企业传统生产现场切换作业的四个类型

一.概述

生产流程化的理想状态是工件在各工序上生产一个、传递一个，从第一道工序到最后一道工序形成不间断的流水生产，即一个流生产。在铸造、锻造、冲压等工序因制造特点需要进行批量生产，也有必要使批量缩小，尽量接近理想的一个流生产，但这样作业切换就会变得很频繁，作业转换总辅助时间就会很大。因此，为了减少作业切换总辅助时间，缩短每次作业切换时间就成了实现生产流程化的关键问题，也是实现生产均衡化的前提。

作业切换时间指从前一种产品加工结束转换到能生产出后一种产品的合格品时所需要的时间。在生产现场，从一种产品切换到另一种产品时，通常都要做许多切换的工作，例如，进行换模、换刀、更换物料和调试等作业切换辅助工作，此时往往要使生产活动停顿下来。

生产线上加工的品种越多、生产批量越小，则切换的次数也越多。每次切换耗费的时间，对工厂而言是一种损失。为了减少这种损失，传统的做法就增加生产批量和减少产品种类以达到减少切换次数的目的。但是，这种做法仅考虑到减少切换本身的成本，却忽略了工厂的整体效率。例如，会引起制造过多或过早、等待、库存、搬运、生产周期过长等间题。而丰田公司的做法是减少作业切换时间，减少生产批量。尤其在目前多品种少批量、高品质、短交货期的新竞争时代，缩短切换时间可以明显缩小批量规模，以适应市场的需求。

例如，需要加工A、B、C3种产品，每种产品的每个加工时间都是1min，每种产品的批量规模是600个，更换零件加工时的一次作业切换时间是lh，则分摊到单个产品切换时间为0.1min。于是，加工完成这批的3种产品，需要总生产时间为33h，如图5-55所示。

但是，如果把产品A、B、C的批量规模都缩小到1/10，即60个，作业切换时间也缩短到1/10，即6min,则分摊到单个产品切换时间还是0.1min。于是加工完成这批的3种产品，只需要总生产时间3h18min,要完成A, B, C各600个需进行10个循环切换完成，共33h,如图5-56所示。

批量规模减小，若能相应地缩短作业切换时间，则加工完成这个批量3种产品的时间大大缩短。一般来说，如果作业切换时间缩短到1/N,在保持分摊到单个产品切换时间不变的情况下，批量规模就可以缩小到1/N，即作业切换时间与批量规模成正比。

在推行作业切换的过程中，很多企业不仅仅把缩短作业切换时间当作一种技术来应用，而且把它看作一种改变工厂全体员工态度的方法。在日本的公司，缩短作业切换时E可不仅仅通过IE工程师，而且还通过QC小组和ZD(零缺陷)小组的现场员工的小团队活动来推动快速切换，这样在缩短切换时间的同时，也大大增加了员工的士气。

二.生产切换类型

生产现场的切换作业可以分为换模作业、变更标准作业、换线作业和准备作业等四种类型。

1.换模作业

这种类型的切换作业一般是指模具、刀具、工装夹具等的切换，在机械加工厂及注塑厂比较常见，如冲床、锻床、注塑机等模具的更换，车床、钻床和铣床等刀具和夹具的更换等。

2.更换标准作业

具有数控系统的机床、化学装置、测试仪器工作时，一旦产品变更，就必须重新设定条件更换相应的工作标准。例如，调整加工参数、工作温度、测试程序等。其实，在整个切换的过程中，调整是最耗费时间的，也是较难克服的部分。

3.换线作业

在加工或组装生产线上，当切换产品加工时，所使用的材料或零部件等就必须跟着更换。这种切换作业一般称为换线作业。换线作业有两种方法:

①同时换线:生产线上正在加工的最后一个产品加工完成，整条生产线停下来，各工序同时进行换线。这是传统的换线作业，若有很多工位的生产线，采用这种换法造成的停线时间就会很长，有效工作时间的损失也就会相应地增大。

②顺序换线:生产线上正在加工的某类最后一个产品每做完一个工位，就马上对该工位进行切换，依次对各个工位切换完成。如果采用顺序换线的做法，那么不管装配线有多少工位，换线时间仅为一个工位的切换时间。

4.准备作业

准备作业是指在制造开始前所必须要做的准备工作，如机械加工前的图样审阅、工作指派以及工作后的清洁整理等工作。

以上四类切换作业均会造成生产停顿的浪费。传统上只着重于对第一种类型的切换作业，即换模作业切换动作的改善，而忽视了其他三种类型的改善。其实后三者类型的改善不但很容易做到，而且节省的切换时问也很可观。