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精益生产方式在塑胶玩具行业实施的案例

作者:小江分类:案例分享时间:2014-07-22 11:13:29

目录:(点击以下标题可跳到相应段落)

一、快速换模

二、实例研究

三、效果评价



在精益生产理论应用日益广泛的今天,快速换模技术作为精益生产体系的一部分,正得到越来越多的研究和关注。

快速换模由丰田汽车的工业工程师ShigeoShingo博士于1969年提出。因为采用这种方法可以把换模时间降低到10min以下,所以Shingo博士将其称为单个分钟换模即:Single Minute Exchange of Die(SMED)又称为快速换模。快速换模是目前能够显著降低换模时间的最好方法,同时它很容易掌握,经过一段时间的学习后,机械安装人员和操作人员就能掌握这种方法并成功的应用。尽管Shigeo Shingo1950年以来就一直采用快速换模技术,但直到20世纪80年代快速换模在西方世界得到推广后,人们才对此有了一个清晰的认识。实施快速换模进而降低换模时间是多品种中小批量生产企业实行精益生产的关键点。

 

一、快速换模

Shigeo Shingo通过研究丰田汽车大型冲压模具更换过程,发现模具的更换过程可以分为内换模时间,即必须在机器停止运转时方可以进行的换型内容,和外换模时间,即在机器运转时亦可进行的换型内容。内换模时,机器必须停止运转,如更换模具本身等;外换模时,机器仍然可以运转,不影响正常的产出,如从仓库获取工具等。下面介绍下注塑模具的3种典型的换模模式,如表1所示。

表1 注塑模具典型换模模式

传统的大量生产的理念是尽量增大生产批量,减少换模次数。因为如果换模时间较长,那么分摊到单位产品中的换模时间也就越长,即单位产品的生产工时也越短。

 

二、实例研究

1、原换模流程

某公司是一家专业生产各种塑料玩具的公司,产品品种和花色比较多,批量属于中小批量,模具需要经常更换。每次切换模具都需要相当长的时问,表2所示为改进前的换模流程。由表2可知,表1中换模模式123总耗时分别为41.5min53.2min47.2min,三种不同的换模模式时间差异点为步骤21316的时间差异;有效工时在换模时间内只占19.3%~22 ,其余为无效工时,从成本角度来考量,必需缩短或取消无效工时。

 表2 换模流程(改进前)

经过分析发现,原换模流程全部是内部更换时间,大量的准备工作在机器停机后才开始,并且大量的操作是串行完成,造成了较长的更换时间。如何来降低换模时间,路士利列出了实施快速换模技术的三个步骤:

第一,区分内部和外部操作,在机器运行其他批次的工件时而不是在停机准备时间完成外部操作,消除动作浪费;

第二,尽量将内部操作转化为外部操作,以使内部操作也能在机器运行其他批次的工件时完成;

第三,不断改善或减少组成内部和外部操作的作业。在区分了原换模流程中的内部和外部操作后,对整个流程进行了以下改进:

(1)将传统的模具线内加热改为线外加热。

生产指令下达到机台前, 先通知模具技工准备好B模具, 并在线外加热工站将模具加热到所需要的温度。这样就将属于内部操作的模具升温工作转化为外部操作,缩短换线时间。需要强调的是,B模具上线过程中,操作人员一定要戴防高温手套,防止高温烫伤。


(2)将模温机的管螺纹连接接头更换为快速接头直接插装,提高拆卸和安装效率。


(3)将传统的天车吊装换模改为快速换模。

在卧式注塑机上换模,传统的方法是先将模具用天车吊起,然后手动将动模板与固定模板之间距调节到大于模具厚度,缓缓将模具放下,借助定模上的定位环将模具固定在固定模板上,最后调模。整个换模过程耗时较长,效率低。在参考一些快速换模装置的基础上 ,在卧式注塑机的动模板和固定模板上相应位置安装固定滑道,又设计了一台可以升降高度的架模车,架模车台面上有两组滑道。换模时,先将架模车高度调整到和动模板上固定滑道对中的位置,把A模具推出,然后移动架模车把B模具推入,最后调模。利用快速换模换线,时间大为缩短。


(4)将传统的用压板和螺钉固定模具改为用夹模器来固定模具。

传统的同定模具是用压板和螺钉,模具定好位置后,用扳手把螺丝扭紧,比较费力也比较耗时。现在改用专门的夹模器来固定模具,只需要点击按钮就可实现模具的固定,快捷安全。

 

2、新换模流程通过对原换模流程进行改进,新的换模流程如表3所示。

由表3可以看出,原换模流程中的第34612工序经过改进后得以取消,通过线外加热、使用快速接头和夹模器使换模时间大幅度减少,同产品不同模具换模节省工时925 ,不同原料不同产品节省工时72 ,相同原料不同产品节省工时835 ,改进效果很明显。 表3 换模流程(改进后)

三、效果评价

通过换模流程的改进,大幅度降低了因换模造成的停机损失,提升了生产的快速应变能力,同产品不同模具3.1分钟就能完成换线,达到了要料能立即上线有产出,不要料立即下线换其它产品生产,缩短了流程时间和库存时间,使库存量得以降低,人员得以精简,生产效率和机台开动率得以提升。整个换模流程的改进, 投入还是比较大的,尤其是液压夹模器系统比较昂贵,且使用夹模器的前提是模架为标准模架,非标准模架或自制模架可以考虑使用凸轮控制的夹模器。如果企业可以投入资金有限,可以考虑推广线外加热和使用快速接头,投资较少,也可以显著减少换模时间。缩短生产线产品换型时问是企业实施精益生产的一个基础工作。较短的产品换型时间有助于实现生产均衡化,提高对市场需求变化的响应能力,降低运作成本,增强企业竞争力。本案例的研究仅从改进流程角度出发,采用快速换模技术对流程进行优化,取得了非常明显的成果。作为持续改进的方向,后续可以针对清洗料管建立专案进行改进,以期进一步缩短换模时间。


(由于涉及隐私问题,本文不一定为完整版本,可能部分省略,敬请谅解!)


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