快速换型基础（SMED）

一、快速换型简介

1、快速换型定义

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、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。

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。

2、快速换型的发展

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1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。

二、快速换型实施的意义

1、传统换型活动介绍

1.1、传统换模活动的十个步骤

设备停机

旧产品零部件撤离现场

换模人员和工具准备

清洁设备和模具

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

在没有经过设计研究的情况下，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

10% 装配和移开部件

15% 测量、设置和校正

50% 试运行和调整

1.2、传统换模活动存在的问题

在设备停机后物料才开始移动

（1）成品被送到下一个工位

（2）原材料在设备停止后才移走

（3）新模具、各种配件运到机台

设备准备运行时才发现缺陷和缺少的配件

（1）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

（2）微调开始后才发现缺陷产品

设备开动后，才发现不良的加工，夹具设定和仪器设定

（1）内部作业开始后，操作者才发现缺陷的设备

缺少标准化的安装和调整流程和技术要求

（1）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；

（2）没有2个调模工以同样的方式安装和调整；

（3）每个班次都觉得上个班次的调整达不到要求，要重新调整；

（4）一些人认为安装和调整时间越长产品质量会更好。

1.3、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（ Overproduction）

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

最根本的浪费：时间

2、传统换型活动的分析

随着多品种小批量的市场需求日益俱增，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，有些人会有疑问：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？

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。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?

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

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

3、SMED实施的必要性

3.1、客观需求

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。

3.2、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。

三、快速换型实施原理

1、换模时间组成

换模时间主要由4部分组成：准备时间，换模操作时间，调整时间，整理时间。

2、换模时间定义

切换时间（换模时间）：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

内部时间 ：指需要设备/机床停机才能实施的作业内容所花费时间，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。外部时间包含前外换模和后外换模

前外换模：是上机型生产中对后工程实施准备作业；换模前准备工作，如准备工具、模具、物料等）

后外换模：是下机型成形生产中对前工程的善后处理作业。换模后的收尾工作，如现场清理、模具入库等）

3、SMED 步骤

4、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。

5、SMED实施过程和具体方法：PDCA循环

5.1、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。

5.2、分离内部和外部作业

将机床开机时就能做的工作与必须停机才能做的工作分开

5.3、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

5.4、找出并行的工作

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。

5.5、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。

5.6、实验短期的计划

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；

5.7、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。

5.8、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