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1、2010-05-27,玉柴股司精益生产培训系列课程,SMED快速换型,密级：,部门或作者,2010-05-27,1,SMED快速换型,SMED快速换型,2010-05-27,2,目录,SMED快速换型,2010-05-27,3,SMED简介,SMED快速换型,2010-05-27,4,什么是SMED?,Single Minute Exchange of Die（单分钟快速换模）,SMED快速换型,SMED 快速换模方法的全称是“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；快速换型（模）法这一概念指出，所有的转变都能够并且应该少于1
2、0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，用来解决设备快速转换调整这一难点的一种方法将可能的换线时间缩到最短。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。快速换型（模）法同时也指快速切换。快速换型（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。,2010-05-27,5,SMED 是通过工业工程的方法，将模具的产品换模时间、生产启动时间或调整时间等尽可能减少的一种过程改进方法。,搬动模具,2010-05-27,8,SMED 是一种以团队工作为基础的工作改进方式，可显著地缩短设备、模具安装、调整，即换模所需的
3、时间。,团队工作 是基础：,大家不妨数一数有多少人，每个人都在做什么呢？,SMED快速换型,2010-05-27,9,SMED概述：,SMED在50年代初期起源于日本；由Shigeo Shingo（新乡重夫）在丰田企业发展起来；Single的意思是小于10分钟（Minute）；最初使用在汽车制作厂，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获得极大地缩短；,SMED快速换型,2010-05-27,10,快速换模始祖：新乡重夫（Shigeo Shingo，1909年1990年）日本工程师，工业工程（IE）领域世界著名的品质管理专家，著名的丰田生产体系创始人
4、之一。他指出，“零损坏”就是品质要求的最高极限，被尊称为“纠错之父”。,“很多公司建立了一套完善的提高工人技能水平的政策和方针，但很少有公司执行降低换模本身所需要的技能水平的策略。”新乡重夫（Shigeo Shingo）,SMED概述：,SMED快速换型,2010-05-27,11,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 单分钟换模境界三：Zero Exchange Die 零换模境界四：One Touch Exchange Die 一触换模境界五：One Cycle
5、 Exchange Die 一周换模境界六：No Need Exchange Die 无需换模,SMED快速换型,2010-05-27,12,本章小结,1.掌握SMED定义2.了解SMED发展由来,SMED快速换型,2010-05-27,13,SMED实施意义,SMED快速换型,2010-05-27,14,传统换模活动的十个步骤：,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 运行调整,传统换型活动介绍,SMED快速换型,2010-05-27,15,在没有经过设计研究的情况下，
6、传统换型的步骤显得繁多而复杂，实施起来耗时耗力，在固定步骤的换型下，换型时间大体可分为几个部分，具体如下：25%准备清理工作准备部件和工具，并检查其状况移走部件和工具，并进行清理10%装配和移开部件15%测量、设置和校正50%试运行和调整,SMED快速换型,2010-05-27,16,传统换模活动存在的问题：,在机台停机后物料才开始移动 成品被送到下一个工位 原材料在设备停止后才移走 新模具、各种配件运到机台机台准备运行时才发现缺陷和缺少的配件 换模开始后才开始修复缺陷配件，需要调整或更换设备配件 微调开始后才发现缺陷产品机台开动后，才发现不良的加工，夹具设定和仪器设定 内部作业开始后，操作者
7、才发现缺陷的设备,SMED快速换型,2010-05-27,17,缺少标准化的安装和调整流程和技术要求 每个调模工根据他们自己经验，按照他们认为合适的方式进行 安装和调整，缺少标准；没有2个调模工以同样的方式安装和调整；每个班次都觉得上个班次的调整达不到要求，要重新调整；一些人认为安装和调整时间越长产品质量会更好。,传统换模活动存在的问题：,SMED快速换型,2010-05-27,18,除了换型中存在的问题比较突出外，换型过程也同样存在很多浪费，这些浪费对换型时间的影响也是相当大的，同样不容忽视。传统换模活动的七大浪费：,缺陷（Defect）通过观察做出来的不良品进行调整 过度生产（Overpr
8、oduction）由于调整时间过长，产生的产品批量过大 搬运（Transportation）工具、工装和材料没有事前准备好，停机后多次运输 等待（Waiting）在换模调整期间，设备/机器停止运转 库存（Inventory）换模安排基于大批量的库存或排队等候 动作（Motion）四处走动来寻找、拿取工具、工装和材料等等 过渡处理（Processing）调整数据输入依靠测量首件检查,SMED快速换型,2010-05-27,19,最根本的浪费：时间,浪费是可见的，像库存和不良品（废品或返工品），但可用的生产时间却经常是隐性的，并经常被忽略 其实就是在埋葬宝藏!时间是最大的浪费!,随着多品种小批量的
9、市场需求日益俱增，换型的频率越来越大，而传统换型的步骤多而繁杂，耗费很大的人工和精力，如何解决换型问题已经成为企业的首要难题。,SMED快速换型,2010-05-27,20,为了研究传统换型切模的情况，下面以冷加工厂某工段为模型进行数据采集，得出数据分析如图2.3所示：,SMED快速换型,传统换型活动介绍,2010-05-27,21,为什么某些工序切换状态需要12小时？,1.混淆了内部和外部的切换操作内部操作:必须在机器停车时进行的操作外部操作:可以在设备运转时进行的操作很多操作是可以在设备运转时进行的，可实际上却在停机时进行的2.切换工作没有进行优化没有制定合适的标准 什么人？什么时候？该做
10、什么？多少人来做最合适？工具、工装、刀具远离作业现场，难以找到很多部件需要装配有很多不合理的地方需要进行调整,切换工作未细化,SMED快速换型,2010-05-27,22,换型的速度和时间：,批量做大一点，少换几次模不就可以解决换模时间长的问题了吗？,库存掩盖了提升减少换模时间的积极性,SMED快速换型,2010-05-27,23,案例:有一来料加工的产品,现在的换模时间为3个小时，每生产一个产品的运行时间为1分钟.客户要求的批量为100。目标单位工时成本为1元，售价为2元。每小时的工时成本为48元。请问这批产品的利润是多少?结论:我们每生产1件产品,就亏损0.24元如何才能盈利?,SMED快
11、速换型,2010-05-27,24,解决方案1:增加批量的大小:100/批1000/批:优点:单位成本表面上降低了58%缺点:(1)产生库存900件，平均库存费用0.16元/件，而且更糟糕的是这些库存不知道什么时候能够售出；(2)不能满足更多其他的客户的交付期，生产计划安排更困难；暂时获得利润0.9元/件以上是典型的传统解决方案,SMED快速换型,2010-05-27,25,解决方案2:降低换模时间:3小时/次20分钟/次:优点:单位成本有效地降低了57%,特别是按照需要进行生产,没有产生库存缺点:可能需要适当增加人员，或其他的投入确实获得了利润1.04元/件以上为典型的精益解决方案,SMED
12、快速换型,2010-05-27,26,SMED的必要性分析：,由于越来越多产品需求呈现出客户化特征,市场强烈的要求灵活制造机制；不能立即得到满足的订单很可能被竞争者得到；如果产品生产是大批量，高水平库存，这样的需求很难得到满足；更频繁的换型允许更小的批量和更大的灵活性；,6MK,6M,6L,6A,SMED快速换型,2010-05-27,27,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。高效生产缩短换模的停机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快速换型
13、,2010-05-27,28,本章小结,1、了解传统换型存在的问题2.、掌握换模过程中的七大浪费3、理解换型过程中的内外操作4.、理解快速换型案例和SMED的必要性5.、掌握SMED的优点,SMED快速换型,2010-05-27,29,SMED原理,SMED快速换型,2010-05-27,30,换型过程中的时间损失,SMED快速换型,2010-05-27,31,2、外部时间 不必停机也能进行的切换作业时间。如模具、工装夹具的准备、整理时间。a、前外换模是上机型生产中对后工程实施准备作业；b、后外换模是下机型成形生产中对前工程的善后处理作业。,作业切换时间的构成分析,重点：减少内部时间,1、切换
14、时间（换型时间）从完成上一个型号最后一件合格产品到生产出下一个型号第一件合格品所花费的时间,前外换模,后外换模,SMED快速换型,2010-05-27,32,换型时间的定义和构成：,换型时间从完成上一个型号最后一件合格产品到生产出下一个型号第一件合格品所花费的时间。,换型时间主要由4部分组成：准备时间，换模操作时间，调整时间，整理时间。,SMED快速换型,2010-05-27,33,内部作业时间和外部作业时间：,内部作业 是指需要设备/机台停机才能实施的作业内容，也叫内换模，它包括拆卸旧模具、安装新模具，以及调整和首样确认等。,外部作业 是指不需要设备/机台停机就可以实施的作业内容，包括前外换
15、模作业（换模前准备工作，如准备工具、模具、物料等）和后外换模作业（换模后的收尾工作，如现场清理、模具入库等）。,前外换模作业,后外换模作业,SMED快速换型,2010-05-27,34,SMED快速换型,2010-05-27,35,快速换型中内部作业时间和外部作业时间的关系：,内换模,SMED快速换型,2010-05-27,36,SMED 快速换型步骤,SMED快速换型,SMED 快速换型的标准五大步骤：1.把握现状2.内外准备的分离3.去除浪费改善 4.内准备的外准备化 5.去除调整,立足快速换型的五大步骤，可以延伸出具体的操作方法。因为换型内容很多，所以根据需要拟列了八个操作方法，具体内容
16、下一步介绍。,SMED快速换型,2010-05-27,38,SMED的六个基本要求：,不需要工具；普通操作工就能进行；没有调整时间；简洁明了的换模作业指导书；配件上清晰的颜色标识和标记、调整控制点、并且用文件标准化；配件/模具储存在现场，即用即取，包括使用配件/模具手推车、换模车。,SMED快速换型,2010-05-27,39,SNED的步骤思路,SMED快速换型,SMED实施过程和具体方法：PDCA循环,7、确认效果和实施中/长期计划,C：检查,8、标准化作业流程,A：修正,1、现状测量,2、分离内部与外部作业,3、内部作业转换为外部作业,4、找出平行的工作,P：计划,5、优化内、外部作业,
17、6、实验短期计划,D：实施,SMED快速换型,第一步：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？,换模过程需要那些人参与？,换模前后的产品型号？,不同型号模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。,SMED快速换型,第二步：分离内部和外部作业,将机台开机时就能做的工作与必须停机才能做的工作分开,浪费时间的实例（内部时间 外部时间）,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,在模具安装好后才发现模具的缺陷,在换模过程中更换或维修配件,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
18、等,SMED快速换型,第三步：内部作业转换为外部作业,了解每一步内部作业的真正目的和作用,用陌生的眼光去观察,思考将内部作业转换为外部作业的最好方法,SMED快速换型,第三步：内部作业转换为外部作业,使用标准化的工具：,大家思考一下：哪个工具更适合快速换模？,SMED快速换型,使用辅助工具（最常用的方法）,如果把冲压模具和箱发模具直接安装到冲床和机台的夹具上，会耗费很多时间。所以，最好在“外部作业”阶段将冲压模具和箱发模具事先装到辅助夹具上。这样，在“内部作业”阶段，这种辅助夹具就可以快速的嵌入设备。采用这种方法时，必须使 辅助夹具标准化。,第三步：内部作业转换为外部作业,SMED快速换型,使
19、用功能性夹具和快速紧固件,为什么使用夹具？螺栓易丢失 螺栓种类繁多、不匹配 螺栓紧固需长时间 夹具的类型 梨型孔 U型槽 C型垫圈 劈开的螺纹 更换模具 使用回转换模车,第三步：内部作业转换为外部作业,SMED快速换型,使用功能性夹具和快速紧固件,第三步：内部作业转换为外部作业,模具,模具,模具,螺絲,螺帽,固定的螺丝,SMED快速换型,使用功能性夹具和快速紧固件,为什么使用夹具？螺栓易丢失 螺栓种类繁多、不匹配 螺栓紧固需长时间 夹具的类型 梨型孔 U型槽 C型垫圈 劈开的螺纹 更换模具 使用回转换模车,第三步：内部作业转换为外部作业,SMED快速换型,使用功能性夹具和快速紧固件,第三步：内
20、部作业转换为外部作业,U型孔：模具定位块通用,SMED快速换型,使用功能性夹具和快速紧固件,第三步：内部作业转换为外部作业,带工具紧固件：减少取拿工具的时间,SMED快速换型,使用功能性夹具和快速紧固件,第三步：内部作业转换为外部作业,带工具紧固件：减少取拿工具的时间,SMED快速换型,使用功能性夹具和快速紧固件,第三步：内部作业转换为外部作业,特殊螺丝：缩短旋转螺钉时间,开3道阴阳槽螺栓通过调整槽的方向插入并滑向位置通过1/3旋转就能紧固螺钉注意：螺钉应该足够长,以保证有效的摩擦面积,SMED快速换型,使用功能性夹具和快速紧固件,为什么使用夹具？螺栓易丢失 螺栓种类繁多、不匹配 螺栓紧固需长
21、时间 夹具的类型 梨型孔 U型槽 C型垫圈 劈开的螺纹 更换模具 使用回转换模车,第三步：内部作业转换为外部作业,2模可转向换模台,SMED快速换型,调整的消除,试运行和调整占总换模时间的50%；尽量消除调整，而不仅仅是减少；目标：一次性就调整成功；在装配过程中使用标准程序，并进行双重检查；提高换模工装配技能；提高装配可靠性的技巧；使用标准设置，如：固定数字刻度/标尺；可视化的设置值和参照线；最小公倍数原理；傻瓜也能进行的装配（PokaYoke）；,第三步：内部作业转换为外部作业,SMED快速换型,Hold for Pin定位孔,第三步：内部作业转换为外部作业,调整的消除：标准设置,采用定位块
22、、定位销、定位孔、定位导轨、卡规等方式减少使用拉尺、卡尺等需要调整的量具,SMED快速换型,案例 1：,第三步：内部作业转换为外部作业,SMED快速换型,第三步：内部作业转换为外部作业,案例 2：,SMED快速换型,案例 3：常见的快速锁模结构/工具,第三步：内部作业转换为外部作业,SMED快速换型,第四步：找出并行的工作,并行作业分析,并行的工作是相互独立的，并且可以同时来做；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；,SMED快速换型,第四步：找出并行的工作,推行并行作业,大型的冲压机和成型机，前后左右有许多结合部位。如果这种设备的作业转换由一名作
23、业人员来做的话，需要很长的时间。但是，如果由两名作业人员同时进行这种设备的作业转换的话，就可以排除不合理的动作，缩短作业转换的时间。这种情况，虽然作业转换所需要的总劳动时间没有改变，但是设备的实际运转时间增加了。如果一个小时的作业转换时间缩减到三分钟的话，第二名作业人员在这次作业转换中只花费了三分钟的时间。因而，作业转换的专门人员要在冲孔压力机上训练并和该机的操作人员通力合作；,SMED快速换型,第五步：优化内、外部作业,分析每一个步骤的细节 使用问题-原因-对策的集思广义来找出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 禁止批评 搭便车 多多益善 延迟判断,SMED快速
24、换型,紧固,工具的位置和调整“一次性定位”“消除调整”,工具夹紧“一圈夹紧法”,机器设置“调节的降低/消除”,快速接头 标准化“功能”尺寸,位置线/标准尺,量规 防错工具为导向 滚珠轴承机床,最少化夹紧点 标准的夹紧工具 开裂线、U-垫圈、凹槽、梨型孔法,标准化“功能”尺寸 相对于量规的绝对位置 刻度盘/控制杆,第五步：优化内、外部作业,SMED快速换型,防护设施,后勤,工件组织,计划和组织,最小化/标准化保护装置,在线的物料/工具库存 传送带 可调高度的工具车 可替换的设备,标准的手动工具(扳手等)工具的色标,简单控制调整到外部去,第五步：优化内、外部作业,SMED快速换型,带有切换配件的可
25、移动小车,带有切换配件的可移动小车,在生产线附近的用配件影像标明的配件板,优化外部作业，包括贮存和运输原材料、部件及工具 不必寻找配件和工具 不会使用错误的配件和工具 不要进行不必要的移动,第五步：优化内、外部作业,SMED快速换型,改进部件和工具的运输,所有新的部件和工具必须在停车前运到现场-外部作业 所有换下的部件和工具应在换模结束后才进行清理和转存-外部作业 将部件、工具存放于工作现场，换模时只动手不动脚！降低运输的时间和人力(人数)使工具和部件容易找到和存放 使用VCS,第五步：优化内、外部作业,SMED快速换型,实例1 改进部件和工具的运输,1.机器停机后，原有的模具被取出并放到活动
26、台板上2.吊车从台板上吊起模具，移至存储区域并放下3.吊车然后从存储区域吊起新的模具，并转移到台板上4.新的模具安装，启动机器 该切换过程中涉及到两次起吊作业，然而此操作过程中机器是停机的,1.在机器停机以前，用吊车将新的模具移至机器的旁边2.机器停机，原有的模具移到台板上，用吊车将其吊到机器的旁边3.吊车将新的模具吊到台板上，安装模具并开机4.机器开始新的运行后，才将原来的模具送入存储区域 该顺序中尽管有多次起吊作业，然而重要的一点是停机时间缩短了,改进前的程序,改进后的程序,第五步：优化内、外部作业,SMED快速换型,实例2 改进部件的运输,在部件运输前必须先找到一部推车因部件存储地点不固
27、定，需要寻找部件很难区分各部件分别适合什幺样的产品,储存在带轮子的架子上-不需要推车固定存放地点，并用彩线标出用彩色编码和标签，标识出各部件适应于什么样的产品,第五步：优化内、外部作业,SMED快速换型,第六步：实验短期的计划,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，并且进行培训确保安全理解和接受；跟踪实施新的流程和方法，记录和文件化实时的效果，调整到最合理的流程和方法；,SMED快速换型,第七步：确认效果和制定实施中/长期计划,对比新程序和方法所用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
28、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；,SMED快速换型,第八步：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,SMED快速换型,三、消除浪费,SMED快速换型,消除浪费有其八大原则：,SMED快速换型,1、掌握SMED 快速换型时间和构成。2、掌握快速换型的五大步骤和具体实施方法。3、理解快速换型的着眼点入手改进方法。4、掌握消除浪费的方法和八大原则,本章小结,S
29、MED快速换型,SMED实施的过程,SMED快速换型,半精镗缸孔换型案例实施,第一步：把握现状。调查换模时间，组建一支专门改善小组，通过对半精镗缸孔换型过程进行摄影，对过程中的动作进行分析，区分内外换型动作。,录像截图分析，区分内外换型,SMED快速换型,第二步：内外准备分离。对“换型作业”进行动作、时间分析，可以通过以下方式1、明确作业名称;2、研讨作业的有效性;3、研讨作业方法的有效性;4、研讨作业顺序;5、研讨作业分担。并区分好内外作业内容，做出该过程的观察记录表。,SMED快速换型,第三步：去除浪费改善。区分各种动作的内外变换，接下来把外部作业和内部作业中的浪费动作做出判断，根据改善浪
30、费的八大原则来消除浪费。因此着眼改善点做出以下图表,SMED快速换型,对细分的动作进行浪费分析，并通过表格提出解决对策,SMED快速换型,第四步：内准备的外准备化。内外作业进行的变换，可以通过 1、成套安装；2、工装夹具瞬时安装；3、排除调整；4、使用特殊工装等方式。,把内变换尽可能转换成外变换，把换型当下需要做的工作分摊到提前准备工作中去，缩短换型时间。,SMED快速换型,第五步：去除浪费。再次缩短内部时间。可采取的方法：1、改进固定方法；2、并行作业；3、最适人数及分组作业等。4.消除浪费,改进方法实例：,改善前：刀夹需多张垫片调整,改善后：为对应该机型设计专用刀夹,SMED快速换型,改善
31、前：一个操作者边调刀边测量加工尺寸,改善后：下工序人员协同作业,现场目视化以及建立调试件台帐，调试废品定置摆放，便于快速查找，减少等待废品时间,SMED快速换型,缩短外部时间，方法为：彻底做好5S。做好作业标准，不断更新作业标准。,完善作业标准，做好目视化，持续改善，不断更新标准。,SMED快速换型,二、改善亮点介绍,粗镗、半精镗缸孔缸壁孔工序改善实例,（1）由内部操作转为外部，并改进工具运输,改善前：工具和切换配件准备不足，换型时才开始查找。内部时间：25-35分钟,改善后：工具和切换配件在停机前准备好，并使用换模小车。内部时间：0,SMED快速换型,2010-05-27,84,（2）并行作
32、业,改善前：只有 1人进行切换。内部时间：2.5小时,改善后：3人进行同时切换。内部时间：1小时,SMED快速换型,（3）尽可能少地更换部件,改善前：调插销限高板，需拆装板上的锁紧螺钉，2个工位共拆16 颗螺钉，更换8块垫片。内部时间：1.5小时,改善后：在限高板上钻1个过孔，设计专用调整垫，换型时不用拆螺钉，只需拆装调整垫。内部时间：20分钟,SMED快速换型,2010-05-27,86,6改善前：需在6L左侧导向条垫1.5mm垫片，右侧导向条垫3.5mm垫片，并且左右侧还要各增加1条角钢做导向，需要拧24颗螺钉，垫8块垫片。内部时间：2.5小时。,改善后：A3100机体左右侧只需用角钢导向，原6L导向条两边不用调整，只需调整9个螺钉、导向间隙。内部时间：1.5小时。,SMED快速换型,（4）调整的消除,改善前：刀夹尺寸不合，要加铜垫调整。内部时间：30分钟,改善后：设计标准刀夹，装上即合格。内部时间：5分钟,SMED快速换型,2010-05-27,88,（5）标准化作业,SMED快速换型,本章小结,1.通过实例的分析研究，掌握SMED 快速换型的步骤方法应用。2.掌握实例2改善亮点。3.结合车间实际情况，学会快速换型的方法应用，可以举一反三。,SMED快速换型,2010-05-27,Thank you,
