新鄉重夫的快速換模手法介紹

1. Summarized by Victor Huang,
2018.04.07
TPS
快速換模(SMED)簡介

2. SMED
• SMED (Single Minutes Exchange of Die)是在50年代初期日本
豐田汽車公司摸索的一套應對多批少量、降低庫存、
提高生產系統快速反映能力的有用技術。
• 這一方法是由日本的新鄉重夫先生（Shigeo Shingo）首創
的，Single的意思是小於10分鐘(Minutes) 。
• 基於新鄉先生的豐富經驗，他開發了一個可以分析換
模過程的方法，從而為現場人員找到了換模時間之所
以長的原因，以及如何相應減少的方法。
• 在他領導的多個案例當中，換模時間 甚至被降到了十
分鐘以下，因此這種快速換模方法被冠名為“單位分
鐘快速切換”。最初使用在汽車製作廠，以達到快速
的模具切換(Exchange of Dies)。

3. 換模時間
• 在精實生產中，可以將換模定義為：從前
一品種最後一個合格產品，到下一品種第
—個合格產品之間的時間間隔。
• 從成本的角度講，這部分時間是沒有產出
價值的時間，所以需要儘可能地縮短，以
減少浪費。
• 從圖可以看出，換模時間主要由4部分組成
：準備時間，換模操作時間，調整時間，
整理時間。

4. 換模作業
• 換模作業，按其時間特性可以分為“內換模”和“外
換模”。
• 內換模，指那些必須將生產活動中斷下來才可以完
成的活動，生產只有在活動完成後才能繼續，主要包
括模具拆卸、頂桿調整、模具對準、模具固定、首件
檢驗等工作；
• 外換模，指那些不用使生產活動停止便可完成的活
動，不影響正常的產出，主要包括：尋找模具、吊取
模具、吊取材料、成品轉移、模具歸位等工作內容。
– 外換模又分為“前外換模”和“後外換模”

5. 快速換模的四大原則
1、區分內部作業轉換與外部作業轉換
2、內部作業轉換儘可能轉換成外部作業
3、排除一切調整過程
4、完全取消作業轉換操作

6. 進行快速換模的基本方法
1、儘量將內部時間轉換為外部時間，縮短停
機換模時間。
• 將內部時間轉換為外部時間，做好前期準備
• 在還沒有停機的時候就做好前期準備，比如：如工
裝夾具準備；零部件準備；作業指導書準備；升降
工具、作業台準備等。
• 將取拿新模具，清潔新模具，取拿試產部件等活動
在不需要停機時準備好。

7. 進行快速換模的基本方法
• 然後，進行一些與模具有關的預先工作，比如：
預裝配、預設定、預清潔、預熱等等。 通過對以
上事項進行檢討和準備，為內部換模的高效率實
現以下三個目標：
• 不尋找：物品、零部件、工具充分定置，不用尋
找。
• 不移動：配置不需要兩次以上搬動的放置台或者
放置場所。
• 不多用：除了必要的工具以外，不多使用其它工
具。

8. 進行快速換模的基本方法
2、提高內部換模效率
（1）簡化模具取按動作
•減少卸下和安裝模具過程中的”轉身”動作；將
多個拿放動作簡化為一個動作；單個動作一次放好
；使用裝配架、模板等；使用標準工具、同型號同
大小的螺絲和螺栓等。
（2）多人並行工作
•為了縮短停機換模時間，可以在停機換模時間，
多人同時進行換模工作。
•並行協同工作要註意提前進行好溝通，明確分工
，以免產生多餘動作，更要避免出現操作遺漏。

9. 進行快速換模的基本方法
（3）縮短調整時間
• 首先分析是要調整什麼，是調整位置還是調整尺寸。
• 然後分析調整的原因，是因為累積誤差還是標準不統
一。
• 還要分析是否與安裝、調整的熟練程度有關。
• 通過分析，找到對策，改善調整動作和方法，爭取一
次成功。
• 上述方法是一些基本原則，每個企業都要根據自己企
業現場設備與工藝的特點，摸索出具有自己特色的快
速換模流程

10. 案例-換模時間分析(改進前)

11. 換模時間分析(改進前)
• 經過分析發現,原換模過程基本上全部是內部更換
時間,大量的準備工作在機器停機後才開始,並且大
量的操作是串列完成,造成了較長的更換時間。
• 根據上述的更換流程描繪,併進行現場的觀察,改進
小組提出了下列改進方案:根據計劃更換規格,正式
停機前先提前通知模具間進行工具和模具部件準
備;只有模具技工將工具和模具部件準備完畢,在註
塑現場到位後才正式關停註塑機。
• 為了使準備過程標準化,避免工具及物品的遺漏,特
別準備了換模準備檢查表。

12. 換模時間分析(改進前)
• 在原流程中,由於產品註塑在10萬級凈化車間生產,
而模具間在常規環境,模具技工拆下滑塊後,需要經
過複雜的凈化車間進出流程,將滑塊拿到模具間更
換型芯後再進入註塑車間安裝。由於更換型芯過
程不會對凈化環境造成不良影響,研究小組決定直
接在註塑機台旁邊準備小型活動工作車,更換直接
在機台旁邊完成,避免了大量的人員移動過程。在
關停註塑機後,按照常規經驗,需要等模具水溫降低
到20℃才開始拆卸模具滑塊。而原操作是在註塑
機停機後立即關閉模溫機,僅僅依靠自然冷卻使模
具溫度降低。因此需要較長的等待降溫時間。但
是小組成員經過討論認為,在40℃進行操作仍然是
安全的,並且通過改設模溫機溫度可以利用模溫機
內部的溫度控制系統,強制將模具溫度降低,這將縮
短降溫時間。經過咨詢相關安全工程師,初步確定
在註塑機關機後,將模溫設定為30℃,但實際操作時
降到40℃即可開始拆卸滑塊。

13. 換模時間分析(改進後)

14. 改進前後的時間分析
• 下圖為改進前後的時間分析。由圖可以看出,
部分內換模時間如工具準備時間由原來的內
換模時間變成了外換模時間,縮短了停機等待
的時間。
• 另外,通過改進,大大縮短了降溫、升溫的時
間,並將這些時間並行利用,減少了串列的任
務數量和時間。
• 為了持續跟蹤改進效果,還可以建立更換時間
跟蹤記錄,對每次的更換時間進行跟蹤。跟蹤
的時間記錄可以作為長期改進分析的依據。

15. 改進前後的時間分析
準備階段
外換模時間
更換階段
內換模時間
改進前
正常
生產
改進後 減少停機時間
模具操作
注塑操作
模具操作
注塑操作
外換模時間及任務序號 內換模時間及任務序號
4,5,6 7,8,9 10 11 12,13,14 15
1,2,3 16 17
2 3 6 10 11 13 14
1
1 12
987 12 171615 18