Hiểu về SMED trong sản xuất tinh gọn

Dưới đây, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguồn gốc của SMED, những lợi ích của nó, các khái niệm chính đóng vai trò quan trọng đối với sự thành công của nó, bốn giai đoạn của SMED, và thảo luận về các cách để phân tích quy trình thay đổi thiết bị của bạn. 
 

SMED (Single Minute Exchange of Die) là một phương pháp sản xuất tinh gọn được sử dụng để giảm thiểu tối đa thời gian ngừng hoạt động khi chuyển đổi thiết bị. Bản chất của hệ thống SMED là chuyển đổi càng nhiều bước thay đổi càng tốt thành các bước "bên ngoài" (thực hiện trong khi thiết bị đang hoạt động), và đơn giản hóa, tinh gọn các bước còn lại. Tên gọi Single-Minute Exchange of Die xuất phát từ mục tiêu giảm thời gian thay đổi xuống còn "một" phút (tức là dưới 10 phút).

Trong môi trường sản xuất điển hình, các đơn đặt hàng thường có số lượng cố định và phải được thực hiện theo một trình tự cụ thể. Khi việc chuyển đổi giữa các đơn hàng mất hàng giờ, tiến độ sẽ bị chậm lại. Bằng cách giảm thiểu thời gian chuyển đổi, các nhà sản xuất có thể di chuyển giữa các đơn hàng cố định này một cách linh hoạt hơn, giảm thiểu tắc nghẽn và cho phép nhà máy xử lý số lượng lớn đơn đặt hàng mà không mất nhiều ngày năng suất cho việc thiết lập.
 

 

Hệ thống SMED được phát triển bởi Shigeo Shingo, một kỹ sư công nghiệp người Nhật Bản, vào khoảng những năm 1950. Bằng cách phát triển hệ thống này, ông đã cách mạng hóa sản xuất tại Toyota trong khuôn khổ Hệ thống Sản xuất Toyota (TPS) rộng lớn hơn. Thuật ngữ “một phút” được sử dụng để mô tả thành tựu thay khuôn mẫu mà trước đây mất hàng giờ nay được hoàn thành trong vòng chưa đầy 10 phút.
 

Giảm thời gian ngừng hoạt động do chuyển đổi thiết bị mang lại nhiều lợi ích cho hoạt động sản xuất của bạn. Dưới đây là những lợi ích chính tác động đến các nhà sản xuất:

- Tránh sản xuất thừa và lãng phí:

Toyota mô tả sản xuất thừa là sự lãng phí lớn nhất. Sản xuất thừa đồng nghĩa với tồn kho, cần lưu trữ (công thái học/chuyển động), cần xử lý, phân loại, kiểm đếm (xử lý quá mức) và vận chuyển, tất cả những điều này có thể dẫn đến làm lại, sai sót hoặc lỗi thời (khuyết điểm). Chu kỳ sản xuất dài hơn thường có nghĩa là thời gian giao hàng trung bình dài hơn, gây lãng phí thời gian chờ đợi. Bằng cách thay đổi sản phẩm nhanh chóng và thường xuyên, bạn có thể sản xuất chính xác những gì khách hàng đặt hàng, loại bỏ nhu cầu sản xuất thừa hàng tồn kho "phòng ngừa".

- Giảm chi phí sản xuất:

Công nghệ SMED tác động tích cực đến lợi nhuận của bạn. Nói một cách đơn giản, giảm thời gian ngừng hoạt động đồng nghĩa với chi phí nhân công trên mỗi sản phẩm thấp hơn.

- Quy trình chuyển đổi ca làm việc được tiêu chuẩn hóa

Việc triển khai SMED cho phép bạn tiêu chuẩn hóa các quy trình chuyển đổi ca làm việc trên tất cả các nhóm ca và nhà máy. Điều này giúp giảm thiểu lỗi do con người, đảm bảo bạn đang sử dụng các quy trình tối ưu nhất trên tất cả các ca và địa điểm, đồng thời đẩy nhanh quá trình đào tạo nhân viên mới.

- Nâng cao hiệu suất hoạt động:

Mỗi giờ tiết kiệm được trong quá trình chuyển đổi là một giờ công suất "được phát hiện". Bằng cách giảm thời gian máy móc ngừng hoạt động, bạn giảm chi phí vận hành trên mỗi đơn vị sản phẩm. Điều này cho phép bạn tăng tổng sản lượng mà không cần đầu tư vào thiết bị mới hoặc thêm diện tích nhà xưởng.
 

Hiểu và phân biệt rõ ràng các hoạt động nội bộ và ngoại bộ là một trong những điểm quan trọng nhất khi triển khai SMED. Trong quá trình thực hiện, bạn cần phân tách tất cả các hoạt động liên quan đến việc chuẩn bị và thực hiện chuyển đổi.

Chúng nên được chia thành hai cột. Hoạt động nội bộ bao gồm bất kỳ hành động nào phải được thực hiện trong khi máy đang dừng để đảm bảo đúng cách và an toàn. Hoạt động ngoại bộ là các hành động được thực hiện trong khi máy đang hoạt động - đây là chìa khóa để tạo ra quy trình hiệu quả nhất có thể. Dưới đây là một số ví dụ về mỗi loại:
 

Hoạt động nội bộ	Hoạt động bên ngoài
Tháo bỏ các tấm bảo vệ	Thu thập công cụ và nguyên vật liệu
Thay thế các dụng cụ/khuôn cũ	Tìm kiếm và xem xét giấy tờ
Dọn dẹp	Đưa các dụng cụ cũ trở lại kho lưu trữ
Kết nối các thiết bị/tiện ích (ví dụ: nước, không khí)	Kiểm tra dụng cụ/khuôn mới xem có bị hư hỏng không.
Làm sạch/xả sạch máy khỏi các vật liệu hiện có	Đặt các dụng cụ/vật liệu mới bên cạnh máy móc.
Chạy thử và điều chỉnh	Dụng cụ làm nóng/định hình trước

 

4 giai đoạn của SMED

Tùy thuộc vào mức độ chi tiết mà bạn nhìn nhận, bạn có thể chia SMED thành nhiều bước. Ở đây, chúng ta sẽ thảo luận về 4 giai đoạn chính của SMED mà các nhà sản xuất nên tuân theo khi triển khai SMED trong xưởng sản xuất.
 

Giai đoạn 1: Đánh giá và ghi nhận tình trạng hiện tại

Trước khi có thể thực hiện các cải tiến, bạn cần biết chính xác tình trạng hoạt động hiện tại của dây chuyền sản xuất. Một trong những cách hiệu quả nhất để làm điều này là quay video toàn bộ dây chuyền hoạt động. Ở giai đoạn này, các tác vụ nội bộ (thực hiện khi máy dừng) và các tác vụ bên ngoài (thực hiện khi máy đang chạy) được thực hiện đồng thời mà không có sự phân biệt.
 

Giai đoạn 2: Phân tách các yếu tố bên trong và bên ngoài

Đây là giai đoạn quan trọng nhất và thường là nơi bạn xác định được các lĩnh vực cần giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. Mục tiêu chính của bạn ở đây là xác định các công việc đã được thực hiện khi máy tắt mà lẽ ra có thể được thực hiện khi máy đang hoạt động.
 

Giai đoạn 3: Chuyển đổi từ nội bộ sang bên ngoài

Đây là nơi bạn có thể tìm thấy những cải tiến. Hãy xem xét các công việc cần phải thực hiện khi máy dừng hoạt động và tự hỏi: “Làm thế nào chúng ta có thể thực hiện việc này trong khi máy vẫn đang hoạt động?”

Ví dụ, thay vì chờ khuôn dập nóng lên bên trong máy, hãy sử dụng trạm làm nóng sơ bộ để khuôn dập đạt đến nhiệt độ cần thiết ngay khi được lắp đặt.
 

Giai đoạn 4: Tối ưu hóa mọi khía cạnh

Khi bạn đã chuyển tất cả những việc có thể sang mục “Bên ngoài”, trọng tâm sẽ chuyển sang việc đẩy nhanh tiến độ các nhiệm vụ “Bên trong” còn lại.

Ví dụ, bạn có thể sử dụng kẹp chức năng thay vì bu lông (chỉ cần một vòng xoay thay vì nhiều vòng), triển khai cài đặt một chạm và loại bỏ các thao tác điều chỉnh thông thường. 

Cách phân tích thời gian chuyển đổi và quản lý việc kiểm tra

Sau khi triển khai SMED, bạn cần một cách để đo lường kết quả và một phương pháp để đảm bảo các quy trình mới, nhanh hơn này được duy trì trong quy trình làm việc của bạn. Hệ thống giám sát sản xuất cho phép bạn theo dõi quá trình chuyển đổi và báo cáo về thời gian mà mỗi lần chuyển đổi chiếm dụng trong ca làm việc của bạn.
 

- Xác định thời gian chết tiềm ẩn của bạn

Nhiều nhà sản xuất theo dõi thời gian chuyển đổi sản phẩm thủ công, điều này thường dẫn đến các con số ước lượng và dữ liệu không chính xác. Bên cạnh việc xem thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch và ngoài kế hoạch , cũng như thời gian chuyển đổi sản phẩm theo thời gian thực, 

- Chuẩn hóa bằng danh sách kiểm tra

Thách thức lớn nhất với SMED là duy trì các tiêu chuẩn mới trong tương lai. Có nguy cơ người vận hành sẽ quay trở lại những thói quen cũ, chậm chạp hơn. 

• Kiểm tra trước khi chuyển đổi (Bên ngoài): Bạn có thể cấu hình một danh sách kiểm tra cần phải hoàn thành trước khi cho phép bắt đầu quá trình chuyển đổi. Điều này đảm bảo rằng các công cụ, giấy tờ và vật liệu được chuẩn bị sẵn sàng tại máy trong khi máy vẫn đang hoạt động.
• Hướng dẫn thiết lập (Nội bộ): Hướng dẫn nhóm của bạn thực hiện việc thay đổi vật lý với các hướng dẫn từng bước. Điều này đảm bảo rằng mỗi ca làm việc đều sử dụng các chốt "xoay một vòng" hoặc các cài đặt cụ thể mà bạn đã xác định ở Giai đoạn 4.
• Kiểm tra chất lượng: Đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra suôn sẻ và sản phẩm đạt chất lượng mong muốn bằng cách kiểm tra chất lượng trong suốt quá trình sản xuất. Điều này giúp xác định và giảm thiểu phế phẩm, tiết kiệm thời gian, đồng thời nâng cao chất lượng và độ tin cậy.

Bằng cách số hóa các quy trình kiểm tra này, bạn không chỉ yêu cầu nhóm của mình làm việc nhanh hơn mà còn cung cấp cho họ các công cụ để làm việc thông minh hơn và cung cấp cho ban quản lý dữ liệu để chứng minh điều đó.
 

Tóm lại

Mục tiêu chính của SMED là giảm đáng kể thời gian chuyển đổi. Nhờ đó, bạn có được sự linh hoạt để xử lý đơn hàng một cách trôi chảy hơn, giúp bạn phản hồi nhanh hơn trước những thời hạn gấp rút hoặc các yêu cầu đột xuất của khách hàng.

Thành công của SMED nằm ở khâu chuẩn bị. Việc tiết kiệm thời gian lớn nhất không đến từ việc mọi người vội vã hay làm việc chăm chỉ hơn; mà đến từ việc chuyển các nhiệm vụ “nội bộ” sang các nhiệm vụ “bên ngoài”. Nếu bạn có thể chuẩn bị sẵn mọi công cụ, phụ tùng và tài liệu trong khi máy móc vẫn đang hoạt động, bạn sẽ loại bỏ được thời gian tìm kiếm và chuẩn bị, điều này giúp tiết kiệm năng suất.

Xem thêm: 

• Quy trình sản xuất SMT là gì?
• Chứng chỉ LEED cho nhà máy sản xuất là gì?
• Giải pháp nhà máy trung hòa carbon (Net Zero Factory)