邦之使命感一直深埋于心,每日催促我努力前行

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