基于快速換模的壓機(jī)工序換型效率改善研究

許瑞 黃玉苗 吳靜

摘?要：以B企業(yè)剎車片生產(chǎn)線為研究對(duì)象，基于工業(yè)工程的工作研究和程序分析，識(shí)別壓機(jī)工序?yàn)橛绊憮Q模效率的瓶頸工藝，設(shè)計(jì)基于快速換模SMED技術(shù)的壓機(jī)工序流程改善方案，壓機(jī)工序換型時(shí)間節(jié)省41.6%，改善效果十分顯著。

關(guān)鍵詞：快速換模;精益生產(chǎn);流程優(yōu)化

B公司是某汽車零部件制造企業(yè)，剎車片為其核心競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品，要滿足多樣化群體和定制化需求，對(duì)向客戶交付高品質(zhì)的多樣化產(chǎn)品的能力提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)[1]。

SMED（Single?Minute?Exchange?of?Die）即快速換模，是基于精益管理和基礎(chǔ)IE的一種過程改善方法。它以作業(yè)人員和生產(chǎn)設(shè)備為實(shí)際研究對(duì)象，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的換型過程展開分析，研究如何制定最合理的工作方法以盡可能縮短換型時(shí)間[2]。

本文通過分析B公司核心剎車片產(chǎn)線流程現(xiàn)狀，識(shí)別影響換模效率的瓶頸工藝，設(shè)計(jì)基于SMED技術(shù)的壓機(jī)工序流程改善方案來(lái)提升產(chǎn)線效率，并對(duì)改善效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1?壓機(jī)工序換型現(xiàn)狀及改善需求

剎車片的生產(chǎn)制造工藝流程如下圖。其中，壓機(jī)工序單次換型作業(yè)耗時(shí)最長(zhǎng)，換型作業(yè)最復(fù)雜，為流程改善的主要研究對(duì)象。

通過分析改善前壓機(jī)工序換型流程，得到改善前換型時(shí)間，見表1。

換型工藝現(xiàn)狀是所有換型工作均由單人串行完成，耗時(shí)的準(zhǔn)備清潔工作在機(jī)臺(tái)停機(jī)后才開始，造成壓機(jī)工序換型時(shí)間浪費(fèi)，換型時(shí)間為1801秒（30分鐘）。

每天可利用時(shí)間為1260分鐘，單次換型時(shí)間為30分鐘，則每天最高換型次數(shù)為42次。為提升換型效率，確定改善目標(biāo)為每天進(jìn)行55次換型作業(yè)，即每次換型時(shí)間為23分鐘。

2?基于SMED的換型工序改善及效果評(píng)價(jià)

換型工序現(xiàn)狀存在兩大問題：一是換型工裝選用和設(shè)計(jì)不合理;二是換型作業(yè)流程不合理。本文結(jié)合5W2H、ECRS工業(yè)工程改善手法[3-5]，綜合考慮換型流程中原材料切換、工裝改善、作業(yè)方法和現(xiàn)場(chǎng)管理等方面，確定基于SMED的壓機(jī)工序改善方案。

2.1?工裝選用設(shè)計(jì)改善

（1）快速工裝。增設(shè)三種快速工裝：a.換型車安裝定位銷;b.壓機(jī)前側(cè)安裝止推銷;c.換型車側(cè)面安裝小型控制裝置。

（2）使用快速緊固件。采用插銷、壓桿定位板等代替?zhèn)鹘y(tǒng)的螺栓螺母固定方式，省去緊固環(huán)節(jié)。

（3）更換專用工具。使用快速棘輪扭動(dòng)扳手作為拆卸模具;在換型車和壓機(jī)設(shè)備側(cè)面安裝工具盒。

2.2?換型作業(yè)流程改善

（1）并行作業(yè)。由單人作業(yè)改為雙人聯(lián)合作業(yè)，降低單人作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，減少換型時(shí)間。

（2）事前準(zhǔn)備。制定換型準(zhǔn)備點(diǎn)檢表，規(guī)范換型準(zhǔn)備流程，減少工具尋找和等待時(shí)間。

（3）優(yōu)化作業(yè)流程。借助意大利面條圖分析換型工的移動(dòng)路線，設(shè)計(jì)合理動(dòng)作避免交叉往返。

2.3?改善方案實(shí)施與評(píng)價(jià)

通過采用基于SMED的改善方案，得出改善后的換型流程時(shí)間，如表2。

基于改善前后的對(duì)比分析，換型時(shí)間由1801秒縮短為1052秒，節(jié)省41.6%。每天可進(jìn)行約72次換型作業(yè)，提高了30.9%，完全滿足改善目標(biāo)。改善效果十分顯著。

3?結(jié)語(yǔ)

本文分析了B公司壓機(jī)工序的換型現(xiàn)狀，成功設(shè)計(jì)并實(shí)施了基于SMED的綜合改善方案，使得剎車片生產(chǎn)既能應(yīng)對(duì)批量生產(chǎn)，又適應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的頻繁切換，滿足快速準(zhǔn)時(shí)交貨的要求，對(duì)其他企業(yè)有一定借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳龍，陳紅軍.多品種生產(chǎn)線的快速換型[J].汽車制造業(yè)，2014，21：42-46.

[2]劉樹華，等.精益生產(chǎn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：113-130.

[3]Jonathan?David?Morales?Méndez，Ramón?Silva?Rodríguez.Set-up?reduction?in?an?interconnection?axle?manufacturing?cell?using?SMED[J].International?Journal?of?Advanced?Manufacturing?Technology，2015，84（9）：1-10.

[4]Carrizo?Moreira?A，Torres?Garcez.Implementation?of?the?Single?Minute?Exchange?of?Die（SMED）methodology?in?small?to?medium-sized?enterprises：a?Portuguese?case?study[J].International?Journal?of?Management，2013，30（1）：66-87.

[5]Carrizo?Moreira?A，Silva?Pais?GC.Single?Minute?Exchange?of?Die：a?case?study?implementation[J].Journal?of?Technology?Management?&?Innovation，2011，6（1）：129-146.

作者簡(jiǎn)介：許瑞，男，博士，河海大學(xué)商學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：工業(yè)工程，管理科學(xué)與工程;黃玉苗，女，河海大學(xué)商學(xué)院信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)，研究方向：生產(chǎn)流程優(yōu)化與改善;吳靜，女，河海大學(xué)商學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)，研究方向：工業(yè)工程與管理。