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SMED快速换模的诞生与应用(新乡重夫自述) 发布时间:2020-12-24         浏览:

SMED的全称是“六十秒即时换模”(Single Minute Exchange of Die),是在50年代初期日本丰田汽车公司摸索的一套应对多批少量、降低库存、提高生产系统快速反映能力的有用技术。这一方法是由日本的新乡重夫先生(Shigeo Shingo)首创的,并在众多企业实施论证过。Single的意思是小于10分钟(Minutes),在他领导的多个案例当中,换型时间 甚至被降到了十分钟以下,因此这种快速换型方法被冠名为“单位分钟快速切换”。

而新乡重夫又是如何从发现到完善这个方法的呢?其一共经历了三个主要阶段。

 

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以下为新乡重夫自述

 

01

第一阶段——问题的发现

1950年,我为了工厂改善工作,拜访了广岛市东洋工业公司。当时的第一个课题是“改善冲压机的作业”,“三台大型的冲压机,800t、750t、300t的产能不足而成为瓶颈”。

于是我前往现场观察,对冲压课长提出了“希望对这三台冲压机做一个星期的稼动分析”。也就是说我提出了“用记录表详细地记录操作员的作业”的希望。

但课长立刻拒绝,“没有必要吧!

我反问:“为什么?

课长回答说:“我已经安排了技术最好、最认真的操作员来操作这三台冲压机了,这其中应该没有浪费的作业。而且,已经三班制运转了,所以除了增加冲压机之外,别无对策。因此我向上司提案增购冲压机,但被拒绝了。

接着我又作了如下建议性的回答:“好吧!我可以了解你的处境,但总之请让我作稼动分析,结果如果必须增加冲压机的话,我也将向管理层建议增加设备。

课长这才接受了我调查的建议。我开始进行“800t”冲压机操作员的 ,第二天正好必须“更换模具”。发现操作员A开始左顾右盼地在工厂里跑来跑去。为了不让他消失在我的视线范围,我拿着作业观测板追着他。我问他:“A先生,有什么问题吗?

他说道:“噢!有一支模具的锁紧螺栓不见了,我正在找它。我确定是将它放在工具柜上,但现在却找不到。

那么,等他找到之后,就一定会回到冲压机来,于是我说:“我会在冲压机这里等你”。

“是的,请在那里等。

于是我在冲压机边坐下等待。但A先生好久还是没有回来。大约在1小时之后,A先生挥着汗,小跑步地回到冲压机。

我问道:“噢!幸好你找到了,在什么地方啊?

A先生边擦汗边回答:“我找遍了所有的地方,但仍找不到。我确定我是放在那个柜子上,但没有办法,只好从旁边的冲压机拿了一根螺栓,把它切短了,并再绞牙,所以才这么晚回来。

我边安慰他没有关系,边想着:“当然,将螺栓切短了,对这台冲压机是合适的,但当下一回旁边的冲压机要换模时,怎么办呢?”我开始担心起来。

之后,又开始继续去找其他工具,或修补模具,几乎费了一天才把模具换好。

于是我问道:“以往都像这样在换模吗?

A先生回答说:“是的,大概都得花上这样的时间。

然后我根据分析结果发现,“实际上,冲压成型的主体作业只有3%,换模作业与作业、车间宽放合计就有‘67%’”。

此时,我突然认识到下列事情:

“换模是由‘内部换模’,也就是‘必须停机才能换模的部分’,与‘外部换模’,也就是‘可在机械运转时,先行或是延后作业的部分’所组成。”于是转化成了“内部换模”与“外部换模”的说法。

我们必须清楚地认识到要区分出“内部换模与外部换模”:

“外部换模”一定要在机械运转中实施

只有“内部换模”才要在机械停止时实施

之后,我就是根据以上的想法,进行更换模具与工具的改善。结果是,与以往比较,内部换模的时间可以缩短到1/2〜2/3。

 

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02

 

第二阶段——解决方案与SMED雏形

在1957年,我访问了三菱重工的广岛造船厂一个星期。课题是增加“大型单臂式龙门刨床”的产能,因为它是切削柴油引擎机床的瓶颈。

我到现场去调查,他们是用龙门刨床切削超过10吨的引擎机床的工作台,但更换机床时非常麻烦,结果刨床实际在切削加工或是净稼动比率是在50%以下。于是我与非常能干的工厂长—冈崎松三先生一起商量各种方案,最终得到以下的结论:

“就是这样!‘配备另一台预备的刨床工作台,刨床对机床加工时,在预备的工作台上准备另一台要加工的机床’”,于是就可以将预先固定好机床的工作台直接更换。

立即装备好预备的刨床工作台,在刨床的外面进行下一台机床的准备,结果和以往的流程比较,刨床的产能提高到以往的两倍。

在试验成功的晚上,我和冈崎松三先生小酌:“真是一个很棒的‘作业改善’。”关注百家管理,领取管理资料。

现在回想起来,这正是“将‘内部换模’转化成‘外部换模’”

当时如果我能领悟到“并非单纯的作业改善”,而是“思想上的改变”的话,我们的“快速换模SMED系统”一定可以提早13年诞生,这是我的一大遗憾。

我必须得承认,当时的我窝在宿舍的床上,看着电脑屏幕眼泪哗哗的流。

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03

第三个阶段——SMED的诞生与应用

1970年,我访问丰田汽车本社工厂的车身工厂,杉浦经理告诉我下列的问题:

“目前我们需花4小时作1000t Scheoler冲压机的换模,但德国的大众公司却只花了2小时,因此上级指示我立刻进行改善。

我提出了以下的两个建议为目标:

明确地区分“内部换模”与“外部换模”;

分别改善“内部换模”与“外部换模”的方法。

接着,花了将近半年时间,终于成功地将换模时间缩短到了惊人的1.5小时,我们俩人对此非常满意。几个月之后,我又访问该工厂时,杉浦经理又对我说:

“老师,又有大事了。上级又有了新指示:现在请将换模时间缩短到3分钟以内。

我当场愣在那里:“噢!3分钟⋯⋯那将非常困难。

但在那当下,我灵光一现:“将‘内部换模’转化成‘外部换模’的话⋯⋯”

也许是在我头脑的深处的潜意识里,一直存在着“三菱重工广岛造船厂的换模改善”,有此想法的瞬间,所谓“快速换模系统SMED”的想法逐渐浮现。

一边说着“这么办如何?”一边立刻在黑板上用粉笔写下“快速换模系统的8点想法”。

之后,以池渕课长和太田工长为中心,锐意努力的结果是,几个月之后,又达成了惊人的“3分钟换模的目标”。

因为是“‘个位数’的时间,也就是在‘9分59秒’内完成换模,所以命名为单分钟换模系统(Single minute exchange of die ,SMED System)”。

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当时担任丰田汽车工业公司副社长的大野耐一先生,将这段时间的状况以“在生产现场,发挥人的智慧”为题,发表在日本能率协会于1979年6月出版的《管理杂志》中,其内容如下:

“约在10年前,我们的公司也是尽可能地在工作时间内生产越多越好,所以更换刀具或钻头被安排在中午的休息时间或是晚上下班之后来进行。

这10多年来的增产期间,虽然规定本是每加工50个就得更换刀具。但因为操作员很不喜欢更换刀具的工作,所以刀具大都被使用到某个特定时间为止。在连动的生产线(Transfer -machines)上有许多的刀具与钻头,为此需要很长的时间来更换刀具。特别是若有多轴磨床(multi-grinders)的话则需要花半天左右。如果在星期三更换刀具,整个下午可能就得停止生产,为了避免这样的情形,这工作就被安排在星期天来进行。关注百家管理,领取管理资料。

但我们应该避免这样的做法。另外保养的工作也应该在工作时间内实施,所以大家开始研究如何在非常短的时间内更换模具与工具。曾经服务于日本能率协会的新乡重夫先生倡导了快速换模系统,也就是在10分钟之内完成换模。以往是花半天更换模具与刀具,只生产了10分钟的状况。也许你会说,花了半天更换模具与刀具,为何不至少生产半天呢,那么答案将非常明显,这将生产出过多卖不出去的产品。现在我们正研究‘秒单位的换模’,说起来容易,但实际上做起来却是非常困难。但总之,我们必须缩短更换模具与工具的时间。

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如上所述,强调缩短更换模具与工具的时间,将对整个生产活动的改善带来非常大的影响。

因此,正是这“快速换模SMED系统”,在发展丰田生产方式时,具有非常重要的意义,成为其基础的方法之一。