第五节缩短作业切换时间
一、概述
生产流程化的理想状态是工件在各工序上生产一个、传递一个，从第一道工序到最后一道工序形成不间断的流水生产，即一个流生产。在铸造、锻造、冲压等工序因制造特点需要进行批量生产，也有必要使批量缩小，尽量接近理想的一个流生产，但这样作业切换就会变得频繁，作业转换总辅助时间就会很大。因此，为了减少作业转换总辅助时间，缩短每次作业切换时间就成立实现生产流程化的关键问题，也是实现生产均衡化的前提。
一般说来，如果作业切换时间缩短到1/N，在保持分摊到单个产品切换时间不变的情况下，批量规模就可以缩小到1/N，即作业切换时间与批量规模成正比。
二、生产切换类型
生产现场的切换作业可以分为换模作业、变更标准作业、换线作业和准备作业等四种类型。
1.换模作业
这种类型的切换作业一般是指模具、刀具、工装夹具等的切换，在机械加工厂及注塑厂比较常见，如冲床、锻床、注塑机等模具的更换，车床、钻床和铣床等刀具和夹具的更换。
2.更换标准作业
具有数控系统的机床、化学装置、测试仪器工作时，一旦产品变更，就必须重新设定条件更换相应的工作标准。例如，调整加工参数、工作温度、测试程序等。其实，在整个切换的过程中，调整是最耗费时间的，也是较难克服的部分。
3.换线作业
在加工或组装生产线上，当切换产品加工时，所使用的材料或零件等就必须跟着更换。这种切换作业一般称为换线作业。换线作业有两种方法：①同时换线：生产线上正在加工的最后一个产品加工完成，整条生产线停下来，各工序同时进行换线。这是传统的换线作业，若有很多工位的生产线，采用这种换法造成的停线时间就会很长，有效工作时间的损失也就会相应地增大。②顺序换线：生产线上正在加工的某类最后一个产品每做完一个工位，就马上对该工位进行切换，依次对各个工位切换完成。采用顺序换线的作法，那么不管装配线有多少工位，换线时间仅为一个工位的切换时间。
4.准备作业
是指在制造开始前所必须要做的准备工作，如机械加工前的图样审阅、工作指派以及工作后的清洁整理等工作。
以上四类切换作业均会造成生产停顿的浪费。传统上只着重于第一种类型的切换作业，即换模作业切换的改善，而忽视了其它三种类型的改善。其实，后三者类型的改善不但很容易做到，而且节省的切换时间也很可观。
三、快速切换发展阶段
1.传统切换
切换工作往往不被人们重视，切换作业没有标准，工人仅凭习惯和经验进行工作。传统切换时间也较长，通常需要数十分钟到数、数小时甚至几天，管理者没有把切换作业列入改善工作范围内。
2.单一作业切换
单一作业切换是指在10min之内完成作业切换。单一作业切换应该在换模上称为快速换模（SMED），因换模时间可以用一位数的分钟表示，所以也称为单分换模。切换时间的的降低也不是一蹴而就一步到位的，需要循序渐进，朝着单一作业切换努力。
3.瞬间切换
瞬间切换是指在1min之内完成作业切换，也就是“快餐式”作业切换。目前许多一流企业已进入瞬间切换阶段。
四、快速换模实施步骤
1.作业切换类型
按照切换的作业类型不同，可以将切换过程分为两大类：内部作业和外部作业。内部作业：是操作时机器必须停止运转才能进行的作业，它包括：模具、刀具、夹具和导轨等的拆装、更换和调整、试车等。内部作业时间决定了作业切换时间。
外部作业：是指在机器运行时也能进行的操作，可在停机前或停机后进行切换的作业，它包括：工具和材料的准备、夹具和模具的准备、工作区域的整理与清洁等，外部作业时间不影响切换时间。
统计表明，换模行为的类型分为以下四类:
类型1：收集、准备和归还工具、夹具等（占切换过程的30%）。
类型2：在机器上移除前道模具，装上下个要用的模具（占切换过程的5%）。
类型3：测量、校准、调整（占切换过程的15%）
类型4：进行试车生产、调整、直到零件合格（占切换过程的50%），这也是减少减少切换时间最明显的一步。
快速换模的核心思想就是要把内部作业尽量转化为外部作业，内部作业时间尽量压缩。
2.实施步骤
快速切换的实施步骤分为4个步骤：
步骤一：区分内部作业与外部作业
针对没有区分内外部作业的情况，仔细研究每一个内部作业，确定它能否成为外部作业。
首先要区分哪些是内部作业，哪些是外部作业。可以通过对切换过程进行分析，将所有切换过程写在表格上，然后按照内外作业的定义进行归类。
步骤二：内部作业要尽可能转化成外部作业
检查为什么余下的内部作业不能转化为外部作业；重新检查每个步骤的真实作用。要将内部作业设法转移到外部作业去做，以减少内部作业的时间，也就等于减少切换时间。
步骤三：缩短内部作业时间
继续对内部作业更小的要素进行改进。应用IE手法对作业的改善和对设备的改善来缩短切换时间。可采用活用工装具、排除调整作业、实施并行作业、功能标准化等方法来实施。
步骤四：缩短外部作业时间
继续对外部作业更小的要素进行改进。可采取改善工夹具存储方法、提高运输速度、排除寻找物料、常用工具靠近设备、制定标准作业指导书等方法来实现。缩短外部作业时间对整个切换时间缩短没有太大影响，但是可以减少切换人工时间消耗。
