基于 SMED 的生产现场管理模式探索及实践

姚玉东

摘 要：近年来，随着我所科研生产任务量的不断增加，多品种小批量的产品特点越来越明显。因此，结合精益生产理论，分析现场生产过程中的现状及存在的问题，以采用 SMED（Single Minute Exchange of Die）在数控加工快速换产应用实践为切入点，探索生产现场管理模式，推进管理规范化标准化，从而不断提升现场生产效率。

关键词：多品种小批量;SMED;生产现场管理模式;规范化标准化

1.  引言

精益生产是当前制造业中一种有效的生产管理模式，它的核心思想就是消除流程中一切没有价值的活动和浪费、持续地降低运营成本、提高产品质量等。近几年，精益生产在我所的应用研究也在不断深入，努力达到降本增效、快速交付，满足用户定制化需求;与此同时，科研院所多品种、小批量的生产特点决定了生产管理复杂，多产品之间任务计划协调困难，对资源的竞争情况复杂，加工过程能力需求的不确定性，生产过程干扰因素多，结合精益生产理论，采用 SMED 方法，能有效解决这些问题，实现生产现场快速换产效率提高[1]。

2.  SMED简介

SMED（Single Minute Exchange of Die）是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应能力的技术，由日本新乡重夫先生首先提出，该快速和有效的切换方法，被广泛应用到很多国家的很多行业，极大地提高生产效率，降低了运作成本。

3.  SMED基本步骤

SMED 的核心思想是缩短作业转换的时间，基本要点主要是：区分“内变换操作”和“外变换操作”。“内变换操作”是指只能在设备停止运行后方可进行的操作;“外变换操作”是指那些能够在设备运行过程中进行的操作;减少“内变换操作”，要求尽可能地把内变换操作转變为外变换操作，这是SMED 的核心。内变换时间占用停机时间，因此要缩短整个换装调整时间，最关键的是区分内、外变换操作并采用必要的技术手段把内变换操作减少到最低限度[2]。在全面记录梳理作业要素的基础上，SMED 主要有三大基本步骤：1、区分内换产和外换产作业内容;2、将内换产转换为外换产作业;3、优化内外换产准备作业时间[3]。

4.  SMED应用实践

区分内换产和外换产作业内容以数控加工工序为例，按表1记录某数控设备操作人员加工过程作业内容、所用时间等要素的基础上，区分出内换产、外换产作业内容;

经过数周统计，该作业换产平均时长约为115分钟;其中内换产作业内容主要包括取待加工零件和图纸、找装密封圈胶条、螺钉、压板等辅助工具等，外换产作业内容主要包括传程序（DNC—机床）、6s 清理等。

（1） 将内换产转换为外换产作业

应用 SMED 方法，开展数控加工过程优化，将内换产作业转换为外换产作业;将加工准备作业内容，包括取待加工零件和图纸、找装密封圈胶条、螺钉、压板等辅助工具等转换为外换产作业，从而减少换产时间。

（2） 优化内外换产准备作业时间

通过完善《零件加工操作规范》、《刀具刃磨方法》、《高质量表面控制数控编程规范》、《生产现场线边库建设作业流程》等，将生产加工作业内容拆分为技能要素，基于每类要素的技能掌握能力进行技能人员能力提升培养工作，形成技能人才培养办法等作业标准，同时梳理我所虎钳加工和吸盘加工两种方式下加工流程和辅助工具清单，从优化数控程序、减少辅助时间两个方面进行设备效率提升改进。

经过数月的统计改进，换产平均时长约为90分钟，较改善前换产时间缩短了22.00%左右，较大提高了设备利用率，减少了设备停机等待的时间，同时人员作业水平得到较好培养，产线的柔性及产能得到提升。

如图1生产现场管理图所示，基于 SMED 技术在数控加工快速换产应用实践为切入点，结合生产现场管理4M1E 原则，以生产现场计划、质量、综合管理激励为牵引，以技能人员培养、作业标准化为两个抓手，逐步实现工种内到工种间整流，实现产能提升快速生产，通过“点—线—面”管理改进，不断推进生产现场管理规范化标准化;通过 PDCA 管理优化，细化生产现场计划、质量、综合管理激励，明确生产班组、个人计划任务、质量要求等作业内容，激励形成正向引导，助力一线班组建设，以此形成生产现场良性发展管理模式。

5.  结论

本文采用 SMED 方法实现数控加工设备的快速换产，将内换产转变为外换产，优化内外换产准备作业时间，通过技能人才培养、作业标准化等措施逐步改进，实现生产现场设备利用率提升，为后续生产线产能再提升提供有力条件。基于 SMED 改进方法，结合生产现场4M1E 管理要素，推进生产现场标准化规范化管理，确保人、机、料、法、环各环节有序开展。

参考文献：

[1]李创.多品种小批量环境下基于均衡生产的控制方法研究与应用[D].重庆： 重庆大学，2011.

[2]王卫刚， 周炳海.快速换模技术的实践研究 [J]. 机床与液压.2007（5）.

[3]兰孝水，李文娟.精益生产线如何快速换产 [J]. 汽车实用技术.2010（04）.