SMED-快速切換
一、概述
1、什麼是SMED
SMED是single minute exchange of die的縮寫， 單分換模， 實際上我們習慣稱之為快速切換、快速換模或快速換產， 是一種能有效縮短產品切換時間的理論和方法-----最終達到一觸即可或無需生產準備。
SMED在50年代初期起源於日本 在豐田企業發展起來 Single的意思是小於10分鐘(Minutes)最初使用在汽車製作廠， 以達到快速的模具切換(Exchange of Dies) 它説明豐田企業產品切換時間由4小時縮短為3分鐘
2、SMED應用的好處
1）靈活生產
不需額外的庫存即可滿足客戶要求.
2）快速交付
縮短交貨時間即資金不壓在額外庫存上.
3）優良品質
減少調整過程中可能的錯誤
4）高效生產
縮短切換的時間意味著更高的生產效率， 即OEE提高。
5）使實現JIT， 大量減少產品報廢成為可能
3、SMED的發展階段
1）沒有快速切換觀念
2）切換時間縮短一半
3）個位分鐘切換（切換時間縮短到9月59秒內）
4）一觸切換（3分鐘內完成切換）
5）零切換（1分鐘內完成切換）
6）無需切換
4、SMED成功案例
二、SMED主要內容
1、SMED的四種形式
1）夾具切換：模具、夾具、刀具等
2）材料切換：材料、零部件等
3）標準變更：技術標準、工藝程序等
4）生產準備切換：整理、條件確認等
2、SMED-快速換模實施的前提條件
1）轉換時間降低到單數時間（9分59秒）以內；也有另一種說法：就是60秒即時換模；
2）高層運營者的支援
3）技術支援；
4）模具設計的標準化；
5）作業方法的標準化；
6）受力不大時， 採用簡易定位與夾緊。 如：銷定位， 手動夾緊等。
3、SMED切換時間構成及要求
1）切換時間的構成
切換活動時間：指內部活動時間與外部活動時間的總和
內部活動時間：必須停機才能進行的切換以及為保證品質進行的調整、檢查等佔用的切換時間
外部活動時間：不必停機也能進行的切換作業時間。 如模具、工裝夾具的準備、整理時間
2）SMED切換思路
4、SMED實施步驟
1）記錄當前的切換操作
各個轉換的平均時間？
執行了什麼活動以及各活動的時間是多少？
執行轉換的頻度是多少？
轉換過程中涉及到哪些人？
轉換前後所生產的部品是什麼？
不同部品轉換的時間是多少？
拍攝現行轉換過程並將所有的活動記錄在觀測表單上？
2）分離內部切換時間和外部切換時間
將機器運行時既能做的工作與必須停機才能做的工作分開
浪費時間的實例（內部時間·········>外部時間）
停機以後才將部件或工具移至機器處
在裝配時工具或部品的缺陷
在裝配過程中更換或維修部件
在部品安裝好後才發現部件的缺陷
在裝配過程中尋找部件、螺釘、材料等
3）將內部切換時間轉為外部切換時間
①瞭解每一步內部操作的真實目的和作用
②以陌生的眼光去觀察
③找尋可將內部操作轉換為外部操作的最佳途徑
④使用輔助工具(最為常用的方法)
如果把模具和刃具直接安裝到壓力機和車床的夾具上,
就會耗費很多時間因此，最好在“外部轉換”階段將模具或刃具事先裝到輔助用具上。這樣一來，在“內部轉換”階段，這種輔助用具就可以快速的嵌入設備。採用這種方法時，必須使輔助用具標準化。
⑤使用功能性夾具和快速緊固件
為什麼使用夾具？螺栓易丟失，螺栓種類繁多、不匹配，螺栓緊固需長時間；
夾具的類型：梨型孔、U型槽、C型墊圈、劈開的螺紋
⑥調試的消除
試運行和調整占總切換時間的50%
儘量消除調試，而不僅僅是減少
目標：一次性成功
在裝配過程中使用標準程式，並進行雙重檢查
提高裝配技能
提高裝配可靠性的技巧
·使用標準設定以固定數位刻度/尺規
·視覺化的設置值和參照線
·最小公倍數原理
·傻瓜也能進行的裝配（Poka-Yoke）
4）找出並行的工作
①並行的工作是相互獨立的，並且可以同時來做
②轉換時間可以被減少一般通過實施並行作業
③一個團隊是實施並行作業的必要條件
④推行同時作業
大型的衝壓機和成型機，前後左右有許多結合部位。如果這種設備的作業轉換由一名作業人員來做的話，需要很長的時間。
但是，如果由兩名作業人員同時進行這種設備的作業轉換的話，就可以排除不合理的動作，縮短作業轉換的時間。
這種情況，雖然作業轉換所需要的總勞動時間沒有改變，但是設備的實際運轉時間增加了。如果一個小時的作業轉換時間縮減到三分鐘的話，第二名作業人員在這次作業轉換中只花費了三分鐘的時間。因而，作業轉換的專門人員要在沖孔壓力機上訓練並和該機的操作人員通力合作。
5）流水線化所有的操作
①分析每一個步驟的細節，使用問題-原因-對策的集思廣義來找出降低每一步操作的時間
②評估和記錄每一個改善步驟的時間
③制定每一個步驟的改進計畫
④改進內容舉例：
·緊固：快速接頭、標準化“功能”尺寸
·消除調整：位置線&標準尺&量規、防錯工具為導向
·工具夾緊：標準的夾緊工具、最少化夾緊點
·機器設置：刻度盤/控制杆
·防護設施：最小化/標準化保護裝置
·工件組織：標準的手動工具(扳手等…)、工具的色標
·後勤：線上的物料/工具庫存、可調高度的工具車等
6）實驗短期的計畫
①類比新的程式來找出潛在的利害關係
②完善新的程式和方法
③和必要的人員溝通新的程式和方法,並且進行培訓確保安全理解和接
④即時的檢驗新的方法,記錄和檔化即時的效果,調整到最適當的方法
7）確認結果和建立行動計畫
①比較新程式的實驗時間最初時間
②驗證實驗的結果，新程式有沒有降低時間?
③發展一個行動計畫,對中/長期的解決方案的實施職責說明
④為中/長期的改善設置目標
8）檔化程式
①將最新的流程檔化、標準化
②舉行定期的會議來監控中長期的改善主意的實施
③在實施改善後更新標準化檔
④確保所有的操作員和轉版人員受到完整的方法和培訓，根據新的標準操作來監視和審查
6、SMED技巧與法則
如何縮短內作業機外作業的動作時間。以下幾個技巧及法則若能確實做到，就能達到目的了。
1）法則一：並行作業
所謂的平行作業就是指兩個人以上共同從事切換動作。平行作業最容易馬上獲得縮短內作業時間的效果。又一個人慢條斯理地從事切換動作，也許需耗1小時才能完成。若能由兩人共同作業，也許會在40分鐘或20分鐘就能完成。那麼整個切換時間就由原先的1小時減為20分鐘至40分鐘之間。而在平行作業中所需的人工時間或許會增多、不變、減少，都不是所要考慮的重點。因為，縮短了切換的時間所獲得的其他效果遠大于人工成本的部分，此點是一般人較容易忽視的。在從事平行作業時，兩人之間的配合動作必須演練熟練，尤需注意安全，不可因為疏忽而造成意外傷害。
2）法則二：手動、腳勿動
切換動作主要是依賴雙手的動作完成，腳必須減少移動或走動的機會。所以切換時所必須使用到的道具、模具、清潔等等都必須放在專用的台車上，並且要有順序地整理好，減少尋找的時間。模具或切換物品進出的動線也必須設計成很容易進出的方式，切換的動作順序要合理化及標準化。
3）法則三：專用的工裝夾具
所謂工具就是一般用途的器具；道具則是為專門用途的而特製的器具。就像魔術師表演所用的撲克牌一樣是經過特殊的設計的，如果到文具店買一般的撲克牌，那麼魔術師要變出一些奇妙的魔術就會比較困難了。所以魔術師所用的器具就稱為道具，而不是工具。
切換動作是要盡可能使用道具不要使用工具。因為道具可提高切換的效率，而縮短切換的時間。此外，測定的器具也要道具化，，用塊規或格條來替代用量尺或儀錶的讀取數值測定。最重要的一點就是要設法減少道具的種類，以減少尋找、取放到局的時間。
4）法則四：與“螺絲”不共戴天
在切換動作時，螺絲是最常見到被用來固定模具的方法。使用螺絲當然有其必要性，但是裝卸螺絲的動作通常占去了很多的切換時間。如果仔細觀察，還會發現，濫用螺絲的地方真是太多了。比方，本來只用四個螺絲就夠了，卻用到六個，擰螺絲的圈數太多，也耗費時間，。螺絲真正發揮上緊的功能只有最後一圈而已。因此，改善的最佳對策就是要消除使用螺絲的固定方式。要有與螺絲不共戴天、必欲去之而後快的心態。比方說可用插銷、壓杆、仲介夾具、卡式插座、軸式凸輪鎖定、定位板等等的方式，來取代使用螺絲固定。
5）法則五：不要取下螺栓、螺絲
限於某些狀況，仍然必須使用螺栓、螺絲時，也要設法努力減少上緊及取下螺絲的時間。要以能做到不取下螺栓、螺絲而又能達到鎖定的功能為改善的目標。主要的方法可用只旋轉一次即可擰緊或放鬆的方式。例如C字型開口墊圈，可墊在螺帽下，只需將螺帽旋松一圈之後，C型墊圈即可從開口處取下，達到完全放鬆的目的。上緊時反向行之，只需旋轉一圈就可達到栓緊的目的。此外，如葫蘆孔的方式也可達成此目的
6）法則六：基準不要變動
切換動作是因為產品不同而必須更換不同之模具或工作條件。因此也必須作調整的動作，設定新的標準。調整的動作通常需要花費整個切換時間的50%-70%左右，而且調整的時間長短變異很大，運氣好時，一下子就調整好了，運氣不好時則需花費數十分鐘，甚至數小時的情形，也常可看到。對於調整的動作，必須先有調整也是一種浪費，要以排除調整動作為改善的目標。
要排除調整的浪費，在方法上要掌握住標準不動的法則，換句話說，在機器上已經設定好的標準，不要因為更換模具，而又變動。做法上可把內作業的調整動作移到外作業，並事先做好設定的動作；也可以勿拆卸整個模具，保留模座，只更換模穴的母子式構造方式來消除模具的設定動作；或可採用共用夾具的方式，以雙組式的方式來做切換動作，即一組正在加工中，另外一組備材已經設定好了，切換時只需旋轉過來即可立即達到切換的目的。模具的高度標準化，也可以節省調整衝程的動作。又如射出成形機必須根據多使用的模具，調整設定數個不同衝程或條件，調整時可設定一個樣板，套上去用手一撥即可全部同時設定好。
更重要的是要取消以刻度式或儀錶式讀取數值的方式來認定工作條件，儘量改以塊規、限位快等容易取放設定的方式來減少調整的時間，進而縮短切換時間。
7）法則七：事前準備
事前準備作業是屬於外作業的工作。外作業如果做得不好，就會影響內作業的順利進行，使切換時間變長。例如：外作業沒有準備齊全，在內作業的時候，找不到所需的道具或者是模具錯誤、不良等，就必須臨時停頓下來找尋道具或修整模具，造成內作業時間變長。
所以，外作業的動作也要改善，使之標準化。設置換模專用車，將所需模具、道具、換模程式表及相關器材全部放在台車上，以減少個別尋找及搬運的時間。模具的擺放場所也要明確化，用有意義的編號方式來標示存放場所。器具、儀器、道具的儲存不要以功能放置，而以不同的產品或模具製作專用箱子放置、予以組套化較佳。設立查核表，協助檢點所需器材是否齊全、編定標準切換程式表，並且區分作業，實施編組。此外，平常的清潔、清掃、整理、整頓的動作也必須做好，這些都有助於外作業準備地進行。
三、SMED舉例分析
1、現狀描述
1）主要流程
2）觀測資料
2、改善範圍及目標
3、問題解析
4、改進實施
1）分開內部活動和外部活動 （洗車步驟與時間）
2）理順內部活動時間
3）理順外部活動（進水最佳開度改善）
4）理順外部活動（進洗水閥門開度摸索）
5）理順外部活動（洗水排汙改善）
6）理順外部活動（包裝加裝電動葫蘆）
5、改善效果
6、標準化
作業指導書
7、培訓及後續計畫
浪費時間的實例（內部時間·········>外部時間）
停機以後才將部件或工具移至機器處
在裝配時工具或部品的缺陷
在裝配過程中更換或維修部件
在部品安裝好後才發現部件的缺陷
在裝配過程中尋找部件、螺釘、材料等
3）將內部切換時間轉為外部切換時間
①瞭解每一步內部操作的真實目的和作用
②以陌生的眼光去觀察
③找尋可將內部操作轉換為外部操作的最佳途徑
④使用輔助工具(最為常用的方法)
如果把模具和刃具直接安裝到壓力機和車床的夾具上,
就會耗費很多時間因此，最好在“外部轉換”階段將模具或刃具事先裝到輔助用具上。這樣一來，在“內部轉換”階段，這種輔助用具就可以快速的嵌入設備。採用這種方法時，必須使輔助用具標準化。
⑤使用功能性夾具和快速緊固件
為什麼使用夾具？螺栓易丟失，螺栓種類繁多、不匹配，螺栓緊固需長時間；
夾具的類型：梨型孔、U型槽、C型墊圈、劈開的螺紋
⑥調試的消除
試運行和調整占總切換時間的50%
儘量消除調試，而不僅僅是減少
目標：一次性成功
在裝配過程中使用標準程式，並進行雙重檢查
提高裝配技能
提高裝配可靠性的技巧
·使用標準設定以固定數位刻度/尺規
·視覺化的設置值和參照線
·最小公倍數原理
·傻瓜也能進行的裝配（Poka-Yoke）
4）找出並行的工作
①並行的工作是相互獨立的，並且可以同時來做
②轉換時間可以被減少一般通過實施並行作業
③一個團隊是實施並行作業的必要條件
④推行同時作業
大型的衝壓機和成型機，前後左右有許多結合部位。如果這種設備的作業轉換由一名作業人員來做的話，需要很長的時間。
但是，如果由兩名作業人員同時進行這種設備的作業轉換的話，就可以排除不合理的動作，縮短作業轉換的時間。
這種情況，雖然作業轉換所需要的總勞動時間沒有改變，但是設備的實際運轉時間增加了。如果一個小時的作業轉換時間縮減到三分鐘的話，第二名作業人員在這次作業轉換中只花費了三分鐘的時間。因而，作業轉換的專門人員要在沖孔壓力機上訓練並和該機的操作人員通力合作。
5）流水線化所有的操作
①分析每一個步驟的細節，使用問題-原因-對策的集思廣義來找出降低每一步操作的時間
②評估和記錄每一個改善步驟的時間
③制定每一個步驟的改進計畫
④改進內容舉例：
·緊固：快速接頭、標準化“功能”尺寸
·消除調整：位置線&標準尺&量規、防錯工具為導向
·工具夾緊：標準的夾緊工具、最少化夾緊點
·機器設置：刻度盤/控制杆
·防護設施：最小化/標準化保護裝置
·工件組織：標準的手動工具(扳手等…)、工具的色標
·後勤：線上的物料/工具庫存、可調高度的工具車等
6）實驗短期的計畫
①類比新的程式來找出潛在的利害關係
②完善新的程式和方法
③和必要的人員溝通新的程式和方法,並且進行培訓確保安全理解和接
④即時的檢驗新的方法,記錄和檔化即時的效果,調整到最適當的方法
7）確認結果和建立行動計畫
①比較新程式的實驗時間最初時間
②驗證實驗的結果，新程式有沒有降低時間?
③發展一個行動計畫,對中/長期的解決方案的實施職責說明
④為中/長期的改善設置目標
8）檔化程式
①將最新的流程檔化、標準化
②舉行定期的會議來監控中長期的改善主意的實施
③在實施改善後更新標準化檔
④確保所有的操作員和轉版人員受到完整的方法和培訓，根據新的標準操作來監視和審查
6、SMED技巧與法則
如何縮短內作業機外作業的動作時間。以下幾個技巧及法則若能確實做到，就能達到目的了。
1）法則一：並行作業
所謂的平行作業就是指兩個人以上共同從事切換動作。平行作業最容易馬上獲得縮短內作業時間的效果。又一個人慢條斯理地從事切換動作，也許需耗1小時才能完成。若能由兩人共同作業，也許會在40分鐘或20分鐘就能完成。那麼整個切換時間就由原先的1小時減為20分鐘至40分鐘之間。而在平行作業中所需的人工時間或許會增多、不變、減少，都不是所要考慮的重點。因為，縮短了切換的時間所獲得的其他效果遠大于人工成本的部分，此點是一般人較容易忽視的。在從事平行作業時，兩人之間的配合動作必須演練熟練，尤需注意安全，不可因為疏忽而造成意外傷害。
2）法則二：手動、腳勿動
切換動作主要是依賴雙手的動作完成，腳必須減少移動或走動的機會。所以切換時所必須使用到的道具、模具、清潔等等都必須放在專用的台車上，並且要有順序地整理好，減少尋找的時間。模具或切換物品進出的動線也必須設計成很容易進出的方式，切換的動作順序要合理化及標準化。
3）法則三：專用的工裝夾具
所謂工具就是一般用途的器具；道具則是為專門用途的而特製的器具。就像魔術師表演所用的撲克牌一樣是經過特殊的設計的，如果到文具店買一般的撲克牌，那麼魔術師要變出一些奇妙的魔術就會比較困難了。所以魔術師所用的器具就稱為道具，而不是工具。
切換動作是要盡可能使用道具不要使用工具。因為道具可提高切換的效率，而縮短切換的時間。此外，測定的器具也要道具化，，用塊規或格條來替代用量尺或儀錶的讀取數值測定。最重要的一點就是要設法減少道具的種類，以減少尋找、取放到局的時間。
4）法則四：與“螺絲”不共戴天
在切換動作時，螺絲是最常見到被用來固定模具的方法。使用螺絲當然有其必要性，但是裝卸螺絲的動作通常占去了很多的切換時間。如果仔細觀察，還會發現，濫用螺絲的地方真是太多了。比方，本來只用四個螺絲就夠了，卻用到六個，擰螺絲的圈數太多，也耗費時間，。螺絲真正發揮上緊的功能只有最後一圈而已。因此，改善的最佳對策就是要消除使用螺絲的固定方式。要有與螺絲不共戴天、必欲去之而後快的心態。比方說可用插銷、壓杆、仲介夾具、卡式插座、軸式凸輪鎖定、定位板等等的方式，來取代使用螺絲固定。
5）法則五：不要取下螺栓、螺絲
限於某些狀況，仍然必須使用螺栓、螺絲時，也要設法努力減少上緊及取下螺絲的時間。要以能做到不取下螺栓、螺絲而又能達到鎖定的功能為改善的目標。主要的方法可用只旋轉一次即可擰緊或放鬆的方式。例如C字型開口墊圈，可墊在螺帽下，只需將螺帽旋松一圈之後，C型墊圈即可從開口處取下，達到完全放鬆的目的。上緊時反向行之，只需旋轉一圈就可達到栓緊的目的。此外，如葫蘆孔的方式也可達成此目的
6）法則六：基準不要變動
切換動作是因為產品不同而必須更換不同之模具或工作條件。因此也必須作調整的動作，設定新的標準。調整的動作通常需要花費整個切換時間的50%-70%左右，而且調整的時間長短變異很大，運氣好時，一下子就調整好了，運氣不好時則需花費數十分鐘，甚至數小時的情形，也常可看到。對於調整的動作，必須先有調整也是一種浪費，要以排除調整動作為改善的目標。
要排除調整的浪費，在方法上要掌握住標準不動的法則，換句話說，在機器上已經設定好的標準，不要因為更換模具，而又變動。做法上可把內作業的調整動作移到外作業，並事先做好設定的動作；也可以勿拆卸整個模具，保留模座，只更換模穴的母子式構造方式來消除模具的設定動作；或可採用共用夾具的方式，以雙組式的方式來做切換動作，即一組正在加工中，另外一組備材已經設定好了，切換時只需旋轉過來即可立即達到切換的目的。模具的高度標準化，也可以節省調整衝程的動作。又如射出成形機必須根據多使用的模具，調整設定數個不同衝程或條件，調整時可設定一個樣板，套上去用手一撥即可全部同時設定好。
更重要的是要取消以刻度式或儀錶式讀取數值的方式來認定工作條件，儘量改以塊規、限位快等容易取放設定的方式來減少調整的時間，進而縮短切換時間。
7）法則七：事前準備
事前準備作業是屬於外作業的工作。外作業如果做得不好，就會影響內作業的順利進行，使切換時間變長。例如：外作業沒有準備齊全，在內作業的時候，找不到所需的道具或者是模具錯誤、不良等，就必須臨時停頓下來找尋道具或修整模具，造成內作業時間變長。
所以，外作業的動作也要改善，使之標準化。設置換模專用車，將所需模具、道具、換模程式表及相關器材全部放在台車上，以減少個別尋找及搬運的時間。模具的擺放場所也要明確化，用有意義的編號方式來標示存放場所。器具、儀器、道具的儲存不要以功能放置，而以不同的產品或模具製作專用箱子放置、予以組套化較佳。設立查核表，協助檢點所需器材是否齊全、編定標準切換程式表，並且區分作業，實施編組。此外，平常的清潔、清掃、整理、整頓的動作也必須做好，這些都有助於外作業準備地進行。
三、SMED舉例分析
1、現狀描述
1）主要流程
2）觀測資料
2、改善範圍及目標
3、問題解析
4、改進實施
1）分開內部活動和外部活動 （洗車步驟與時間）
2）理順內部活動時間
3）理順外部活動（進水最佳開度改善）
4）理順外部活動（進洗水閥門開度摸索）
5）理順外部活動（洗水排汙改善）
6）理順外部活動（包裝加裝電動葫蘆）
5、改善效果
6、標準化
作業指導書
7、培訓及後續計畫