快速换模(SMED)技巧与法则
作者：佚名来源：未知时间：2009-10-08
掌握了快速切换的思想步骤之后，所碰到的最大困难就是如何缩短内作业机外作业的动作时间。以下几个技巧及法则若能确实做到，就能达到目的了。
法则一：并行操作
所谓的平行作业就是指两个人以上共同从事切换动作。平行作业最容易马上获得缩短内作业时间的效果。又一个人慢条斯理地从事切换动作，也许需耗1小时才能完成。若能由两人共同作业，也许会在40分钟或20分钟就能完成。那么整个切换时间就由原先的1小时减为20分钟至40分钟之间。而在平行作业中所需的人工时间或许会增多、不变、减少，都不是所要考虑的重点。因为，缩短了切换的时间所获得的其他效果远大于人工成本的部分，此点是一般人较容易忽视的。在从事平行作业时，两人之间的配合动作必须演练熟练，尤需注意安全，不可因为疏忽而造成意外伤害。
法则二：双脚勿动
切换动作主要是依赖双手的动作完成，脚必须减少移动或走动的机会。所以切换时所必须使用到的道具、模具、清洁等等都必须放在专用的台车上，并且要有顺序地整理好，减少寻找的时间。模具或切换物品进出的动线也必须设计成很容易进出的方式，切换的动作顺序要合理化及标准化。
法则三：特殊道具
所谓工具就是一般用途的器具；道具则是为专门用途的而特制的器具。就像魔术师表演所用的**牌一样是经过特殊的设计的，如果到文具店买一般的**牌，那么魔术师要变出一些奇妙的魔术就会比较困难了。所以魔术师所用的器具就称为道具，而不是工具。
切换动作是要尽可能使用道具不要使用工具。因为道具可提高切换的效率，而缩短切换的时间。此外，测定的器具也要道具化，，用块规或格条来替代用量尺或仪表的读取数值测定。最重要的一点就是要设法减少道具的种类，以减少寻找、取放到局的时间。
法则四：剔除螺丝
在切换动作时，螺丝是最常见到被用来固定模具的方法。使用螺丝当然有其必要性，但是装卸螺丝的动作通常占去了很多的切换时间。如果仔细观察，还会发现，滥用螺丝的地方真是太多了。比方，本来只用四个螺丝就够了，却用到六个，拧螺丝的圈数太多，也耗费时间，。螺丝真正发挥上紧的功能只有最后一圈而已。因此，改善的最佳对策就是要消除使用螺丝的固定方式。要有与螺丝不共戴天、必欲去之而后快的心态。比方说可用插销、压杆、中介夹具、卡式插座、轴式凸轮锁定、定位板等等的方式，来取代使用螺丝固定。
法则五：一转即定
限于某些状况，仍然必须使用螺栓、螺丝时，也要设法努力减少上紧及取下螺丝的时间。要以能做到不取下螺栓、螺丝而又能达到锁定的功能为改善的目标。主要的方法可用只旋转一次即可拧紧或放松的方式。例如C字型开口垫圈，可垫在螺帽下，只需将螺帽旋松一圈之后，C型垫圈即可从开口处取下，达到完全放松的目的。上紧时反向行之，只需旋转一圈就可达到栓紧的目的。此外，如葫芦孔的方式也可达成此目的。
其次的方法就是使锁紧的部位高度固定化，过高的锁紧部位要削低至标准高度；过低的锁紧部位可加上垫块以达到标准的高度。每个模具锁紧部位的高度都标准化了之后，那么螺帽的上紧部位也不会改变，如此可减少锁紧放松的旋转次数，当然也就减少了切换时间。
法则六：标准化
切换动作是因为产品不同而必须更换不同之模具或工作条件。因此也必须作调整的动作，设定新的标准。调整的动作通常需要花费整个切换时间的50%-70%左右，而且调整的时间长短变异很大，运气好时，一下子就调整好了，运气不好时则需花费数十分钟，甚至数小时的情形，也常可看到。对于调整的动作，必须先有调整也是一种浪费，要以排除调整洞作为改善的目标。
要排除调整的浪费，在方法上要掌握住标准不动的法则，换句话说，在机器上已经设定好的标准，不要因为更换模具，而又变动。做法上可把内作业的调整动作移到外作业，并事先做好设定的动作；也可以勿拆卸整个模具，保留模座，只更换模穴的母子式构造方式来消除模具的设定动作；或可采用共用夹具的方式，以双组式的方式来做切换动作，即一组正在加工中，另外一组备材已经设定好了，切换时只需旋转过来即可立即达到切换的目的。模具的高度标准化，也可以节省调整冲程的动作。又如射出成形机必须根据多使用的模具，调整设定数个不同冲程或条件，调整时可设定一个样板，套上去用手一拨即可全部同时设定好。
更重要的是要取消以刻度式或仪表式读取数值的方式来认定工作条件，尽量改以块规、限位快等容易取放设定的方式来减少调整的时间，进而缩短切换时间。
法则七：事前准备
事前准备作业是属于外作业的工作。外作业如果做得不好，就会影响内作业的顺利进行，是切换时间变长。例如：外作业没有准备齐全，在内作业的时候，找不到所需的道具或者是模具错误、不良等，就必须临时停顿下来找寻道具或修整模具，造成内作业时间变长。
快速换模的基本方法
我们的大多数工厂在进行换模具的时候，所需要的时间是可以被压缩的，效率可以更高。
换模时间长不仅影响生产线的生产效率，还会影响企业进行产品转换的决策。换模时间长，企业就不太愿意频繁更换模具，从而影响了适应小批量多批次的市场需求。
一、更换模具时，一般所耗费的时间包括：
1、取下模具的时间。
2、进行作业台清扫、整理的时间。
3、寻找、拿取新模具的时间。
4、安装新模具的时间。
5、进行调整的时间。
其中，取下模具的时间、安装新模具的时间、调整时间属于必须停机才能进行的，叫内部时间；而进行作业台清扫整理的时间、寻找和拿取新模具的时间不一定非要停机才能进行，叫外部时间。
二、进行快速换模的基本方法：
1、尽量将内部时间转换为外部时间，缩短停机换模时间。
2、提高内部换模效率。
下面就这两个基本方法分别进行介绍。
三、将内部时间转换为外部时间，做好前期准备
在还没有停机的时候就做好前期准备，比如：如工装夹具准备；零部件准备；作业指导书准备；升降工具、作业台准备等。
将取拿新模具，清洁新模具，取拿试产部件等活动在不需要停机时准备好。
然后，进行一些与模具有关的预先工作，比如：预装配、预设定、预清洁、预热等等。
通过对以上事项进行检讨和准备，为内部换模的高效率实现以下三个目标：
?不寻找：物品、零部件、工具充分定置，不用寻找。
?不移动：配置不需要两次以上搬动的放置台或者放置场所。
?不多用：除了必要的工具以外，不多使用其它工具。
四、提高内部换模效率
1、简化模具取按动作
减少卸下和安装模具过程中的”转身”动作；将多个拿放动作简化为一个动作；单个动作一次放好；使用装配架、模板等；使用标准工具、同型号同大小的螺丝和螺栓等。
2、多人并行工作
为了缩短停机换模时间，可以在停机换模时间，多人同时进行换模工作。
并行协同工作要注意提前进行好沟通，明确分工，以免产生多余动作，更要避免出现操作遗漏。
3、缩短调整时间
首先分析是要调整什么，是调整位置还是调整尺寸。
然后分析调整的原因，是因为累积误差还是标准不统一。
还要分析是否与安装、调整的熟练程度有关。
通过分析，找到对策，改善调整动作和方法，争取一次成功。
上述方法是一些基本原则，只能给各位一些借鉴。每个企业都要根据自己企业现场设备与工艺的特点，摸索出具有自己特色的快速换模流程。
SMED 快速换模/一分钟换模(Single minute exchange die)
定义
快速换模就是用尽可能短的时间来从一个产品切换到另一个产品，从而缩短设备闲置时间，提高对客户需求的反应能力。
快速换模有很多不能直接体现在财务报表上的好处:
?提高工作安全性
?改善产品质量
?缩短交货期
?提高生产计划的弹性
?减少工艺流程的变异
?降低废品率
?降低库存
?提高产能
理论上，生产不同产品直接的换模应当设计得在生产周期时间之内，不占用任何生产时间，从而可以实行单件流。但是实际上换模通常会超过计划的生产周期时间。如果换模时间超过了计
划的周期时间，我们就需要进行大批量生产，尽可能减少换模次数。但是这样一来在制品库存就会相应的产生。这就需要对换模过程进行一定的改善，缩短换模时间，降低库存.
换模可以使生产过程更加稳定，实现均衡化生产。如果一个下游的工序很少换模，那其上游工序就必须产出大量的库存来平衡下游工序导致的订单波动。一旦理解了换模的影响之后，就很容易理解用来缩短换模时间所使用的技术。
现场管理和目视化管理是改善换模流程的关键。所有的设备，工具，夹具都要合理的安排并放置到相应的使用地点，来消除换模的时候寻找工具，物料等的时间。所有的换模过程都要进行仔细的研究，来更合理的组织换模工作。
所有的内部换模时间都尽可能转换为外部时间，以避免影响正常生产。在换模之前，就需要预先放置好需要的工具，模具，夹具等。一分钟换模技术也可以应用到精益设备，工具和夹具实施的所有方面。
传统的换模思维：
?每换一次模生产的数量越大，平均每个零件的加工成本越低
?减少换模数量能提高设备运行时间
?库存是质量问题，设备停机或是紧急订单的缓冲
模式转变:“我们被经济批量公式给误导了，想当然的认为长的换模时间也是
生产经营的一部分.”
精益思维：
?库存不增加价值，占用空间并产生浪费。
?库存需要额外的托盘和货架，追踪，盘点，运输和存储。
?大批量使得生产交货期更长.
?错误的订单预测导致过多的库存，从而产生浪费
快速换模的要素：
1. 换模的活动可以划分为两大类：内部和外部
a. 外部活动是指要换模的设备还在运行时能够完成的活动。
b. 内部活动是指必须在设备停机后才能进行的动作。
2. 换模所有进行的活动都必须进行优化，然后建立文档，通过目视管理展示在作业员面前。
3. 所有需要的工具，物料和设备都要进行适当的安排.
4. 定期对换模过程进行检验，以找出进一步改善的机会：
a. 把内部活动转化为外部活动.
b. 消除非增值活动，设备标准化，增加目视管理，消除调整等都会改善快速换模。
c. 更改工装夹具的设计，以加快换模过程.
5. 记录换模中出现的异常情况，进行分析并通过纠正措施进行消除。
6. 将换模过程标准化来减少变异。
7. 对换模人员进行培训以更安全高效的换模.
8. 所有的工具，模具和夹具都要预先设定好安装位置以避免临时的调整。
9. 所有的工具，模具和夹具都要可以互换。
如何进行:
实施标准/预备条件
快速换模项目团队应当包括：作业员，生产工程师，维修人员，工业工程师
和生产主管等。建立团队之后，就可以对换模过程进行观察，按照新乡重夫
定义的快速换模的5个步骤进行实施：
下面四个基本的活动类型是大多数行业的换模程序都包含的:
?准备—准备，拿取或是放置换模中需要的工具，模具，夹具等动作
?替换—在换模过程中替换或是连接/断开模具，夹具，螺栓等动作
?定位—在换模中纠正或调整模具，夹具的位置等动作
?调整—在换模中调整设备参数等动作
对于这些活动类型进行研究，分类和组织，我们可以通过消除不必要的步骤，改进需
要的步骤，将一些动作并行操作来缩短整个换模时间。使用录像机来记录并分析目前
的换模程序是非常有效的。
实施步骤
SMED:
1. 识别内部和外部活动
2. 把内部活动转换为外部活动
3. 缩短内部活动时间
4. 缩短外部活动时间
5. 重复以上步骤
每个步骤的详细说明
1.识别内部和外部活动
内部活动是指必须在设备或操作停止后才能进行的动作，因而是浪费时间的
动作。外部活动是设备在运行时也可以进行的动作.大多数准备动作都是属于
外部活动，而大多数替换，定位和调整都是属于内部活动。
换模时间的缩短主要不是集中在总时间（外部时间+内部时间），而是仅仅在内
部时间。当然，缩短整个换模时间也是必要的，但它只能居于次要地位。
仔细的研究换模过程包括与换模人员进行讨论，对换模过程进行录像并测量每
一个步骤的时间等等。使用一个工作表记录换模过程并理解和描述整个过程。
在大多数工厂中，都没有对内部活动和外部活动进行区分，而是几乎把所有的
活动都当作是内部活动。换模人员的动作基本上都是在设备停止状态下完成
的，实际上根本没有必要这样做。
技巧:
?检查表–对于每一个设备和工位，都要建立一个换模的参考检查表。这个检查表应当包含换模顺序，需要的零件，工具，夹具，物料以及产品规范
等等信息。在每一次进行换模时，换模人员都有安装检查表上的项目一项
一项进行操作，以便顺利的完成换模。
?设备检验和维修–应当定期检验设备的性能，并当作是外部换模活动，这些活动也应当包括进检查表中。这样可以保证在换模期间机器不会出现异
常。
换模计划–应当提前做好换模计划，这样就能在换模之前准备好需要的机器，工具，零件，物料及人员等。在拉动生产环境中，这种计划的换模可以根据看板来进行预测。在均衡生产生产中，每天的换模都是按照一定的规律重复进行的，所以很容易进行换模计划。
2.将内部活动转换为外部活动
改善换模过程最基本的原则是缩短内部时间。尽可能将以前在设备停止时（内部）进行的动作，在设备运行时（外部）完成。这就会使得内部时间大大缩短，通常是50%, 但是还不能实现一分钟换模。然后就需要对所有的内部活动进行研究，看看能否在转换为外部时间。在注释工艺中一个很常见的例子是当设备运行时，对于模具进行加热，然后再关闭设备进行换模。
3.缩短内部时间
要达到一分钟换模（小于10分钟），就需要优化内部活动。对于目前使用的设备进行改善通常比购买新设备成本要低很多。使用标准化的工具对于标准化换模过程也是很有必要的。.
应该对换模过程进行优化，知道它不再成为批量生产的决定因素。也就是说可以实现多品种小批量生产。换模的经验法则是换模时间不要超过10分钟。新乡重夫的快速换模理念描述的换模方法非常简单，使得每一个作业员都能都自己进行。这种换模过程的简化使得工厂不在依赖少数技术人员的熟练技能，也就可以根据客户的需求进行产品混合生产。
技巧:
·换模动作并行–同时进行多种换模动作可以大大缩短内部时间。有些情况下需要多个作业人员，有些情况下则不需要。然而，多个人员换模是一
项团队任务，需要每一次换模时都要协调人员，因此可能会造成时间浪
费。任何需要团队进行的换模，都要当作是临时的解决方案，尽量设法用
一个人员来代替。
?设备安装–当安装，固定模具到设备上时通常会花费大量的时间。任何需要多于一个工具，多于一个人员或是多于一个动作的安装都是改善的目标。目前有很多有创意的设备都可以完成安装，固定的功能。螺栓是效率非常低的安装零件，最好能使用只需要一次就可以拧紧或松开的螺栓。对于固定零件进行标准化可以大大的缩短换模时间，因为这样就可以使用同一个工具，避免了寻找和拿取多个工具的时间。
使用标准的容器，螺栓和夹具也可以使得换模更加快捷，因为他们都是一次就可以安装到位的设备。
?消除调整–大多数换模都会涉及到一系列的调整动作，通常是50-70%的内部时间。在安装和模具调整之后，就是样品测试过程，测量样品以及重新调整设备或模具。不管换模人员有多么熟练，都要经过这个过程。这个运行-测量-调整循环，会不断的重复，直到一切都达到正常，通常是内部活动中最消耗时间的部分。
主要有三种类型的调整:
?安装模具或是夹具到设备上
?调整模具或夹具到正确的位置
?设定正确的速度，压力，进给速度，温度等等，以确定产出的零件满足要求
由于机器上的污垢和油脂，机器、夹具和工具的尺寸，范围和标准都会有所变化。所以保持这些设备的清洁并经常校验可以缩短摸索尝试时间。当只生产很少数量料号的零件时，可以在量具上标记常用的尺寸。
4.缩短外部时间
缩短外部时间先对于缩短内部时间来说是次要的。因为最大的外部时间必须小
于生产一个批量的时间，所以它一般不会成为换模的约束因素。然而，上面描
述的工具也可以用于优化和标准化外部时间。
技巧:
·储存–换模需要的每一样东西(夹具，模具，工具，原材料和文件) 应到被放到尽可能里换模地点比较近的地方。这样就能节约大量的外部时间。
在一个机器旁频繁使用的东西，理论上必须要放在机器旁边。使用不是很
频繁的东西可以跟其他工位共享，但是应当放到中间位置。应该对储存进
行合理安排，使得每一样东西都能很方便的找到。储存位置应到用彩色标
签进行标识，以便于寻找，而不会放错位置。
换模工具箱和小车-大多数换模都需要一系列夹具，工具和螺栓等等。在大多数工厂中，每一样东西都放在不同地点。当进行换模时，换模人员必
须走到几个不同的地点，找出他需要的东西，有时候别人已经在用，他还
需要排队等待。
通过收集换模需要的工具，保存在特定的工具箱里，并放到里机器比较近
的地方，就可以大大减少走动，寻找，等待和挑拣工具的时间。这个工具
箱也应当设计成影子面板的形式，避免工具放错位置或丢失。
当有的工具不能放到一个工具箱时，
或是工具箱不能放到设备旁边时，也
可以把工具或工具箱放到小车上。应
当给每一个工具安排一个特定的位置，以便于放置和寻找。
?物料搬运–应当专门安排适当的搬运设备用于换模的工具，夹具和物料的搬运。车间里的设备应当合理的定位，以防止影响物料搬运设备的走
到。应当对搬运设备进行定制或修改以便于换模工具的搬运。例如，在顶
上有滚轮的小车，具有到合适的高度就便于工具从小车上划到机器上，反
之亦然。工具小车应该能够既便于放置新模具，也便于放置就模具，从而
便于换模，消除非增值动作。尽可能不要使用叉车和吊车,他们既占用空
间，而且不能专门用于换模。
5.重复以上步骤
完成了1-4步之后，就需要对整个换模过程标准化并设定防错措施。快速换模过程应该不断的使用，最终换模能够在节拍时间之内完成。
新乡重夫提到了几种消除换模时间的方法:
?通过产品设计，尽可能使用通用的零件
?一种模具尽可能生产更多的零件
?用一种设备专用于一种零件的生产(只推荐比较廉价的设备) 快速换模的目标是尽可能把换模的任务交给作业员，最小化非生产时间，最终消除换模。