摘要本報(bào)告以某汽車零部件制造企業(yè)（以下簡稱“A公司”）為案例，系統(tǒng)研究快速換模（SMED，SingleMinuteExchangeofDie）在制造業(yè)中的實(shí)施過程與效果。A公司因傳統(tǒng)換模流程冗長（單次換模約120分鐘）導(dǎo)致產(chǎn)能瓶頸、無法滿足客戶小批量多品種需求，通過引入SMED方法論，歷經(jīng)現(xiàn)狀分析、內(nèi)外部換模區(qū)分、流程優(yōu)化等階段，最終將換模時(shí)間縮短至30分鐘以內(nèi)，產(chǎn)能提升50%，客戶響應(yīng)時(shí)間縮短50%。本報(bào)告總結(jié)了SMED實(shí)施的關(guān)鍵成功因素與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為制造業(yè)企業(yè)推廣應(yīng)用SMED提供實(shí)用參考。引言在多品種小批量生產(chǎn)成為制造業(yè)主流趨勢(shì)的背景下，快速換模（SMED）已成為企業(yè)提升生產(chǎn)靈活性、降低成本的核心工具。SMED由日本工程師新鄉(xiāng)重夫提出，核心邏輯是通過“區(qū)分內(nèi)外部換?！薄皩?nèi)部換模外部化”“優(yōu)化內(nèi)外部流程”三個(gè)步驟，將換模時(shí)間（尤其是停機(jī)時(shí)間）減少至10分鐘以內(nèi)（理想狀態(tài)）。然而，國內(nèi)多數(shù)制造企業(yè)仍面臨換模時(shí)間長、產(chǎn)能利用率低的問題。本案例研究旨在通過A公司的實(shí)踐，揭示SMED的實(shí)施路徑與價(jià)值。一、案例背景（一）公司概況A公司成立于2005年，是一家專注于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋生產(chǎn)的零部件企業(yè)，產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)主流車企。公司擁有3條氣缸蓋生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線配備1套模具，主要生產(chǎn)10余種不同型號(hào)的氣缸蓋。2021年，公司銷售額約XX億元，其中氣缸蓋產(chǎn)品占比60%。（二）問題現(xiàn)狀隨著汽車市場(chǎng)需求向“個(gè)性化、定制化”轉(zhuǎn)型，A公司面臨以下挑戰(zhàn)：1.換模時(shí)間冗長：傳統(tǒng)換模流程需停機(jī)120分鐘（含拆舊模、裝新模、調(diào)試等步驟），每條生產(chǎn)線每天僅能換模2次，無法滿足客戶“多品種、小批量”的訂單需求（如某客戶要求每周交付5種不同型號(hào)的氣缸蓋，每種100件）。2.產(chǎn)能利用率低：換模停機(jī)時(shí)間占生產(chǎn)線總運(yùn)行時(shí)間的25%（每天運(yùn)行16小時(shí)，停機(jī)4小時(shí)），導(dǎo)致產(chǎn)能利用率僅為75%，無法滿足訂單增長需求。3.庫存與成本高：為應(yīng)對(duì)換模時(shí)間長的問題，公司不得不增加成品庫存（庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)達(dá)45天），增加了倉儲(chǔ)成本與資金占用。二、SMED實(shí)施過程A公司于2022年啟動(dòng)SMED項(xiàng)目，組建了由生產(chǎn)經(jīng)理、工程師、操作員、質(zhì)量專員組成的跨部門團(tuán)隊(duì)，按照“現(xiàn)狀分析—區(qū)分內(nèi)外部換模—內(nèi)部換模外部化—優(yōu)化流程”的步驟推進(jìn)。（一）現(xiàn)狀分析：繪制換模流程與時(shí)間觀測(cè)團(tuán)隊(duì)首先通過“時(shí)間觀測(cè)法”記錄換模的全流程，繪制了《換模流程時(shí)間矩陣》（見表1）。結(jié)果顯示，傳統(tǒng)換模流程包含8個(gè)步驟，其中7個(gè)為內(nèi)部換模（必須停機(jī)），1個(gè)為外部換模（可在運(yùn)行時(shí)完成），總換模時(shí)間120分鐘。表1傳統(tǒng)換模流程時(shí)間矩陣步驟編號(hào)步驟描述時(shí)間（分鐘）是否停機(jī)（內(nèi)部/外部）1停機(jī)并清理工作臺(tái)10內(nèi)部2拆除舊模具固定螺栓25內(nèi)部3吊走舊模具10內(nèi)部4檢查新模具狀態(tài)（未提前）15內(nèi)部（原）5吊入新模具10內(nèi)部6安裝新模具固定螺栓30內(nèi)部7調(diào)試模具參數(shù)20內(nèi)部8試生產(chǎn)并檢查產(chǎn)品質(zhì)量10內(nèi)部**總計(jì)****120**（二）區(qū)分內(nèi)外部換模：識(shí)別浪費(fèi)環(huán)節(jié)根據(jù)SMED定義，內(nèi)部換模（InternalSetup）是必須停機(jī)才能進(jìn)行的步驟（如拆舊模、裝新模）；外部換模（ExternalSetup）是可在機(jī)器運(yùn)行時(shí)完成的步驟（如準(zhǔn)備工具、檢查模具）。團(tuán)隊(duì)通過分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)流程中存在2個(gè)關(guān)鍵浪費(fèi)：1.“檢查新模具狀態(tài)”本可外部化：傳統(tǒng)流程中，操作員在停機(jī)后才檢查新模具（如是否有裂紋、配件是否齊全），導(dǎo)致內(nèi)部換模時(shí)間增加15分鐘。2.“工具與配件準(zhǔn)備”未標(biāo)準(zhǔn)化：換模時(shí)需到處找工具（如扳手、螺絲刀），平均耗時(shí)5分鐘，屬于“尋找浪費(fèi)”。（三）內(nèi)部換模外部化：減少停機(jī)時(shí)間團(tuán)隊(duì)將可外部化的內(nèi)部步驟轉(zhuǎn)移至停機(jī)前完成，制定了《外部換模準(zhǔn)備checklist》（見表2），要求操作員在停機(jī)前30分鐘完成所有準(zhǔn)備工作。表2外部換模準(zhǔn)備checklist序號(hào)準(zhǔn)備內(nèi)容責(zé)任崗位完成標(biāo)準(zhǔn)1檢查新模具狀態(tài)（裂紋、配件）模具工程師無缺陷，配件齊全2預(yù)熱新模具（至工作溫度）操作員溫度達(dá)到150℃（紅外檢測(cè)）3準(zhǔn)備換模工具（快速夾具、扳手）操作員工具放置在指定區(qū)域（紅色工具箱）4清理新模具安裝位置操作員無油污、雜物（四）優(yōu)化內(nèi)外部流程：標(biāo)準(zhǔn)化與工具改進(jìn)1.工具改進(jìn)：用快速夾具替代螺栓傳統(tǒng)換模中，拆/裝舊模具螺栓需25+30=55分鐘（占總換模時(shí)間的46%）。團(tuán)隊(duì)引入快速夾具（如氣動(dòng)夾具、卡扣式夾具），將拆/裝時(shí)間縮短至6+6=12分鐘（減少78%）。2.流程標(biāo)準(zhǔn)化：制定換模SOP團(tuán)隊(duì)繪制了《換模標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程（SOP）》，明確每個(gè)步驟的操作方法、時(shí)間要求與責(zé)任崗位（見表3）。例如，“調(diào)試模具參數(shù)”步驟規(guī)定：操作員需按照《模具參數(shù)表》設(shè)置壓力（10MPa）、溫度（180℃），調(diào)試時(shí)間不超過3分鐘。表3優(yōu)化后換模SOP（內(nèi)部步驟）步驟編號(hào)步驟描述時(shí)間（分鐘）責(zé)任崗位操作標(biāo)準(zhǔn)1停機(jī)（確認(rèn)外部準(zhǔn)備完成）3操作員按下停機(jī)按鈕，確認(rèn)checklist完成2拆除舊模具（快速夾具）6操作員松開夾具，取下舊模具3吊走舊模具4吊車司機(jī)用吊車將舊模具移至存放區(qū)4吊入新模具4吊車司機(jī)將新模具吊至安裝位置5安裝新模具（快速夾具）6操作員扣緊夾具，固定新模具6調(diào)試模具參數(shù)3工程師按照《模具參數(shù)表》設(shè)置7試生產(chǎn)并檢查質(zhì)量3質(zhì)量專員檢查10件產(chǎn)品，尺寸合格**總計(jì)****29**三、實(shí)施效果分析（一）直接效果：換模時(shí)間與產(chǎn)能提升實(shí)施SMED后，A公司換模時(shí)間從120分鐘縮短至29分鐘（減少76%），每條生產(chǎn)線每天換模次數(shù)從2次增加至4次（提升100%）。產(chǎn)能利用率從75%提升至90%（每天有效運(yùn)行時(shí)間從12小時(shí)增加至14.5小時(shí)），每月氣缸蓋產(chǎn)量從1.2萬件增加至1.8萬件（提升50%）。（二）間接效果：成本降低與客戶響應(yīng)改善1.成本降低：換模停機(jī)時(shí)間減少導(dǎo)致人工成本（換模操作員）與停機(jī)損失（產(chǎn)能浪費(fèi)）每年減少約XX萬元；庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)從45天縮短至30天，倉儲(chǔ)成本減少約XX萬元。2.客戶響應(yīng)改善：因換模時(shí)間縮短，公司可快速切換產(chǎn)品，客戶訂單交付周期從7天縮短至3天（縮短57%），客戶滿意度從85%提升至95%。（三）長期效果：組織能力與文化提升SMED項(xiàng)目推動(dòng)了A公司的“持續(xù)改進(jìn)”文化：操作員參與度提高：項(xiàng)目中，操作員提出了“用快速夾具替代螺栓”“標(biāo)準(zhǔn)化工具存放位置”等12條建議，其中8條被采納，有效提升了員工的歸屬感?？绮块T協(xié)作加強(qiáng)：生產(chǎn)、工程、質(zhì)量部門形成了“每周SMED改進(jìn)會(huì)議”機(jī)制，共同解決換模中的問題（如模具預(yù)熱時(shí)間優(yōu)化、試生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整）。四、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與借鑒（一）關(guān)鍵成功因素1.管理層支持：總經(jīng)理親自參與項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)，承諾提供資源（如采購快速夾具、培訓(xùn)預(yù)算），并將SMED目標(biāo)納入部門績效考核（如換模時(shí)間縮短至30分鐘以內(nèi)）。2.跨部門團(tuán)隊(duì)：組建了包含生產(chǎn)、工程、質(zhì)量、操作員的團(tuán)隊(duì)，確保換模流程的“全鏈條優(yōu)化”（從模具準(zhǔn)備到試生產(chǎn)）。3.員工參與：操作員是換模的實(shí)際執(zhí)行者，他們的建議直接指向流程中的痛點(diǎn)（如工具尋找浪費(fèi)、螺栓拆裝時(shí)間長），是SMED成功的關(guān)鍵。4.標(biāo)準(zhǔn)化與工具改進(jìn)：通過制定SOP、引入快速夾具、實(shí)施5S管理，減少了流程變異，提升了換模效率。（二）避免的誤區(qū)1.不要忽視外部換模準(zhǔn)備：部分企業(yè)僅關(guān)注內(nèi)部換模時(shí)間，忽略了外部準(zhǔn)備（如模具檢查、工具準(zhǔn)備），導(dǎo)致?lián)Q模時(shí)出現(xiàn)“工具缺失”“模具故障”等問題，反而增加了內(nèi)部換模時(shí)間。2.不要將SMED視為一次性項(xiàng)目：SMED是持續(xù)改進(jìn)的過程，需定期回顧流程（如每月檢查換模時(shí)間），收集員工建議，不斷優(yōu)化（如A公司后續(xù)引入“模具參數(shù)自動(dòng)設(shè)置系統(tǒng)”，將調(diào)試時(shí)間從3分鐘縮短至1分鐘）。3.不要追求“完美”而延遲實(shí)施：SMED的目標(biāo)是“快速減少換模時(shí)間”，而非“一步到位”。例如，A公司先將換模時(shí)間從120分鐘縮短至60分鐘，再逐步優(yōu)化至30分鐘以內(nèi)，避免了因追求“10分鐘”而導(dǎo)致項(xiàng)目延遲。（三）推廣建議1.選擇試點(diǎn)生產(chǎn)線：優(yōu)先選擇瓶頸生產(chǎn)線（如產(chǎn)能利用率最低、換模次數(shù)最多的生產(chǎn)線）作為試點(diǎn)，因?yàn)槠款i生產(chǎn)線的改進(jìn)效果最明顯，易獲得管理層與員工的支持。2.培訓(xùn)先行：對(duì)員工進(jìn)行SMED理念與技能培訓(xùn)（如“內(nèi)外部換模區(qū)分”“快速夾具使用”“SOP編制”），確保員工理解并參與項(xiàng)目。3.量化效果：通過數(shù)據(jù)（如換模時(shí)間、產(chǎn)能利用率、客戶響應(yīng)時(shí)間）展示SMED的效果，增強(qiáng)員工的信心與動(dòng)力。結(jié)論本案例研究表明，SMED是制造業(yè)企業(yè)解決“換模時(shí)間長、產(chǎn)能瓶頸”問題的有效工具。A公司通過SMED實(shí)施，將換