Przegląd wybranych zastosowań metody SMED w przemyśle japońskim

Pełen tekst

(1)Zeszyty Naukowe nr. 648. 2004. Akademii Ekonomicznej w Krakowie. Maciej Walczak Katedra Metod Organizacji i Zarzàdzania. Przeglàd wybranych zastosowaƒ metody SMED w przemyÊle japoƒskim 1. Uwagi wst´pne Japońska koncepcja JiT (just-in-time) bazuje na kilku prostych przesłankach: produkować wyroby wtedy, gdy są one potrzebne, w takiej ilości, jaka jest wymagana i tak tanio, jak to jest możliwe [Shingo 1985, s. 154]. Zalecenia te realizuje się m.in. poprzez minimalizację stanu magazynów i synchronizację procesów produkcyjnych. Niskie stany magazynów wyrobów gotowych w połączeniu z oferowaniem odbiorcom zróżnicowanego asortymentu wymuszają częste przestawianie systemu produkcyjnego na wykonywanie innych produktów. Każda zmiana asortymentu trwa pewną ilość czasu i niejednokrotnie powoduje dodatkowe zużycie materiałów (np. na wyprodukowanie próbnej partii). Im zmiana asortymentu trwa dłużej, tym produkcja staje się droższa, a efektywność wdrożenia systemu JiT niższa. Lekiem na omawianą dolegliwość jest skracanie czasu przezbrojenia, tak aby w odniesieniu do czasów wykonania detalu na określonym stanowisku czas ten stanowił niewielki udział procentowy. Z pomocą w skracaniu czasów przezbrojeń przychodzi, opracowana i rozwinięta przez japończyka S. Shingo w latach 50. i 60., metoda SMED (single minute exchange of die)1. Zaprojektowana pierwotnie do usprawniania przezbrojeń pras w fabrykach przemysłu samochodowego z czasem zaczęła przenikać do innych branż przemysłowych.. 1. W tłumaczeniu: metoda zmiany matrycy w ciągu jednocyfrowej liczby minut..

(2) 104. Maciej Walczak. 2. Tok post´powania w metodzie SMED Aby dokonać usprawnienia procesów przezbrajania, zgodnie z metodą SMED, S. Shingo zalecał przeprowadzenie następujących czterech etapów [Nowe metody… 1998, s. 196]: 1) stadium przygotowawcze, 2) rozgraniczenie przezbrojenia wewnętrznego i zewnętrznego, 3) przekształcenie przezbrojenia wewnętrznego w przezbrojenie zewnętrzne, 4) racjonalizacja wszystkich aspektów operacji przezbrojenia. Ad 1. Celem etapu pierwszego jest dokładne poznanie istniejącej organizacji pracy na danym stanowisku. Przy analizowaniu fizycznych przebiegów można posłużyć się wywiadem z wykonawcami oraz zalecanym przez S. Shingo filmowaniem przebiegu pracy w badanym miejscu, a następnie rozmową na temat zaobserwowanych czynności z pracownikami. W trakcie takiego spotkania należy zadać im pytania: co, ich zdaniem, można zmienić w dotychczasowej organizacji pracy, co przeszkadza w szybszym przezbrojeniu urządzenia. Tego rodzaju tok postępowania angażuje ludzi i może być pomocny w znajdowaniu nowych rozwiązań. Przydatne w tym etapie mogą okazać się ponadto metody takie, jak chronometraż i obserwacje migawkowe. Ad 2. W metodzie SMED operacje związane z przezbrojeniami dzieli się na dwa rodzaje: zewnętrzne i wewnętrzne. Rozróżnienia dokonuje się według możliwości przeprowadzania ich w trakcie ruchu maszyn produkcyjnych. Operacja wewnętrzna to taka, która może być zrealizowana tylko podczas postoju maszyny, zewnętrzna może być wykonana jeszcze przed zatrzymaniem lub po wznowieniu produkcji. W trakcie obserwacji na stanowisku często okazuje się, że wszystkie prace są realizowane tak, jakby należały do grupy przezbrojeń wewnętrznych. Ad 3. W praktyce przemysłowej zauważono, że pomimo osiągnięcia znacznej redukcji czasów, poprzez oddzielenie przezbrojeń zewnętrznych od wewnętrznych, w pewnym momencie dalsze usprawnianie procesu przezbrajania tą drogą staje się niemożliwe. Trzeba sięgnąć po przekształcanie przezbrojeń wewnętrznych w zewnętrzne. Etap ten jest dużo trudniejszy w porównaniu z poprzednimi. Wymaga szczegółowej analizy wszystkich przeprowadzanych czynności i niejednokrotnie poszukiwania różnych niekonwencjonalnych rozwiązań z całkowitym przekształceniem procesu przezbrojenia włącznie. S. Shingo zalecał w trakcie tej analizy pięciokrotne zadawanie pytania „dlaczego?” odnośnie następujących obszarów: − co jest robione? − gdzie jest robione? − przez kogo jest robione? − kiedy jest robione? − jak jest robione?.

(3) Przegląd wybranych zastosowań…. 105. Ad 4. Ostatnim krokiem jest końcowa racjonalizacja nowo projektowanego procesu. Należy zastanowić się: − czy poszczególne czynności są realizowane w należytej kolejności i w odpowiednich momentach? − czy można przyspieszyć przezbrojenie poprzez prowadzenie równoległej realizacji poszczególnych czynności przez kilku pracowników? − jakie zastosować sposoby szybkich mocowań? − jak ograniczyć konieczność przeprowadzania regulacji po wymianie narzędzi? 3. Wdro˝enia metody SMED w wybranych przedsi´biorstwach 3.1. Zastosowanie SMED w Arakawa Auto Body. Metoda SMED została z powodzeniem zastosowana w wielu przedsiębiorstwach dając bardzo wymierne korzyści w zakresie redukcji czasu przezbrojeń. Warto zatem zapoznać się z przykładami wdrożeń, tym bardziej że dostępna w tym zakresie literatura jest bardzo uboga i obejmuje najczęściej jedynie metodologię i zalety omawianej metody. Przedsiębiorstwo Arakawa Auto Body należy do grupy Toyoty. Jego utworzenie nastąpiło w 1947 r. Będąc jednym z głównych wytwórców karoserii w Japonii, w swoim asortymencie posiada także elementy wyposażenia wewnętrznego samochodów oraz wyposażenia dla pojazdów specjalnych. Dywersyfikacja zapotrzebowania w przemyśle samochodowym zmusiła producentów do preferowania zróżnicowania typów i ilości produkowanych wyrobów, a unikania dużych serii produkcyjnych. W związku z tak obraną strategią liczba przezbrojeń zaczęła gwałtownie wzrastać, tworząc tym samym naglącą potrzebę redukcji czasu ich trwania. W związku z tym wprowadzono program redukcji czasów przezbrojeń obejmujący równoczesne inwestycje w odpowiednie wyposażenie, a także strategie profilaktycznej obsługi dla matryc, maszyn oraz innych urządzeń. Podjęte działania nigdy jednak nie wyszły poza powierzchowne pytania dotyczące podnoszenia sprawności działania. Dlatego też, zamiast skupiać się nad skracaniem czasów przezbrojeń, rozwiązania miały tendencję do zmniejszania ich liczby. Innymi słowy, poprzez zwiększanie rozmiaru partii produkcyjnych, tworzono jedynie wrażenie redukcji czasów przezbrojeń, a faktycznie prowadzono do nagromadzenia zapasów i w konsekwencji do powstawania strat. W 1977 r. podjęto w zakładach Arakawy decyzję o wprowadzeniu systemu produkcyjnego Toyoty zgodnego z ideą wytwarzania „produktów wtedy, kiedy są.

(4) Maciej Walczak. 106. potrzebne i w takiej ilości, w jakiej są potrzebne”. Wśród elementów wspomnianej strategii znalazło się wdrożenie metody SMED. Jednym z miejsc zastosowania metody SMED w Arakawa Auto Body była 500-tonowa prasa w Fabryce Sarunage. Schemat omawianej linii znajduje się na rys. 1. Na prasie tej, korzystając z sześćdziesięciu dwóch matryc, wytwarzano 70 tys. elementów miesięcznie. W tym czasie wymaganych było od ośmiu do stu przezbrojeń trwających przeciętnie 25–30 minut. Oznaczało to w skrajnym. 1. 2. 3. Nr urządzenia. 4. 5. 6. 7. Nazwa urządzenia. 8. 9. 10. Rozpatrywana operacja przezbrojenia. 1. rozwijarka. zmiana kręgów. 2. wózek do podnoszenia kręgów. transport pomiędzy urządzeniami 1i3. 3. zmieniarka kręgów. przygotowywanie nowych i składowanie starych kręgów. 4. urządzenie wyrównujące grubość. regulacja ustawień grubości blachy. 5. stół pętlownicy. podnoszenie i opuszczanie stołu. 6. aparat centrujący blachę. regulacja centrowania przesuwu wstęgi. 7. regulator prędkości przesuwu. regulacja prędkości przesuwu. 8. prasa o nacisku 500 ton. montaż i demontaż matryc. 9. przenośnik odbiorczy. pozycjonowanie przenośnika. 10. zmieniarka pojemników polietylenowych. pozycjonowanie i składowanie. Rys. 1. Schemat 500-tonowej prasy wraz z wykazem rozpatrywanych przezbrojeń Źródło: [Shingo 1985, s. 229, tłumaczenie własne]..

(5) Przegląd wybranych zastosowań…. 107. przypadku przestoje odpowiadające sześciu dniom w miesiącu, dlatego też dążono do minimalizacji ilości zmian matryc poprzez zwiększanie wielkości partii produkcyjnej. Prace nad usprawnieniem przezbrajania omawianej prasy rozpoczęto od podzielenia całego procesu na małe etapy, a następnie poprawienia przebiegu każdego z nich (tab. 1). Tabela 1. Rozpatrywane operacje przy usprawnianiu przezbrojenia prasy Operacja. Szczegóły usprawnienia. Wynik. Przezbrojenie wewnętrzne 1. Usuwanie górnych i dolnych śrub mocujących matryce. przyporządkowanie konkretnych śrub do mocowania matryc i modyfikacja metody ich przechowywania. redukcja czasu zakładania i zdejmowania śrub. 2. Transport zdjętych matryc do magazynu. zastosowanie wózków z podajnikiem rolkowym. transport matryc do magazynu został przeniesiony do przezbrojenia zewnętrznego. 4. Transport nowych matryc z magazynu. ulepszenie systemu wyszukiwania matryc w magazynie (numerowanie, kody barwne). dostarczanie matryc do pras zastało przeniesione do przezbrojenia zewnętrznego. 5. Pozycjonowanie matryc. zastosowanie prowadnic. pozycjonowanie wg skali, przyrządy i czynności regulacyjne zostały wyeliminowane. 6. Mocowanie górnych i dolnych części matryc. zastosowanie montażu rowkami U w matrycach, eliminacja klocków pozycjonujących. 7. Regulacja skoku uderzenia prasy. standaryzacja wysokości matryc. eliminacja regulacji skoku. 8. Regulacja prędkości przesuwu materiału. zastosowanie wkładek dystansowych do regulatora przypisanych poszczególnym matrycom. wyeliminowanie serii próbnych koniecznych do wyregulowania prędkości przesuwu materiału. 9. Centrowanie podawania materiału. instalacja kaset z prowadnicami dla poszczególnych rodzajów materiału. eliminacja centrowania podajnika materiału. 10. Regulacja dozownika oleju. ulepszona metoda trzystopniowego dozowania oleju. redukcja czasu ustawiania dozownika. 11. Ustawianie zsuwni. zastosowanie matryc sekcyjnych umożliwiło przezbrojenie „jednym ruchem”a. redukcja czasu mocowania. 3. Czyszczenie stołu prasy.

(6) Maciej Walczak. 108. cd. tabeli 1 Operacja Przezbrojenie wewnętrzne. Szczegóły usprawnienia. Wynik. 12. Mocowanie przewodów powietrznych. zgrupowanie przewodów powietrznych. redukcja czasu mocowania. 1. Transport kręgów blachy. poprawa metody wyszukiwania kręgów w magazynie (numerowanie, kody barwne). redukcja czasu pobierania kręgów z magazynu. 2. Usuwanie kręgów. zastosowanie szybkiego zacisku, pomocnego przy końcowym usuwaniu kręgów po użyciu. redukcja czasu usuwania kręgów. 3. Rozwijarka. instalacja obrotowego stojaka w pobliżu rozwijarki. eliminacja wewnętrznego przezbrojenia polegającego na transporcie kręgu z miejsca składowania do rozwijarki. Przezbrojenie zewnętrzne. 4. Ustawianie urządzenia skrócenie czasu regulacji wyrównującego grubość blach poprzez zblokowanie ze sobą (łańcuchem) dwóch pokręteł regulacyjnych. redukcja czasu ustawiania. 5. Usuwanie skrawków. wyeliminowanie oczekiwania na środek transportu. zamontowanie sygnalizacji do wzywania wózka transportowego. a Przezbrojenie „jednym ruchem” jest tłumaczeniem własnym autora dotyczącym angielskiego sformułowania „one-touch” setup. Określenie to jest powiązane z koncepcją one touch die exchange, polegającą m.in. na wyeliminowaniu wszystkich mocowań śrubowych i zastąpieniu ich uchwytami samozaciskowymi. Rozwiązanie takie umożliwia przy montażu przytwierdzanie poszczególnych elementów maszyny właśnie jednym ruchem ręki.. Źródło: [Shingo 1985, s. 230].. Usprawnienie metody pozycjonowania matryc. Jedną z bardziej pracochłonnych czynności w trakcie montażu matrycy jest dokładne ustawienie jej środka względem osi symetrii podawanego na prasę materiału. Pierwotnie operacja ta wymagała użycia różnych narzędzi: klocków pozycjonujących, skal, itp. W wyniku usprawnienia zastosowano kołki pozycjonujące zamontowane na górnej powierzchni stołu prasy oraz pasujące do nich płytki zainstalowane w wykorzystywanych na omawianej prasie dwudziestu trzech matrycach. Od tej pory montaż matrycy polegał na takim umieszczeniu jej na stole prasy, aby kołki pozycjonujące trafiły w odpowiednie otwory płytek. Rozwiązanie takie umożliwiło eliminację czasochłonnego centrowania matrycy względem materiału..

(7) Przegląd wybranych zastosowań…. 109. Przed usprawnieniem. Po usprawnieniu. zbiornik oleju przewody doprowadzajàce olej zawory regulowane rćznie. zawór 1 zawór 2 elektrozawór. dozowany olej materia∏ Dozowanie oleju: otwarcie zaworu 1: ma∏y przep∏yw otwarcie zaworu 2: Êredni przep∏yw otwarcie zaworu 1 i 2: du˝y przep∏yw uruchomienie prasy: otwarcie elektrozaworu. Rys. 2. Usprawnienie metody regulacji przepływu oleju Źródło: opracowanie własne na podstawie [Shingo 1985, s. 229].. Szybka regulacja dozowania oleju. Ze względów technologicznych na podawany prasie materiał nanoszony jest olej. Początkowo podawany był on ze zbiornika poprzez układ rurek, z których każda była wyposażona w zawór regulacyjny. W chwili zatrzymania prasy wymagane było ręczne zakręcenie wszystkich zaworów, natomiast w przypadku zmiany prędkości przesuwu materiału regulacja ilości podawanego oleju przez każdą z rurek osobno. Wprowadzona zmiana polegała na zainstalowaniu równolegle dwóch zaworów: jednego umożliwiającego przepływ dużej ilości oleju i drugiego o małej przepustowości. W zależności od potrzeby otwierano duży zawór lub mały zawór. Istniała także możliwość otwarcia obu jednocześnie, gdy była wymagana bardzo duża ilość oleju. Dodatkowo zainstalowano elektrozawór umożliwiający zdalne uruchomienie dozowania oleju przez operatora lub automatykę prasy. Zaprezentowane rozwiązanie pozwoliło na łatwą, a przede wszystkim szybką trójstopniową regulację omawianego urządzenia (rys. 2). Wymiana kręgu blachy. Materiał podawany na prasę rozwijany jest z dużego kręgu przez rozwijarkę. W przypadku wymiany materiału na inny konieczne było zatrzymanie całego zespołu prasy, zdjęcie końcówki kręgu na specjalny wózek, zaczepienie haka suwnicy, odtransportowanie do miejsca składowania, przetransportowanie nowego kręgu, ustawienie na wózku i dopiero założenie na rozwijarkę. Postanowiono część tak długiego przezbrojenia wewnętrznego przekształcić w przezbrojenie zewnętrzne. W tym celu zdecydowano się zainstalować obok wózka obrotowy stojak na kręgi. Jeszcze w trakcie pracy prasy zakładano.

(8) Maciej Walczak. 110. na stojaku nowy materiał przywieziony wcześniej z magazynu. W momencie zatrzymania procesu produkcyjnego zdejmowano resztę blachy z rozwijarki na wózek i przesuwano na nim do stojaka. Następnie wykonywano obrót stojakiem, w trakcie którego następowała zamiana kręgów na wózku i nowy materiał mógł być przesunięty w stronę rozwijarki, po czym w krótkim czasie założony na nią. Schemat opisanej operacji przedstawia rys. 3. Wprowadzone rozwiązanie znacznie skróciło czas przestoju linii prasy, a ponadto umożliwiło przeprowadzenie transportu materiału z magazynu w dogodnym czasie, np. wtedy gdy suwnica nie była wykorzystywana w innym celu. lina suwnicy rozwijarka. kràg do wymiany wózek. Przed wymianà kr´gu kràg zdj´ty z rozwijarki. Suwnica zabiera kràg i po wymianie w magazynie przywozi nowy stojak obrotowy nowy kràg przywieziony wczeÊniej suwnicà. Po usprawnieniu. Zamiana kr´gów na wózku odbywa si´ poprzez obrót stojaka. Rys. 3. Usprawnienie operacji wymiany zwoju blachy na rozwijarce Źródło: opracowanie własne na podstawie [Shingo 1985, s. 231].. Transport matryc. Przed wprowadzeniem usprawnień, podczas przezbrajania, prasa była zatrzymywana, używaną matrycę odwożono do magazynu przy pomocy suwnicy i w ten sam sposób przywożono stamtąd nową. Aby skrócić czas tego długiego przezbrojenia wewnętrznego, postanowiono zastosować dwa wózki wyposażone w przenośniki rolkowe. Przed przystąpieniem do wymiany matryc podjeżdżano do prasy obydwoma wózkami. Na pierwszy z nich była wsuwana po rolkach stara matryca i wózek odsuwano na bok. Od razu na jego miejsce wjeżdżano drugim wózkiem i po takim samym przenośniku rolkowym wsuwano.

(9) Przegląd wybranych zastosowań…. 111. na miejsce, wcześniej przywiezioną z magazynu i przygotowaną do pracy, nową matrycę. Następnie kończono wszystkie operacje związane z przezbrojeniem i dopiero wtedy odwożono niepotrzebną już matrycę do miejsca przechowywania. Usprawnianie przezbrojeń omawianej linii w Arakawa Auto Body trwało od 1977 do 1982 r. W wyniku wdrożenia zmian średni czas przestoju prasy został skrócony z 27 minut do 4 minut i 30 sekund, czyli o ponad 80%. 3.2. Usprawnianie przezbrojeƒ w Kubota Ltd.. W fabryce Sakai należącej do przedsiębiorstwa Kubota wytwarzane są m.in.: duże i małe ciągniki rolnicze, duże kombajny, duże i małe silniki diesla, silniki chłodzone powietrzem. W momencie wdrażania metody SMED w zakładzie zatrudnionych było 2000 osób. W związku ze stagnacją rynku japońskiego oraz wzmagającą się na nim konkurencją, przedsiębiorstwo Kubota podjęło decyzję o wzmocnieniu eksportu. Wejście na rynki zagraniczne wymagało spełnienia dwóch podstawowych warunków, tj: niskich kosztów produkcji i szerokiej linii produktów. Jednocześnie zaczęły kształtować się nowe trendy na rynku lokalnym związane z przesunięciem popytu z maszyn do produkcji ryżu w kierunku wyposażenia dla innych rodzajów upraw. Nieskoordynowane próby sprostania wspomnianym wymaganiom, prowadzone przez kilka lat w fabryce Sakai, doprowadziły do rozproszenia produkcji, niskiej efektywności transportu, procesów technologicznych i zarządzania. Zaproponowanemu programowi uzdrawiającemu nadano nazwę U.S. Production System. Ta nowa strategia bazowała na następujących wytycznych: − skróceniu czasów realizacji dla serii produkcyjnych, − eliminacji strat związanych z: nadprodukcją, opóźnieniami, transportem, błędami i defektami w produkcji, operacjami nie dodającymi wartości, − tworzeniu procesów podnoszących jakość. Zakładano utworzenie linii produkcyjnych realizujących wiele procesów tak, aby eliminować straty w przepływie materiału i uprościć zarządzanie. Ponadto należało zsynchronizować w znacznym stopniu produkcję z popytem rynkowym. Nakreślone w ten sposób nowe warunki działania zmierzały w kierunku produkcji małoseryjnej, wymagającej krótkich czasów przezbrajania maszyn i urządzeń w miejsce dotychczasowych długich i pracochłonnych. Dlatego też postanowiono zastosować metodę SMED. Dodatkowo z wprowadzeniem SMED wiązano nadzieję na redukcję dużych obszarów nieefektywności w produkcji, będących wynikiem realizacji operacji nie przynoszących wartości dodanej. Trzecią przesłanką wdrożenia omawianej metody było zapewnienie takiego samego wzrostu produktywności, jaki uzyskiwano poprzez zastosowanie Systemu Produkcji Toyoty w przemyśle samochodowym..

(10) 112. Maciej Walczak. Prezentacja metody w zakładzie. W celu ukazania możliwości metody SMED i zachęcenia pracowników do jej stosowania postanowiono stworzyć kilka modeli maszyn, na których przeprowadzano próby. Wybrano dodatkowo maszyny na każdej linii lub na każdym wydziale, dla których czas przezbrojenia był najdłuższy lub gdzie dokonywano najwięcej przezbrojeń. Następnie po usprawnieniu procesów przezbrajania i osiągnięciu założonego celu ilościowego na tak wytypowanych stanowiskach przeprowadzano prezentację uzyskanych wyników w ten sposób, aby każdy zainteresowany mógł się z nimi zapoznać. Wdrożenie opisanego programu prezentacji osiągnięć pomogło w propagowaniu potrzeby ciągłych usprawnień na wszystkich stanowiskach danej linii lub wydziału oraz stało się elementem szkoleń w zakresie metody SMED. Osiąganie założonych celów ilościowych na modelowych maszynach dobrze współgrało z ideą, że bardzo wiele można osiągnąć poprzez próbowanie różnych rozwiązań [Shingo 1985, s. 194]. Aby wzmocnić efekt edukacyjny, zaczęto wydawać w zakładzie broszurę dotyczącą przezbrojeń i opracowano różne przypadki usprawnień (tzw. case). Pracownicy natomiast zaczęli wywieszać na stanowiskach tabliczki informujące o swoich osiągnięciach w zakresie redukcji czasu przezbrojeń. Usprawnianie połączeń śrubowych. Jednym z elementów metody SMED jest racjonalizacja połączeń. W przypadku skręcania elementów trzeba niejednokrotnie wykonać wiele obrotów śrubą, aby ostateczne mocowanie dokonać ostatnim obrotem klucza. Podobnie jest przy rozkręcaniu, najważniejsze jest pierwsze poluzowanie śruby, pozostałe obroty mają na celu jedynie wyjęcie jej z otworu. W omawianym przedsiębiorstwie bardzo dokładnie rozpatrzono różnego rodzaju mocowania. Szybko dostrzeżono, że maszyny posiadają bardzo dużą ilość śrub, które mocują prawie wszystko. Kolejnym istotnym spostrzeżeniem był brak możliwości rozłączenia wielu elementów bez całkowitego usunięcia śrub mocujących. Obserwacje te zaowocowały akcją wymierzoną przeciwko czasochłonnym połączeniom śrubowym. W poszczególnych przypadkach postanowiono wprowadzić mocowania pozwalające docisnąć elementy jednym obrotem śruby lub wprowadzić mocowania możliwe do zrealizowania jednym ruchem ręki (one-touch methods). Na jednym z wydziałów śruby, których dokręcenie wymagało więcej niż jeden obrót, podczas przezbrajania były malowane na kolor czerwony. Następnie dążono do maksymalnej eliminacji tak oznaczonych śrub. Na innym wydziale nakrętki wyposażono w spinki, aby zabezpieczyć je przed samoistnym poluzowaniem po dokręceniu jednym obrotem klucza. W wyniku przeprowadzonych w fabryce Kuboty prac, można sformułować pewne zalecenia dotyczące połączeń śrubowych i wykorzystywanych w nich narzędzi. Należy: − uważnie rozpatrzyć wielkości i kierunki działających w danym punkcie sił, aby dobrać odpowiedni rodzaj połączenia,.

(11) Przegląd wybranych zastosowań…. 113. − ujednolicić rozmiary śrub i zredukować różnorodność narzędzi, − umieścić narzędzia w pobliżu miejsca ich wykorzystania i starannie rozmieścić, np. na haczykach zaopatrzonych w odpowiednie opisy lub zawiesić wszystkie razem na tablicy, − jeżeli istnieje możliwość, przytwierdzić klucze lub uchwyty do śrub, eliminując tym konieczność sięgania po narzędzia i ich odkładania. 3.3. Usprawnianie przezbrojeƒ w T.H. Kogyo K.K.. T.H. Kogyo zostało utworzone w 1939 r. Przedsiębiorstwo to wytwarza łożyska ślizgowe, koncentrując się m.in. na: łożyskach silnikowych, tulejach i tulejach oporowych dla przemysłu samochodowego. Od 1947 r. produkuje wszelkiego rodzaju łożyska dla samochodowej części korporacji Toyota. Podstawowym celem wprowadzenia metody SMED w Kogyo stała się maksymalizacja wykorzystania posiadanego wyposażenia produkcyjnego. Zamierzony cel osiągnięto poprzez trzy typy przeprowadzanych działań: − skrócenie czasu wymiany matryc, − skrócenie lub przeniesienie do przezbrojenia zewnętrznego sporadycznie wymaganych regulacji przy wymianie matryc, − eliminację lub maksymalne skondensowanie drobnych regulacji będących elementem składowym przezbrojenia wewnętrznego po rozpoczęciu normalnej produkcji. Analizując różne wdrożenia metody SMED w T.H. Kogyo, wprowadzone zmiany można podzielić na dwa rodzaje: − typu soft, gdy w wyniku zastosowania metody nastąpiły zmiany w procedurach podnoszące produktywność i redukujące zużycie czasu, materiałów lub pracy ludzkiej (wprowadzenie równoległego wykonywania czynności też można zaliczyć do zmian typu soft), − typu hard, czyli fizyczne zmiany w konstrukcji sprzętu i narzędzi mające na celu redukcję czasu przezbrojenia oraz innych nakładów z nim związanych. W opracowanej przez siebie książce, S. Shingo określa aspekt zmian typu hard za najbardziej istotny i kluczowy w metodzie SMED, zwracając jednocześnie uwagę na konieczność rozpatrzenia także elementów typu soft [Shingo 1985, s. 250]. Podejście to zdaje się jednak nie doceniać możliwości rozwiązań organizacyjnych, dzięki którym w wielu przypadkach bez ponoszenia dodatkowych nakładów lub przy minimalnych kosztach można w sposób wyraźny skrócić czas trwania przezbrojenia wewnętrznego. Wprowadzenie zmian organizacyjnych często nie wymaga ingerowania w sprzęt. Z kolei większość rozwiązań typu hard pociąga za sobą zmiany w procedurach i sposobie pracy. Trudno jest zatem faworyzować jakiś typ zmian i należy zwracać baczną uwagę zarówno na uspraw-.

(12) za∏o˝enie taÊmy na rozwijark´ i przeciàgnićie przez lini´. ustanowienie pr´dkoÊci podawania taÊmy. przeprowadzenie drobnych regulacji matrycy. uporzàdkowanie uk∏adu produktów. 5. 6. 7. 8. 5 10. 15. Źródło: opracowanie własne na podstawie: [Shingo 1985, s. 249–250].. Rys. 4. Proces przezbrojenia prasy przed usprawnieniem. kontrola pierwszych wyrobów. za∏o˝enie nowej wk∏adki do g∏ównej matrycy. 4. rozpoczćie produkcji serii. usunićie wk∏adki, przygotowanie nowej. 3. 9. uporzàdkowanie produktów, przygotowanie pustych pojemników. 2. 10. zatrzymanie urzàdzenia. 1. CzynnoÊç. 25. tracony czas. czas przestoju sprz´tu. 20. 30. 35. 40. 45. 50 min.. 114. Maciej Walczak.

(13) przygotowanie nowej matrycy. zatrzymanie maszyn, zajćie si´ koƒcówkà produkcji. obrócenie rozwijarki, przeciàgnićie taÊmy przez lini´. prze∏o˝enie matryc. regulacja pr´dkoÊci podawania taÊmy. rozpoczćie produkcji. kontrola pierwszych wyrobów. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 5. 10. 20. 25. 30. czas przestoju sprz´tu. kilka operacji przeprowadzonych równolegle. przezbrojenie jednym ruchem w celu eliminacji drobnych regulacji. przygotowania przeprowadzone podczas dzia∏ania maszyn. 15. Źródło: opracowanie własne na podstawie: [Shingo 1985, s. 249, 250].. Rys. 5. Proces przezbrojenia prasy po usprawnieniu. za∏o˝enie taÊmy na podwójnà rozwijark´, przygotowanie pustych pojemników. 1. CzynnoÊç. wczeÊniejsza inspekcja matryc. 0. 35. 40. 45. 50 min.. Przegląd wybranych zastosowań… 115.

(14) 116. Maciej Walczak. nienia organizacyjne, jak i techniczne starając się zastosować w opracowywanym projekcie oba wspomniane typy. Sytuację taką przedstawiają rys. 4 i 5, obrazujące przezbrajanie linii prasy w T.H. Kogyo. W powyższym przykładzie, na rys. 5, czynności 1, 2 i 3 powstały w wyniku zmian typu soft. Były to modyfikacje procedur oraz wprowadzenie pracy równoległej. Natomiast czynności 4, 5 i 6 są połączeniem zmian typu soft i hard, bowiem oprócz pracy równoległej zastosowano w nich koncepcję przezbrojenia „jednym ruchem ręki”, bazującą przede wszystkim na zmianach w oprzyrządowaniu. Rozpatrując usprawnienia organizacyjne, nie sposób pominąć roli, jaka w ich realizacji przypada osobom zajmującym stanowiska kierownicze średniego lub niższego szczebla. Przypisane im działania można podzielić na kilka grup, które przedstawia tabela 2. Tabela 2. Zadania lidera przy wdrażaniu metody SMED I. Wstępne kroki przygotowawcze 1. Rozgraniczenie przezbrojeń wewnętrznych i zewnętrznych 2. Wyznaczenie kolejności przezbrojeń wewnętrznych (zarówno czynności następujących po sobie, jak i realizowanych równolegle). Określenie narzędzi i sprzętu potrzebnego dla przeprowadzenia przezbrojeń wewnętrznych i zewnętrznych. Przygotowanie standardowego wyposażenie podręcznego. Rozpoznanie potrzeb robotników przy realizacji przezbrojenia zewnętrznego. Określenie kryteriów przeprowadzania przezbrojenia zewnętrznego oraz kryteriów inspekcji przy przezbrojeniu wewnętrznym 3. Postępowanie zgodnie z procedurami przezbrojenia wewnętrznego, kierowanie i szkolenie pracowników niezbędnych dla przezbrojeń wewnętrznych (wyrabianie w nich koniecznych umiejętności) II. Kroki przygotowawcze bezpośrednio poprzedzające przezbrojenia 1. Potwierdzanie kart kanban dla następnego urządzenia. Przetransportowanie do wyznaczonego miejsca: matryc, uchwytów, noży, narzędzi i materiałów 2. Weryfikacja przetransportowanych pozycji i przeprowadzenie kontroli zgodnie z kryteriami inspekcji przezbrojenia wewnętrznego III. Kroki w trakcie realizacji przezbrojenia wewnętrznego 1. Zgromadzenie obsługi przezbrojenia wewnętrznego i w razie potrzeby podanie instrukcji odnośnie ważnych punktów związanych z planowaną operacją 2. Kontrolowanie, czy operacja przezbrojenia przebiega płynie oraz udzielenie instrukcji lub wskazówek, gdy są potrzebne 3. Rozpoczęcie wytwarzania dla procesu, którego przezbrajanie wewnętrzne właśnie zakończono. Przeprowadzenie kontroli jakości produktów 4. Potwierdzanie ukończenia przezbrojenia wewnętrznego dla całego procesu. Dopilnowanie odwiezienia do wyznaczonych miejsc użytych i aktualnie niepotrzebnych: matryc, uchwytów, noży, narzędzi i materiałów.

(15) Przegląd wybranych zastosowań…. 117. cd. tabeli 2 IV. Ogólne uwagi dla lidera 1. Pracownicy zajmujący się przezbrajaniem maszyn są zazwyczaj jednocześnie operatorami linii produkcyjnej, nie wolno jednak zaniedbywać właściwego szkolenia zarówno dla liderów grup, jak i szeregowych pracowników 2. Bardzo istotne jest, aby lider miał lepsze umiejętności w zakresie przezbrajania, niż są wymagane od pozostałych pracowników Źródło: opracowanie własne na podstawie: [Shingo 1985, s. 253].. 4. Uwagi koƒcowe Wdrożenie metody SMED przynosi, oprócz radykalnej redukcji czasu przezbrojenia (skracając je niejednokrotnie do mniej niż 5% oryginalnego czasu trwania – tabela 3), także inne korzystne efekty. Tabela 3. Redukcje czasu przezbrojeń pras uzyskiwane przy zastosowaniu metody SMED Nr. Przedsiębiorstwo /branża. Nacisk prasy Przed usprawnieniem w tonach. Po usprawnieniu. 1/n. 1. K/samochodowa. 500. 1 godz. 30 min.. 4 min. 51 sek.. 1/19. 2. S/samochodowa. 300. 1 godz. 40 min.. 7 min. 36 sek.. 1/13. 3. D/samochodowa. 150. 1 godz. 30 min.. 8 min. 24 sek.. 1/11. 4. M/elektryczna. 150. 2 godz. 10 min.. 7 min. 25 sek.. 1/18. 5. S/elektryczna. 150. 1 godz. 20 min.. 5 min. 45 sek.. 1/14. 6. M/przemysłowa. 150. 1 godz.30min.. 6 min. 36 sek.. 1/14. 7. A/karoseryjna. 150. 1 godz.40min.. 7 min. 46 sek.. 1/13. 8. K/przemysłowa. 100. 1 godz.30min.. 3 min. 20 sek.. 1/27. 9. S/metalowa. 100. 40 min.. 2 min. 26 sek.. 1/16. 10. A/stalowa. 100. 30 min.. 2 min. 41 sek.. 1/11. 11. K/prasy. 100. 40 min.. 2 min. 48 sek.. 1/14. 12. M/metalowa. 100. 1 godz. 30 min.. 5 min. 30 sek.. 1/16. 13. K/ metalowa. 100. 1 godz. 10 min.. 4 min. 33 sek.. 1/15. 14. T/prasy. 80. 4 godz. 0 min.. 4 min. 18 sek.. 1/56. 15. M/metalowa. 80. 50 min.. 3 min. 16 sek.. 1/15. 16. H/inżynieryjna. 50. 40min.. 2min. 40sek.. 1/15. 17. M/elektryczna. 50. 40min.. 1min. 30sek.. 1/27.

(16) Maciej Walczak. 118. cd. tabeli 3 Nr. Przedsiębiorstwo /branża. Nacisk prasy Przed usprawnieniem w tonach. Po usprawnieniu. 1/n. 18. M/elektryczna. 50. 50min.. 2min. 45sek.. 1/18. 19. H/prasy. 30. 50min.. 48sek.. 1/63. 20. K/Metalowa. 30. 40min.. 2min. 40sek.. 1/15. 21. Y/przemysłowa. 30. 30min.. 2min. 27sek.. 1/12. 22. I/metalowa. 30. 50min.. 2min. 48sek.. 1/18. 23. S/przemysłowa. 150. 1godz.40min.. 4min. 36sek.. 1/22. 24. K/metalowa. 100. 1godz.50min.. 6min. 36sek.. 1/17. 25. M/elektryczna. 100. 1godz.30min.. 6min. 28sek.. 1/14. średnio. 1/18. Źródło: [Shingo 1985, s. 114].. Wśród najczęściej wymienianych bezpośrednich lub pośrednich korzyści są: − redukcja długich serii produkcyjnych, − redukcja stanów magazynowych, − zwiększenie elastyczności produkcji, − skrócenie czasu wykonania wyrobów (poprzez redukcję czasu oczekiwania na obróbkę), − zmniejszenie kosztów robocizny przy przezbrajaniu, − podniesienie produktywności wąskich gardeł linii produkcyjnych, − zmniejszenie zużycia materiałów związanego z przezbrojeniem, − podniesienie stopnia wykorzystania wyposażenia, − eliminacja liczby błędów przy przezbrojeniach, − podniesienie jakości wyrobów, − poprawa bezpieczeństwa pracowników, − uproszczenie gospodarki narzędziowej, − obniżenie wymagań odnośnie umiejętności pracowników. Co ważne, efekty te można osiągnąć przy niskich, w porównaniu z zakupem nowego wyposażenia produkcyjnego, nakładach. Jednak pomimo tak wielu przesłanek wdrożenia omawianej metody, przedsiębiorstwa najczęściej zainteresowane są osiągnięciem jednego określonego celu. Celem tym w zakładach Arakawa Auto Body było dostosowanie istniejącego systemu produkcyjnego do wymagań odbiorcy, stosującego już u siebie metodę SMED. W Kubota Ltd chciano poprawić elastyczność produkcji poprzez skrócenie czasu przezbrojeń w związku ze skracaniem serii produkcyjnych oraz ograniczyć koszty związane z operacjami nie przynoszącymi wartości. Natomiast.

(17) Przegląd wybranych zastosowań…. 119. w przypadku TH. Kogyo zamierzano, poprzez skrócenie czasów przestojów, podnieść poziom wykorzystania wyposażenia produkcyjnego. Pozostałe wymienione korzyści w omawianych przypadkach pozostały na drugim planie i nie przesądziły o podjęciu decyzji dotyczącej zastosowania omawianej metody. Drugim nasuwającym się w wyniku analizy opisanych wdrożeń wnioskiem jest to, że metoda SMED w odniesieniu do istniejących systemów okazuje się w przeważającej części przypadków systematycznym ulepszaniem. Wyraźnym przykładem takiego stanu rzeczy są działania przeprowadzone w Arakawa Auto Body. Dużą linię produkcyjną podzielono tam na mniejsze elementy (najczęściej według zainstalowanych maszyn), a następnie usprawniono tak wydzielone fragmenty. Prace w tym przedsiębiorstwie trwały przez 6 lat, a wprowadzane zmiany miały charakter stopniowy. Dodatkowo zastosowane rozwiązania techniczne nie były kosztowne i polegały głównie na wykonaniu dodatkowego oprzyrządowania do istniejącego już wyposażenia produkcyjnego. Można zatem stwierdzić, że rozpatrywana w takim ujęciu metoda SMED silnie koreluje z bardzo popularną w Japonii koncepcją Kaizen. Trzecim spostrzeżeniem jest możliwość uzyskania konkretnych korzyści już w wyniku zastosowania zmian czysto organizacyjnych. Skrócenie czasu przezbrojeń można uzyskać np. poprzez: przeniesienie czynności transportowych na czas przed i po zatrzymaniu produkcji na danym stanowisku, zaplanowanie równoległego wykonywania określonych prac, opracowanie stosownych procedur oraz szkolenie personelu produkcyjnego. Literatura Bednarek M. [2001], Just in Time – doświadczenia międzynarodowe, „Ekonomika i Organizacja Przedsiębiorstw”, nr 12. Jońca A. [1993], Dywersyfikacja a seryjność produkcji, „Ekonomika i Organizacja Przedsiębiorstw”, nr 9. Kryk B. [1996], Kaizen – metoda ciągłego ulepszania, „Ekonomika i Organizacja Przedsiębiorstw”, nr 5. Leschke J.P. [1997], The Setup-Reduction Process: Part 1–2, „Production and Inventory Management Journal”, nr 38. Lord E. [1998], Shingoʼs Strategies for Set-up Reduction, „Visual Communications Journal”. Nowe metody organizacji i zarządzania [1998], pod red. Z. Martyniaka, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków. Productivity Press Development Team [1996], Shingo S., Quick Changeover for Operators: The SMED System , Productivity Press –Shopfloor Series. Shingo S. [1985], A Revolution in Manufacturing: The SMED System, Productivity Press..

(18) 120. Maciej Walczak. Walczak M. [2003], Próba zastosowania metody SMED w pracach administracyjno-biurowych na przykładzie okienka pocztowego, Zeszyty Naukowe AE w Krakowie, Kraków, nr 616. A Review of Selected Applications of the SMED Method in Japanese Industry In the first part of the article, the author presents the premises for reducing machinery re-fitting periods in industrial production. The author points to SMED as one of the more effective methods in this area. Further, he briefly sketches procedural stages for implementing SMED. The main section of the article is devoted to descriptions of selected applications of the SMED method in Japanese automotive enterprises and presents SMED implementations in Arakawa Auto Body, Kubota Ltd (agricultural machines) and T.H. Kogyo K.K. (sliding bearings). The value of these descriptions lies in their specific solutions, which are unknown in Polish literature on this subject. Lastly, the author lists the benefits gained from application of the SMED method in industrial plants and presents observations on the practical aspects of the method based on the examples provided..

(19)