Shigeo Shingo i jego “Jednominutowa wymiana matrycy”

SMED to szczupłe narzędzie lub technika stosowane w szczupłej produkcji w celu skrócenia czasu konfiguracji lub wymiany w procesie. Jak sama nazwa wskazuje, celem jest dosłownie skrócenie tego czasu konfiguracji do pojedynczych minut.

W tym artykule szczegółowo przyjrzymy się redukcji konfiguracji za pomocą SMED, a także podamy przykłady i wskazówki, jak ją wdrożyć. Popatrzymy na;

Opracowanie SMED
Przykłady SMED
Dlaczego potrzebujemy SMED?
Korzyści z SMED
Jak wdrożyć SMED
7 etapów SMED ze szczegółami i schematami / zdjęciami
Proces SMED
Standaryzacja procesu instalacji

Rozwój SMED inżyniera Shigeo Shingo

Techniki te zostały opracowane w ramach Toyota Production System (TPS) przez inżyniera znanego jako Shigeo Shingo. Rozpoczął ten proces od zmiany narzędzi w prasach 500Tonne produkujących panele nadwozia. Wymiana narzędzia może potrwać kilka godzin, a nawet dni, teraz zajmuje to kilka minut. Proces został wprowadzony na zachód przez jego własną książkę, która jest konieczna i warta przeczytania, jeśli zamierzasz wdrożyć SMED.

W rzeczywistości, jako młody inżynier, obserwowałem zmianę na podobnej prasie w jednej fabryce samochodów w Wielkiej Brytanii, zajmuje to około 7 godzin, a potem widziałem całą linię połączonych ze sobą pras zmienianych w mniej niż 5 minut kilka dni później w innej fabryce.

Toyota chciała wdrożyć Just in Time i produkować mniejsze partie materiałów, ale zmiany w czasie były poważnym problemem. Musieli być w stanie zredukować swoje ustawienia, aby mogli uruchamiać mniejsze partie bez wpływu na produktywność.

To właśnie dzięki opracowaniu Shigeo Shingo Single Minute Exchange of Die udało im się osiągnąć te cele.

Pracując z tymi prasami, firmie, w której wcześniej pracowałem, udało się uzyskać linię produkcyjną 4,5 tonowych pras, aby całkowicie przejść z ostatniej części jednego komponentu na pierwszą dobrą część następnej w zaledwie dziesięć minut. Jeśli kiedykolwiek widziałeś te maszyny i narzędzia, które same ważą kilka ton, zastanawiałbyś się, jak to osiągnąć.

SMED i prawdziwe życie – Przykład

Myślę, że najbardziej znaną aplikacją SMED Shigeo Shingo lub jednominutową wymianą matrycy, którą większość ludzi widziała, jest zmiana opony.

Ile czasu zajmuje wymiana opon i ile czasu zajmuje zespołowi Formuły 1 na torze pit, aby zmienić wszystkie cztery?

SMED polega na usunięciu tych marnotrawczych kroków w procesie wymiany, które pozwolą ci zmienić konfigurację procesu produkcyjnego z bycia zmianą opon drogowych na zwycięskie zmiany w wyścigu Formuły 1

Dlaczego potrzebujemy SMED ?

W ramach Lean Manufacturing i Just in Time (JIT) dążymy do zmniejszenia ilości odpadów w systemie, ponieważ odpady są jednym z trzech głównych obszarów określonych w Lean / Toyota Production System (TPS). Odpady:  Muda (bez wartości dodanej), Mura (nierówność) i Muri (przeciążenie).

SMED zajmuje się wszystkimi tymi obszarami odpadów, ale jego największą siłą jest pomaganie nam w eliminacji Mury (nierówności). Aby uzyskać płynny, przewidywalny przepływ i pomóc nam sprostać wymaganiom klientów, musimy być w stanie przetwarzać coraz mniejsze partie, największą przeszkodą w uzyskiwaniu mniejszych partii jest zmiana naszych urządzeń w czasie.

Opracowane przez Shigeo Shingo w Toyocie, SMED jest prawdopodobnie jednym z najważniejszych narzędzi do szczupłej produkcji, jeśli nie najważniejszym do umożliwienia produkcji na czas.

Jeśli zmiany w czasie są wielogodzinne, staramy się zmaksymalizować naszą wydajność z tych maszyn, minimalizując liczbę nieproduktywnych zmian, które wykonujemy, uruchamiając możliwie dużą partię, aby proces był „ekonomiczny” w użyciu.

Jedynym sposobem, w jaki możemy stworzyć mniejsze partie, jest skrócenie czasu potrzebnego na każdą zmianę, musimy zminimalizować konfigurację tak bardzo, jak to możliwe, do punktu, w którym nie ma to większego wpływu na nasz proces, tutaj SMED wchodzi do gry.

Korzyści z SMED

Celem SMED jest skrócenie czasu konfiguracji, aby umożliwić uruchomienie mniejszych partii, włączając Just In Time Manufacturing (JIT) i Kanban. Korzyści z tego odczuwamy wielokrotnie:

• Zmniejszamy ilość gotówki związanej w magazynie.
• Zmniejszamy ilość wymaganego sprzętu manipulacyjnego i manipulującego.
• Zmniejszamy powierzchnię wymaganą do magazynowania.
• Skracamy czas realizacji dzięki naszej firmie.
• Zwiększamy naszą elastyczność w zakresie wytwarzania różnorodnych produktów.
• Zwiększamy naszą pojemność.
• Poprawiamy naszą jakość.
• Zmniejszamy poziomy złomu.
• Obniżamy wymagany poziom umiejętności operatora.
• Ale co najważniejsze, redukujemy koszty i zwiększamy zyski!

Jak wdrożyć SMED w swoich zakładach

Zwykle dzielimy wdrożenie SMED na siedem etapów, z których wiele jest iteracyjnych, powtarzamy je w kółko, aż dotrzemy do celu.

Celem SMED jest zmniejszenie naszej konfiguracji do jednocyfrowej minuty, mniej niż 10 minut, im szybciej, tym lepiej.

Wdrażanie SMED jest działaniem zespołowym, angażującym osoby z procesu, które faktycznie przeprowadzają zmiany, obejmują wszystkie przepracowane zmiany, dzięki czemu zyskujesz perspektywę wszystkich. Zaangażuj inne osoby z innych obszarów w alternatywne pomysły.

Kroki procesu SMED

Podczas wdrażania redukcji konfiguracji za pomocą SMED należy wykonać następujące kroki;

• Oddzielić czynności konfiguracji wewnętrzne i zewnętrzne
• Standaryzuj czynności związane z konfiguracją zewnętrzną
• Konwertuj czynności konfiguracji wewnętrznej na zewnętrzną
• Popraw wewnętrzne zadania wymiany
• Ulepsz zadania konfiguracji zewnętrznej
• Zmechanizuj konfigurację
• Wyeliminuj zamianę

SMED Etap 1. Oddzielne czynności konfiguracji wewnętrznej i zewnętrznej

Pierwszym etapem smed jest przyjrzenie się każdemu etapowi procesu konfiguracji i oddzielenie działań wewnętrznych od zewnętrznych. Działania wewnętrzne to działania, które można wykonać tylko po zatrzymaniu procesu, takie jak odblokowanie narzędzia w maszynie, podczas gdy działania zewnętrzne to te, które można wykonać, gdy proces jest uruchomiony, np. Pobranie następnego narzędzia.

Nie polegaj na tym, co należy zrobić z konfiguracją, idź i faktycznie obejrzyj, jeśli to możliwe, nagraj wideo, aby cały zespół mógł oglądać go w kółko, analizując każdy etap procesu.

Nagrywaj każdy etap procesu i określ, czy możliwe jest przeprowadzenie go jako działanie zewnętrzne czy wewnętrzne.

SMED Stage 2. Standaryzuj czynności konfiguracji zewnętrznej

Drugim etapem Smed jest przyjrzenie się zidentyfikowanym działaniom, które zostały sklasyfikowane jako zewnętrzne, które można wykonać podczas pracy maszyny i ich standaryzacja. Chcemy mieć pewność, że wszyscy przeprowadzający konfigurację robią to w ten sam efektywny sposób, jest to bardzo podobne do pierwszych kilku etapów 5S lub 5C. Musimy upewnić się, że wszystko, czego potrzebujemy, jest dostępne, we właściwym miejscu do użycia oraz że proces jest udokumentowany, aby zapewnić, że robimy to dobrze.

SMED Etap 3. Konwersja na wewnętrzne i zewnętrzne czynności wymiany

Im więcej można osiągnąć, gdy proces faktycznie działa, tym krócej proces lub maszyna muszą zostać zatrzymane. Jeśli więc możemy spojrzeć na działania, które zidentyfikowaliśmy jako wewnętrzne i w jakiś sposób przekonwertować je na zewnętrzne, możemy jeszcze bardziej skrócić czas konfiguracji.

Niektórymi przykładami mogą być matryce lub formy do podgrzewania przed włożeniem ich do maszyny, dzięki czemu nie trzeba czekać na ich podgrzanie (opony Formuły 1 są podgrzewane do temperatury jazdy przed montażem, dzięki czemu kierowca nie ma czekać, aż jego samochód osiągnie temperaturę!).

Inne przykłady mogą obejmować dodatkowe zestawy czystych wspólnych narzędzi, które w innym przypadku musiałyby być czyszczone, ustawianie noży i innych urządzeń poza linią, posiadanie „pośrednich” uchwytów do ustawienia i po prostu wślizgują się, gdy maszyna się zatrzyma

SMED Etap 4. Poprawa wewnętrznej wymiany

Shigeo Shingo powiedział kiedyś: „tylko ostatni obrót śruby dokręca ją, reszta to tylko ruch (marnotrawstwo)”, spójrz na wszystko, co jest wykonywane w ramach twoich wewnętrznych działań i sprawdź, czy można je wyeliminować lub uczynić bardziej wydajnym .

Śruby można zastąpić krótszymi, sprężynowymi zaciskami, które są wciskane na miejsce lub wersjami z łbem motylkowym, które wymagają tylko rąk, a nie narzędzi itp.

Punkty lokalizacji można uczynić „bardziej pozytywnymi”, aby rzeczy nie musiały być mierzone ani mierzone na miejscu.

Narzędzia można modyfikować, aby zapewnić standardowe dopasowanie do maszyny.

SMED Etap 5. Popraw czynności związane z zewnętrzną konfiguracją

Przejrzyj to, co zrobiłeś na wcześniejszych etapach i dalej ulepszaj to, co zrobiłeś, aby poprawić zmiany w czasie, spójrz na swój układ, sekwencję czynności, wymaganych materiałów i narzędzi oraz rozmieszczenia. Ponownie obejrzyj wideo i wymień każdy krok tego, co robisz, jakie etapy procesu są marnotrawstwem, na przykład tylko ruch. Przejrzyj każdy krok w taki sam sposób, jak w przypadku 5S, biorąc pod uwagę każdy z siedmiu odpadów.

SMED Etap 6. Mechanizacja instalacji

Ten etap procesu nie zawsze jest wymagany lub uzasadniony, w większości przypadków osiągnąłeś już jednocyfrową wartość docelową wymiany.

Jednak w niektórych rzadkich przypadkach trzeba rozważyć faktyczne zmechanizowanie procesu w celu uzyskania wymaganych oszczędności.

SMED Stage 7. Wyeliminuj zmianę

Idealną sytuacją byłoby całkowite wyeliminowanie potrzeby jakiejkolwiek zmiany, jak by to było, gdyby nie było potrzeby dokonywania innej konfiguracji?

Jest to możliwe do osiągnięcia w niektórych przypadkach przy odrobinie przemyślenia i powrotu do procesu projektowania. Często możemy zaprojektować potrzebę wielu wersji komponentu i zadowolić się tylko tą, eliminując w ten sposób potrzebę wprowadzania zmian w konfiguracji.

Inną opcją jest przyjrzenie się projektowi procesu i oprzyrządowania, na przykład zamiast posiadania kilku narzędzi do formowania wtryskowego produkujących kilka elementów, czy wszystkie mogłyby zostać włączone do jednego narzędzia, takiego jak zestaw do samolotu Airfix.

SMED jest jednym z najważniejszych narzędzi w ramach Lean Manufacturing, jest to filozofia, dzięki której metodycznie skrócisz czas wymiany, umożliwiając wdrożenie Just in Time (JIT) i ograniczenie marnotrawstwa z procesów, tym samym zmniejszając koszty i czyniąc cię znacznie większy zysk!

Proces SMED

SMED jest działaniem zespołowym, a nie czymś, co powinni wdrożyć eksperci i narzucić je osobom prowadzącym proces. Ważne jest, aby wszyscy zaangażowani w ten proces byli zaangażowani w redukcję konfiguracji.

Podczas prowadzenia SMED nie stawaj nad ludźmi ze stoperem, używaj kamery wideo i przełącz kilka filmów. Jeśli są różni operatorzy i różne zmiany, spróbuj nagrać jak najwięcej różnych odmian.

Poproś cały zespół o przejrzenie procesu na podstawie filmów, a następnie zespół może określić czas bezpośrednio z filmu i spojrzeć na różnice między metodami stosowanymi przez różne zmiany i osoby.

Standaryzuj proces instalacji

Aby upewnić się, że wszyscy przeprowadzą zmianę w najlepszy możliwy sposób, ważne jest, aby Twoja konfiguracja została udokumentowana. Jeśli nie masz udokumentowanego procesu, który pokazuje najlepsze praktyki, otrzymasz zmienne wartości a także potencjalne problemy z jakością.

Zespół ds. Redukcji konfiguracji powinien dążyć do pełnego udokumentowania procesu jako nowego standardu, który zespół powinien ulepszyć w przyszłości. Instrukcje konfiguracji, instrukcje pracy lub standardowe procedury operacyjne można bardzo łatwo utworzyć za pomocą współczesnych komputerów i aparatów cyfrowych. Wystarczy kilka zdjęć z kilkoma notatkami, aby udokumentować większość zmian.

Pomoc w implementacji SMED

Jeśli chcesz wdrożyć SMED i nie masz pewności, od czego zacząć, wówczas redukcja konfiguracji online może zapewnić Ci całą pomoc SMED, której potrzebujesz, aby zapewnić, że Twoje zmiany zostaną zredukowane do pojedynczych minut.

W tym momencie warto ponownie przejrzeć cały proces, zaczynając od pierwszego etapu i powtarzając cały proces, aby zobaczyć, jakie dodatkowe ulepszenia możesz wprowadzić.

Twoja wyobraźnia twojego zespołu jest granicą, rozważ zawsze działanie, jaki jest jego cel, czy tego potrzebujemy, czy można to zrobić szybciej, czy można to zrobić inaczej.