精益实践:快速换模SMED

精益实践:快速换模SMED

精益实践:快速换模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()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)""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)快速换线。
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".

      
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.

     
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,要以排除调整洞作为改善的目标。
      
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,是切换时间变长。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。