в каком году зародилась концепция smed
Внедрение методики Быстрой переналадки оборудования (SMED)
Что такое SMED?
Быстрая переналадка оборудования (SMED) – это один из многих методов Бережливого производства, переналадка, которая занимает от 1 до 9 минут включительно.
Переналадка в одно касание (One-touch Setup) – время переналадки меньше 1 минуты.
Основная цель применения данного инструмента – максимальное снижение размера партии, изготавливаемого между переналадками.
Суть метода заключается в сокращении общего времени, затраченного в результате перехода с одной продукции на другую (времени переналадки).
Время переналадки – это промежуток времени между завершением производства последнего изделия предыдущей партии до выхода из производства первого годного изделия после переналадки.
Откуда пришло SMED?
Концепция Быстрой переналадки оборудования зародилась в Японии. Изначально система SMED была разработана для » быстрой смены пресс-форм » в компании Тойота для сокращения размеров партий изготавливаемых продуктов между переналадками, однако принципы » быстрой переналадки » можно применять ко всем типам процессов.
Кто разработал SMED?
Разберёмся для чего необходимо внедрять быструю переналадку оборудования. Сокращение времени переналадки оборудования даст Вашей компании и лично вам множество преимуществ.
Преимущества SMED:
Рассмотрим шаги, связанные с внедрением SMED в организации.
Шаги внедрения
В разделе «Бизнес-кейсы» Вы можете скачать полезные формы для самостоятельного внедрения Быстрой переналадки оборудования на Вашем предприятии.
Предприятия, внедрившие Быструю переналадку оборудования:
Команда РусКонсалтПроект поможет Вам внедрить SMED на предприятии, звоните по телефону +7 (903) 331-22-82 или оставьте заявку на сайте.
+7 (903) 331-22-82 
rcpinfo@yandex.ru
История SMED — Быстрой переналадки
Весной 1950 г. Сигео Синго проводил исследование на заводе Mazda в Хиросиме с целью повышения эффективности производства. Тогда там производились трехколесные автомобили. Фирма хотела расшить узкие места, образовавшиеся из-за прессов для штамповки крупных деталей кузова усилием 350, 750 и 800 тонн, которые работали с неполной нагрузкой.
Синго осмотрел производство и попросил начальника отдела, отвечающего за производство, разрешить провести хронометраж в течение недели, чтобы пределить, как работают прессы.
Начальник ответил, что это будет потерей времени: он уже знал, что именно прессы виновны в образовании узких мест, и поставил работать на них наиболее квалифицированных и сознательных рабочих.
Три пресса работали круглые сутки, и он считал, что единственный способ увеличить производство — закупить дополнительное оборудование. Он очень надеялся, что высшее руководство именно так и поступит.
На третий день производилась смена штампов на 800-тонном прессе. Рабочие сняли старый штамп и начали бегать вокруг пресса. Синго спросил оператора, что происходит и тот ему сказал: «Пропал один из крепежных болтов нового штампа, не могу его найти, хотя уже везде посмотрел».
Синго сел возле пресса и стал ждать. Более чем через час оператор прибежал весь в поту, держа болт в руке, с радостным криком: «Вот он! Я нашел его! Фактически я не нашел его. Я просто взял длинный болт на соседнем прессе, обрезал его и нарезал резьбу. Поэтому и задержался. Можете поверить, это было непросто!» — сказал он.
Синго посочувствовал ему, но тут же его начала беспокоить другая мысль: «Вы обрезали болт, взятый от другого пресса. А когда вам на том прессе нужно будет менять инструмент, что вы будете делать? У вас что, такое постоянно бывает?»
«Да нет, не постоянно. Время от времени бывают такие казусы», — ответил оператор.
Именно тогда зародились принципы быстрой переналадки: разделение внутренних и внешних работ, подготовка, стандартизация и т.д. Здравый смысл подсказывал, что определённые действия можно выполнить заранее, что-то можно сделать быстрее, а чего-то вовсе не делать. С тех пор концепция стремительно развивалась и превратилась в метод, состоящий из нескольких последовательных шагов и приличного набора решений (по оптимизации подготовительных работ, механизации, быстросъёмным креплениям).
В истории зафиксированы уникальные примеры, например, в компании Mitsubishi Heavy Industries время переналадки на 8-шпиндельном сверлильном станке в течение года было сокращено с 24 часов до 2 минут 40 секунд.
За такой же период наладка, связанная с заменой болтовысадочного станка, в компании Toyota Motor была сокращена с 8 часов до 58 секунд.
В швейцарской компании Weidmann при наладке формовочной машины для пластика время регулировки было уменьшено с 2,5 часа до 6 минут 35 секунд. Все это типичные примеры улучшений, достигнутых с использованием метода SMED.
По материалам книги «SMED. Методика быстрой переналадки«, Филипп Семенычев, 2016 год.
SMED как способ достичь бережливого производства
Бережливое производство (Lean) — одна из «долгоиграющих» концепций управления отдельными проектами и предприятиями. Её основы были заложены в первой половине XX ст. крупнейшим автомобильным предприятием того времени — Toyota. А SMED один из инструментов такого подхода к проектному менеджменту.
В рамках lean-production функционирует десяток методов и инструментов, которые в комплексе с программой управления проектами позволяют достичь высокой эффективности рабочего процесса.
Бережливое производство в той или иной форме используется в международных (Oriflame Cosmetics, Toyota) и национальных (украинские «УПЭК», «ТБМ») компаниях.
История бережливого производства
Противостояние — вот настоящий двигатель прогресса. Благодаря негласной борьбе между двумя автогигантами, Ford и Toyota, были заложены основы lean production.
В 1913 году Генри Форд создал первую в мире модель производственного потока. Обрабатываемое изделие передвигалось по конвейеру от одного рабочего процесса к другому, и в итоге превращалось в Ford Model T, вошедший в десятку автомобилей, изменивших мир по версии журнала Forbes. Использование автоматизации снизило себестоимость машины и позволило обеспечить серийный миллионный выпуск.
Тем не менее, у модели организации производства Форда было ровно два недостатка:
Спустя 26 лет после выпуска Model T в продажу, в Японии провели перепрофилирование Toyota. Вместо текстиля концерн стал выпускать автомобили. Основатель Toyota Motor Corp, Киширо Тойдода главным в борьбе за качество определил детальное изучение каждой стадии производственного процесса. Отчасти благодаря этому компании удалось выиграть первый тендер в 1936 г. на производство грузовиков.
Развить идею до крепкой концепции помешала Вторая мировая война. Toyota нуждалась в кардинально новом решении, так как послевоенная экономика Японии пребывала в катастрофическом положении. Около 40% национальных промышленных заводов и инфраструктуры были разрушены, и уровень производства упал до значений начала 30-ых гг.
Тайити Оно, ставший директором Toyota в 1950 г., решил позаимствовать опыт США. В штатах он и познакомился с одним из чудес «американской мечты» — супермаркетами, в которых запасы пополнялись по мере необходимости. Посетил директор и заводы Генри Форда. По возвращению на родину Тайити Оно вместе с Сигео Синго решили поставить во главу угла стратегию вытягивания (производство согласно реальному спросу), а не выталкивания (производство — на планируемых объемах продаж).
Комплекс методов реализации стратегии получил название Toyota Production System — TPS, и стал прообразом Lean Production. Само понятие «бережливое производство» ввела в обиход книга Машина, которая изменила мир Дж. Вумека и Д. Джонса.
Рекомендуем почитать их книгу Бережливое производство. Как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании.
Методы бережливого производства
SMED, о котором пойдёт речь сегодня, важный, но не единственный инструмент воплощения бережливого производства.
В концепции Lean Manufactoring выделяют такие методы:
Пожалуй, вся упаковка техники в современности изготавливается по принципу пока-ёкэ. Под каждый элемент есть конкретный слот, и ошибиться в размещении невозможно.
Создание SMED
Как и концепция бережливого производства, SMED стала результатом коллаборации исследователей и производителей на протяжении XX века.
Так, в книге «Исследования движения» Фрэнка Гилберта описаны подходы к сокращению времени установки.
На фабриках Генри Форда также использовали некоторые из методов сокращения времени наладки. В публикации 1915 года «Методы Ford и магазины Ford» чётко описаны подходы к снижению времени установки и наладки производства. Но эти методы так и не стали популярными. В приоритете было наращивание объемов производства, а не оптимизация процесса.
Ford Model T 1917
А вот японской Toyota удалось воплотить бережливое производство и создать настоящее чудо. В 70-80-ых годах XX столетия западные автопроизводители не понимали, как японским машинам удаётся сочетать высокое качество при низкой цене. К сожалению, исследований на английском языке практически не было.
Но компаниям крупно повезло. Японский инженер Сигео Синго, принимавший участие в разработке методики бережливого производства, в конце 1970-ых участвовал в одном из специализированных воркшопов. После того, как он начал раскрывать подробности производственной системы Toyota без разрешения, компания быстро уволила нерадивого сотрудника.
Синго перебрался в США и начал консультировать организации по вопросам бережливого производства. Помимо того, что он заявил о своём авторстве метода быстрой переналадки, Сигео переименовал его в Single Minute Exchange of Die.
Методика реализации SMED
Для эффективного применения SMED, нужно понять, каких целей вы добиваетесь при внедрении инструмента. К общим целям относятся такие:
Важность SMED трудно переоценить.
На ЛКМЗ выяснили, что суммарно на установку и наладку оборудования уходило 56% общего рабочего времени!
Сократить объем временных и финансовых трат можно, внедрив быструю переналадку в 7 этапов:
Вердикт
SMED — один из мощных инструментов концепции «бережливого производства».
Появившись во второй половине прошлого столетия, быстрая переналадка стала ответом на растущие масштабы и неповоротливость рабочего процесса.
Благодаря внедрению Single Minute Exchange of Dies значительно уменьшаются временные задержки между стадиями производства, а значит снижается уровень ресурсных затрат.
SMED или быстрая переналадка
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:
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
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:
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:
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:
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:
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:
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.