对机加工设备换模的精益分析与改善

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

doi：10.3969/j.issn.1006-3269.2013.02.008换模是机加工中比较常见的环节.由于不同类别产品在生产过程中必定有其不同的制造条件，因此在不同类别的产品更换时，设备必须停止加工 ，以便更新并设定新 的加工条件.设备停顿所消耗 的时间，可 以称之为切换时间”或换模 时问”[1].对换模过程进行精益分析与改善，可以缩短设备停顿的时间，从而提高生产效率.从精益价值链的角度看，从前-类别产品最后-个合格品到后-类别的第-个合格产品之间的时间间隔，是没有产 出价值的时问，应当旧能缩短 ，以减少浪费。

1 快速换模快 速 换 模 (SMED，Single Minute Exchange ofDie)是 由日本现场改善专家新乡重夫先生于 1969年在帮助丰田企业，将产品切换时间由 4 h经过 9个月的改善 ，缩短为 3 min的实际案例所提倡的技术2]。

其实施步骤分为 3步：首先区分 内部和外部 的工作 ；收稿 日期 ：2012-12-06基金项目：浙江省公益性技术应用研究计划资助项目(2010C31067)作者 简介 ：徐泽侠(1988-)，男 ，浙江 慈溪人 ，硕士研 究生 ，主要从事工业工程专业的研究。

然后将 内部操作转化为外部操作；最后优化切换操作的各方面.对其总结起来可以用 12个字来描述，即消除浪费，由内至外 ，挑战内部”.快速换模的 目的就是为了缩短换模时间、增加换模次数、更具小批量生产能力 、更具平准化生产能力 、缩短交货期、减少资源波动 、降低库存数量 、增大库存周转率 、减少仓储空间、减少管理工作负荷 ，从而使企业更具竞争力3 ]。

2 夹具更换过程分析SH是-家专业生产汽车齿轮、摩托车齿轮 、电动工具齿轮、工程机械齿轮 的股份制企业.其产 品类别众多 ，属于多品种小批量的生产方式 ，机加工设备的 日常换模对生产效率有着直接影响.我们对车间某-机加工设备夹具更换过程进行观察和记录，列出了夹具更换过程(见表 1)。

从表 1可 以直观地看到 ，夹具更换过程所消耗的时间全部都归为内部换模时间，大量的准备工作在设备停机后才开始 ，而且 大量可以并行完成 的操作是通过 串行完成的.前期准备的寻找扳手、锤子 、游标卡尺，新夹具的准备，夹具的运送等，这些都应该属于外部作业 ，但遗憾 的是都在 内部完成 ，占用了大量换模时间.这就是换模作业的最大问题所在 ，没有区分外部作业与 内部作业 ，把许 多外部作业 当作 内部作业来完成 ，造成了大量 的时间浪费。

3 夹具更换过程改善根据快速换模改善步骤 ，第-步就是首先区分内部作业和外部作业 ，尽量把原本需要 内部完成 的作业 ，经过-系列 的改善 ，包括改变原有 的方法，或是借助-些设备 ，转化为外部作业。

Group Technology & Production M odernization Vo1.30，No.2，20133.3 夹具安置改善我们还 可 以从 表 1看 出，新 夹具后 期 的校 准工作会花去 比较 长 的时 间 ，有 很 大 的改 善 空 间。

夹具更换最好 的办法就是 不同的夹具安置在 同-规格 、同-型号 的底板 上 ，底 板要 求精 度高 ，按 照定位原理安装夹具.采用 这种方法来 切换夹具 也十分方便.由于底 板相 同，精 度 高 ，定位 准确 ，因此后期 只要稍 作调 准 ，原 本需 要花 大量 时间完成的校准工作就可大大提高效率.传统的紧固方式都是采用螺杆 螺 帽，用扳 手- 圈- 圈地用力 压 紧工件 ，以达 到紧 固的效果.这 种 紧 固方 法装 和卸都 比较费时 费力 ，如果扳 手打 滑还容 易 出现危 险事故.根据精益思 想 ，我们应 该采 用气 动或液压的紧固件来代替螺杆螺 帽.这种 改善使 更换夹具的过程有 了非常 大 的变化.在更 换夹 具 之前 ，我们要做好各方面的前 期准备工作.为 了使 准备过程标准化 ，避免工具及物品的遗漏 ，我们很有必要制定标准准备检查表 (见表 2)。

表 2 标准 准备检查表根据标准准备检查表，我们在每次更换夹具前 ，按照表中的要求完成准备工作 ，就能适 时地停止设备，进行换模操作.根据改善后的换模过程 ，我们对更换夹具的过程进行了分析 ，参见表 8。

表 8 改善后换模 过程分析 min序号 作业描述 篙 耗时 属性3.4 改善效果我们从表 1和表 3的对 比看到，夹具的更换时间大幅度减少 ，从 原来 的 97 rain减少为改善后 的30 rain，时间减少率为 69 .按照原本平均 2 d换- 次夹具计算 ，每月可以节省约16 h，每年可以节约近180 h.因为这些原来消耗 的时间 占用 了正常 的设备加工时间 ，所以这相当于在不增加其他投入 的基础上获得 了额外的产能。

与此同时 ，换模时 间的缩短 ，提高 了设 备利用率 ，有效地缩短了产品的生产周期 ，在多品种小批量的情况下对库存和在制品的有效控制也起到了-定作用.再者 ，更换夹具过程 的改善 ，-定程度上减轻了操作者的劳动强度，降低了工作中的疲劳度，对接下来工作的开展起到了积极 的作用。

4 结束语夹具更换过程改善效果明显 ，但改善所需 的成本也不能忽略.这种改善所需要的成本 ，主要是新增了两辆液压换模小车和-个夹具架.实际上 ，这对车 间计划好 的正常工具和设备采购影响很小.夹具架 的投入有利于前期新夹具的寻找和后期夹具的存放 ，有利于节省人力物力 ，同时很好地配合 了目视化管理 ，促进了现场 5S的进行 ，保证 了企业精益生产的推行。

(下转第 46页)Group Technology& Production Modernization Vo1.30，No.2，2013