Основы системы SMED

КУПИТЬ КНИГУ

ИЗ ИСТОРИИ SMED

Возникновение SMED

Весной 1950 г. я проводил исследование на заводе Mazda Тoyo Kogyo в Хиросиме с целью повышения эффективности производства. Тогда там производились трехколесные автомобили. Фирма Toyo хотела расшить узкие места, образовавшиеся из-за прессов для штамповки крупных деталей кузова усилием 350, 750 и 800 т, которые работали с неполной нагрузкой. Я осмотрел производство и попросил начальника отдела, отвечающего за производство, разрешить мне провести хронометраж в течение недели, чтобы определить, как работают прессы. Он ответил, что это будет потерей времени: он уже знал, что именно прессы виновны в образовании узких мест, и поставил работать на них наиболее квалифицированных и сознательных рабочих. Три пресса работали круглые сутки, и он считал, что единственный способ увеличить производство — закупить дополнительное оборудование. Он очень надеялся, что высшее руководство именно так и поступит.

«Что же, плохо дело, — сказал я. — Но, может быть, мне все-таки можно провести такой анализ? Если выяснится, что другого способа ликвидировать узкие места нет, то я порекомендую руководству закупить дополнительное оборудование». После этого мне разрешили провести такое исследование.

На третий день производилась смена штампов на 800-тонном прессе. Рабочие сняли старый штамп и начали бегать вокруг пресса. Я спросил оператора, что происходит. Он сказал: «Пропал один из крепежных болтов нового штампа. Я был уверен, что он в штампе, но не могу его найти, хотя уже везде посмотрел».

— Когда вы найдете его, вы подойдете к прессу? Я буду вас здесь ждать, — сказал я.

— Хорошо, — сказал он. — Но все равно, когда вы здесь, я нервничаю.

Я сел возле пресса и стал ждать. Более чем через час оператор прибежал весь в поту, держа болт в руке, с радостным криком: «Вот он! Я нашел его! Фактически я не нашел его. Я просто взял длинный болт на соседнем прессе, обрезал его и нарезал резьбу. Поэтому и задержался. Можете поверить, это было непросто!» — сказал он.

Я посочувствовал ему, но тут же меня начала беспокоить другая мысль: Вы обрезали болт, взятый от другого пресса. А когда вам на том прессе нужно будет менять инструмент, что вы будете делать? У вас что, такое постоянно бывает?

— Да нет, не постоянно. Время от времени бывают такие казусы, — ответил он.

Как видно на рис. 3.1, большой пресс был фактически занят на основных производственных операциях менее 3% времени за весь день.

Именно тогда мне пришла мысль, что существует два фундаментально различных типа переналадки: внутренняя наладка — операции установки и снятия штампов, кото рые можно производить только на отключенном прессе; внешняя наладка — действия по транспортировке старых штампов на склад, доставке новых штампов к прессу; эти операции можно вы полнять без отключения пресса.

Подготовка болтов — внешняя операция. Не имело смысла останавливать работу 800-тонного пресса из-за отсутствия болта. Нужно было лишь четко отработать процедуры внешней переналадки, в том числе проверить наличие болтов для предстоящей переналадки.

Мы разработали тщательную процедуру подборки и хранения всех болтов в соответствующих коробках. Мы также улучшили процесс переналадки, выполняя все возможные операции как внешние. Это увеличило эффективность примерно на 50% и узкое место «рассосалось». После этого я взял за правило четко разграничивать внутренние и внешние операции.

Вот так «новорожденная» концепция SMED сделала свои первые шаги на Toyo Kogyo.

Второй эпизод

Летом 1957 г. меня попросили провести исследование на верфи Mitsubishi Heavy Industries в Хиросиме. Когда я спросил директора ремонтного завода г-на Мацудзо Окадзаки, в чем проблема, он сказал, что крупногабаритный строгальный станок для механической обработки деталей дизельных двигателей не используется на проектную мощность и желательно упростить эту операцию.

Проведя анализ производственного процесса, я обнаружил, что разметка под центровку и под размеры блока цилиндров двигателя производилась непосредственно на столе станка. Это в огромной степени снижало скорость работ. Когда я обсуждал это с г-ном Окадзаки, меня осенило: а почему бы не установить второй стол для строгального станка и не выполнять операцию разметки на нем отдельно? Таким образом мы смогли бы просто менять столы при переходе от одной партии к другой, и это значительно сократило бы время на переналадку при выполнении механической обработки. Г-н Окадзаки согласился на такое изменение.

Приехав на завод в следующий раз, я обнаружил, что установка дополнительного стола завершена. Внедрение такого решения позволило поднять производительность на 40%. И г-н Окадзаки, и я были в восторге от такого результата и поздравляли друг друга с этим достижением, хотя сейчас я сожалею об одной вещи. Если бы я уже тогда сумел осознать всю значимость перевода внутренних операций во внешние, то система SMED была бы разработана лет на двенадцать раньше.

Третий эпизод

В 1969 г. я посетил цех корпусных деталей на главном заводе Toyota Motor Company. Начальник участка г-н Сугиура сообщил мне, что они переналаживают 1000-тонный пресс в течение четырех часов, хотя фирма Volkswagen в Германии производит переналадку подобного пресса за два часа. Г-н Сугиура получил четкое указание от руководства уложиться даже в меньшее время.

Совместно с мастером и директором завода мы начали искать решение проблемы. Мы занялись четким разделением действий на внутренние и внешние, пытаясь оптимизировать их по отдельности. Через шесть месяцев нам удалось сократить время переналадки до полутора часов.

Мы все были очень довольны таким успехом, но когда я снова зашел в цех через месяц, у г-на Сугиуры была для меня интересная новость. Руководство приказало ему снизить время переналадки до трех минут! Какое-то мгновение я был оглушен. Но затем появилось вдохновение: а почему бы не преобразовать внутренние операции во внешние?

Новые идеи стали быстро возникать одна за другой. На доске в зале заседаний я изложил восемь методов сокращения времени переналадки. Используя эту новую концепцию, через три месяца упорной работы мы смогли достичь желанного времени — три минуты. В надежде, что любую переналадку можно осуществить менее чем за десять минут, я назвал эту концепцию SMED. Система SMED была позднее воспринята всеми предприятиями Toyota и продолжала развиваться как один из основных элементов производственной системы Toyota. Сейчас ее использование распространилось по всей Японии и миру.

Г-н Тайити Оно, бывший вице-президент Toyota Motor Company, в июне 1976 г. так писал о SMED в статье «Внедрение мудрости на предприятии» (Опубликовано в журнале Management, издаваемом Японской ассоциацией менеджмента):

«Еще десять лет назад мы старались так организовать производство, чтобы оно максимально укладывалось в обычное рабочее время. Смена резцов, сверл и подобного инструмента переносилась обычно на обеденный перерыв или на вечер. Нашим правилом было менять резцы через каждые 50 деталей. Однако по мере увеличения объема производства за последние десять лет станочники стали жаловаться, что на переналадку уходит слишком много времени. На обрабатывающем центре замена многочисленных резцов и сверл занимала половину рабочего дня. Если смена инструмента производилась в рабочий день, производство приходилось останавливать во второй половине дня, а из-за этого рабочим приходилось выходить на работу в воскресенье.

Это было нерационально. Так как мы хотели проводить и плановый ремонт в рабочее время, мы стали изучать вопрос о том, как максимально сократить время переналадки. Сигео Синго из Японской ассоциации менеджмента пропагандировал «систему смены штампов менее чем за десять минут», и мы подумали, что такая концепция была бы для нас очень полезна. Бывало так, что после того как мы тратили полдня на переналадку, станок работал всего десять минут. Логично предположить, что если переналадка идет полдня, то и производство должно идти как минимум не меньше. Но тогда у нас оставалось бы много лишней продукции, которую мы не смогли бы продать. Сейчас мы рассматриваем возможности сокращения времени переналадки до нескольких секунд. Конечно, это легче сказать, чем сделать. Но как бы то ни было, время на переналадку надо сократить.»

В данном отрывке подчеркивается воздействие сокращения времени переналадки на совершенствование производственной деятельности в целом.

Разработка концепции SMED заняла в общем 19 лет. Она возникла в результате глубокого понимания практических и теоретических аспектов рационализации переналадки. Важную роль сыграло требование Toyota Motor Corporation сократить время переналадки пресса с четырех часов до полутора.

Хотелось бы подчеркнуть, что система SMED основывается как на теории, так и на многолетней экспериментальной практике. Она представляет собой научный подход к сокращению времени переналадки, который можно применить на любом предприятии и любом оборудовании.

ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ПРОЦЕССА ПЕРЕНАЛАДКИ

Обычно процедуры переналадки представляются как бесконечно разнообразные, зависящие от операции и типа используемого оборудования. Однако, если проанализировать эти процессы с другой точки зрения, можно увидеть, что все операции переналадки состоят из некоторой последовательности шагов. При традиционном способе переналадки распределение времени обычно соответствует представленному в табл. 3.1.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Подготовка, постоперационная корректировка, проверка заготовок, инструмента и т. д. На данном этапе идет проверка наличия в нужном месте и пригодности к работе всех материалов и инструмента. В этот этап также включается период после обработки, в ходе которого изделия снимают с оборудования и перевозят на место хранения, время на чистку оборудования и т. д.

Установка и снятие резцов, инструмента, заготовок и т. д. — операции снятия изделий и инструмента после завершения обработки и установки деталей и инструмента для следующей партии.

Измерения, установка параметров, калибровка — все измерения и калибровки, которые надо производить для выполнения производственной операции — центровка, разметка, измерение температуры или давления и т. д.

Пробные прогоны и корректировки. Производятся корректировки после обработки пробного изделия. Чем выше точность измерений и калибровки на предыдущем этапе, тем проще предстоящая корректировка.

Частота и длительность пробных прогонов и корректировки определяются квалификацией инженера-наладчика. Самые большие сложности в операциях переналадки заключаются в правильной регулировке оборудования. Самая большая доля времени пробных прогонов связана с такими проблемами регулировки. Если мы хотим облегчить проведение пробных прогонов и регулировки, надо понять, что наиболее эффективный подход — увеличение точности измерений и калибровки на предыдущем этапе.

Рационализация переналадки: основные этапы

Основные этапы процесса совершенствования переналадки представлены на рис. 3.2.

Предварительный этап: условия переналадки не делятся на внутренние и внешние

При проведении переналадки по традиционной схеме внешние и внутренние операции не различаются; то, что могло бы производиться как внешняя операция, производится как внутренняя, поэтому оборудование простаивает в течение длительного периода. При внедрении SMED надо очень тщательно изучать фактические условия на рабочем месте.

Наилучшим подходом будет, вероятно, непрерывный анализ производства, выполняемый с секундомером в руках. Такой анализ, однако, отнимает много времени и требует высокой квалификации.

Другая возможность — выборочное исследование работы. Проблема этого варианта в том, что выборочные работы только тогда точно отражают фактическую картину, когда они часто повторяются. Такой метод может оказаться неподходящим, если повторяется мало действий.

Третий интересный вариант — исследование фактических условий в цехе путем интервьюирования рабочих.

Лучший метод — видеосъемка всего процесса переналадки. Он чрезвычайно эффективен, если запись показать рабочим сразу по завершении переналадки. Если дать рабочим высказаться, то это часто дает удивительно четкое, полезное понимание проблем. Во многих случаях такое новое понимание удается применить на практике немедленно.

Хотя многие консультанты выступают за глубокий непрерывный анализ производства с целью улучшения процесса переналадки, на самом деле неофициального наблюдения и обсуждения с рабочими часто вполне достаточно.

Этап 1: разделить действия по внутренней и внешней переналадке

Наиболее важный шаг при внедрении SMED — провести различия между внутренними и внешними действиями по переналадке. Я думаю, все согласятся, что подготовка деталей, обслуживание и т. д. необязательно производить с отключением оборудования. Тем не менее удивительно, насколько часто делается именно так.

Если же провести специальные исследования по переводу как можно большего числа операций с внутренних на внешние, то время внутренних операций, выполняемых при отключенном оборудовании, обычно удается сократить на 30-50%. Таким образом, четкое понимание различий между внутренними и внешними действиями — суть SMED.

Этап 2: преобразовать внутренние действия во внешние

Я только что отметил, что обычно время переналадки можно сократить на 30-50%, если разделить внутренние и внешние процедуры. Но даже такого огромного сокращения недостаточно для достижения целей SMED. На втором этапе — преобразования внутренней переналадки во внешнюю — надо:

проверить все операции с целью выяснить, не воспринимаются ли какие-либо действия ошибочно как внутренние; найти способы преобразования этих операций во внешние. Сюда можно отнести, например, операцию подогрева, которая ранее производилась только после начала переналадки, и операцию центровки, которую можно выполнить до начала производства.

Часто удается преобразовать внутреннюю переналадку во внешнюю путем более тщательного рассмотрения ее функции. Крайне важно обозначить новую точку зрения, не связанную старыми привычками.

Этап 3: упростить все аспекты операции переналадки

Хотя иногда путем простого преобразования внутренних действии во внешние и удается уложиться менее чем за десять минут, в большинстве случаев это невозможно. Именно поэтому нужно сначала приложить целенаправленные усилия по упрощению всех элементарных внутренних и внешних операций. Таким образом, на этапе 3 нужен подробный анализ каждой элементарной операции. Следующие примеры говорят об успешном проведении этапов 1, 2 и 3.

• На фирме Toyota Motor Company время внутренней переналадки станка по нарезке болтов, которое ранее составляло 8 ч, было сокращено до 58 сек.
• На фирме Mitsubishi Heavy Industries время внутренней переналадки 6-шпиндельного сверлильного станка, которое ранее составляло 24 ч, было сокращено до 160 сек.

Необязательно выполнять этапы 2 и 3 последовательно, их можно выполнять почти одновременно. Я их разделил, чтобы продемонстрировать два обязательных условия: сначала анализ, затем — внедрение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Система SMED разрабатывалась в течение 19 лет на основе тщательного анализа теоретических и практических аспектов совершенствования переналадки. Таким образом, анализ и внедрение служат основой системы SMED, поэтому должны входить в любую программу улучшений.

Есть два вида действий переналадки — внутренние и внешние. Три основных этапа улучшения процесса переналадки включают разделение этих двух видов действий и преобразование внутренних операций переналадки во внешние. Когда это сделано, все аспекты переналадки надо максимально упростить. Улучшения процесса переналадки можно производить на любом этапе.

Глава из книги Сигео Синго "Быстрая переналадка. Революционная технология оптимизации производства" любезно предоставлена издательством "Альпина Бизнес Букс".