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精益生产体系的重要组成——快速换模
[发布时间:2015-06-08 10:26:50 点击率:]

 1969年,丰田汽车公司新乡重夫将1000 吨冲床的换模时间, 由4小时降到1.5小时;最后降至3分钟内。 在单分钟内(不超过十分钟)完成的换模, 称为“单分钟换模”或“快速换模”(SMED,Single-Minute Exchange of Die)。快速换模是精益生产体系的重要组成部分之一。

  在小批量、多品种的市场情形下,若又采用了连续流的生产线,加之均衡生产需要频繁换模,此时若不能实施快速换模,则生产线的效率损失会较为严重。有必要每月对换模时间损失比例予以统计,以令相关人员明白其浪费的严重程度。

  月度换模时间损失比例 = 总换模时间 ÷ 总计划生产时间 × 100%

  单次的换模时间,一般是指:从上批次最后一个合格品到本批次第一个合格品之间的时间间隔。

  换模动作可分为两大类:内部设置(在线设置)、外部设置(离线设置)。内部设置即必须停机才可以进行的设置;外部设置即不需要停机就可以进行的设置。

  快速换模的思路:区分内、外部设置;把内部设置转为外部设置(以压缩停机时间浪费);改善内部设置(进一步压缩停机时间浪费);改善外部设置。

  应采用录像手段,把一个典型换模的全过程录制下来,然后进行记录与分析;对于步行和搬运所造成的时间浪费,绘制“换模面条图”予以观察和分析;对于一个人以上的换模,有必要绘制“换模时间分布图”,以清晰看到各人员在换模过程中的闲忙状况。

  改善换模工作可运用“五个为什么”、“ECRSI”等方法。快速换模工作可从如下八个方面入手:良好规划、做好准备、并行操作、简化动作、使用道具、快速固定、消除调整、规范作业。(备注:ECRSI即“取消(Eliminate)”、“合并(Combine)”、“重排(Rearrange)”、“简化(Simplify)”、“增加(Increase)”)

  良好规划:把模具上架并全部予以标识,以便容易识别;模具全部放在离冲床最近的位置;为模具配套适合的搬运工具(叉车、航车、量身定做的模具车等);设计最优的搬运与步行路径;安排好每台冲床的主换模工、副换模工;准备好换模作业指导书(含流程图);将生产原辅料/备件予以定置和标识等。

  做好准备:对于需要预热的设备,提前预热;将新批次所需的原辅料、部件搬运到设备旁,并进行数量、外观、规格的核对,以便随时可生产;将换模所需的人员及时安排到现场等。

  并行操作:在实施单件流的语境下,冲床的换模时间损失,也就是整条生产线的时间损失,而整条生产线的生产价值,往往远远大于增加换模工的成本,所以对于流程较为繁复、耗时较长的换模工作,有必要增加换模工,以缩短换模时间,减少整条生产线的效率损失。

  简化动作:把模具、工器具的高度与位置适宜直接换模,尽量减少走动、转身、踮脚等动作;将模具进行改造,例如采用嵌入式“子母模”,以换局部代替换整体而取得便捷性;等。

  使用道具:所谓道具,就是特殊、有针对性的工器具。适合的道具可明显提高换模效率、安全性。例如拆装有些冲床的上模时,换模工需要倒着看上模的螺丝位置,非常不便,但若在上模的下方放一块镜子,换模工就可方便而又准确地看到螺丝位置了。

  快速固定:丰田人提出的口号是“要与螺丝不共戴天”。固定模具会导致时间的浪费,所以应采取一些简便的工器具和方法。例如:想法将螺丝予以剔除,采用不需要装卸螺栓、螺帽的方法(L型夹钳、U型沟槽等);采用呆扳手而不要采用活动扳手;尽可能统一螺栓、螺帽型号和大小;对于无法消除的螺丝,则将螺纹只保留一圈,因为螺丝只有一圈受力。

  消除调整:应想法消除换模过程中的位置调整、松紧调整、行程调整。消除位置调整的方法有:采用刻度、定向板、导位柱等;消除松紧调整的方法有:采用刻度指示器等;消除行程调整的方法有:统一模具的高度等。

  规范作业:应将换模相关的事项予以标准化形成图文,含流程、换模工安排、工器具、路径、操作要点等。应将标准化后的图文对相关人员进行培训与考核。

  在不同行业所进行较长时间的转产,因工艺特点可能未必一定是换模具,但快速换模的思维和方法仍可借鉴,只要结合实际情况予以实施,一样是行之有效的。

  月度换模时间损失比例在不同的企业、行业不尽相同,然在小批量、多品种的订单状况下,一般会达10~20%。由此可见,以持续改善的心态来实践快速换模,对企业提升效率、降低设备能耗和加强竞争力,是非常有用的。

  最后需要特别强调一点:必须要充分落实快速换模过程的安全措施,快速换模的“快”,应来自于科学而非蛮干。