智能制造精益生产：SMED 快速换模详解

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

传统换模存在哪些问题

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；

传统换型与快速换型的对比

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。

进行一些与模具有关的预备工作，比如预装配、预清洁、预热等。

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；