快速变化是一种流行的魔法,其中表演者在几秒钟内以完全不同的服装出现。这是一个巨大的技能和许多练习的行为。

制造中同样的事情是真实的。无论是操作是否是多级自动化装配线,半自动铆接电池或台式分配应用,快速转换对于减少生产批量尺寸,提高流量和最大化利润至关重要。

转换也是精益制造计划的重要组成部分。但是,在今天的高混合生产环境中,它可以为工程师创造众多挑战。

“混合越高,更重要的转换是,”议员奥姆·奥巴拉,议员副总裁Sammy Obara。“复杂性更多地取决于过程本身 - 因素,例如内部步长,稳定和验证 - 而不是它是高或低混合的事实。”

转换被定义为从上次被接受的部分所需的时间由一个项目生成到第一个接受的部分正在制作不同的项目。这包括拆卸以前的设备和工具设置,配置任何新设置,暂存和验证新项目所需的材料,将任何设置调整到其新所需的值,开始生产和拨号在第一个好的部分中。

“在一个简单的意义上,当某些类型的订单发生变化时,从最后一部分到下一个好的部分所花费的时间和活动,”精益公司艺术艺术总裁的艺术斯米兰·斯曼特斯说。 工程师。“但是,它并不总是直截了当。

“精益转换的标志是一种安全,简单而有效,”Smalley索赔。“如果是艰难,危险或困难,那是一个迹象,在需要审查的过程中存在浪费,低效率和覆盖层。

“理想情况下,它有助于提高流量并减少停机时间,”Smalley解释说。“当转换时间很小并接近零时,那么您可以更轻松地级别生产(Heijunka)。装配线或批量资产是真的。“

一些制造商使用术语“转换”和“设置”互换。通常,拥有或多或少连续运行的大型设备的行业倾向于使用转换,而批量行业,如作业车间,倾向于使用设置。大多数专家建议在谈到机器或过程时,在产品和设置之间切换时使用转换这个术语。

“转换是指制定[装配线]制作特定项目的过程,”战略公司总裁Quarterman Lee表示,波音和福特汽车公司的前工程师一般来说,这意味着从一个项目切换到其他。

“我喜欢将其定义为此切换或准备从前一个部分编号的最后一项测量的时间所需的时间,直到第一个可接受的后续部件号已准备好开始操作,”Lee解释说。“这将包括前一个部件号的任何关机时间;制备工具;改变原料或组件股;交换工具;调整或微调;试运行;和质量检查,如第一件检查。“

“转换工作是唯一一项准备批量生产另一种产品的工作,”莱昂纳多集团美洲校长校长莱昂纳多集团校长,专门从事精益制造。“设置真的意味着必须为生产的每件或单位进行的工作,例如装载和卸载冲压机。

拉恩指出:“在装配线上,转换通常包括更换固定装置或材料。“但是,还有一种隐藏的转换形式,一些工程师没有解决。这与操作者在开始组装不同产品时需要进行的心理调整有关。

Rahn补充道:“零件搭配是解决这个问题的好方法。”“装配工人不需要做很多决定,可以提高5%的生产率。”

精益角色玩家

快速转换是连续流量的关键组成部分。它提供了与尽可能少的库存相匹配产品混合与实际需求相匹配。

“转换对于流动至关重要,”Rahn说。“这就是为什么它是丰田在20世纪50年代开始倾斜的倾斜之旅时的第一件事之一。工程师意识到,除非您地址转换,否则生产过程无法流动。“

博世力士乐公司负责装配技术的产品销售经理Chris Lupfer警告说:“如果没有良好的转换策略,你就会在不同产品类型之间浪费时间。”这是浪费。所以,当你从一种产品转换到另一种产品时,你需要尽可能快速高效地进行转换,以最大限度地提高生产效率,同时不损失资金。好的转换策略有多关键?这取决于你提供的产品,它们可能事关生存。”

SMED(单分钟的模具交换)是经典的精益转换模型。它消除了浪费并减少转换时间。

“内部与外部作品的旧SMED概念仍然是掌握和理解的关键,”注意事项Smalley。“改进转换不是单一事件或一次性活动。它是一个随着时间的推移而增加的众多小东西。它是一种像复合兴趣一样。每年都能保持改善,它可以随着时间的推移而累积。

“对于大型,资产密集型产业,斯米兰利解释说,经常有与变化相关的广泛或可变的下降时间。“这可能是资本生产力方面的一个主要因素。从历史上看,建立减少和转换工作改进是丰田在60年前在其冲压部门开始工作的东西。

“这是几十年的工作,因为工程师减少了20世纪70年代初到10分钟的时间从几小时内设立时间,”Smalley指出。“有效地改变的能力有助于设备可用性并提高价值流中的产品流。”

“转换减少有助于减少批量尺寸,从而实现流量,”高级顾问在更简单的咨询欧洲加入Philip Vaughan。“如果我们可以将转换时间缩短一半,我们可以做两倍多。单件流的创建有助于平衡工作流程给客户Takt,这是一个基本精益的原则。“

其中一家制造商已经进行了微调其精益转换策略是R.W. Lyall&Co.,石油和天然气管道部件的领先生产商,如配件,仪表,阀门和保护罩。其大部分产品是定制设计和制造的。

该公司采用了一种名为莱尔业务系统(Lyall Business System)的持续改进流程,该系统以丰田生产系统(Toyota Production System)为模型。R.W. Lyall在位于CA科罗娜和WI新柏林的两个ISO-9001工厂组装其产品。

Lyall的机器采用Kaizen活动的起始或改造设计,将内部从外部转换任务分开,视觉管理和预级外部设置任务,减少螺纹紧固件,并更换固定设定点的调整。

“任何需要长于单个TAB的转换将在装配线上创造不连续性,”R.W. Lyall的持续改进和工业工程经理Steven Bell说。“在瘦值流中,这会影响下游过程,以及上游拉动信号的定时。

“通过批处理或持有额外的安全股票来缓解这一点,创造其他类型的浪费,”贝尔警告说。“一旦您实现了将转换分钟转换为单位数性能的目标,下一个目标应该是单个TAGT时间转换。”

贝尔和他的同事使用多种精益技术来确保灵活性,包括可视化管理,标准工作和职权化设备。

“您可以做的最重要的事情以满足产品转换,是为了确保您的工作环境在视觉管理和控制,”贝尔。“等待或寻找有关所需的工具,材料或信息,通常是最大的转换时间中最大的类别之一。它也是低悬垂的水果 - 改进的改进部分减少了消除。“

在R.W. Lyall,所产生的每个项目的最佳方法记录在描述所有生产步骤的标准工作组合表上。一种
图显示了Workcells的配置以及操作员在单元格中的站之间弯曲的模式的配置。

“在一些细胞中,纸张也用于添加,移除和定位设备,”贝尔指出。“我们的最佳实践是将这些表格编译成由小区领导所拥有的剧本。当有一个转换时,引线翻转到剧本中的正确纸张,并策划播放。“

R.W. Lyall的许多组装机器都是基于3P(生产、准备、工艺)原理在公司内部开发的。据贝尔介绍,大多数设备“简单,速度与节拍时间一致,功能单一,便携(90%或更多的设备有脚轮),并可与其他生产单元互换。”

高混合神话

今天的高混合生产世界正在为工程师提供额外的压力来解决转换。事实上,现在这比以前更重要。

“改变的需求增加了,但具有满足挑战所需的意识,技术,工具和能力,”贝尔说。“单一最大的障碍仍然是传统的成本核算心态,激励长期运行和扩展海外供应链以获得灵活性和垂直整合。”

“混合越高,更重要的转换是,”议员奥姆·奥巴拉,议员副总裁Sammy Obara。奥巴拉花了三年,研究丰田市,日本的精益制造原则,另外10年在巴西,委内瑞拉和美国将其应用于丰田装配厂。

Obara指出:“复杂性更多地取决于过程本身,如内部步骤的数量、稳定性和验证等因素,而不是取决于混合程度的高低。”“这就是说,对于高混合产量,你必须额外注意外部步骤。

“例如,您的生产时间很短,直到您必须更改为产品B,那么再次出现短期生产时间,直到您开始产品C,”添加了obara。“这意味着在这些短时间内的生产中,您必须为下一个转换做好所有外部步骤。这需要良好的常识和经验。“

在高混合的生产环境中,转换并不总是更困难。但是,根据所涉及的不同部件的数量和所需的组装复杂性,开发一个系统可能需要更多的时间和思想。

根据Smalley,高混合装配线不一定使转换过程更加困难。“改变是什么是要求的频率,”他解释道。“如果我们只制作黑色模型TS,那么转换很简单。

Smalley指出:“然而,当你试图为客户创造更多选择或口味时,就会增加必须执行的转换工作的数量。”“这需要在产品、工艺和生产调度系统的设计上进行仔细的思考,这只是举几个例子。”

“每一种情况都是不同的,”博世力士乐的卢弗说。“例如,你可能想要一个移动供应站,而不是一个有不同区域的部件可以抓取不同部件的工作站,你可能想要一个移动供应站,需要轮入或旋转,以提供适当的部件和人体工程学的范围。这是一个简单的例子,但它需要思考和人体工程学分析来构建购物车。

“如果你想象一个场景,其中RFID标签放在操作员的ID徽章上,以便工作站可以自动调整到工人的高度,您正在添加新的规划要求,”笔记leupfer。“但是,如果你关注最终目标 - 最快的变化分析 - 对所需的分析通常很容易挑选出来。”