SMED单分钟换模制造指南

核心要点

SMED（单分钟换模）是一种缩短设备换模时间的方法，在精益生产中发挥重要作用，帮助节省时间和降低成本。

SMED的目标不是所有换模都在1分钟内完成，而是将大多数换模时间控制在10分钟以内。

通过区分内部和外部换模活动，将尽可能多的内部活动转为外部活动，可显著缩短换模时间。

实施SMED可提高生产灵活性、降低成本、减少浪费，并提升设备综合效率(OEE)。

什么是SMED？

SMED定义

SMED是精益生产中常见的术语，代表“单分钟换模”(Single Minute Exchange of Die)。这种方法帮助快速从一种产品切换到另一种产品，目标是将换模时间控制在十分钟以内。有些人误认为SMED意味着每次换模都少于一分钟，实际上其真正目标是保持流程简单，确保机器持续运行和生产顺利进行。

注意：SMED并不意味着每次换模都少于一分钟，真正目标是将大多数换模时间控制在十分钟以内。

起源与目的

SMED由日本工程师新乡重夫(Shigeo Shingo)提出，他发现长时间的换模设置导致工厂出现诸多问题：

• 机器长时间闲置，产量降低

• 需要大批量生产以避免频繁换模，导致库存增加

• 在制品和成品占用资金和空间

• 无法快速响应小订单或需求变化

• 客户等待产品时间延长，可能导致不满。

新乡重夫开发SMED解决这些问题，旨在帮助缩短换模时间、改善流程并提高生产灵活性。长时间换模曾导致瓶颈和更高成本，SMED帮助加快流程并满足市场需求。

SMED与其他方法的比较：

SMED是降低换模时间的有效方法，学习SMED有助于改进制造流程，提高效率。

制造业中的SMED

SMED的重要性

当希望机器高效运行时，会遇到许多问题。长时间换模会减慢生产速度并导致更多停机。SMED通过缩短换模时间提供帮助，可快速切换产品，是精益制造中的重要方法。使用SMED可提高流程灵活性和效率。

SMED与5S等其他精益工具配合使用，帮助减少浪费并提高生产力。

SMED对精益制造的帮助：

缩短换模时间可节省资金并更快满足客户需求，许多公司（如丰田）使用SMED提高质量并保持客户满意度。

对生产的影响

缩短换模时间会带来显著变化，减少机器准备等待时间，意味着更少的停机时间和每天生产更多产品。SMED帮助减少设置时间，增加机器运行周期并减少停机次数。

SMED实施后的生产改进： - 换模时间从60分钟降至9分钟 - 机器利用率从70%提高到90% - 每天停机时间从2小时减少到30分钟。

这些变化允许每班进行更多换模，更快响应新订单。

不同行业以各自方式使用SMED： - 汽车工厂将模具更换时间从数小时缩短至数分钟 - 食品厂使用移动清洁站加速换模并减少浪费 - 电子制造商使用专用工具板实现快速换模并保持机器运行。

通过缩短换模时间，流程变得更快，节省资金并延长机器工作时间，在当今快速变化的市场中获得显著优势。

单分钟换模流程

SMED的核心思想易于理解，旨在实现快速换模。通过分析每个步骤并思考“能否在机器仍运行时完成此步骤”，将可在机器运行时完成的步骤移至停机时间之外，称为将内部活动转换为外部活动。这有助于减少机器闲置时间并提高生产线快速变化能力。

内部与外部活动

需要区分内部和外部换模步骤：

内部活动：只能在机器停机时进行的工作

外部活动：可在机器运行时进行的工作

了解这一区别有助于找到节省时间的方法。

内部与外部活动对比：

分析换模过程时，尝试将尽可能多的工作从内部转换为外部，这是SMED成功的重要部分。

提示：始终问自己“能否在机器停机前或后完成此工作？”如果可以，将其转为外部活动。

可通过多种方式将内部活动转换为外部活动：

• 将刀具预先安装在夹具中，便于直接使用

• 在安装到机器前使用夹具设置模具

• 换模前预热模具或材料（如赛车队在进站前预热轮胎）

• 保持额外的换模部件清洁并准备就绪，避免换模期间浪费时间清洁。

将工作从内部转为外部可减少停机时间并加快换模速度，还能帮助团队更好地工作并保持组织性。

关键步骤

SMED创始人新乡重夫提供了清晰的实施步骤，通过分析每个步骤并寻找节省时间的方法，可实现快速换模：

SMED流程的主要步骤：

1. 观察流程，记录换模的每个步骤

2. 区分内部和外部工作，列出需要机器停机和不停机的工作

3. 将内部工作转换为外部工作

4. 加快剩余内部工作的速度，使其更快更容易

5. 改进外部工作，简化机器运行时执行的工作

6. 记录新方法并培训团队，确保每个人都了解新步骤

7. 持续改进，不断寻找更好的方法

各阶段可使用的技术和示例：

也可通过简单方式遵循这些步骤：

1. 首先分离内部和外部换模工作，确定哪些可在机器运行时完成

2. 将尽可能多的内部工作转换为外部工作，这可节省最多时间

3. 加快并简化剩余工作，消除任何浪费或额外步骤

单分钟换模方法帮助分析换模的每个部分，通过这些步骤可加快生产并实现快速转换，显著缩短换模时间。

SMED的益处

生产力和灵活性

SMED帮助提高工作速度和产量，可快速从一种产品切换到另一种产品，减少机器准备等待时间，增加每天的产品制造量。

SMED提高生产力的方式：

SMED还能快速响应市场变化，快速切换产品以满足客户需求。SMED和其他精益理念帮助保持机器运行并减少浪费，改善流程并保持客户满意度。

成本和浪费减少

SMED不仅加快换模速度，还有助于节省资金和减少浪费。缩短换模时间可在多个方面降低支出：

换模时间减少与预期成本节约：

SMED帮助减少工厂中的多种浪费：

• 运输浪费(MUDA of Transport)：减少产品移动

• 等待浪费(MUDA of Waiting)：减少工人和机器闲置时间

• 动作浪费(MUDA of Motion)：减少工人移动

• 缺陷浪费(MUDA of Defects)：减少设置错误。

许多工厂报告通过SMED将换模时间减少94%，大多数将换模时间控制在十分钟以内。这意味着减少工人成本、材料使用并简化流程，减少等待时间并提高机器利用率，是保持领先和提高效率的绝佳方法。

实施SMED

入门指南

可通过几个清晰步骤开始SMED之旅：首先查看生产线，找出最浪费生产时间的地方，使用实际数据确定换模是否导致大量停机。如果是，SMED可帮助优化设置时间并提高结果。

开始SMED的简单方法： 1. 通过学习SMED及其益处做好准备，不要无计划地匆忙实施 2. 确定最浪费时间的地方，使用车间的事实和数据 3. 判断SMED是否能带来最大收益，专注于换模时间长或频繁换模的区域 4. 选择试点区域，选择可快速看到结果的机器或流程。

提示：从小处着手，试点项目帮助快速学习并向他人展示SMED的价值。

团队培训至关重要，可通过研讨会教授所有人SMED和精益方法： - 换模优化研讨会：帮助团队发现浪费时间并改进换模 - 快速换模研讨会：提供实践练习和实际成果 - 还应举办培训课程，说明减少停机时间的重要性。

SMED相关研讨会：

常见挑战

开始实施SMED时可能面临一些障碍，让所有人都支持是第一个挑战。有些人可能抵制变革，因此需要向他们展示益处，让团队参与每个步骤。当人们参与构建新流程时，会产生主人翁意识并希望其成功。

常见挑战包括： - 获得所有利益相关者的支持：使用清晰沟通并让所有人参与 - 收集当前换模的准确数据：没有良好数据无法发现问题 - 深入分析流程：寻找停机的根本原因，而不仅仅是表面问题 - 确保改进持续：使用结构化计划避免新问题 - 保持成果：经常审查流程并持续改进。

通过展示SMED如何减少停机时间并支持精益目标，可克服阻力。提供高质量培训并让员工分享想法，当让所有人参与时，建立团队合作和持续改进的文化。

注意：记录SMED流程并将其纳入标准工作，经常审查并征求反馈，帮助不断改进并在精益制造中保持领先。

通过实施SMED，工厂可获得长期益处： - 更快响应客户需求 - 降低产品制造成本 - 小批量生产并减少库存 - 提高质量并减少错误 - 增加利润并超越竞争对手。

SMED实施益处：

立即开始使用SMED，每一个小的改变都有助于建立持续改进的习惯。

常见问题解答

SMED代表什么？

SMED代表“单分钟换模”(Single Minute Exchange of Die)，这种方法用于显著加快设备换模速度，目标是将大多数换模时间控制在十分钟以内。

任何行业都能使用SMED吗？

是的，SMED可用于许多行业。汽车制造商、食品加工厂和电子公司都在使用SMED，其步骤可应用于任何需要快速换模的流程。

实施SMED需要特殊工具吗？

并非总是需要特殊工具，可从组织工作区和将步骤移至停机时间之外开始。之后，可添加快速释放装置或夹具以节省更多时间。

SMED如何帮助减少浪费？

SMED帮助减少多种浪费：减少运输、等待、动作浪费，并降低缺陷率。通过缩短换模时间，可进行小批量生产并减少库存，节省空间和资金。

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