نتایج و نمونه اجرای پروژه تعویض تک دقیقه ای قالب SMED در یک کارخانه آهنگری

شرکتی که پروژه در آن طرح ریزی و پیاده سازی گردید، کارخانه تولید قطعات مختلف برای صنایع پتروشیمی، انتقال برق، قطعه سازی خودرو، تولید لوازم خانگی و . . . می باشد. پروسه ساخت محصول شامل آهنگری و فورج گرم و سرد می باشد. مراحل تولید در شرکت های فورج معمولا شامل برش بیلت، حرارت دادن بیلت ها، آپ ست، پیش فرم، فورج، تریم، برش، کوینینگ، صافکاری، و شات بلاست است. برخی از قطعات هم نیاز به عملیات حرارتی دارند که در سایت کارخانه و یا توسط پیمانکار انجام می شود.

تکنیک بهبود اجرا شده، سیستم SMED ،  تعویض تک دقیقه ای قالب Single Minute Exchange Of Die و QCO تغییر سریع خط تولید Quick Change Over می باشد.

مدت زمان اجرای پروژه شامل انجام مراحل طرح ریزی و پیاده سازی، ۴ ماه طول کشید. اعضای تیم که وظایف راهبری پروژه و همچنین عملیات اجرایی را به عهده داشتند شامل این نفرات بودند:

مدیر مهندسی (مسئول پروژه)، سرپرست قالب سازی، مسئول اتاق ابزار(دبیر جلسات)، مدیر تولید، سرپرست تولید، مدیر کنترل کیفیت، کارشناس مهندسی ابزار (سرپرست تیم اجرایی)، مدیر و سرپرست واحد نگهداری تعمیرات. به همراه تسهیل گر (مشاور و مدرس)

ارزیابی شرایط فرآیند تولید و فعالیت های تغییر خط پیش از اجرا و پیاده سازی پروژه

پیش از اجرا و پیاده سازی پروژه، شرایط و وضعیت انجام فعالیت های تعویض قالب، تغییر خط تولید، ست آپ و راه اندازی خطوط تولید مورد بررسی قرار گرفت و به صورت زیر گزارش گردید.

1. فعالیت های تعویض خط تولید بدون نظم و سازماندهی می باشد به طوری که معمولا یک شیفت کامل به آن اختصاص داده می شود.
2. رویه و استانداردی مشخص برای انجام فعالیت های تعویض قالب ها، تنظیمات و . . . وجود ندارد.
3. شرح وظایف پرسنل، تدوین نشده است و هر یک از پرسنل در هر بار تعویض قالب کارهای متفاوتی را به صورتی متفاوت انجام می دهند.
4. قطعاتی مانند پیچ های بستن قالب ها متفاوت بوده و بعضا برای بستن کفشک های یک قالب هم پیچ آلنی و هم پیچ سرشش گوش استفاده می شود.
5. فعالیت هایی مانند تنظیم کورس پرس، ارتفاع قالب ها، مقدار فلش و میزان جابجایی و انحراف قالب بالا و پایین به صورت سعی و خطا تنظیم می گردد.
6. مرحله گرم کردن قالب تا رساندن آن به دمای مطلوب قالب های گرم کار، طولانی می باشد.
7. مقادیر آیتم هایی چون کورس پرس، دمای قالب، میزان فلش و غیره به صورت مدون در اختیار پرسنل تعویض قالب قرار داده نشده است.
8. در بعضی از موارد پس از انجام تمامی مراحل تعویض قالب و تنظیمات و انجام تولید آزمایشی مشخص می گردید که قالب ایراد داشته و مجبور هستیم که قالب را برای تعمیر به قالبسازی برگردانده و قالب دیگری را ببنیدیم، البته اگر قالب دیگری موجود باشد و گرنه باید منتظر قالب تعمیر شده بمانیم.
9. به دلیل پیچیده بودن فرآیند بستن و تنظیم قالب نیاز به پرسنل ماهر و کاملا با تجربه می باشد. به همین دلیل فقط در شیفت صبح که سرپرستان و کارشناسان واحدهای مهندسی، تولید و کنترل کیفیت حضور دارند قالب تعویض می گردد.
10. در برخی موارد به علت پیچیدگی عملیات تنظیم با روش سعی و خطا باعث بروز اشتباهاتی از سوی پرسنل می گردد که بعضا منجر به شکستن قالب یا قفل کردن پرس می گردد.
11. طی عملیات تنظیم و به کیفیت رساندن خروجی فرآیند، معمولا مقدار قابل توجهی مواد اولیه، پرت شده و بسیاری از قطعات نمونه تولید شده ضایعات می گردند.
12. هر قطعه نمونه تولید شده به آزمایشگاه و کنترل کیفیت رفته تا پس از بازرسی نتایج اندازه گیری برای تنظیمات جدید تحویل تکنسین تعویض قالب شود. پرسنل تعویض قالب بعضا از انجام اندازه گیری های ساده و کار با ابزارهای اندازه گیری ناتوان هستند.
13. تجهیزات جابجایی و بلند کننده منحصر به یک لیفت تراک بدون تجهیزات جانبی مخصوص می باشد که فعالیت های برداشتن قالب از قفسه ها، جابجایی و بلند کردن قالب و گذاشتن آن روی بالستر معمولا خطرناک و ناایمن می باشد.
14. تجهیزات جنبی و ابزارهای مورد نیاز برای انجام عملیات باید از گوشه کنار سالن پیدا شوند. مواردی مانند انبرها، میز و چهارپایه، پالت، فن، مخزن گرافیت و دیگر ابزارهای لازم.
15. قطعات سالم، نامنطبق و ضایعاتی که طی تولید آزمایشی تولید شده اند پس از انجام تعویض قالب همانجا پای پرس ها و ایستگاه های مختلف رها شده اند.
16. زمان توقف خط تولید فقط به خاطر تعویض خط بین ۲۰ تا ۲۵ درصد زمان در اختیار بود. این در شرایطی است که زمان تعویض قالب به شیفت صبح می رسد و گرنه دو شیفت عصر و شب، خط تولید باید متوقف می ماند تا روز بعد قالب تعویض گردد.
17. با گردآوری اطلاعات لازم از پارامترهای دسترسی، عملکرد و کیفیت ، مقدار شاخص OEE محاسبه گردید. مقدار شاخص: ۴۳ درصد

مراحل اجرایی پروژه

فعالیت های اجرایی پروژه به صورت فهرست وار، شامل موارد زیر می باشد.

1. انتخاب اعضای تیم پروژه
2. سازمان دهی نفرات تعیین مسئول پروژه
3. طراحی برنامه اجرایی پروژه، وظایف اعضاء، مسئولان اقدام، زمانبندی فعالیت ها – تهیه گانت چارت پروژه با نرم افزار MSP
4. برگزاری دوره آموزشی SMED برای کلیه اعضای تیم
5. برگزاری پکیج آموزشی فشرده شامل دوره های آموزشی نظام آراستگی محیط کار ۵S، مدیریت دیداری، روش های سیستماتیک حل مسئله و اصول کار تیمی، این دوره ها عمدتا شامل کارگاه آموزشی و کار عملی در این زمینه بودند.
6. انتخاب یکی از محصولات و خط تولید آن به صورت پایلوت، محصول میل اهرم که با خط پرس ۱۰۰۰ تن تولید می شد، انتخاب گردید
7. مشاهده و ثبت شرایط کنونی تعویض خط تولید، فیلم برداری از روند کامل تعویض قالب و تغییر خط، زمانسنجی مراحل، ثبت داده ها در چند نوبت و میانگین گیری از آنها، ثبت روند فعالیت های تعویض و مصاحبه با سرپرست تولید، سرپرست قالب سازی و مسئول انبار قالب
8. تعریف شاخص و اندازه گیری سطح عملکرد کنونی فعالیت های تعویض قالب
9. ترسیم نمودار پارتو و تعیین فعالیت های دارای سهم بالا از نظر زمان تغییر خط
10. دسته بندی فعالیت های تعویض قالب به دو دسته بیرونی و درونی
11. تشکیل اتاق های فکر و برگزاری جلسات حل خلاق مسئله جهت بهبود زمان های عمده در کل فرآیند تغییر خط تولید
12. تلاش جهت تبدیل فعالیت های درونی به بیرونی
13. کاهش زمان فعالیت های باقیمانده بیرونی
14. تعیین راهکارها و ثبت همه راه حل های ارائه شده توسط گروه های حل مسئله
15. تعریف راهکارهای بهبود فرآیند حمل و نقل و جابجایی در سالن تولید
16. به کارگیری اقدامات عملی جهت استفاده از تکنیک های مدیریت دیداری Visual Management در واحد قالب سازی، اتاق ابزار و سالن تولید
17. تعیین منابع و امکانات اجرای راه حل ها
18. تحلیل هزینه و فایده راه حل ها
19. ارزیابی و بررسی راهکارهای مناسب از میان همه راه حل های مطرح شده با آیتم های زمان اجرا، منابع مورد نیاز سخت افزاری و انسانی و امکانپذیری فنی اجرای راه حل
20. انتخاب راه حل های برتر به لحاظ اثربخشی و هزینه ها
21. تأمین، طراحی و ساخت تجهیزات، ابزارها و قطعات مورد نیاز
22. پیاده سازی موثر و اثربخش تکنیک نظام آراستگی محیط کار ۵S در انبار قالب، سالن تولید، سالن قالب سازی و انبار مواد اولیه قالب سازی
23. اجرای فعالیت های برگزیده به صورت آزمایشی، ثبت نتایج و صحه گذاری آن ها و حصول اطمینان از اثربخشی کامل
24.  استانداردسازی رویه های جدید
25. اصلاح گردش کارها و مکانیزم ها مطابق نتایج صحه گذاری شده و انجام بازنگری های لازم در روش های اجرایی، دستورالعمل ها و دیگر مستندات و مدارک مرتبط
26. آموزش و توجیه پرسنل نسبت به رویه جدید تعویض قالب و تغییر خط تولید
27. گردآوری کلیه مدارک مستندات مربوط مباحث فنی جهت ثبت و بایگانی دانش تولید شده در این پروژه

نتایج بهبود حاصل از اجرای پروژه SMED و تغییر سریع خط Quick Change Over

نتایج به دست آمده از اجرای پروژه در فاز اول، مطلوب و مناسب بود. هر چند راه حل های طراحی شده اولیه، هزینه زیادی در برنداشت اما نتایج به دست آمده قابل ملاحظه بود. معمولا تکنیک SMED در دو یا سه فاز طرح ریزی و اجرا می گردد تا به زمان مدنظر آن یعنی زیر ۱۰ دقیقه برسد. در گام اول به اقدامات و راهکارهایی پرداخته می شود که به منابع سخت افزاری و امکانات پر هزینه نیازی نباشد. سازمان دهی فعالیت ها، حذف اتلاف و موارد تأخیر و انتظار از مجموعه این اقدامات می باشد. همانطور که می دانید در فرآیندهایی که تاکنون به صورت سیستماتیک به بهبود آن ها پرداخته نشده، با اتخاذ تدابیری کم هزینه می توان به میزان ۴۰ تا ۵۰ درصد بهبود ایجاد کرد. نتایج کلی به دست آمده به این شرح است.

• کاهش توقفات برنامه ریزی شده خط تولید
• ارتقاء راندمان تولید
• کاهش زمان تعویض قالب ها
• کاهش زمان کل تغییر خط تولید شامل تعویض قالب، تنظیمات، راه اندازی و تولید
• بهبود شاخص OEE
• با توجه به ساده سازی فرآیند تعویض قالب، استانداردسازی رویه و آموزش پرسنل، انجام تعویض قالب و تغییر خط تولید در شیفت های عصر و شب نیز امکانپذیر گردیده است.

برخی از شاخص های عملکردی فرآیند تولید که پیش از اجرای پروژه و پس از اتمام آن اندازه گیری شده اند به شرح زیر می باشد.

نمودار شاخص های عملکرد فرآیند تولید و تغییر مقدار آن ها پس از اجرای پروژه

نتایج و نمونه اجرای پروژه تعویض تک دقیقه ای قالب SMED در یک کارخانه آهنگری