Внутренняя переналадка. Обзор "Быстрая переналадка

Уважаемые читатели, в данной статье приведён обзор одного из наиболее популярных инструментов lean под названием SMED . Инструмент SMED (single minute exchange of die) или «быстрая переналадка », так же, как и , достаточно простой и распространённый в России. Здесь мы остановимся на целях применения инструмента и на ключевых моментах, на которые следует обратить внимание.

По определению, время переналадки – период времени между выходом последней годной детали продукта «А» и получением первой годной детали продукта «В». Суть метода заключается в сокращении общего времени, затраченного в результате перехода с одной продукции на другую (времени переналадки). Снижение времени переналадки часто считают целью метода, но это совершенно неправильно, не стоит путать цели и средства. Данный инструмент был разработан в компании Тойота для сокращения изготавливаемых продуктов между переналадками. Высокое время переналадки требовало работать большими партиями, что приводило к скоплению огромного количества запасов, повышению расходов на их обработку (перемещение, транспортировку, учёт, эксплуатацию, содержание складов и т.п.), не говоря уже о . Этот инструмент позволяет избавиться от нескольких не просто путём сокращения времени самой переналадки и увеличения загрузки наладчика, а именно через снижение размера партии и количества запасов. С точки зрения , нет смысла уменьшать время переналадки и продолжать работать крупными партиями, это трата времени и средств.

Основная цель применения данного инструмента – максимальное снижение размера партии, изготавливаемого между переналадками. Многим эта концепция покажется непривычной, но цель достигается путём увеличения количества переналадок за счёт снижения их продолжительности при постоянном доступном для переналадок времени. Другими словами, если раньше в сутки мы могли делать одну переналадку, которая занимала 1 час времени, то теперь, сократив время в 2 раза (до 30 минут), мы можем делать за тот же час уже 2 переналадки. Более подробно о расчёте партий между переналадками написано в . Отсюда уже вытекают все преимущества инструмента: снижение запасов как таковых – это сокращение инвестиций и затрат на производство, уменьшение занятых площадей, уменьшение работы, не добавляющей ценность, о которой уже говорилось, так же это снижение риска травматизма и т.д. Наряду со снижением запасов, увеличение количества переналадок ведёт к уменьшению , т.е. скорейшему высвобождению инвестируемых средств и удовлетворению потребности .

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.

Далее всё становится просто, в начальной ситуации процесс переналадки, как правило, не оптимален (не существует различия между внешней и внутренней работой, подготовительное время имеет большие вариации, отсутствует методика переналадки, не говоря уже о ). Это типичная ситуация на среднестатистических предприятиях не применявших SMED .

С такой начальной ситуации начинается отсчёт 5-и шагов SMED . Шаги применения инструмента быстрой переналадки:

1. Изучение текущей ситуации . Проводится 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 внутренних и внешних работ . 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. Перевод внутренних работ во внешние . Продолжается анализ, выделяются те действия, которые можно выполнить без остановки оборудования (предварительная сборка, корректировка, разогрев, подготовка инструмента, оснастки и т.п.)
4. Сокращение внутренних работ . 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.
5. Сокращение внешних работ . Выработка решений по улучшению логистики (подвоза оснастки, приспособлений, инструмента и т.п.), улучшению обслуживания, сокращению передвижений и т.п.

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 процесс. Несмотря на существующий миф о том, что внедрение не требует абсолютно никаких затрат, данный инструмент 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. Помните про основную цель инструмента и ясно представьте требуемый результат перед началом работ.
• Оценка целесообразности. Во время стадии анализа станет ясно, какой потенциал можно высвободить в результате работ (на сколько сократится переналадка), а также какие вложения для этого потребуются. Убедитесь, что требуемые вложения целесообразны путём сопоставления и планируемых затрат.
• Обучение и правильное последовательное следование каждому шагу также немаловажно. Убедитесь, что команда чётко понимает последовательность выполняемых шагов, не поддавайтесь соблазну пропустить какой-либо шаг или сократить его.
• Стандартизация результата завершает любое улучшение. Убедитесь, что результат стандартизован, а понятен и точен.
• Формирование и контроль над соблюдением стандарта. Убедитесь, что руководители контролируют стандарт, а работники ему следуют.

Результатами работ с применением SMED должно являться следующее:

• Стандартизованная оптимальная последовательность действий при выполнении переналадки, включающая подготовительные работы, непосредственно смену оснастки (инструмента).
• Стандартизованное время выполнения переналадки.
• Стандартизованные места и способы подвоза оснастки и выполнения внешних операций.
• Снижение и стандартизация размера партии и уровня запасов изделий в результате увеличения количества переналадок .

Удачи Вам в работе!

Статья подготовлена на основании материала из книги , 2014 г. Ф.А. Семенычев.

SMED. Быстрая переналадка
Что такое SMED:
Переналадка - процесс перехода одного станка или нескольких
связанных между собой станков (конвейер, ячейка) от
производства одного продукта (детали) к производству другого
путем замены деталей, пресс-форм, матриц, зажимных
приспособлений и т.п.
Быстрая переналадка (Single Minute Exchange of Dies,) SMED–
процесс переналадки производственного оборудования для
перехода от производства одного вида детали к другому за
максимально короткое время (до 10 минут).

Изменена конструкция регулировки закрытой высоты наружного ползуна

SMED/Быстрая переналадка (Single-Minute Exchange of Die - англ. одноминутная замена штампов) - 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.

Дальнейшее совершенствование SMED привело к появлению концепции OTED (One-Touch Exchange of Die - англ. замена штампов в одно касание) - концепция замены штампов не дольше одной минуты.

В основе методов SMED/OTED лежит открытое в 50-х годах XX в. Сигео Синго разделение процесса переналадки на два типа операций:

Внутренние операции переналадки (IED - Internal Exchange of Die) - операции, которые можно выполнить только на остановленном станке, такие как монтаж или удаление штампа.

Внешние операции переналадки (OED - Outernal Exchange of Die) - операции, которые можно выполнить, когда станок еще работает, такие, как транспортировка штампа к месту хранения и от него.

Выделяют 8 основных методов системы SMED, используемых для снижения времени переналадки:

1. Разделение внутренних и внешний операций переналадки

Необходимо четко определить, какие операции переналадки должны выполняться при остановленном станке, а какие могут выполняться при работающем станке.

2. Преобразование внутренних действий во внешние

Преобразование требует пересмотра операций с целью проверки не осталось ли среди действий отнесенных к внутренней переналадке, тех которые на самом деле являются или могут являться внешними.

3. Стандартизация функций, а не формы

Стандартизация формы штампов требует больших затрат, в то время как стандартизация функций требует только однородности деталей, необходимых для операции переналадки. Например, добавление пластины или блока к краю приспособления штампа стандартизирует размеры только этой детали и делает возможным применение одних и тех же зажимных устройство при различных наладках.

4. Применение функциональных зажимов или полное устранение крепежа

На практике наиболее часто используемое крепежное устройство - болт, но его применение порой требует очень большого времени. Например, болт с 15 витками резьбы, нужно повернуть 14 раз, прежде чем он будет действительно затянут на последнем обороте. Но нужен только последний оборот при затяжке и первый при ослаблении, остальные 13 - потерянные движения. Болты не единственный способ крепления, методы крепления в одно касание, использующие клинья, пальцы, и защелки или пружины как захватные приспособления, просто соединяющие две детали, снижают время установки до секунд.

5. Использование дополнительных приспособлений

Некоторые из задержек, связанные с регулировками при внутренней наладке, можно устранить путем использования стандартных приспособлений. Когда обрабатывается заготовка, закрепленная в одно приспособление, следующая заготовка устанавливается во второе приспособление. Когда обработка первой заготовки закончена, второе приспособление легко ставится на станок для обработки.

6. Применение параллельных операций

Если операция переналадки требует установочных операций со всех сторон станка, и если эти операции выполняет один рабочий, то много времени и сил затрачивается на хождение вокруг станка. Но когда параллельные операции выполняют два человека, время переналадки обычно снижается более чем вдвое благодаря экономиидвижений. Например, операция занимающая у одного рабочего 30 минут, у двоих займет всего 10 минут.

7. Устранение регулировок

Обычно регулировки и пробный пуск занимают 50-70% времени врутреннней наладки. Их устранение дает поразительную экономию времени. Устранение регулировки начинается с осознания того, что установка переключателей/регуляторов и регулировка две разные и самостоятельные функции. Регулировки можно ликвидировать если использовать прибор для точного поределения правильного положения конечного выключателя/регулятора. Тогда единственно необходимая операция это установка переключателя/регулятора. Безусловно, лучшая регулировка - отсутствие регулировки. Например, регулировку можно исключить полностью, когда число положений регулятора ограничено и неизменно.

8. Механизация

Механизацию следует рассматривать тогда, когда приложены все усилия по улучшению процесса переналадки всеми вышеописанными способами. Механизация существенна для замены крупных приспособлений и штампов, литейных и прессовых форм. Закрепление каких-либо деталей может производиться при использовании давления воздуха или масла. Однако, инвестиции в механизацию следует оценивать очень тщательно. При сокращении времени переналадки предыдущими способами с 2 часов до 3 минут, механизация скорее всего уменьшит это время не более чем, еще на минуту.

Стадии внедрения

SMED предусматривает прогрессивный подход к совершенствованию переналадки. При этом необходимо пройти 4 стадии:

На этой первоначальной стадии не делаются различия между внутренними и внешними действиями. Много внешних действий таких, как поиск инструментов и подготовка штампа, выполняются при остановленном станке. Это вызывает ненужное удлинение переналадки.

Это наиболее критичная стадия при внедрении SMED. Она предусматривает разделение операций внутренней и внешней наладки. Составьте контрольный листок, включив в него все узлы, условия выполнения операций и шаги, которые нужно выполнить при работающем станке. Затем проверьте функционирование всех узлов, чтобы избежать задержек при внутренней наладке. Наконец, нужно исследовать и внедрить наиболее эффективный способ транспортировки штампов и других частей при работе станка.

Проанализируйте текущий процесс переналадки, чтобы определить, можно ли какое-либо из внутренних действий преобразовать во внешние. Например, разогрев литейной формы, когда станок еще работает, устраняет необходимость разогрева формы во время остановки станка.

Изучите операции внутренней и внешней наладки с целью выявления дополнительных возможностей для улучшений. Рассмотрите возможности исключения регулировок и изменения методов крепления.

За долгие годы из нескольких сотен усовершенствований SMED наиболее результативными оказались:

четкое разделение внутренней и внешней переналадки

по возможности полное преобразование внутренней наладки во внешнюю

устранение регулировок

осуществление крепления без винтов

Многие производители уверены: длительная обработка одной крупной партии более эффективна, чем обработка нескольких небольших партий, так как в последнем случае требуется частая переналадка. Однако лидеры отрасли поняли, что верно как раз обратное. 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)!

ПРИМЕР : Всерьез быстрой переналадкой занялись на заводе Шинглас в начале 2007 года. Собрали команду на практический пятидневный семинар Кайдзен, его еще называют штурм-прорывом (описан в разделе 14). 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 2007г. вообще казались невероятными. Однако сумели разбить бетон в головах людей, освободить сознание от стереотипов и заставить поверить в свои силы.

Получив необходимую информацию, отправились в гемба, чтобы увидеть всё своими глазами. Помимо наблюдения, проводили хронометраж всех операций, записывали их последовательность, обращали внимание на параллельные операции, старались не упустить ни одной детали.

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 требовалась 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 рационализации 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.

Во время проведения штурм-прорыва мы собрали вместе представителей ремонтной службы, операторов, сотрудников ОТК. Пригласили принять участие в команде представителей завода Технофлекс.

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

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

Очень хорошо и подробно о переналадке написано в книге Сигео Синго «Быстрая переналадка: Революционная технология оптимизации производства» (Sigeo Singo A Revolution in Manufacturing: The SMED System). Синго считает, что нужно стремиться к произведению переналадки за девять и менее минут, то есть, чтобы время переналадки в минутах выражалось одним числом (single minute).

Сократить время переналадки можно многими способами. Установку и снятие переналаживаемого оборудования можно ускорить, применяя столы с роликами или конвейеры. Также для установки и снятия оснастки может быть приспособлено уже имеющееся подающее оборудование.

Вместо винтов возможно использование гидравлических зажимов наряду с направляющими и упорами для выверки. Штуцеры можно свести вместе, а шланги - соединить с помощью коллектора, чтобы сократить количество подключений и отключений. Установочные винты, требующие специального инструмента, можно заменить на круглые ручки и защелки для быстрого затягивания вручную. Ниже на рисунке приведены примеры функциональных зажимных устройств:

На большинстве предприятий операции с переналаживаемым оборудованием, инструментом и документацией могут быть рационализированы. При помощи ярлычков и визуального контроля оборудование для переналадки и инструменты следует рассортировать и классифицировать по следующим категориям: рабочие, сломанные и подлежащие переделке. В соответствии с классификацией инструменты и документация должны иметь свои постоянные, четко размеченные места хранения, на которые они должны возвращаться после каждого использования. Такое применение системы 5S сделает процесс переналадки менее напряженным для всех его участников.

§ Сделайте видеосъемку процесса и составьте список осуществляемых шагов.

§ Составьте список применяемых в процессе инструментов, штампов, пресс-форм, оснастки и т.д.

§ Решите, где должен располагаться инструмент и другое оборудование перед переналадкой.

§ Определите число мест для расположения необходимого оборудования и сделайте разметку.

§ Установите для каждой переналадки стандартный период времени и определите, как будете его регистрировать.

§ Документируйте время выполнения переналадки и возникающие проблемы, чтобы наметить направления для дальнейшего совершенствования.

Работая над переналадками в СБЕ МИ, в том числе с использованием методов, перечисленных выше, удалось сократить время на переходы с одного вида продукции на другой, а также на замены центрифуг:

Еще один важный (некоторые специалисты считают его самым важным) принцип для сокращения времени переналадок - исключение регулировки .

Нужно понимать различие между установкой и регулировкой - двумя абсолютно разными действиями. При установке правильное положение уже установлено и регулировка не нужна. Например, если конечный выключатель установлен правильно с первого раза, его не нужно регулировать при последующих работах. В этом же примере регулировка означает перемещение конечного выключателя для нахождения правильного положения. Многие считают, что регулировка - неотъемлемая часть установки, но это не так.

Похожая информация.

Источник: "Новости в деталях. Газета поселка Новосинеглазовский", октябрь 2013г.

Благодарим Пресс-центр компании ОМК за предоставление данного материала.

- Кто занимается разработкой стандартов по переналадке и как проходит процесс внедрения?

Рабочая группа, в состав которой входят старший мастер участка, рабочий, технолог участка и нормировщик, создает стандарт - документ, который находится на рабочем месте.

Перед тем как стандартизировать переналадку, необходимо поставить конкретную цель - например, сократить длительность операции, повысить качество выполнения операции, стабилизировать время и качество. Далее рабочая группа по определенной процедуре формирует стандарт на переналадку. При этом рабочая группа должна применять средства улучшения, о которых поговорим чуть ниже. Затем проходит этап обучения рядовых сотрудников работе по стандарту. Последнее - это контроль за исполнением. На данный момент идет второй этап реализации проекта «Стандартизация операций», в рамках которого будут внедряться стандарты на ключевых операциях производственных участков.

- Как это реализуется на практике?

На участке 1.1. мы провели стандартизацию переналадки на сварочном комплексе CAB 300. По результатам наблюдений и хронометража стало ясно, что сварщик для того, чтобы сделать данную технологическую операцию, неоднократно спускался с помоста, брал оснастку, поднимал ее наверх, устанавливал, а потом еще раз повторял те же действия. Также для крепления оснастки у рабочего находились болты разного диаметра, сложности с креплением болтов и прочее. Самое оптимальное решение - расположить оснастку в шаговой доступности от оператора, организовать работу по возможности, без привлечения мостового крана. Кроме того, можно использовать унифицированные детали крепления оснастки. Например, при установке оснастки А необходим один вид болтов и гаек, при установке оснастки В - другой, при установке оснастки С - третий. Комплекты этих болтов и гаек, а также инструмента искать очень долго. При этом для всех видов оснастки можно использовать унифицированный крепеж, для которого необходим один вид инструмента.

Например, очень важна унификация оснастки, чтобы уменьшить вариативность крепления соединительных деталей трубопроводов (СДТ). Самое простое - уменьшение длины резьбы болта крепления оснастки. Например, время на закручивания одного болта - 5 минут, а если этих болтов 20 штук, получается 100 минут? При этом холостое вращение болта составляет 3 минуты, а 2 минуты на затяжку. Получается, если мы устраним холостые движения, то на затяжку 20 болтов будет уходить 40 минут. Соответственно, 60 минут сэкономили. Это простейший пример того, как можно применить улучшения при переналадках - устранить технологические и организационные потери.

- По какому принципу вы выбираете операции, к которым необходимо применить технологическую переналадку?

На заводе реализуется организационный проект «Производственный поток», в рамках которого разработаны карты потока изготовления продукции на каждом участке. Из них расчетным путем определяются операции, являющиеся узким или теоретически узким местом. Это, наглядно видно, когда на определенном этапе изготовления продукции происходит избыточное складирование полуфабрикатов. Мы определили реестр подобных операций, требующих стандартизации, сформировали график разработки стандартов, который выполняется рабочими группами и актуализируется ежемесячно.

- Как еще можно сократить время на переналадку?

Можно максимально сократить время на переналадку, вложив инвестиции и купив новое оборудование и оснастку, затратив миллионы рублей. Но можно пойти путем стандартизации - при этом мы максимально стараемся упростить процедуру без колоссальных капиталовложений. Есть третий вариант - это запустить постоянный процесс улучшения стандарта по переналадке, при этом вовлечь в эту процедуру самих рабочих, потому что только они знают все плюсы и минусы своей деятельности. При мы выяснили, что большинству людей небезразлично то, что они делают. Соответственно, узнать у них, какие есть недостатки и устранить их. Как правило, для этого требуются минимальные вложения и достигается высокий результат. В рамках проекта также запланирована данная работа по улучшению стандартов.

- Какой эффект прогнозируется от внедрения стандартов по переналадке?

Как показывают промежуточные результаты, при стандартизации переналадок на некоторых ключевых операциях возможно сократить длительность на 25-30%, а то и выше - это значит, мы можем выпускать продукции больше, соответственно, и больше зарабатывать. Мы детально описали все шаги оператора, максимально обеспечили сокращение лишних переходов и описали последовательность действий персонала, применение необходимого инструмента, разработали мероприятия по повышению производительности переналадок и прочее. Как я вижу, сейчас необходимо запустить процедуру обучения сотрудников, процесс внедрения улучшений рабочих стандартов, добиться стабильности выполнения стандартов в каждой рабочей смене.