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快速換模是由日本IE大師,新鄉(xiāng)重夫(Shigeo Shingo)先生,于上個世紀50年代中期開始,為實現(xiàn)日本豐田汽車公司的多批少量、降低庫存、準時交付的方式,
結(jié)合IE 技術,通過反復實踐,通過近20年的實踐,于1970年代初,總結(jié)出來的一套行之有效的減少產(chǎn)品換型時間損失的作業(yè)改善的理論與方法。
由于其追求將換模時間由過去的數(shù)小時,縮減到數(shù)分鐘,甚至十分鐘之內(nèi),
被冠名為“單位分鐘快速切換” 即出名的 SMED (Single Minute Exchange Die)工具. 相信接觸過精益生產(chǎn)的朋友們都聽說個這個工具
,但好多人對“快速換模”促進企業(yè)精益轉(zhuǎn)型的重要性卻重視不夠,導致推動企業(yè)精益轉(zhuǎn)型中走了許多彎路。
誤解一:
快速換模是為了提高設備效率
使用模具的生產(chǎn)過程,往往都用于批量的標準品生產(chǎn),模具換模的速度和質(zhì)量關乎設備停機占用時間,換模時間越短,意味這停機時間越短,設備利用率越高。
從這個角度來說,上述“快速換模是為了提高設備效率”的觀點視乎沒什么不對。
但抱有這種觀點的人往往不會真正關系換?;顒拥膬?yōu)化活動。
因為在他們看來,換模工作本身就是浪費。在1980年代之前,福特汽車的生產(chǎn)主管認為,不換模效率比較高。
用一個模具一次生產(chǎn)數(shù)千數(shù)萬件,換模時間分攤到每個零件上的加工時間早已經(jīng)變成小數(shù)點后被忽略的秒數(shù),對成本的影響完全可以忽略不計。
快速換模完全沒有必要??梢噪m然具有這種觀念的人至今大有人在。但鐵的事實教育了福特汽車的生產(chǎn)管理人員,
在上個世紀80年代按福特汽車生產(chǎn)方式生產(chǎn)出來的汽車生產(chǎn)周期比豐田汽車長一倍,生產(chǎn)占用的庫存資金平均是豐田的5倍以上。
導致上個世紀80年代初,福特汽車比較好開始次次出現(xiàn)虧損。
而于此同時日本汽車在美國卻大行其道,迅速占領了大量市場。其中心秘密就是采用準時化生產(chǎn)的方式(JIT)大幅度縮短了生產(chǎn)周期,減少了庫存資金占用,極大提升其產(chǎn)品的市場競爭力。
這里“快速換?!闭且载S田為代替的日本企業(yè)實現(xiàn)準時化生產(chǎn)的必要手段。
可見快速換模的意義是促進了多品種、小批量的生產(chǎn),幫助企業(yè)擺脫了大批量生產(chǎn)的無奈。
誤解二:
現(xiàn)在的換模已經(jīng)很好了,沒有必要優(yōu)化
出名精益IE大師,新鄉(xiāng)重夫在其談豐田生產(chǎn)方式的書里講過這樣一個故事。早年在其推進工廠改善時拜訪了日本廣島市東洋公司,
發(fā)現(xiàn)其公司的“三臺大型沖壓機(800T\750T\300T)的產(chǎn)能不足而成為瓶頸“,提出對其作業(yè)進行觀察改善時,生產(chǎn)課長斷然拒絕”沒有必要吧“。
因為他認為“已經(jīng)安排了技術比較好、比較好認真的操作員來操作這三臺設備,這其中應該沒有造成浪費的作業(yè)。此外已經(jīng)實行三班生產(chǎn)了,所以除了增加設備別無選擇。
” 在新鄉(xiāng)重夫的懇求下勉強同意其到現(xiàn)場調(diào)查。第2天正好趕上“更換模具”。新鄉(xiāng)重夫發(fā)現(xiàn)換模具時突然停了下來了,原來是有一個模具的鎖緊螺栓不見了。
操作者找了好久也沒找到,結(jié)果不得已只好從旁邊的沖壓機旁拿了一根螺栓,將它切短,再絞牙后用到這個模具上。
除了螺栓的問題,后面又陸續(xù)找其他工具及修補模具,結(jié)果換模用去整整一個班的時間。其實類似的現(xiàn)象即使目前在許多企業(yè)也非常常見。
但好多生產(chǎn)管理人員將其視作“必然”:“過去換模就需要這么多時間”,“我們的模具太大、太復雜了,必須,
需要3個人工作半天時間能做完就不錯了”。但若深入現(xiàn)場仔細觀察就會發(fā)現(xiàn),整個換模工作非常凌亂無序,到處充滿浪費。
誤解三:
換模時間已經(jīng)大幅度降低了,實現(xiàn)十分鐘內(nèi)換模不可能
在上個世紀80年代,豐田與美國通用汽車成立了一家合資企業(yè)在美國生產(chǎn)豐田汽車。當豐田的生產(chǎn)管理人員提出將換模時間由過去的2小時降低到10分鐘之內(nèi)時,美國工程師的答復是“不肯能!”,
直到他們到日本豐田汽車制造廠親眼目睹了豐田工廠的換?!澳g”才心悅誠服地開始了改善。結(jié)果不言而喻。
另一個典型的例子是美國福特汽車的工程師們接受新鄉(xiāng)重夫的“快速換?!钡墓ぞ咻o導后,按照SMED的方法,
通過2天的改善將其現(xiàn)場大型沖壓模具的換模時間由5小時,縮短到20分鐘;2個月后,縮短到9分鐘。
現(xiàn)在SMED已經(jīng)成為一個非常普遍的工具,許多企業(yè)利用這個工具都大幅度地縮短了換模時間。
比如雅馬哈內(nèi)燃機生產(chǎn)線由9小時換型,縮短到9分鐘;馬自達的換型齒輪氣割機和換型時間由6小時縮短到10分鐘等等。
希望在當今從事生產(chǎn)管理的人員不要再固步自封,抱著過去的陳舊的經(jīng)驗,拒絕實施快速換模的改善了。
為何快速換模的工具如此神奇?
許多人之所以不相信快速換模的神奇是因為他們不理解為什么SMED可以將過去幾天、幾小時的換模時間縮短到十分鐘之內(nèi)?其實這里面是有充分科學依據(jù)的。
通過作業(yè)觀察,新鄉(xiāng)重夫先發(fā)生現(xiàn)傳統(tǒng)的換模過程中存在許多浪費。比如停機后才開始模具、工具及新材料的準備,
導致停機時間過長;安裝新模具時才發(fā)現(xiàn)新模具不合適(如上面找螺栓的例子),需要修理;還有就是新模具安裝后需要花費大量的時間調(diào)整才能生產(chǎn)出合格品。
比較好重要的是傳統(tǒng)換模操作缺乏一個科學的、完整的作業(yè)標準,換模人員分工不細,作業(yè)隨意性強,導致工作時配合不默契,作業(yè)質(zhì)量不高,窩工返工成為常態(tài)。
這些問題長期存在,沒有得到管理人員的充分重視,也沒有人做過詳細的觀察與分析,致使大家憑經(jīng)驗認為換模時間長是合理的。
而SMED這個工具就是針對上述問題,經(jīng)過大量實踐,結(jié)合工業(yè)工程的科學理論總結(jié)出的解決辦法和方案。
“快速換模”系統(tǒng)一般遵循以下8個方法:1、區(qū)分出“內(nèi)部換?!迸c“外部換?!薄?/span>
即將換?;顒影词欠裥枰加脵C臺的情況分成兩種性質(zhì)的作業(yè),
可以說不能離開機器設備的換模作業(yè)定義為“內(nèi)部作業(yè)”,
可以在設備以外進行的“換?!弊鳂I(yè)為“外部作業(yè)”。
將內(nèi)外部作業(yè)區(qū)分開來,將“外部作業(yè)”在不占用停機時間完成,
一般就可以節(jié)省30-50%的換模時間。
2、將“內(nèi)部換模”轉(zhuǎn)化成“外部換?!?。
顧名思義就是盡量減少“內(nèi)部換型”作業(yè)的內(nèi)容,
通過一些工作次序的調(diào)整或巧妙的設計將一些需要占用設備完成的工作,
轉(zhuǎn)化為“外部換?!惫ぷ鳌1热缒>叩念A熱等。
3、采用功能性的標準化。比如標準化、通用化的鍵塊,
螺栓就可以避免零件的尋找活動。
4、使用功能性夾具。一般我們在夾緊模具或工件時經(jīng)常使用螺栓,
而螺栓往往需要擰上好多圈才能到達鎖緊或壓緊的位置,
在此之前的擰緊操作全是浪費時間,
于是采用U型溝槽、梨形孔等功能性夾具就可以很大節(jié)省操作時間。
5、使用中間裝卡工具。比如用標準模架,換模時只有換模芯部分,可以很大節(jié)省時間。
6、采用并行作業(yè)。這個比較好理解,就是換模的時候可以采用多人同時作業(yè)的方式大幅度縮短設備占用時間。
比如F1賽車換輪胎時是一個團隊將4個輪胎同時換掉,很大節(jié)省了賽車等待時間。
7、消除調(diào)整。比如在模具安裝時,用定位塊取代找正活動,可以是模具準確定位,避免了后續(xù)調(diào)整時間。
8、采用機械化。比如在磨工件時采用磁性吸盤有效地避免了費時費力的裝卡工作。
以上方法非常有針對性和實用性,所以做到藥到病除,立竿見影大幅度減少企業(yè)的換?;驌Q型實踐,顯得非常智能。
快速換模是一個歷經(jīng)20年的實踐總結(jié)出來的,符合工業(yè)工程科學方法的換模技術。要實施“快速換?!钡母纳疲紫纫獜母淖冇^念做起,要消除上述對換模改善的誤解。要充分認識到快速換模的必要性。
實施快速換模不只有只有是為了克服生產(chǎn)瓶頸,提高效率,更重要的是為了擺脫對大批量生產(chǎn)的依賴,實現(xiàn)小批量、多品種的精益生產(chǎn)方式。
其次要相信科學,快速換型是被實踐驗證過的一套科學方法,只要按照上面的方法嘗試,就一定可以將企業(yè)的換型時間大幅度壓縮。達成10分鐘內(nèi)換模。