NPS培训教材-SMED

分析调试操作

调试的作用？ 调试如何进行？ 为什么现在需要进行调试？
–Why why why 分析方法

什么状况下需要进行调试?
–错误的累积、较差的精度、没有控制范围、多次 出现的小错误 –缺乏稳定性->设备运转时出现的问题 –缺少标准->每次装配各不相同 –缺乏衡量方法->没有量化

如何改善能消除调试？
20% 10% 50%
切换时间
从上一个产品生产结束到下一 个合格产品生产出来 并达到设计速度的时间
切换过程中的时间损失 生 产 速 度
损失时间
定单一
停产时间 调整时间
定单二
时间
时间构成--内部时间
只有当机器停下来才能 进行的操作 所需要的时间
时间构成--外部时间
可以在机器运行的情况下 进行的操作 所需要的时间
使用中间夹具/模块(部件集成化)

使用中间夹具或模块
–使用具有标准的外部尺寸和固定装置的中 间夹具或模块 –在机器停机之前在中间夹具/模块上进行装 配(外部时间) –在停车后将夹具/模具一次性更换(内部时 间)
Ex.LEGO标准组件的的可重新配置的生产线
Unilever Research CREF project, CMG, Vlaardingen,Netherlands
– 每个人遵循一个固定 的程序 – 对于平行操作建立信 号/通知系统以确保安 全
平行操作分析

甘特表可用来同步化及平衡两人同时进行的切换操作 Ex. Nippon Lever, Japan
动作步骤 时间
操 作 工
A B
操 作 工
平衡总 计 : A 153 min B 161 min
完成
Ex. 优化装配
改善不可避免的调试

量化
–什么时候需要 ? (在X个小时运转或者生产 Y个产品后) –可以接受的偏差范围 ? –需要采集样本/数据 ?

制订调试的程序 提高调试的技能
–一点课程 –现场培训
固定数字刻度/标尺
移动部件
依赖于数值 而不是直觉
固定部件
含刻度的标尺使得设置更加精确
在机器上的合适位置以数 值显示每种产品规格对应 的设置 Avellaneda , 巴西
前: 每种产品一种模式 后: 转动轴杆以选择模式
傻瓜也能进行的装配

确保不会产生任何错误!
–甚至一个傻瓜也能一次性做好!
横条
错误的位置 销
前: 横条上所有的插孔尺寸都一样，指 针的安装顺序可能会发生错误。
指针(一共24个，左边 和右边各12个)
左边指针的槽口
后: 在左边指针的安装接口末端开槽 口，在相应的横条插孔上安装销
可替换的可编 程设计的动作 模块
可替换的工具 可替换的插入式 板 产品托架
第三步: 优化切换操作的各方面

了解切换每个操作的作用和目的并询问： 怎样更进一步改善切换时间 ?
–Why ? Why ? Why ? 分析

优化外部操作，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
以前: 单色的HDPE导轨和星形轮是用螺栓直接固定在灌装机的壳 体上从而与机器相连。星形轮同时也使用中心螺栓固定。
改进后: 不锈钢的替代底盘(附于机器上)和二套HDPE切换部件。蓝色的用于1升，黄色的用于2升。星形轮使 用了一个不锈钢的多孔板，更易于调节从而保证灌装机部件的速度调整和时间控制。星形轮通过锁 紧弧圈固定在多孔板上。 节约 20 min. Ex. Purfleet, UK
2
将内部操作转 化为外部操作
3
优化各操作
内部 外部 内部 外部 内部
外部
外部
1. 预先准备操 作条件 外部 2. 功能标准化 3. 部件集成化
1. 改进部件及 工具的储存和 管理
内部
内部
内部
1. 2. 具 3. 除 4.
平行操作 功能性夹
调试的消
机械化
分析过程中的 5W & 1H
我们为什么(Why)要进行该操作---是否真的需要?

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 -> 外部操作 所有换下的部件和工具应在切换结束后才 进行清理和转存 -> 外部操作 将部件、工具存放于工作现场. 切换时只 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
实例 改进部件的运输

第一步：区分内部和外部的工作

将机器运行时即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)
–停机以后才将部件或工具移至机器处 –在装配时才发现工具或部件的缺陷 –在部件安装好后才发现部件的缺陷 –在装配过程中更换和维修部件 –在装配过程中寻找部件、螺钉、材料等

功能性夹具实例
此导轨原先通过运输带两边各五个塑料托 架固定在机器上。通过改进，减少到每边 只有三个用不锈钢制作的托架。托架用弹 簧锁紧的钩子固定，在导轨上开槽以定位 弹簧钩子。这些使得在换导轨时不需要用 工具，从而使得进行一次规格切换的时间 减少十分钟
之前：锁定螺栓
弹簧活塞
底盘
锁紧凸轮
锁紧弧圈
Ex. Purfleet, UK
准备和使用检查表

列出切换工作中需要的 所有东西


工具、部件、标准操作规程 以及需要的人员 合适的操作条件 –温度、压力、转换开关 设置、阀门等. 产品的规格和尺度

标出已经准备好的项目 对于每一个操作过程均使 用检查表

进行功能检查

检查在切换时所有要使用的配件、工具状况 是否良好、功能是否齐全 在切换开始前就要检查，以便能及时进行修 理

尽可能少地更换部件(Zero ！)
2l 1l
一个模具有两个功能: 1. 运用机械压力 - 可进行标准化 2. 形成产品 - 对每一产品均不同
该瓶子定位盘将1升和2升的定 位盘融合在一起.零部件切换 ! 每次切换节约25min
实例：功能标准化
灌装机的导轨和星形轮具有二个功能: 1. 固定导轨/星形轮于机器上 - 可以标准化 2. 导轨/瓶支架 - 对每一产品均不同
改进前 改进后
•在部件运输前必须先找到一部推车 •因部件存储地点不固定，需要寻找部件 •很难区分各部件分别适合于什幺样的产 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
第二步：将内部操作转化为外部操作


了解每一步内部操作的真实目的和作用 找寻可将内部操作转化为外部操作的途径 以陌生的眼光观察目前的切换过程，只当 是第一次看到一样
Lever, Port Sunlight 4 ,UK 充填机切换时间由90分钟降为5分钟

使实现JIT，大量减少 产品报废成为可能
典型的切换基本过程
切换作业的项目所占时间的比例
序号 项目 1 准备材料/工具/模具
2 3 4 工具/模具等的安装/拆卸 决定基准（如针距/边距等） 试作调整
时间比例 20%
在生产线附近的用配件影像标明的配件板 Rungkut, Indonesia
平行操作
改善前(一人切换) 改善后(二人切换)





大的机器设备在切换/ 装配的各步骤间常常需 要一些来回移动 这些过多的移动浪费了 时间和付出的劳动 仔细考虑切换操作人员 的移动线路并制定出操 作的最合理的次序 发展并执行高效操作的 程序 考虑使用一人以上进行 品种切换。
在什么(Where)地方进行该操作-Fra bibliotek-内部还是外部?
什么时间(When)进行该操作----操作次序?
谁(Who)应进行该步作业---技能要求及人数? 怎样(How)进行该步作业---定义简单的方法，是否
有更好的方法?
是否需要其它(What)资源---工具、部件?
快速切换的要求
不需要工具 普通操作工就能进行 没有调试时间 清楚而精确的指导书 部件上清晰的色标和标记、设置点，并且文 件化 配件储存在现场，包括使用备件推车
调试的消除


试运行和调整占总切换时间的50%。 尽量消除调试，而不仅是减少 目标：一次性成功 在装配过程中使用标准程序，并进行双重检 查 提高装配技能(一点课程) 提高装配可靠性的技巧
–使用标准设置以固定数字刻度/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 (Poka-Yoke)
平行操作及工具和配件的运输
SMED研究后
配件贮存在机器附近 将配件在规格切换前拿到机器边 为规格切换设立程序 所有班次按同一程序进行规格切换 工具放在机器边并用工具的投影定位
使用功能性夹具
一次转动的方法

为什么使用夹具 ?
–螺栓易丢失 –螺栓不匹配 –螺栓紧固需长时间
一次接触的方法

夹具的类型
–梨型孔 –U 型槽 –C 型垫圈 –劈开的螺纹

切换工作没有进行优化
–没有制定合适的标准 -- 谁人何时做什幺 –没有进行平行作业 –工具、部件远离作业现场，难以找到 –很多部件需要装配 –有很多困难的设置，需要进行调整
SMED 步驟
初期
内部和外部的 操作没有区分 开
1
区分内部 及外部的 操作
1. 检查表 2. 功能检 查 3. 改进部 件和工具的 运输
为什么切换要花这么长的时间

传统的切换观念
– 要求很高的知识和技巧 – 只有通过经验的积累才能提高 – 为了减少切换时间太长造成的影响，尽量 将生产批量扩大
以上均是错误的观念!
这些都是基于切换时间不能大量减少的结论
为什么切换要花这么长的时间

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 停车时进行的
Seiri (分类), Seiton (储存) VCS

优化内部操作
–平行操作 –功能性夹具 –调试的消除，对于不可避免的进行改善 –机械化
优化外部操作 2S - VCS
带有切换配件的可移动小车 Worksop, UK
存储在生产现场的用颜色标明的喂料曲轴 Worksop, UK
带有切换配件的可移动小车 Baltimore, USA
时间的理论和方法
概述
SMED在50年代初期起源于日本 由Shigeo Shingo在丰田企业发展起来 Single的意思是小于10分钟(Minutes) 最初使用在汽车制作厂，以达到快速的模 具切换(Exchange of Dies) 它帮助丰田企业产品切换时间由4小时缩短 为3分钟

预先准备操作条件

在切换开始前，准备好所需的材料、部件 、工具和条件(温度、压力)
–检查仪表 –将物品放在合适的位置 –预热 –制作临时支架
在机器上制作两个标签架，以便在停 车前将能将新的一卷标签准备好 ex. Avellaneda Brazil
功能标准化

确定哪些功能可进行标准化
–将外部尺寸、备件、设置标准化，以便部件能 很容易更换
可视化设置值，参照线
中心夹具(V形片) 柱形杆
机器壳体
中心夹具(V形片)
台面
可视化中心线 对于每种规格的可视化设置
Avallaneda 巴西
最小公倍数

通过装置改变功能
–保留机器的机械装置，通过装置改进其功 能 –改进装置而不是调试
改进前
改进后
前: 每种产品需进行调整 后: 对于每种产品的设置(选择合适的转换)

收益

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
– 缩短切换的停车时间意味着 更高的生产效率，即OEE提 高.
VdBF Purfleet, UK 通过SMED减少油灌装线的切换时间 收益: - 铲板存储费用每年降低480.000 GBP - 每年生产能力增加3000吨
NPS培訓教材之---
SMED
制定:
课程目标
了解产品切换的重要性 清晰快速产品切换的原理 掌握提高产品切换效率的方法 降低产品切换时间至少50% 转变思维以实现工厂持续改进


简介

什幺是 SMED ?
– Single Minute Exchange
(快速换模)

of
Die
SMED系统是一种能有效缩短产品切换
–衡量切换速度


使切换全过程标准化 操作工的培训和教育
消除调试过程的几种方式示例
运输带宽度
高精度
< 1mm以保证高可靠性
伺服电机形式 (自动调整类型) 插杆锁紧形式 (人工调整类型) 数字显示器形式 切换部件形式 (人工调整类型)
最终的但不是至少的 - PDCA

核查改进后的成果
–衡量MTTS (平均切换时间)

进行一个切换的平均时间 切换时间占负荷时间的百分比