李長(zhǎng)苓 辛玉杰 李少波

摘要：在工業(yè)制造業(yè)[1]的生產(chǎn)中，快速換模對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)能大大的提高生產(chǎn)效率以及整體設(shè)備的利用率，能保證多品種小批量的產(chǎn)品穩(wěn)定生產(chǎn)。本文對(duì)A公司的生產(chǎn)不同類型的玻璃瓶的行列機(jī)進(jìn)行快速換模研究[2]，通過(guò)分析換模的流程，內(nèi)部向外部的作業(yè)單向轉(zhuǎn)化，縮短作業(yè)時(shí)間的步驟進(jìn)行改善，間接降低了內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力源的成本。

Abstract： In the production of industrial manufacturing industry， rapid die change for enterprises can greatly improve the production efficiency and the overall equipment utilization ， and ensure the stable production of multi variety and small batch products. In this paper， a company's production of different types of glass bottles row and column machine for rapid die change research ， through the analysis of the die change process， internal and external operation unidirectional transformation， shorten the operation time steps to improve. The cost of internal combustion engine as power source is reduced indirectly.

關(guān)鍵詞：快速換模;行列機(jī);設(shè)備的綜合利用率;內(nèi)燃機(jī)

Key words： SMED;line machine;equipment utilization;internal-combustion engine

中圖分類號(hào)：TK411+.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）15-0156-02

0? 引言

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益嚴(yán)重，對(duì)于一些制造型的企業(yè)來(lái)講，傳統(tǒng)的大批量的生產(chǎn)方式會(huì)導(dǎo)致庫(kù)存的積壓和生產(chǎn)成本的提高，而且客戶的多樣式、高質(zhì)量、高效率的要求是一個(gè)挑戰(zhàn)。那么為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要，必須革新生產(chǎn)的技術(shù)。傳統(tǒng)的換模技術(shù)雖然是通過(guò)極少的人工來(lái)進(jìn)行，但是還是浪費(fèi)了產(chǎn)能。快速換模技術(shù)打破了這個(gè)瓶頸，既可以保持生產(chǎn)能力，又不用擔(dān)心庫(kù)存積壓而產(chǎn)生的一系列問(wèn)題。

本文研究對(duì)象是具有一定生產(chǎn)規(guī)模的玻璃制品公司，主要生產(chǎn)多種樣式與大小的玻璃瓶等一系列玻璃制品。對(duì)不同類型玻璃瓶的成型車間進(jìn)行了快速換模的研究，通過(guò)收集行列機(jī)成型設(shè)備的數(shù)據(jù)，分析了其中的換模流程的裝備時(shí)間與調(diào)整時(shí)間等，其中盡最大努力將內(nèi)部作業(yè)時(shí)間轉(zhuǎn)化為外部作業(yè)時(shí)間，進(jìn)一步再縮減外部的工作時(shí)間，制定標(biāo)準(zhǔn)的換模作業(yè)的流程，從而達(dá)到提高行列機(jī)利用率。

1? 快速換模技術(shù)概念

快速換模技術(shù)最早由日本豐田公司的工程師新鄉(xiāng)重夫提出?？焖贀Q模是能顯著縮短換模時(shí)間的一種方法。當(dāng)一種產(chǎn)品完成之后，需要暫停生產(chǎn)線更換模具，包括考慮原料的配比等因素，從成本來(lái)講，換模具這些時(shí)間是沒(méi)有價(jià)值的產(chǎn)出時(shí)間。通過(guò)工業(yè)工程的方法，快速換模能緩解生產(chǎn)庫(kù)存與生產(chǎn)能力的矛盾，提高人員的工作效率與設(shè)備的利用率。

快速換模的流程有以下幾部分：①劃分內(nèi)外部作業(yè);②將內(nèi)部作業(yè)轉(zhuǎn)化為外部作業(yè);③減少內(nèi)部作業(yè)工作時(shí)間;④減少外部作業(yè)工作時(shí)間;⑤持續(xù)完善，爭(zhēng)取邁向“零”切換。其中關(guān)鍵的兩部分就是如何區(qū)分內(nèi)外部作業(yè)及如何將內(nèi)部作業(yè)轉(zhuǎn)換為外部作業(yè)，就可以針對(duì)不同的步驟進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到提高設(shè)備的利用率的目的。

2? 問(wèn)題描述

A公司生產(chǎn)線主要由內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)的行列機(jī)等一系列機(jī)器傳動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)。玻璃瓶的生產(chǎn)工藝一般包括配料、熔化、成型、退火、檢驗(yàn)等。內(nèi)燃機(jī)工作原理是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但是內(nèi)燃機(jī)每次開(kāi)動(dòng)的成本幾乎一致并且消耗大量時(shí)間，于此通過(guò)快速換模技術(shù)[2]來(lái)改善行列機(jī)的利用率，從而最大程度提高了內(nèi)燃機(jī)的利用效率。

衡量設(shè)備的整體運(yùn)轉(zhuǎn)情況，我們常用OEE來(lái)表示，OEE的計(jì)算公式=時(shí)間開(kāi)動(dòng)率×產(chǎn)品合格率×性能開(kāi)動(dòng)率，通過(guò)收集2020年6月和7月的原始數(shù)據(jù)，玻璃瓶產(chǎn)線各生產(chǎn)設(shè)備綜合效率如圖1所示。行列機(jī)成型的整體設(shè)備的綜合效率只有61%左右，有著很大的改善空間。針對(duì)行列機(jī)換模時(shí)間和其他工序的對(duì)比，具體數(shù)據(jù)由圖2所示，可以得知行列機(jī)換模時(shí)間占無(wú)價(jià)值時(shí)間總比的74.5%，因此縮短換模時(shí)間是提高OEE的關(guān)鍵。

3? 改善與實(shí)施

改善公司現(xiàn)用的換模技術(shù)，首先現(xiàn)收集換模的流程與數(shù)據(jù)并且保存，便于以后的分析，記錄一次行列機(jī)換模過(guò)程和各部分的作業(yè)時(shí)間，如表1所示，可以看出整體換模時(shí)間為39.9分鐘，內(nèi)部作業(yè)總時(shí)間為34.4，外部作業(yè)總時(shí)間為5.5，內(nèi)部作業(yè)所占的整體的比例是86.21%。

通過(guò)分析步驟7、步驟8、步驟13和步驟16這幾個(gè)內(nèi)部作業(yè)可以轉(zhuǎn)化為外部作業(yè)，并且步驟13可以和步驟16合并為檢驗(yàn)一次，使得內(nèi)部時(shí)間縮短了5分鐘。通過(guò)初步改善使得整個(gè)換模的比例從86.21%下降到73.68%。

經(jīng)過(guò)初步的改善，有了一定好轉(zhuǎn)，為了進(jìn)一步提高行列機(jī)成型的整體效率，通過(guò)繪制魚骨圖，分析得到影響整體效率的關(guān)鍵因素如圖3所示。

①將步驟6清潔舊模具可以在安裝之前就清潔好或者在使用后清潔保存，采用專業(yè)的器具，可以采用一次性的，不要反復(fù)利用，這樣時(shí)間從4分鐘縮短至2.5分鐘。

②步驟7和8采用模具專業(yè)的小車或者加一個(gè)傳送帶，縮短了人工搬運(yùn)的時(shí)間，或者提前將模具準(zhǔn)備好放置在機(jī)器旁，方便隨時(shí)更換。時(shí)間由3分鐘縮短至1.5分鐘。

③步驟10模具的定位，可以提前將機(jī)械手臂擺正，將螺絲固定，避免左右歡動(dòng)，可將底模先放置好，來(lái)縮短模具定位的時(shí)間，從3分鐘減少至1.5分鐘。

④步驟14和15可根據(jù)ECRS原則[3]，進(jìn)行合并，在固定模具的同時(shí)，先將模具內(nèi)部刷油，然后再固定，不需要二次打開(kāi)，則時(shí)間減少了0.2分鐘。

⑤步驟17將檢驗(yàn)人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，增加專業(yè)知識(shí)，時(shí)間由0.5分鐘縮短至0.2分鐘。改善后的行列機(jī)換模流程和作業(yè)時(shí)間，如表2所示。

4? 總體改善效果評(píng)價(jià)

根據(jù)以上快速換模的改善方案，換模時(shí)間節(jié)省了25.39%。通過(guò)縮短換模時(shí)間，行列機(jī)成型綜合效率得到明顯改善，提高了生產(chǎn)效率，設(shè)備利用率因?yàn)閾Q模時(shí)間的縮短而提高，具體見(jiàn)圖4。

不難看出，行列機(jī)利用率由改善前的60.85%提高到了改善后的76.94%，改善的效果比較明顯?？焖贀Q模有助于企業(yè)生產(chǎn)更加均衡和靈活，能滿足不同客戶對(duì)產(chǎn)品的需求，使企業(yè)增強(qiáng)了競(jìng)爭(zhēng)力[3]，從而在內(nèi)燃機(jī)工作的情況下，提高了生產(chǎn)效率，將機(jī)械能的利用放到最大，未來(lái)應(yīng)該多投入精力研發(fā)快速換模技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周子業(yè)，姜淑鳳，高福生，等.“工業(yè)工程”技術(shù)發(fā)展促進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的管理路徑研究[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2020，47（1）：38-39，41.

[2]趙慧凱.研究工業(yè)工程技術(shù)在設(shè)備管理與維修中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)設(shè)備工程，2018，30（04）：29-30.

[3]都云飛，張宗富.快速換模（SMED）在工程機(jī)械制造工廠的應(yīng)用研究[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2013（11）：104-106.