基于快速換模的壓機工序換型效率改善研究

許瑞 黃玉苗 吳靜

摘?要：以B企業剎車片生產線為研究對象，基于工業工程的工作研究和程序分析，識別壓機工序為影響換模效率的瓶頸工藝，設計基于快速換模SMED技術的壓機工序流程改善方案，壓機工序換型時間節省41.6%，改善效果十分顯著。

關鍵詞：快速換模;精益生產;流程優化

B公司是某汽車零部件制造企業，剎車片為其核心競爭產品，要滿足多樣化群體和定制化需求，對向客戶交付高品質的多樣化產品的能力提出了嚴峻考驗[1]。

SMED（Single?Minute?Exchange?of?Die）即快速換模，是基于精益管理和基礎IE的一種過程改善方法。它以作業人員和生產設備為實際研究對象，對生產現場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間[2]。

本文通過分析B公司核心剎車片產線流程現狀，識別影響換模效率的瓶頸工藝，設計基于SMED技術的壓機工序流程改善方案來提升產線效率，并對改善效果進行評價。

1?壓機工序換型現狀及改善需求

剎車片的生產制造工藝流程如下圖。其中，壓機工序單次換型作業耗時最長，換型作業最復雜，為流程改善的主要研究對象。

通過分析改善前壓機工序換型流程，得到改善前換型時間，見表1。

換型工藝現狀是所有換型工作均由單人串行完成，耗時的準備清潔工作在機臺停機后才開始，造成壓機工序換型時間浪費，換型時間為1801秒（30分鐘）。

每天可利用時間為1260分鐘，單次換型時間為30分鐘，則每天最高換型次數為42次。為提升換型效率，確定改善目標為每天進行55次換型作業，即每次換型時間為23分鐘。

2?基于SMED的換型工序改善及效果評價

換型工序現狀存在兩大問題：一是換型工裝選用和設計不合理;二是換型作業流程不合理。本文結合5W2H、ECRS工業工程改善手法[3-5]，綜合考慮換型流程中原材料切換、工裝改善、作業方法和現場管理等方面，確定基于SMED的壓機工序改善方案。

2.1?工裝選用設計改善

（1）快速工裝。增設三種快速工裝：a.換型車安裝定位銷;b.壓機前側安裝止推銷;c.換型車側面安裝小型控制裝置。

（2）使用快速緊固件。采用插銷、壓桿定位板等代替傳統的螺栓螺母固定方式，省去緊固環節。

（3）更換專用工具。使用快速棘輪扭動扳手作為拆卸模具;在換型車和壓機設備側面安裝工具盒。

2.2?換型作業流程改善

（1）并行作業。由單人作業改為雙人聯合作業，降低單人作業勞動強度，減少換型時間。

（2）事前準備。制定換型準備點檢表，規范換型準備流程，減少工具尋找和等待時間。

（3）優化作業流程。借助意大利面條圖分析換型工的移動路線，設計合理動作避免交叉往返。

2.3?改善方案實施與評價

通過采用基于SMED的改善方案，得出改善后的換型流程時間，如表2。

基于改善前后的對比分析，換型時間由1801秒縮短為1052秒，節省41.6%。每天可進行約72次換型作業，提高了30.9%，完全滿足改善目標。改善效果十分顯著。

3?結語

本文分析了B公司壓機工序的換型現狀，成功設計并實施了基于SMED的綜合改善方案，使得剎車片生產既能應對批量生產，又適應生產設備的頻繁切換，滿足快速準時交貨的要求，對其他企業有一定借鑒意義。

參考文獻：

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

[2]劉樹華，等.精益生產[M].北京：機械工業出版社，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.

作者簡介：許瑞，男，博士，河海大學商學院副教授，碩士生導師，研究方向：工業工程，管理科學與工程;黃玉苗，女，河海大學商學院信息管理與信息系統專業，研究方向：生產流程優化與改善;吳靜，女，河海大學商學院工業工程專業，研究方向：工業工程與管理。