CC BY
218
УДК 338.246
ВНЕДРЕНИЕ ИНСТРУМЕНТОВ БЫСТРОЙ ПЕРЕНАЛАДКИ (SMED) НА ПРИМЕРЕ ТОКАРНОГО СТАНКА С ЧПУ
А. В. Чуваев, М. А. Арзамасцева
Новосибирский государственный технический университет Российская Федерация, 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20 Е-mail: mariaarzamastseva94@gmail.com
Статья посвящена вопросам практического применения существующей системы быстрой переналадки SMED. Описаны процедуры сбора данных о переналадке оборудования и их анализа, методы совершенствования исследуемого процесса.
Ключевые слова: Быстрая переналадка, SMED, потери, эффективность, производство.
IMPLEMENTATION OF QUICK CHANGEOVER TOOLS (SMED) ON THE EXAMPLE OF CNC LATHE
А. V. Chuvaev, М. А. Аrzamastseva
Novosibirsk State Technical University 20, K. Marksa pr., Novosibirsk, 630073, Russian Federation Е-mail: mariaarzamastseva94@gmail.com
The article is devoted to practical application of an existing system of quick changeover SMED. The procedures of data collection about lathe changeover and its analysis, methods of improvement of the process are described.
Keywords: Quick changeover, SMED, waste, production, efficiency.
На протяжении долгого времени в промышленной сфере старались повысить эффективность оборудования за счет снижения его простоев, в том числе за счет снижения количества его переналадок. Однако, с течением времени продукция предприятий диверсифицировалась, номенклатура росла, и следование логике максимальной загрузки оборудования стало приводить к значительных запасам незавершенного производства и готовой продукции [1, 3]. На смену прошлым взглядам пришли теории бережливого производства [3, 5] и ограничений систем [1, 2]. В представленных теориях особое внимание уделяется сокращению размеров партий, что неизбежно приводит к увеличению количества переналадок, результатом чего является снижение доступного времени работы оборудования. Значительный вклад в решение данной проблемы внес С. Синго [4] и авторы, продолжающие развитие его теории. Разработанная система быстрой переналадки SMED часто позволяет снизить время переналадки оборудования в несколько раз.
В ходе исследования изучен процесс токарной обработки на станке Weiler 110 с ЧПУ на ОАО «Томский электромеханический завод им. В.В.Вахрушева». Применение фотографии рабочего времени позволило выделить основные этапы переналадки и собрать данные о длительности всех операций. Фотография рабочего времени проводилась автором с применением видеосъемки, что позволило избежать неточностей, ошибок в процессе сбора данных и большого числа упущений из-за того, что внимание человека рассеивается при попытке охватить сразу все аспекты происходящего.
Процесс обработки деталей на станке завершается их чисткой, после чего начинается процесс переналадки. При этом следует отметить, что в ходе переналадки некоторое время выполняются операции над деталями, которые непосредственно не являются элементами переналадки,
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 3
но удлиняют данный процесс. Процесс обработки деталей занимает порядка 33 минут и требует от рабочего не более 2 минут активных действий, в то время как процесс переналадки занимает почти 12 минут, таким образом, более 25% времени оборудование простаивает. На рисунке 1 представлены основные этапы переналадки. Время на каждый из этапов соответственно: 19, 42, 60, 50, 184, 34, 222 и 90 секунд - итого 701 секунда.
Транспортировка Контроль Набивка
до места контроля номера
Транспортир овка к станку
Смена зажнывого инструмента
Установка детали
Настройка оборудования
Транспортировка до места хранения ГП
Рис. 1. Этапы переналадки оборудования
Очевидно, что этапы контроля, набивки номера и транспортировки до места хранения готовой продукции не относятся непосредственно к процессу переналадки и могут быть выполнены после, в процессе токарной обработки, когда рабочий будет свободен. Для этого необходимо только отцепить обработанную деталь, чтобы использовать кран для транспортировки следующей детали, ожидающей обработки. Это увеличит длительность первого этапа на 7 секунд.
Выявлено, что один из этапов «Настройка оборудования» не может быть сокращен с помощью организационных преобразований. Длительность всех операций в ходе этапов «Смена зажимного инструмента» и «Установка детали» представлена в таблицах 1, 2.
Таблица 1
Длительность операций этапа «Смена зажимного инструмента»
№ Операция Длительность, сек.
1 Перемещение кувочка (3 шт.) 8 (на 3 шт. - 24)
2 Протирка кувочка (3 шт.) 9 (на 3 шт. - 27)
3 Доставание новых кувочков 10
4 Уборка прошлых кувочков 11
5 Установка кувочков (3 шт.) 10 (на 3 шт. - 30)
6 Закрутка шпинделя 82
Итого: 184
Операции 2, 3 и 4 этапа «Смена зажимного инструмента» являются внешними, поэтому могут быть выполнены до или после переналадки.
В ходе анализа оставшихся операций выявлено, что значительная часть времени расходуется на откручивание/закручивание, а также на перемещения различного рода, связанные с необходимостью взять/положить инструмент.
Для минимизации данных потерь было рекомендовано:
1. Использовать пневматическое оборудование для откручивания/закручивания.
2. Использовать передвижной стеллаж открытого типа для хранения основных инструментов вместо неподвижной тумбы.
3. Использовать строительный пояс для наиболее часто используемых инструментов.
Таблица 2
Длительность операций этапа «Установка детали»
№ Операция Длительность, сек.
1 Насадка детали 8
2 Прикручивание 36
3 Смена инструмента 7
4 Регулировка оборудования 45
5 Смена инструмента 7
6 Прикручивание 1
7 Смена инструмента 7
8 Операция по установке 41
9 Смена инструмента 7
10 Закрутка шпинделя 17
11 Уборка инструмента 6
12 Регулировка оборудования 23
13 Контрольная проверка 17
Итого: 222
Рекомендация 1 позволит снизить время на операции откручивания/закручивания со 118 до 16 секунд. Рекомендации 2 и 3 позволят снизить время перемещения с 88 до 34 секунд. Стоимость дополнительного оборудования для реализации предложенных рекомендаций составляет порядка 30-50 тыс. руб.
В результате простых преобразований, предложенных в статье, время переналадки было бы сокращено с 701 до 350 секунд, то есть в два раза. Доступное время работы оборудования при этом увеличилось бы на 15%.
Таким образом, на практическом примере были продемонстрированы возможности системы SMED. Этот пример показывает, что простые организационные преобразования, не требующие значительных усилий и материальных затрат, могут давать ощутимое повышение эффективности производства.
Библиографические ссылки
1. Детмер У. Производство с невероятной скоростью: Улучшение финансовых результатов предприятия / Уильям Детмер, Эли Шрагенхайм; пер. с англ. - М.: Альпина Паблишерз, 2009. 330 с.
2. Коуэн О., Федурко Е. Основы ТОС. - Tallinn: издатель «ТОС StrategicSolutions». Москва: типография ООО «Сити Медиа». 304 с.
3. Мухаметшина А.М., Баймухаметова Г.З., Шигабиев Т.Н. Бережливое Производство: Понятие, Внедрение, Проблемы И Результаты // Ученые записки казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2012. - №210. С. 136-143.
4. Синго С. Изучение производственной системы Тойоты с точки зрения организации производства / Пер. с англ. - М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2006. 312 с.
5. Jeffrey K. Liker. The Toyota Way: 14 Management Principies from the World's Greatest Manufacturer. - New York: McGraw-Hill. - 2004. 330 p.
© Чуваев А. В., Арзамасцева М. А., 2017
