導入「快速換模」因應生產趨勢

 

　前言　

 

近年全球化競爭與市場需求急遽變化，製造業只能配合客戶訂單轉變為短週期的生產模式，從而延伸出的彈性製造概念開始深植人心，對於「時間就是生產力」的製造商而言，縮短「必要卻沒生產力」的換模時間，就等於提高產量，再者，當製造業已逐漸邁向「少量多樣」以市場為導向的生產模式，傳統企業用批量換取減少換模次數的生產模式，將使其庫存積壓及訂單準交問題更顯嚴重。

雖然換模這個動作本身沒有生產力，卻是不可或缺的一環，若可導入快速換模，則可有效縮短機器換模設置、調整與時間，並進一步提升製程品質、減少庫存量、降低成本、延長模具壽命等諸多優點。尤其在短期交貨的生產趨勢下，如何縮短換模時間、同時確保操作安全，則成為企業競爭力的關鍵因素。

 

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　何謂快速換模（SMED）　

 

換模時間是指前一產品產出完畢後，從停機開始，到下一產品的第一件合格產出品之間所耗費時間總合，亦為更換種類產品而未產出的時間區段。

為了降低因換模所造成之等待時間的浪費，新鄉重夫（Shigeo Shingo）於1985 年提出了專對少量多樣、降低庫存、提高生產以因應市場需求的快速反映模式，則為快速換模（SMED）方法，其目的就是減少整備時間。

運用SMED的方式，對整個換模過程分解並解析其作業流程來進行優化，經過反覆優化及測試，最終使得更換模具時間大幅縮短，提升換模效率，因此快速換模（SMED）是一種快速有效率的作業方法。

 

　導入快速換模（SMED） 前置作業　

 

一、何謂內部作業（ 圖一）：

在人員或機器停止生產之狀況下，才能進行換模作業的動作，稱之為內部準備作業，例如：如拆卸模具、安裝模具、調整等時間。

 

二、何謂外部作業（圖一）：

在人員或機器未停止生產之狀況下，而事前可做的做換模作業的動作，稱之為外部準備作業，例如：換模前的作業，包含準備物料、模具、使用工具等，而換模後的作業，包含收尾工作、換現場清理、模具入庫等。

 

圖一：換模作業時間內外部作業說明

 

三、細說換模作業時間（圖二）：

於實際換模作業流程，可將換模時間拆為四部份組成：準備時間、換模作業時間、調整時間、整理時間；其中外部作業包含準備時間及整理時間，內部作業為換模作業時間及調整時間（圖二）。

 

圖二：實際換模作業流程

 

四、導入SMED縮短換模時間掌握三大要點（圖三）：

• 將內部作業與外部作業做區分
• 盡可能將內部作業轉移到外部作業
• 改善降低內部作業與外部作業時間

運用上述三大要點，需要充分了解換模工作內容、順序及要點，因此要從頭到尾觀察完整的換模作業，記錄作業人員在換模期間內之實際工作情況，包含每個動作花費時間；有了這些基本資料，才能進行研討解析，尋求合理的作業方法，並找到得以改善的細節，充分發揮換模作業效率。

 

圖三：快速換模三大基本要點

 

　快速換模（SMED）導入說明　

 

快速換模需以專案管理的團隊推動，進行作業優化，例如：生產實際換線作業人員於操作及改善後的實際反饋、生技單位以治工具改善及硬體調整的技術支援、品質部門從生產品質良率進行檢核、勞動安全單位以生產及勞工安全做優先考量等。因此，為將專案順利進行，需結合各單位的專業能力，才能提高導入快速換模的成功率。

 

一、成立專案小組及現況盤點

• 成立換模改善小組

制定專案推動計畫與行程。培訓內部種子成員，協助專案推動，進行工作研究動作分析訓練，結合生產實務執行換模改善之應用。小組成員由生產線課長、組長、技術員、備料員、倉管員、生管、品管、產品工程等相關人員組成，組長可由管理階級擔當，副組長由IE擔當。每週定期召開換模作業改善會議，檢討換模狀況，會議由組長主導，小組成員共同討論換模中發生的問題並提出改善對策。

• 換模作業數據蒐集

從換模紀錄表（表一）所示（結合圖二做為觀念整合），量測並記錄作業時間，確保觀測時，進行換模作業的人數和實際是相同的，並在觀測換模作業過程中，為前一產品產出完畢後，從停機開始到下一產品的第一件合格產出品之間所需作業及時間。

 

表一：換模記錄表

 

依現況評估結果，做為目標設定之基礎；也可通過錄影方式，完整記錄活動的全過程（建議不可中斷以求歷程完整呈現），精確記錄在換模停機前、後之工序內容，例如：模具種類、數量、標準、實際作業、人員移動及尋找等時間記錄，蒐集數據與檢視換模相關作業，並透過柏拉圖（圖四）所示，分析換模損失佔比較高的作業做為首要改善的項目。

 

圖四：柏拉圖

 

二、改善作業

• 內部作業轉移到外部作業

將上述數據蒐集所觀測到的時間進行內、外部作業區分（表一），再將其整理、分類，計算各項目佔比而並按照大小順序排列。分類後，換模作業以程序分析與方法研究，確定在停機前、後有哪些事情能提前預備，可從內部作業轉移到外部作業，掌握需要改善之重點，可大幅縮短整體換模時間，獲得較高的改善成果。

•  換模作業浪費分類（表三）

分組討論找出換模作業浪費，將原本得換模問題進行歸類，找出消除浪費的方法，另外，浪費並非使用一種方式或單一工具就可以全部檢出，而是必須結合不同的工具手法，並將之建構成一套系統，運作方能完備。對內部的活動進行嚴格的查驗分析，以七大浪費架構為方法，識別改善的機會、小組成員集思廣益地討論創新改善的方法與構思。

 

表三：換模作業浪費分析

 

• 降低內部作業與外部作業時間（表四）

經過資料蒐集、記錄與分析實際換模時間並識別出問題與浪費後，從整體作業拆解模組項目，以準備浪費、更換浪費及調整浪費進行討論；並設定改善完成時間；訂定換模流程及推行細則等相關的文件資料，試驗此改善對策，並持續蒐集與記錄改善對策執行後的換模時間及其它問題點。

 

表四：換模作業浪費排除表

 

• 成效追蹤與問題矯正

新方案導入後，應對改善後的換模方法進行數據化分析、檢討，驗證、確認改善效果，換言之，也就是重覆換模浪費分析（表三）、浪費排除（表四）及結合柏拉圖（圖四）作整體性思考改善，而達到縮短換模時間的目標。

 

三、標準建立

• 作業標準化與防呆機制建立

導入新方案後，需建立完善管理流程、工具與表單標準化、確保物流與人員在正確的時間配置到正確的位置，細化當前的標準化工作，並努力消除任何偏離標準的工作。並確保管理流程中，一旦錯誤發生，有相對應解決問題的流程，確保根源應用防錯（poka-yoka）流程。

• 持續優化與待解決問題盤點（表五）

任何改善專案（降低人力成本、提高品質）的最終目標皆是為了增加產能、創造利潤，並持續優化。培訓的重要性及其內容是最重要的工作，應對員工進行充分專業訓練以達到品質目標，依據現場管理狀況，應用管理方法、訓練與應用，例如：5S、PSP、QC七手法、會議召開、報告技巧、現場教導、溝通協調、生產日報分析等。

 

表五：持續優化盤點表

 

• 改善小組成果發表（表六）

將改善方案的思路、作法與改善成效藉由成果發表的方式呈現，水平展開至其它生產線，並制訂相關文件以維持一致性標準作業，對流程實行監控，不間斷地研擬與彙報換模專案績效表現，以利持續改善。

 

表六：換模作業改善活動成果

 

　結論　

越來越多企業在導入智慧製造，期望增加生產效率、降低生產成本、提高生產品質以因應少量多樣的生產型態，但卻效益不彰！使得許多企業開始省思，是否還有其他生產所遭遇的「實際問題」是智慧製造不能解決的？

在輔導經驗中，許多導入智慧製造的企業著重在：品質即時檢測、生產異常預應管理及現況資訊的蒐集；從蒐集的資訊中進行分析：往往是生產單位因換模時間長，造成生產品質及效率問題，且換模頻率越高，問題就越嚴重。

因此，導入高效率且安全的「快速換模作業」是解決上述問題的方法之一；透過快速換模的導入說明，期望能讓企業能有不同的思考角度，進行廠內換模頻率、時間、品質的檢視，建立快速換模改善團隊，進而提高對訂單的應變能力。

 

【參考資料】
中國生產力中心編著出版｜快速換模與防錯裝置指引手冊《點我了解更多》

 

文章來源：myMKC