SMED

SMED или быстрая переналадка

SMED что это?

SMED – это инструмент бережливого производства, направленный на сокращение времени настройки или переналадки оборудования до минимально возможного.

Слово SMED – образовано от Single Minute Exchange of Dies (одноминутная замена штампов).

Напомним, что бережливое производство направлено на устранение потерь во время производства. Основные инструменты направлены на выявление способов, которые снизят стоимость за счет исключения или уменьшения потерь. Если оборудование стоит, то это уже потери (и не важно, по какой причине). Одна из “стандартных” причин остановки оборудования – это его переналадка. Как раз система быстрой переналадки или SMED тот инструмент, который минимизирует потери времени на переналадку оборудования.

В производственном бизнесе время – деньги, и чем больше вы тратите впустую, тем больше вы теряете, SMED может позволить вам улучшить показатели производственного процесса за счет сокращения времени, необходимого для переналадки.

Еще один плюс от быстрой переналадки оборудования. С ростом требований от потребителя становится все более важным производить широкий спектр продукции. Как следствие, потребность в эффективности и сокращении затрат вызвала большой интерес к данному бережливому инструменту.

Стандартные проблемы при производстве большого ассортимента, например:

  1. Длительные и сложные процедуры настройки.
  2. Для увеличения производственной мощности и гибкости требуется дорогое высокотехнологичное оборудование.
  3. Отходы, возникающие при переналадках.
  4. Отсутствие надлежащего обслуживания или оборудование, не готового к работе, когда это необходимо.

Глобализация и модели Just-In-Time увеличили потребность в более частом производстве небольших партий. Этот сдвиг в формате требует ускоренной настройки для сохранения гибкости производства и сохранения конкурентоспособности.

SMED позволяет значительно сократить время переналадки, чтобы обеспечить возможности быстрого перехода производства.  Важно, что подход SMED не только сокращает время переналадки, но и уменьшает трудозатраты.

Историческая справка по SMED

Методы сокращения переналадки впервые тестировались Ford Motor Co. с использованием некоторых методов в 1915 году. Все это описано в публикации Ford Methods and Ford Shops, но первый набор методик SMED был разработан Toyota.

Впервые в Toyota SMED использовался на штамповочных прессах. Необходимо было обеспечить быструю замену штампов для штамповочных прессов, потому что это приводило к длительным простоям. Тайити Оно выбрал несколько прессов и начал работать над процессами быстрой замены. В конечном итоге это привело к сокращению времени, необходимого для смены штампов, с двух-восьми часов до 15 минут в 1960-х годах, до трех минут спустя десятилетие и до 180 секунд в 1990-х годах.

Быстрая переналадка (SMED) была официально разработана японским инженером Шигео Синго в компании Toyota. Но после его увольнения с Toyota, он переехал в США и стал консультантом по бережливому производству. Процесс SMED компании Shingo привел к сокращению времени переналадки в среднем на 94% во многих отраслях.

Цели использования SMED

  1. Снижение производственных затрат, потому что быстрая переналадка означает меньшее время простоя оборудования.
  2. Возможность производства меньших партий, потому что быстрые переналадки позволяют чаще перестраиваться между разными продуктами.
  3. Повышение гибкости планирования, появляется возможность быстрого изменения ассортимента выпускаемой продукции и возможно реагировать на запросы клиентов.
  4. Более низкий уровень запасов, потому что нет необходимости хранить запасы на период переналадки оборудования.
  5. Улучшение эксплуатации оборудования, потому что стандартизация процессов переналадки обеспечивает более качественную эксплуатацию оборудования.

Основы SMED

В SMED весь процесс переналадки разделяют на операции. Есть два типа операций: внутренние и внешние.

Внутренние операции должны быть выполнены при остановленном оборудовании.
Внешние операции можно выполнять во время работы оборудования.
Основная цель процесса SMED – иметь как можно больше внешних операций, оптимизируя и упрощая все операции.

Примеры быстрой переналадки

Может быть трудно представить, что возможно сократить время переналадки на 99%. Но есть один из самых популярных примеров SMED. Бригада механиков Формулы 1 меняет шину. Бригада использует определенные методы, чтобы значительно сократить время, необходимое для замены шины. Процесс, который обычно занимает около 15 минут для большинства людей, чтобы заменить одну шину, занимает около 2 секунд для смены четырех шин у пит-бригады. Бригады используют несколько техник SMED, например: делают все возможное до начала пит-стопа, используя скоординированную команду, выполняющую несколько ролей одновременно, и создавая высоко стандартизированный процесс.

Что касается производства, то на Toyota заметили, что самыми сложными инструментами для замены были штампы на более крупных трансферно-штамповочных машинах, которые производят различные части кузова автомобиля. Матрицы приходилось менять при производстве каждой модели автомобиля. Они также весили несколько тонн и должны были встраиваться в штамповочные машины с допусками менее 1 миллиметра.

Взглянув на текущий процесс переналадки, инженеры Toyota заметили, что процедура заключалась в остановке линии, спуске штампов с помощью мостовых кранов, наблюдении за размещением штампов в станках и последующей регулировке позиционирования с помощью ломов при выполнении одиночных тестовых штамповок. Эта процедура занимала от 12 часов до трех дней.

Чтобы улучшить этот процесс, инженеры Toyota сначала разместили прецизионные измерительные устройства на трансферно-штамповочных машинах и записали измерения для каждой модели. Эти стандартизированные, предварительно записанные измерения для установки штампа, в отличие от использования зрения человека, сокращают время переналадки до полутора часов. Другие улучшения включали планирование смены штампов в стандартной последовательности по мере того, как новые модели автомобилей перемещались по заводу, обеспечение наличия всех инструментов, необходимых для процессов замены штампов, и планирование мостовых кранов, чтобы новый штамп уже был готов к работе, пока старый убирается.

Внедрение SMED

Шаг 1 – Определите пилотную зону

Перед внедрением SMED в первую очередь следует подумать о пилотной зоне. Может возникнуть соблазн выбрать процесс с самым большим временем переналадки. Несмотря на то, что это важный фактор, вы должны убедиться в нескольких вещах, например:

  • Время переключения достаточно короткое, чтобы полностью понять процесс, и достаточно длительное, чтобы продемонстрировать значительное улучшение.
  • Существует несколько вариантов переналадки. Это говорит о том, что есть большие шансы на улучшение.
  • Есть вероятность выполнять переналадку каждый день или неделю. Это позволяет быстро тестировать улучшения.
  • Сотрудники предлагаемой пилотной области вовлечены и мотивированы.

На этом этапе важно привлечь всех к внедрению и создать команду SMED. В команду включаются все сотрудники, если они связанны с процессом переналадки оборудования.

Шаг 2 – Опишите операции

После того, как вы определили свою пилотную область, пора работать вместе с командой SMED, чтобы разделить операции на внутренние и внешние. Один из наиболее эффективных способов – это визуализировать каждый шаг. Делается это записью на видео всего процесса переналадки в том виде, в каком она выполняется в данный момент. Следующим шагом, вместе с командой создать списки операции.

ВАЖНО: Дополните подробное описание каждой выполненной операции и того, сколько времени на нее требуется. Это видео и список операций будут служить в качестве основы.

Следует иметь в виду:

  1. Типичная переналадка требует в среднем от 30 до 50 операций.
  2. Видео захватывайте как людей, так и оборудование. Многие операции связаны с людьми и могут быть легко оптимизированы, как вы увидите при анализе.
  3. Во время видеозаписи переналадки попросите нескольких членов команды наблюдать и делать заметки. Сравните их записи с тем, что вы обнаружите во время просмотра видео, разбив их, чтобы ничего не пропустить.

После завершения второго шага у вас должен быть полный список всех операций с описанием и временем каждого из них.

Шаг 3 – выделите внешние операции

Можно ли выполнить эту операцию при работающей машине? Это вопрос, который ваша команда должна задать по каждому действию, которое вы задокументировали на втором этапе. Любая операция в процессе переключения, которая может быть завершена с небольшими изменениями или без них во время работы машины, должна быть идентифицирована и помечена как «внешняя» по отношению к процессу. Другими словами, операция может быть выполнен до или после переналадки. Во многих случаях только этот шаг может вдвое сократить время переналадки.

Операции, обычно считающиеся внешними, могут включать поиск и проверку деталей, инструментов и материалов (например, инструкций), любые задачи по очистке, которые можно выполнять во время работы SMED-процесса, и проверки качества.

После завершения третьего шага у вас должен быть обновленный список операций переналадки, разделенных на внешние операции (до остановки оборудования), внутренние операции (во время остановки оборудования) и внешние операции (после переналадки).

Шаг 4 – Преобразование внутренних операций во внешние операции.

Какие внутренние операции можно преобразовать во внешние? Этот вопрос должен быть в центре внимания каждого. Разбивая вопрос еще дальше, вашей команде необходимо ответить на вопросы. Есть способ сделать эту операцию внешней? Как мы можем это сделать?

После анализа остается список операций, требующих дальнейшей оптимизации. Расставьте приоритеты для этого списка, чтобы в первую очередь были рассмотрены операции с наиболее многообещающими результатами. Другими словами, проведите анализ затрат и выгод по каждому операции из списка. В этом случае «стоимость» измеряется трудом и материалами, которые вам понадобятся для внесения необходимых изменений, в то время как «выгода» измеряется временем, которое будет снято с замены после преобразования операции.

Самые популярные методы преобразования внутренних операции во внешние:

  • Предварительная подготовка: предварительная подготовка деталей и поддержание их в состоянии готовности к использованию.
  • Внесите корректировки перед переналадкой, например подумайте об использовании дублирующих приспособлений для выполнения выравнивания и других регулировок до начала процесса переналадки.
  • Модификация оборудования: модифицируйте оборудование, чтобы было безопаснее выполнять задачи (например, чистку) во время работы машины.
  • Модульность оборудования: унификация и предварительная настройка оборудования могут уменьшить количество соединений или внутренних операций. Это приведет к значительному сокращению времени переналадки. Например, проектирование оборудования на направляющих может сделать каждую деталь очень мобильной.

После завершения этого шага Вы сформируете новый список операций переналадки. В нем будет меньше внутренних операций и больше внешних операций, которые выполняются до или после переналадки.

Шаг 5 – Оптимизация всех операций

Как можно сделать этот операцию за меньшее время? Или как мы можем упростить этот операции? Команда SMED должна проверить оставшиеся операции в списке с упором на их упрощение, чтобы их можно было выполнить за меньшее время. Поскольку цель состоит в том, чтобы сократить время переналадки, отдайте приоритет внутренним операциям, прежде чем переходить к внешним. Используйте анализ затрат и выгод, чтобы расставить приоритеты для оставшихся шагов.

Самые простые способы упростить операции, например:

  • Замена болтов быстросъемными или другими функциональными зажимами
  • Устранение корректировок путем стандартизации числовых настроек
  • Использование осевых линий и прокладок для стандартизации размеров штампов
  • Сокращение движения путем корректировки компоновки рабочих пространств
  • Стандартизация оборудования для использования меньшего количества инструмента.

Еще один метод оптимизации процессов – создание одновременных операций. Например, как бригада Формулы 1 меняет шину, так и несколько операторов могут выполнять задачу одновременно. Но уделяйте внимание вопросам безопасности и убедитесь, что работа тщательно спланирована и стандартизирована.

После завершения пятого шага обновите свои стандартные рабочие инструкции.

Факторы, которые следует учитывать при внедрении быстрой наладки.

Почти каждая компания, которая занимается переналадкой оборудования, может получить пользу используя SMED. Важно посмотреть, на что тратится время и как это отражается на производительности, потому что нужно определить, должно ли это быть вашим главным приоритетом. Это делается путем анализа достоверных данных, например общая эффективность оборудования или OEE (про OEE можно почитать тут). Соберите данные за пару недель, чтобы получить текущую ситуацию. Это позволит определить где теряется время. Если вы заметили, что переналадки занимают не менее 20 процентов времени потерь, то SMED может быть хорошим инструментом для их сокращения. В противном случае, вы можете сосредоточиться на других процессах для снижения времени потерь.

Зафиксируйте текущую ситуацию. Постоянное и сопоставимое измерение времени переналадки имеет решающее значение. Вам необходимо определить, как вы будете его измерять, т.е. как фиксировать начало операции и ее окончание. По словам Ворна, издателя бережливого производства, «время переналадки измеряется от последней хорошей части предыдущего задания при нормальной скорости производства к первой хорошей части чистой работы при нормальной скорости производства». После того, как вы определили, как измерить время переключения, создайте карту текущего состояния, например записав видео обычного переключения.

Задайте вопросы команде

Необходимо постоянно задавать вопросы. Критический образ мышления и вопросы о том, как сделать каждую операцию внешней, если не получается, то как упростить ее. Это лучший помощник в быстрой переналадке. Следующие вопросы помогут вашей команде SMED:
Операции: можно ли выполнить эту конкретную операцию с минимальными изменениями или без них во время работы машины?
Преобразование: как преобразовать этот внутренний операцию во внешний?
Оптимизация: как эту операцию можно упростить, оптимизировать и завершить за меньшее время?

Стандартизация операций.

Стандартизируйте лучший опыт. С внедрением SMED возникает опасение, если операторы оборудования будут спешить с процессом переналадки, то подвергается риску качество и безопасность. Получив наиболее эффективные программы SMED, необходимо их стандартизировать. Относитесь к стандартам как к живым документам, организуйте процесс их постоянного обновления по мере необходимости.

Внедрение программы SMED должно потребовать от вас рассмотрения двух категорий улучшений, таких как:

Человеческая категория, которая достигается путем организации и подготовки

Техническая категория, которая достигается путем разработки и оптимизации.

Человеческие улучшения могут быть сделаны разными способами, например: определение ролей, показателей и отчетности; проведение тренингов, мозговых штурмов по идеям немедленного улучшения и создание стандартных рабочих инструкций. Другие улучшения включают в себя постоянное хранение деталей рядом с зонами переналадки, маркировку известных настроек оборудования, а также исключение ожидания и ненужного движения. (смотрите подробнее в системе 5S рабочего места)

Подводные камни SMED, которых следует избегать

Для успешной реализации программы SMED, командам следует избегать распространенных ошибок.

Неспособность организовать.

По крайней мере, половина сокращения времени переналадки связана с улучшением взаимодействия. Вот почему третий этап процесса внедрения – разделение внешних операций – может вдвое сократить время переналадки. После того, как вы это сделаете, пора заняться организацией процесса и взаимодействия.
Ваша команда SMED должна указать, кто будет выполнять эти внешние операции. Это должен быть оператор? Специалист по настройке? Комбинация двух? Ответ, скорее всего, зависит от типов процессов и внешней деятельности. Например, большинство современных прессов высоко автоматизированы, поэтому оператор сможет выполнять все необходимые действия. Если у вас более старые машины, для выполнения требуемых обязанностей может потребоваться несколько человек.

Взаимодействие также означает эффективное перераспределение областей вокруг оборудования. Пространство должно быть организовано так, чтобы оно было оптимизировано для минимального движения. Это включает в себя:

  • создание зон хранения (для облегчения доступа к инструментам и материалам).
  • применение концепций хранения в точке использования.
Отсутствие стандартизации новых процессов.

Неспособность стандартизировать новые и улучшенные процессы переналадки приводит к весьма разным результатам. Потому что появляется зависимость от человека, выполняющего переключение. Один человек может выполнить настройку быстро, но другой может потратить гораздо больше времени. Что еще хуже, не с первой попытки, требуя нескольких попыток для завершения настройки.
Каждый должен знать лучшую последовательность событий для каждого процесса. Стандартизация процесса переналадки должна быть групповой деятельностью. Все, кто участвует в настройке должны быть задействованы в его создании. Стандартизированные процедуры особенно важны, когда над переналадкой одновременно работают несколько человек. Эту координацию иногда называют балетом пит-бригады, потому что несколько работ выполняются с высокой точностью одновременно.

Неспособность обслуживать оборудование

Исследования показали сильную корреляцию между временем переналадки и состоянием оборудования. Перенастроить плохо обслуживаемое оборудование сложнее, поскольку потребуются более опытные или высококвалифицированные сотрудники. Но и достижение требуемой точности будет сложной задачей.
Специалистов по техническому обслуживанию часто “оптимизируют” и их число было сокращено в целях сокращения расходов. В некоторых случаях пытаются поддерживать оборудование в рабочем состоянии без профилактического обслуживания. (подробнее о техническом обслуживании Вы можете ознакомиться ТУТ)

Осуществление ненужных инвестиций в оборудование

Компании часто пытаются добиться большей гибкости, покупая новое оборудование или технологии. На данном этапе, важно спросить, нужно ли это.
Если вы собираетесь инвестировать в новое оборудование или программное обеспечение, учитывайте навыки, необходимые для работы с этими активами. Если не проводится достаточное обучение или не хватает рабочей силы для работы с оборудованием, вы не получите всех выгод от своих вложений.

Также следует иметь в виду, что не все производители оборудования учитывают SMED при проектировании оборудования. Это приводит к более сложному процессу переналадки. Особенно сложно дорабатывать переналадку при высокоавтоматизированных операциях, когда несколько процессов объединяются в одну линию.

Константин К.

Спустился с Алтайских гор, с тех пор проживаю на всей территории России.

Посмотреть все записи автора Константин К. →