Быстрая переналадка (SMED; Single-Minute Exchange of Dies - букв. «быстрая смена пресс-форм») - переналадка/переоснастка оборудования менее чем за 10 минут.

SMED – это аббревиатура английского термина Single Minute Exchange of Dies (быстрая замена штампов). По сути, система SMED – это набор теоретических и практических методов, которые позволяют сократить время операций наладки и переналадки оборудования до десяти минут. Изначально эта система была разработана для того, чтобы оптимизировать операции замены штампов и переналадки соответствующего оборудования, однако принципы «быстрой переналадки» можно применять ко всем типам процессов.

Сигео Синго понадобилось девятнадцать лет, чтобы разработать систему SMED. Изучая операции переналадки оборудования на многих заводах, он обнаружил две важные вещи, которые и легли в основу SMED:

Операции переналадки можно разделить на две категории:

• Внутренние действия по переналадке, то есть операции, которые выполняются после остановки оборудования. Например, пресс-форму можно заменить только при остановленном прессе.
• Внешние действия по переналадке, то есть операции, которые могут быть выполнены во время работы оборудования. Например, болты крепления пресс-формы можно подобрать и отсортировать и при работающем прессе.

Преобразование как можно большего числа внутренних операций переналадки во внешние позволяет в несколько раз сократить время переналадки оборудования.

Один из первых опытов внедрения системы SMED в производственный процесс компании Toyota доказал, что переналадку большого 1000-тонного пресса можно выполнить не за четыре часа, как это делалось ранее, а всего за три минуты. Скорость переналадки оборудования играет важную роль для любой компании, стремящейся построить свой производственный процесс на принципах «точно вовремя» и производства малыми партиями. Быстрая переналадка для таких компаний предоставляет возможность быстро менять модельный ряд и избегать скапливания лишних запасов продукции на складе.

Система SMED – наиболее эффективный подход, позволяющий сократить время переналадки оборудования. Благодаря этой системе вы сумеете значительно уменьшить количество сложных, длительных и непродуктивных действий по переналадке оборудования, а то и вовсе избавитесь от них, что, несомненно, не только облегчит лично вашу работу, но и сделает вашу компанию более конкурентоспособной.

Цели внедрения SMED

• Снизить простои оборудования;
• Сократить размеры производственных партий;
• Сократить запасы незавершенного производства – межоперационные запасы деталей, материалов, полуфабрикатов;
• Расширить ассортимент продукции

Внешние операции переналадки

Внешние операции – операции, которые могут выполняться в то время, пока станок работает
Примеры:

• Получить штамп или инструмент со склада;
• Транспортировка до станка;
• Подобрать и отсортировать болты крепления пресс-формы
• Оформить документы на партию

Внутренние операции переналадки

Внутренние операции – операции, которые можно выполнять только пока станок остановлен (выключен)
Примеры:

• Снять резец;
• Закрепить штамп;
• Затянуть гайку, которая крепит оснастку;
• Заменить пресс-форму.

Этапы традиционной переналадки оборудования

Анализ процесса переналадки: Хронометраж процесса переналадки, видеозапись переналадки.

Зачем нужны хронометраж и видеозапись:

• Установить самые длительные и трудоемкие операции;
• Увидеть, какой инструмент используется;
• Увидеть, чего не хватает;
• Увидеть, что не было подготовлено;
• Определить, что можно сделать лучше, быстрее, проще
• Не для наказания операторов;
• Не для оценки загруженности операторов работой

Видеозапись переналадки:

• Снимать не лицо человека, а то, что он делает – снимать его руки;
• Не стоять на месте, а передвигаться вместе с наладчиком;
• Когда наладчик работает с инструментом, надо снимать, какой используется инструмент, и как он используется;
• Если на видеокамере есть возможность установить таймер в кадре – его надо включить, тогда при просмотре и анализе можно использовать показания таймера;
• Если наладчиков несколько – надо использовать несколько видеокамер. Если есть только одна видеокамера – она должна следовать за самым квалифицированным наладчиком;
• Оператор видеокамеры не должен заходить в опасную зону

Как сокращать время выполнения операций?

• Определить, является операция внешней или внутренней;
• Определить, почему внешняя операция выполняется как внутренняя;
• Выполнять все внешние операции как внешние;
• Сделать повторный хронометраж;
• Определить самые длительные и трудоемкие операции;
• Сократить время самых длительных и трудоемких операций

• Оптимизация транспортировки деталей и инструментов

Как можно сократить время выполнения операций?

• Применение контрольных листов;
• Проведение функциональных проверок;
• Использование вспомогательной оснастки;
• Внедрение параллельных операций;
• Использование функциональных зажимов;
• Механизация

Долгое время считалось, что эффективная работа предприятия предполагает максимально возможную загрузку оборудования, т.е. длительное время работы оборудования после каждой переналадки. Для этого производство строилось таким образом, чтобы количество переналадок было минимальным, а партии запуска, соответственно, крупными. Это вызывало накопление огромного количества товарно-материальных запасов на всех стадиях технологических процессов, что характерно для массового производства. Ситуация изменилась, когда компания TOYOTA разработала иную концепцию организации производства (бережливое производство). Результатом борьбы с производственными издержками, в компании TOYOTA, стала работа малыми партиями, проходящими по всем стадиям технологических процессов с применением «тянущей» системы поставки (системы kanban). Это позволило уменьшить площади для складирования внутри предприятия, значительно увеличить оборотные фонды за счет уменьшения запасов незавершённого производства и получить множество других конкурентных преимуществ.

Для организации производства малыми партиями необходимо производить частые переналадки оборудования, поэтому для любого предприятия, стремящегося повысить свою рентабельность, снизить себестоимость продукции и вывести в оборотные фонды максимум денежных средств, становится жизненно необходимо уменьшать время переналадки оборудования. Для этой цели была разработана методика уменьшения времени переналадки оборудования под названием SMED.

2. Какие выгоды от SMED?

Выгоды, которые можно извлечь, уменьшая время переналадки оборудования:

1. Уменьшение товароматериальных запасов. При работе крупными партиями детали, лежащие без движения и ждущие своей очереди на дальнейшую обработку или сборку, представляют собой «мёртвые» деньги для предприятия, которые можно вывести в оборотные фонды (оживить).
2. Как следствие уменьшения товароматериальных запасов - освобождение площадей. Освобождённые площади можно использовать: для перемонтажей оборудования при выстраивании производственных потоков с целью уменьшения перемещения деталей и ликвидации межоперационных запасов, для расширения производства или для сдачи в аренду.
3. Улучшение показателей качества. При работе малыми партиями и частых переналадках уменьшается процент брака, так как более частые переналадки - это более частые настройки на заданные параметры.

3. В чем сущность процесса переналадки?

Процесс переналадки представляет собой последовательность действий, состоящих из элементов и переходов, выполняемых для настройки оборудования после выпуска одного вида изделий на выпуск другого.

Различают внутреннюю и внешнюю переналадку.

Внутренняя переналадка состоит из работ, которые невозможно выполнить без остановки переналаживаемого оборудования.

Внешняя переналадка представляет собой работы, которые необходимо выполнить для осуществления переналадки, но которые можно выполнять, не останавливая переналаживаемое оборудование (т.е. выполняемые параллельно, во время производства изделий).

4. Как внедрить SMED?

5 шагов к внедрению SMED:

1. Создание рабочей группы.

Наиболее эффективно задачу снижения времени переналадки оборудования решают рабочие группы в составе:

• специалист от производства - руководитель группы;
• специалист по развитию производственной системы - методический руководитель группы;
• специалист от главного технолога;
• специалист от сервисной службы;
• и т.д.

Лидер группы ставит перед остальными участниками проекта конкретные, измеримые цели.

2. Описание процесса переналадки.

Группа выходит на производственную площадку (Gemba) и первоначально описывает текущее состояние, разбивая процесс на составляющие его элементы и переходы. Далее проводится хронометраж и параллельно - выявление проблем, влияющих на безопасность и время выполнения элементов.

3. Разделение внутренней и внешней переналадки, преобразование внутренней во внешнюю.

Группа определяет, какие элементы относятся к внутренней переналадке, а какие выполняются без остановки оборудования. Составляется список необходимого для осуществления переналадки технологического оснащения. Проводится анализ собираемых данных (по переналадкам на разные виды изделий) и определяется возможность выполнения элементов внутренней переналадки без остановки оборудования (преобразование внутренней переналадки во внешнюю).

4. Сокращение внутренней переналадки.

Рассматривается возможность объединения и сокращения отдельных элементов внутренней переналадки.

5. Сокращение внешней переналадки.

Рассматривается возможность объединения и сокращения элементов внешней переналадки.
Для достижения наилучшего результата на всех этапах внедрения системы SMED рекомендуется проводить «мозговой штурм» проблем: группа в полном составе собирается после каждой переналадки, проблемы, обнаруженные каждым членом группы зачитываются поочерёдно, вырабатываемые варианты решений каждой проблемы записываются, из них выбираются наиболее эффективные и малозатратные. Далее лидер группы определяет, кто из участников группы и какие предложения будет курировать и реализовывать.

Введение

Современные компании постоянно развиваются, стараются усовершенствовать продукция, производство. Это дает значительное конкурентное преимущество, увеличения доли клиентов и увеличения прибыли. Основной задачей компаний является сокращение материальных и нематериальных затрат, для увеличения времени производства, а вследствие количества выпускаемой продукции. Существует множество методов сокращения издержек. Одним из методов, применяемых в компаниях, является быстрая переналадка оборудования SMED. Целью работы является: Изучение метода быстрой переналадки оборудования.

· Изучение теоретического материала по данной теме

· Анализ применения на практике метода быстрой переналадки оборудования

· Формулировка выводов

Быстрая переналадка оборудования

Быстрая переналадка оборудования - это концепция организации процесса переналадки/переоснастки оборудования, позволяющая значительно сократить затраты времени при переналадке оборудования.

Концепция зародилась в Японии в 1950 г. на машиностроительных заводах, автором концепции является Сигео Синго, который разрабатывал данную концепцию в течение 20 лет (1950 -1970 гг.).

Предполагая, что любую переналадку можно осуществить в течение 10 минут, он назвал свою концепцию SMED.

Основная цель применения данного инструмента - максимальное снижение размера партии, изготавливаемого между переналадками.

Система SMED применяется

1. Для смены ассортимента продукции,

2. Для быстрой переналадки производственных линий,

3. Для сокращения производственных простоев и повышения гибкости производственного процесса.

В основе инструмента лежит принципиальное разделение действий, совершаемых при переналадке на внутренние и внешние:

· Внутренняя наладка - часть операций процесса переналадки, которые выполняются при остановленном оборудовании, подлежащем наладке.

· Внешняя переналадка - часть операций процесса переналадки, которые выполняются во время изготовления годных изделий на оборудовании, подлежащем наладке.

Реализация системы SMED включает:

1. Тщательное изучение и анализ фактических условий на рабочем месте. Проводится хронометраж всего процесса переналадки (с момента завершения производства изделия «А» до начала изготовления изделия «В»), регистрируются все действия в мельчайших подробностях (взял, закрепил, перешёл и т.п.). Рекомендуется снимать текущий процесс переналадки на видео для удобства проведения последующего анализа.

2. Разделение действий на внутреннюю и внешнюю переналадку. На этом шаге производится анализ: все зафиксированные действия классифицируются на внутренние и внешние, а также на те, которые нужно обязательно сделать до остановки оборудования, во время остановки и после неё.

3. Преобразование (где это возможно) внутренних действий по переналадке во внешние. Продолжается анализ, выделяются те действия, которые можно выполнить без остановки оборудования (предварительная сборка, корректировка, разогрев, подготовка инструмента, оснастки и т.п.)

4. Упрощение и упорядочение всех элементарных внутренних и внешних операций переналадки на основе их подробного анализа. Выработка решений, позволяющих ликвидировать корректировки, настройки, выполнение упрощённых фиксаций, организация параллельного выполнения работ и т.п. На этом шаге может потребоваться изменение конструкции оснастки и приспособлений, что может потребовать значительных вложений средств. Также выработка решений по улучшению логистики (подвоза оснастки, приспособлений, инструмента и т.п.), улучшению обслуживания, сокращению передвижений и т.п.

5. Документирование новых процедур и действий. Разработка карты усовершенствования операций.

В случае необходимости (если переналадка занимает более 10 минут) повторение всех действий снова.

Таким образом, путём простого логического анализа, даже если не вкладывать средства в изменение конструкции или изготовление приспособлений (крепежей и т.п.), в любом процессе переналадки можно обнаружить огромный потенциал для улучшений.

Даже проведение простейшего анализа с максимальным переводом внутренних работ во внешние и стандартизацией результата помогает существенно сократить время переналадки и стабилизировать процесс.

Несмотря на существующий миф о том, что внедрение данного инструмента не требует абсолютно никаких затрат, он по праву является наиболее затратным, так как значительная часть потенциала сокращения времени переналадки реализуется изменением конструкции (крепежей, приспособлений и т.д.), т.е. после вложения определённых средств.

Результатом проведённого анализа и принятых решений должен являться стандарт переналадки, чётко регламентирующий последовательность действий, параметры настройки и запуска, необходимое время и средства для её осуществления (инструмент, оснастка и т.п.). Разумеется, стандарт выполнения переналадки должен поддерживаться руководителями, т.е. руководители должны убедиться, что ничто не мешает следовать стандарту и контролировать его соблюдение.

Основные моменты, на которые следует обратить внимание, применяя описываемый инструмент:

· Определение чётких целей и требуемого результата работы. Частые ошибки - улучшение ради улучшения либо затраты времени и средств ради сокращения нескольких часов работы наладчика. Необходимо помнить про основную цель инструмента и ясно представлять требуемый результат перед началом работ.

· Оценка целесообразности. Во время стадии анализа становится ясно, какой потенциал можно высвободить в результате работ (на сколько сократится переналадка), а также какие вложения для этого потребуются. Нужно убедиться в том, что требуемые вложения целесообразны путём сопоставления эффекта от быстрой переналадки и планируемых затрат.

· Обучение и правильное последовательное следование каждому шагу. Необходимо убедиться в том, что команда чётко понимает последовательность выполняемых шагов, не стоит пропускать какой-либо шаг или сокращать его.

· Стандартизация результата завершает любое улучшение. Результат должен быть стандартизован, а стандарт понятен и точен.

· Формирование привычек и контроль над соблюдением стандарта. Руководители должны контролировать стандарт, а работники ему следовать.

Результатами работ с применением SMED должны являться:

1. Стандартизованная оптимальная последовательность действий при выполнении переналадки, включающая подготовительные работы, непосредственно смену оснастки (инструмента).

2. Стандартизованное время выполнения переналадки.

3. Стандартизованные места и способы подвоза оснастки и выполнения внешних операций.

4. Снижение и стандартизация размера партии и уровня запасов изделий в результате увеличения количества переналадок.

Быстрая переналадка обеспечивает гибкость производства и позволяет сократить потери, связанные с:

· перепроизводством;

· избыточными запасами;

· простоями оборудования и операторов.

Данный метод, как и любой другой, имеет свои достоинства и недостатки.

Достоинства: Сокращение времени простоя оборудования, минимизация запасов, ориентация на производство малыми сериями или под заказ, быстрая адаптация к изменениям спроса.

Недостатки: Требует долгосрочной дисциплины и значительных управленческих навыков в области перемен.

Частота и длительность пробных прогонов и корректировки зависит от квалификации инженера-наладчика.

Бережливое производство (Lean) — одна из «долгоиграющих» концепций управления отдельными проектами и предприятиями. Её основы были заложены в первой половине XX ст. крупнейшим автомобильным предприятием того времени — Toyota. А SMED один из инструментов такого подхода к проектному менеджменту.

В рамках lean-production функционирует десяток методов и инструментов , которые в комплексе с позволяют достичь высокой эффективности рабочего процесса.

Бережливое производство в той или иной форме используется в международных (Oriflame Cosmetics, Toyota) и национальных (украинские «УПЭК», «ТБМ») компаниях.

История бережливого производства

Противостояние — вот настоящий двигатель прогресса. Благодаря негласной борьбе между двумя автогигантами, Ford и Toyota, были заложены основы lean production.

В 1913 году Генри Форд создал первую в мире модель производственного потока. Обрабатываемое изделие передвигалось по конвейеру от одного рабочего процесса к другому, и в итоге превращалось в Ford Model T , вошедший в десятку автомобилей, изменивших мир по версии журнала Forbes. Использование автоматизации снизило себестоимость машины и позволило обеспечить серийный миллионный выпуск.

Тем не менее, у модели организации производства Форда было ровно два недостатка:

1. отсутствие разнообразия продукции — заводы были заточены на выпуск одной модели в одном цветовом решении и спецификации.
2. ограниченность пропускной способности — серийное производство требовало непрерывного выпуска изделий, и чем сильнее росли объемы, тем больше становились задержки между отправкой изделия на следующий рабочий процесс.

Спустя 26 лет после выпуска Model T в продажу, в Японии провели перепрофилирование Toyota.Вместо текстиля концерн стал выпускать автомобили. Основатель Toyota Motor Corp, Киширо Тойдода главным в борьбе за качество определил детальное изучение каждой стадии производственного процесса . Отчасти благодаря этому компании удалось выиграть первый тендер в 1936 г. на производство грузовиков.

Развить идею до крепкой концепции помешала Вторая мировая война. Toyota нуждалась в кардинально новом решении , так как послевоенная экономика Японии пребывала в катастрофическом положении. Около 40% национальных промышленных заводов и инфраструктуры были разрушены, и уровень производства упал до значений начала 30-ых гг.

Тайити Оно, ставший директором Toyota в 1950 г., решил позаимствовать опыт США. В штатах он и познакомился с одним из чудес «американской мечты» — супермаркетами, в которых запасы пополнялись по мере необходимости. Посетил директор и заводы Генри Форда. По возвращению на родину Тайити Оно вместе с Сигео Синго решили поставить во главу угла стратегию (производство согласно реальному спросу) , а не выталкивания (производство — на планируемых объемах продаж).

Комплекс методов реализации стратегии получил название Toyota Production System — TPS, и стал прообразом Production. Само понятие «бережливое производство» ввела в обиход Машина, которая изменила мир Дж. Вумека и Д. Джонса .

Методы бережливого производства

SMED, о котором пойдёт речь сегодня, важный, но не единственный инструмент воплощения бережливого производства.

В концепции Lean Manufactoring выделяют такие методы:

• поток единичных изделий (single-peace flow) — за одну единицу времени производится и перемещается только одно изделие. Среди явных преимуществ — устранение проблемы многозадачности, выравнивание нагрузки на мощности и гибкость производства.
• — система-реализация принципа «точно в срок». К плюсам относятся: прозрачность и понятность процесса разработки для команды проекта, стимулирование инициативы каждого работника, выполнение задач в срок.
• — концепция управления и обслуживания производственного оборудования. Без этого метода невозможно представить бережливое производство.
• Система 5S — система организации рабочего места. Согласно А. Пырьеву комфортным является минимум в 9 квадратных метров рабочего пространства на одного человека. По его же исследованиям, использование офисов с открытой планировкой (персональные рабочие столы на большом пространстве) наименее эффективно с точки зрения удовлетворённости работников и производительности труда.
• быстрая переналадка (SMED) — от английского «Single Minute Exchange of Dies » — «быстрая замена штампов». Позволяет быстрее переключаться между стадиями производственного процесса, а значит уменьшать финансовые и временные затраты на создание и хранение продукции.
• — философия, которая фокусируется на непрерывном совершенствовании процессов производства, разработки, вспомогательных бизнес-процессов и управления. В основе — 5 элементов: аккуратность, порядок, чистота, стандартизирование, дисциплина.
• («защита от ошибок») — или «бака-ёкэ» («защита от дурака»). Подразумевает защиту техники, инструментов, изделий на разных этапах процесса, ПО и т.п. от очевидно неверных действий человека при взаимодействии с этими предметами.

Пожалуй, вся упаковка техники в современности изготавливается по принципу пока-ёкэ. Под каждый элемент есть конкретный слот, и ошибиться в размещении невозможно.

Создание SMED

Как и концепция бережливого производства, SMED стала результатом коллаборации исследователей и производителей на протяжении XX века.

Быстрые переналадки - это один из очень эффективных способов сокращения плановых простоев и повышения гибкости производственных линий.

Этот инструмент активно используется менеджерами в Компании. Он нацелен на сокращение затрат и на увеличение производительности труда. Длительная обработка одной крупной партии менее эффективна, чем обработка нескольких небольших партий. Большие партии требуют больших запасов. Большие запасы замораживают большие суммы денег и заставляют заказчиков дольше ждать. Тем самым большие партии снижают коэффициент рентабельности инвестиций (ROI). Однако наиболее ценен этот инструмент в ускорении отгрузок клиенту.

Хотя изначально система быстрой переналадки создавалась для того, чтобы оптимизировать работы по замене штампов, базовые принципы быстрой переналадки оказались вполне применимы для решения задачи, как сократить время переналадки и профилактического обслуживания на производстве и даже в сфере услуг.

Всерьез быстрой переналадкой занялись на заводе Шинглас в начале 2007 года. Собрали команду на практический пятидневный штурм-прорыв (более подробное описание техники проведения в разделе «Непрерывное улучшение»). Никто не верил тогда, что можно переходить по цвету с остановкой в 1-2 минуты или вообще без остановок, а сегодняшние 14 минут перехода по форме нарезки против 114 в 2007 году вообще казались невероятными. Приходилось «разбивать бетон» в головах людей, чтобы освободить сознание от стереотипов и заставить поверить в свои силы.

Получив необходимую информацию, отправились на производство, чтобы увидеть всё своими глазами. Помимо наблюдения, использовали фото и видеосъемку, проводили хронометраж всех операций, записывали их последовательность, обращали внимание на параллельные операции, количество операторов, задействованных в процессе, используемый инструмент, старались не упустить ни одной детали.

Рисунок 1. Анализ производственного процесса на заводе Шинглас

Наша задача была понять, на что же тратится все время. Для ответа на этот вопрос нужно было провести тщательный хронометраж фактического процесса переналадки и разделить процессы внешней и внутренней переналадки. Действия, которые выполняются только при отключенном оборудовании, называются внутренней переналадкой, прочие же операции могут осуществляться до и после фактической переналадки, они не требуют работы производственной линии. Это внешние операции.

При анализе записанных нами при наблюдении действий, стало понятно, что многие операции можно производить, пока оборудование все еще работает, для них не требуется остановка.

Так, первым шагом к резкому сокращению общего времени переналадки стал перевод множества действий из категории внутренней переналадки в категорию внешней. Эти первичные меры по улучшениям не были сильно затратными, но осуществить их было очень сложно, нужно было преодолеть многолетние привычки и сопротивление переменам. Когда большинство бывших внутренних операций перевели во внешние, приступили к следующему шагу - сокращение времени на оставшиеся внутренние операции.

Рисунок 2. Этапы штурм-прорыва ТЕХНОНИКОЛЬ

Во время проведения штурм-прорыва мы собрали вместе представителей ремонтной службы, операторов, сотрудников ОТК, были и сотрудники бухгалтерии. Пригласили принять участие в команде представителей другого завода Компании, производящего совсем другой продукт.

Рисунок 3. Команда штурм-прорыва на заводе Шинглас

У всех возникло множество идей по сокращению времени переналадки и рационализации процесса. Очень важно было при проведении мозгового штурма предоставить возможность всем участникам выдвигать самые разные предложения, даже невероятные. Некоторые из предложенных мер:

Рисунок 4. Фрагмент предложенных мероприятий на первом штурм-прорыве для сокращения времени переналадки на заводе Шинглас

Во время штурм-прорыва был заведен механизм совершенствования процесса переналадки, который длится на заводе до сих пор:

Рисунок 5. Сокращение времени переналадок на заводе Шинглас Компании ТЕХНОНИКОЛЬ

Кто бы мог подумать в 2007 году, что мы будем переходить по цвету в большинстве случаев вообще без остановки производственной линии?! А менять валы с ножами для резки меньше чем за 5 минут?! Ведь некоторые переходы на другой вид продукции восемь лет назад длились больше 12 часов! Быстрые переналадки - это фантастический инструмент организации производства, который лишний раз доказывает, что нет предела совершенству и возможностям. Главное, искать возможности, а не причины, почему что-то невозможно.