精益生產(chǎn)理論學(xué)習(xí):快速換模
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大多數(shù)制造企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不會僅是一二種而已，少則數(shù)十種，多則數(shù)萬種也有。不同類別的產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中必定有其不同的制造條件。舉倒來說：溫度不同，工具、模具、胎具的不同，材料、零部作的不同甚至工作方法也有不同。因此，在不同類別的產(chǎn)品更換時，生產(chǎn)線必須暫時停止生產(chǎn)活動，以便能更換并設(shè)定新的工作條作，這種更換設(shè)定的動作就稱為“切換”。“切換”時，因生產(chǎn)停頓所耗費的時間就稱為“切換時間”。
“切換”的次數(shù)會因生產(chǎn)線產(chǎn)品種類的增多，或生產(chǎn)批量減少而相應(yīng)增多。每次“切換”耗費的時間，對工廠而言是損失。為了減少這種損失，許多人想到的解決方式就是加大每一種產(chǎn)品的生產(chǎn)批量，以及減少產(chǎn)品的種類，這樣每一個產(chǎn)品所分攤的平均切換損失就會減少。換句話說，生產(chǎn)的批量越大，分攤的切換成本就越低。
但是如果批量超過了市場的需要量，多余的產(chǎn)品就必須儲存起來保管。儲存時必然使用到倉庫以及相關(guān)的防護保管及管理，所以每次生產(chǎn)的批量越大，“保管”的成本也就越高。就“保管”成本而言，希望每次生產(chǎn)的批量越少越好。到底該怎么辦呢.
如上所述為了避免“切換時間”的損失，許多人傾向于加大生產(chǎn)的批量數(shù)，以減少切換次數(shù)。但是這種做法，僅僅考慮到切換本身成本的減少，卻忽略工廠的整體效率。例如：制造過多的浪費、等待的浪費、不良品的浪費、生產(chǎn)交付時間過長、物流混濁等等，尤其目前市場的趨勢是走向少批量多品種、高品質(zhì)、短交付期的新競爭的優(yōu)勢，就必須盡量縮短“切換時間”，這就是“快速換模(線)”的意義。
一.何為快速換模技術(shù)
快速換模技術(shù)是由日本現(xiàn)場改善專家新鄉(xiāng)重夫先生于1969年在豐田汽車以1000頓的壓床由4小時的換線（模）時間,歷經(jīng)六個月的改善降到1.5小時換線(模)時間,再經(jīng)3個月的改善，換線（模）時間再降至3分鐘內(nèi)完成的實際換線（模）案例所提倡的技術(shù).其發(fā)展是從1950年即有換線（模）作業(yè)的設(shè)定預(yù)備工作有"內(nèi)設(shè)定(線內(nèi)作業(yè))"和"外設(shè)定(線外作業(yè))"之分的想法開始，歷經(jīng)19年時間所孕育出來。在當時以「所有設(shè)定預(yù)備工作的改善能在9分鐘/臺之個位數(shù)(Single)分鐘內(nèi)完成的作法稱為（Single Set-Up），亦即"快速換線（模）"之意。
二.快速換模的目的:
(1).縮短換模時間
(2).增加換模次數(shù)
(3).更具小批量生能力
(4).更具平準化生產(chǎn)能力
(5).縮短交期時間
(6).減少資源波動
(7).降低庫存數(shù)量
(8).增加庫存周轉(zhuǎn)率
(9).減少倉儲空間
(10).減少管理工作負荷
(1)1.企業(yè)更具競爭力
三.快速換模的名詞解釋:
1. 換模:任何因產(chǎn)品更換，而必須使機器或生產(chǎn)線停止生產(chǎn)，以從事更換動作皆是。又稱為設(shè)置.
2. 換模時間:因從事?lián)Q模動作，而使機器或生產(chǎn)線停止生產(chǎn)的時間,即在前一批次最后一個合格零件與下一批次第一個合格零件之間的間隔時間.
3.線內(nèi)換模(內(nèi)作業(yè)):指必須在機器停止生產(chǎn)狀態(tài)下，才能進行的換模動作。 又稱為"內(nèi)作業(yè)"或者是"內(nèi)部準備".
4. 線外作業(yè)(外作業(yè)):指機器在生產(chǎn)運轉(zhuǎn)中，而仍然可以進行的換模動作，又稱為"外作業(yè)"或者是"外部準備".
四.快速換模的境界:
境界一: No concept of Quick Changeover 沒有快速換模觀念
境界二 : Single Minutes Exchange Die 個位分鐘換模
境界三 : Zero Exchange Die 零換模
境界四 : One Touch Exchange Die 一觸換模
境界五 : One Cycle Exchange Die 一周換模
境界六 : No Need Exchange Die 無需換模
五.快速換模的六個步驟:
快速切換的主要著眼點是減少切換是生產(chǎn)線停頓的時間，此種停頓的時間越短越好。至于切換時速耗用的人工時間是否能夠減少，不是考慮的重點，當然如果切換的人工時間也能減少，那就最好不過了。
為了減少切換的時間，必須依據(jù)下列的思想步驟，循序漸進、按部就班來進行。
1.計算整個生產(chǎn)準備時間.
2.內(nèi)外作業(yè)分離.
3.內(nèi)作業(yè)轉(zhuǎn)化為外作業(yè).
4.縮短內(nèi)作業(yè)時間
5.改善外作業(yè)時間
6.標準化新的生產(chǎn)準備程序.
六,換模技巧與法則:
掌握了前述快速切換的思想步驟之后，所碰到的最大困難就是如何縮短內(nèi)作業(yè)機外作業(yè)的動作時間。以下幾個技巧及法則若能確實做到，就能達到目的了。
法則一：并行操作
所謂的平行作業(yè)就是指兩個人以上共同從事切換動作。平行作業(yè)最容易馬上獲得縮短內(nèi)作業(yè)時間的效果。又一個人慢條斯理地從事切換動作，也許需耗1小時才能完成。若能由兩人共同作業(yè)，也許會在40分鐘或20分鐘就能完成。那么整個切換時間就由原先的1小時減為20分鐘至40分鐘之間。而在平行作業(yè)中所需的人工時間或許會增多、不變、減少，都不是所要考慮的重點。因為，縮短了切換的時間所獲得的其他效果遠大于人工成本的部分，此點是一般人較容易忽視的。在從事平行作業(yè)時，兩人之間的配合動作必須演練熟練，尤需注意安全，不可因為疏忽而造成意外傷害。
法則二：雙腳勿動
切換動作主要是依賴雙手的動作完成，腳必須減少移動或走動的機會。所以切換時所必須使用到的道具、模具、清潔等等都必須放在專用的臺車上，并且要有順序地整理好，減少尋找的時間。模具或切換物品進出的動線也必須設(shè)計成很容易進出的方式，切換的動作順序要合理化及標準化。
法則三：特殊道具
所謂工具就是一般用途的器具；道具則是為專門用途的而特制的器具。就像魔術(shù)師表演所用的撲克牌一樣是經(jīng)過特殊的設(shè)計的，如果到文具店買一般的撲克牌，那么魔術(shù)師要變出一些奇妙的魔術(shù)就會比較困難了。所以魔術(shù)師所用的器具就稱為道具，而不是工具。
切換動作是要盡可能使用道具不要使用工具。因為道具可提高切換的效率，而縮短切換的時間。此外，測定的器具也要道具化，，用塊規(guī)或格條來替代用量尺或儀表的讀取數(shù)值測定。最重要的一點就是要設(shè)法減少道具的種類，以減少尋找、取放到局的時間。
法則四：剔除螺絲
在切換動作時，螺絲是最常見到被用來固定模具的方法。使用螺絲當然有其必要性，但是裝卸螺絲的動作通常占去了很多的切換時間。如果仔細觀察，還會發(fā)現(xiàn)，濫用螺絲的地方真是太多了。比方，本來只用四個螺絲就夠了，卻用到六個，擰螺絲的圈數(shù)太多，也耗費時間，。螺絲真正發(fā)揮上緊的功能只有最后一圈而已。因此，改善的最佳對策就是要消除使用螺絲的固定方式。要有與螺絲不共戴天、必欲去之而后快的心態(tài)。比方說可用插銷、壓桿、中介夾具、卡式插座、軸式凸輪鎖定、定位板等等的方式，來取代使用螺絲固定。
法則五：一轉(zhuǎn)即定
限于某些狀況，仍然必須使用螺栓、螺絲時，也要設(shè)法努力減少上緊及取下螺絲的時間。要以能做到不取下螺栓、螺絲而又能達到鎖定的功能為改善的目標。主要的方法可用只旋轉(zhuǎn)一次即可擰緊或放松的方式。例如C字型開口墊圈，可墊在螺帽下，只需將螺帽旋松一圈之后，C型墊圈即可從開口處取下，達到完全放松的目的。上緊時反向行之，只需旋轉(zhuǎn)一圈就可達到栓緊的目的。此外，如葫蘆孔的方式也可達成此目的。
其次的方法就是使鎖緊的部位高度固定化，過高的鎖緊部位要削低至標準高度；過低的鎖緊部位可加上墊塊以達到標準的高度。每個模具鎖緊部位的高度都標準化了之后，那么螺帽的上緊部位也不會改變，如此可減少鎖緊放松的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，當然也就減少了切換時間。
法則六：標準化
切換動作是因為產(chǎn)品不同而必須更換不同之模具或工作條件。因此也必須作調(diào)整的動作，設(shè)定新的標準。調(diào)整的動作通常需要花費整個切換時間的50%-70%左右，而且調(diào)整的時間長短變異很大，運氣好時，一下子就調(diào)整好了，運氣不好時則需花費數(shù)十分鐘，甚至數(shù)小時的情形，也常可看到。對于調(diào)整的動作，必須先有調(diào)整也是一種浪費，要以排除調(diào)整洞作為改善的目標。
要排除調(diào)整的浪費，在方法上要掌握住標準不動的法則，換句話說，在機器上已經(jīng)設(shè)定好的標準，不要因為更換模具，而又變動。做法上可把內(nèi)作業(yè)的調(diào)整動作移到外作業(yè)，并事先做好設(shè)定的動作；也可以勿拆卸整個模具，保留模座，只更換模穴的母子式構(gòu)造方式來消除模具的設(shè)定動作；或可采用共用夾具的方式，以雙組式的方式來做切換動作，即一組正在加工中，另外一組備材已經(jīng)設(shè)定好了，切換時只需旋轉(zhuǎn)過來即可立即達到切換的目的。模具的高度標準化，也可以節(jié)省調(diào)整沖程的動作。又如射出成形機必須根據(jù)多使用的模具，調(diào)整設(shè)定數(shù)個不同沖程或條件，調(diào)整時可設(shè)定一個樣板，套上去用手一撥即可全部同時設(shè)定好。
更重要的是要取消以刻度式或儀表式讀取數(shù)值的方式來認定工作條件，盡量改以塊規(guī)、限位快等容易取放設(shè)定的方式來減少調(diào)整的時間，進而縮短切換時間。
法則七：事前準備
事前準備作業(yè)是屬于外作業(yè)的工作。外作業(yè)如果做得不好，就會影響內(nèi)作業(yè)的順利進行，是切換時間變長。例如：外作業(yè)沒有準備齊全，在內(nèi)作業(yè)的時候，找不到所需的道具或者是模具錯誤、不良等，就必須臨時停頓下來找尋道具或修整模具，造成內(nèi)作業(yè)時間變長。
所以，外作業(yè)的動作也要改善，使之標準化。設(shè)置換模專用車，將所需模具、道具、換模程序表及相關(guān)器材全部放在臺車上，以減少個別尋找及搬運的時間。模具的擺放場所也要明確化，用有意義的編號方式來標示存放場所。器具、儀器、道具的儲存不要以功能放置，而以不同的產(chǎn)品或模具制作專用箱子放置、予以組套化較佳。設(shè)立查核表，協(xié)助檢點所需器材是否齊全、編定標準切換程序表，并且區(qū)分作業(yè)，實施編組。此外，平常的清潔、清掃、整理、整頓的動作也必須做好，這些都有助于外作業(yè)準備地進行。