Die Abkürzung SMED steht für "Single Minute Exchange of Dies" und bezeichnet den Prozess der Verkürzung der Umrüst- oder Einrichtungszeit. Dabei werden alle unnötigen Teile des Umrüstungsprozesses identifiziert und eliminiert. Wenn ein Teil der Fertigungsausrüstung ersetzt werden muss, kann die Umrüstzeit zu kostspieligen, unerwarteten Ausfallzeiten führen. SMED ist ein wesentlicher Bestandteil der schlanken Fertigung, der Verschwendung verringern, die Produktivität steigern und die Kosten innerhalb eines Prozesses senken kann.

Die Grundlagen von SMED

Das SMED-System ist ein Prinzip der schlanken Fertigung, bei dem es darum geht, mit weniger Mitteln mehr zu erreichen und gleichzeitig dem Kunden einen maximalen Wert zu liefern. Sein Ziel ist es, die Zeit zu verkürzen, die für die Umstellung von Maschinen und Anlagen benötigt wird. Die Mitarbeiter des Werks werden dazu angehalten, so viele Schritte wie möglich vor der Umstellung durchzuführen, Teams parallel arbeiten zu lassen und einen standardisierten und optimierten Arbeitsablauf zu schaffen. Ziel ist es, jede Umstellung von Stunden auf unter 10 Minuten zu verkürzen, daher der "Single Minute Exchange of Dies". Bei den Werkzeugen handelt es sich um spezielle Fertigungswerkzeuge, die bei jeder Änderung der Produktionsmodelle neu eingerichtet werden müssen, was zu Ausfallzeiten führt. Der japanische Wirtschaftsingenieur Shigeo Shingo leistete mit dem SMED-System Pionierarbeit und konnte die Umrüstzeiten in den Unternehmen, mit denen er zusammenarbeitete, um durchschnittlich 94 % reduzieren. Es ist nicht immer möglich, die Zeit für den Austausch von Maschinen auf unter 10 Minuten zu reduzieren, aber in den meisten Fällen ist es möglich.

Die Vorteile von SMED

Kleinere Losgrößen

Schnelle, effiziente Umstellungen ermöglichen einen nahtlosen Produktwechsel, so dass die Hersteller problemlos von einer Charge zur nächsten wechseln können. Kleinere Losgrößen können zu geringeren Lagerkosten, weniger Abfall und weniger Platzbedarf für die Lagerung und Handhabung von Materialien führen.

Niedrigere Herstellungskosten

Durch die Reduzierung der Umrüstzeiten und der geplanten Wartung mit Augmented Reality und dem IIoT können Hersteller die direkten Materialkosten minimieren und den Ausschuss um bis zu 50% reduzieren.

Standardisierte Umstellungsverfahren

Wenn Umrüstungen schneller vonstatten gehen, können Fertigungsbetriebe die Ausfallzeiten ihrer Anlagen reduzieren und ihre Verfahren optimieren. Eines der Hauptziele eines SMED-Systems besteht darin, viele Umrüstungsschritte bei laufender Maschine durchzuführen, so dass möglichst wenig Zeit für die eigentliche Umrüstung verbleibt - so werden unnötige Stillstandszeiten der Anlagen reduziert.

Erhöhte Arbeitsleistung der Maschine

Die Implementierung von SMED kann dazu beitragen, dass Umrüstungsstopps bei laufenden Maschinen erfolgen und die Materialabläufe nach dem Umrüsten rationalisiert werden, um die Anlaufzeiten zu verkürzen.

Bessere Reaktion auf Kundennachfragen

Kleinere Losgrößen, seltenere geplante Wartungsarbeiten und rationalisierte Arbeitsabläufe ermöglichen einen flexibleren Zeitplan. Diese Vorteile können auch den Weg für eine konstruktivere Produktionsplanung ebnen, die sicherstellt, dass sich die Fertigungsteams an den Bedürfnissen der Kunden orientieren.

Überlegungen zur SMED-Einführung

Bevor Sie einen SMED-Prozess implementieren, müssen Sie bewerten, welche Aspekte Ihrer aktuellen Prozesse am wenigsten effizient sind. Mithilfe der Technologie des industriellen Internet der Dinge (IIoT) können Hersteller auf Echtzeiteinblicke in alle Anlagen zugreifen, um festzustellen, welche Bereiche des Werks nicht mit maximaler Anlageneffizienz arbeiten. Bevor ein Zielbereich für die Anwendung des SMED-Prinzips ausgewählt wird, müssen die folgenden Elemente der Produktion in Betracht gezogen werden:

• Die Dauer der Umstellungszeit ist hoch
• Es gibt Schwankungen in der Umstellungszeit
• Es gibt regelmäßige Umrüstzeiten, so dass die Leistung gemessen werden kann.
• Die Mitarbeiter müssen mit der Anlage vertraut sein
• Die Anlage ist ein Engpass für andere Prozesse

Sobald diese Bereiche analysiert wurden, können Sie mit den 4 Schritten der SMED-Implementierung beginnen, um die Umrüstzeiten zu reduzieren.

1. Identifizieren Sie den Pilotbereich

Ein wichtiger Teil der Identifizierung Ihres Testpilotbereichs besteht darin, sicherzustellen, dass Ihre Mitarbeiter zuversichtlich und motiviert sind, ihre Leistung zu verbessern. Glücklicherweise können kompliziertere Elemente der manuellen Umstellung mit Hilfe von Augmented-Reality-Technologie vereinfacht werden. Die Mitarbeiter können Schritt für Schritt geführten digitalen Arbeitsanweisungen folgen, indem sie räumliche 3D-Visualisierungen verwenden, die über ihre Arbeitsumgebung gelegt werden. Der Zugang zu einfachen, kontextbezogenen Arbeitsanweisungen erhöht die Merkfähigkeit der Mitarbeiter an vorderster Front. Dadurch wird das Verständnis für die einzelnen Schritte des Umstellungsprozesses erheblich verbessert und Fehler, die zu Ausschuss oder Nacharbeit führen, werden reduziert.

2. Identifizieren Sie interne und externe Komponenten

Sobald Sie Ihren Prüfbereich identifiziert haben, müssen Sie die internen und externen Komponenten der Umstellung verstehen. Sie müssen sowohl ein Verständnis für die laufenden Arbeiten haben als auch wissen, wie viel Zeit sie in Anspruch genommen haben. Das SMED-System besteht aus zwei Hauptelementen während des Umstellungsprozesses:

• Interne Elemente: Dies sind die Vorgänge, die während des Stillstands des Geräts ausgeführt werden müssen.
  Externe Elemente: Dies sind die Vorgänge, die bei laufender Maschine durchgeführt werden können. Einer der Schwerpunkte der externen Komponenten besteht darin, die entsprechenden Werkzeuge und Materialien für eine Umstellung bereitzuhalten.

3. Konvertieren Sie so viele interne Komponenten in externe Komponenten wie möglich

Der SMED-Prozess konzentriert sich darauf, so viele Elemente wie möglich extern zu machen. Jede Komponente sollte analysiert werden, um festzustellen, ob die Umstellung bei laufender Maschine durchgeführt werden kann. Das IIoT erfasst unternehmensweite Daten zu Vermögenswerten, Prozessen und Verfahren, um die Umstellung von internen auf externe Komponenten zu unterstützen, was die Gesamtumstellung reduziert.

4. Interne Elemente optimieren

Sobald Sie Ihre externen Elemente identifiziert haben, müssen Sie die verbleibenden internen Elemente optimieren. Eine intelligente, vernetzte Fabrik, die von IIoT-Lösungen unterstützt wird, kann diesen Prozess nahtlos gestalten und die Abläufe rationalisieren, um die Produktivität zu steigern und Ineffizienzen zu reduzieren.

Die Zukunft der schlanken Fertigung

Das Ziel der digitalen schlanken Fertigung besteht darin, Verschwendung zu beseitigen. Durch die Implementierung von SMED unternehmen die Hersteller Schritte zur Rationalisierung der Materialabläufe nach dem Umrüsten, um noch schnellere Anlaufzeiten zu erreichen. Eine intelligente, vernetzte Fertigungslinie liefert den Herstellern noch mehr Daten über den Betrieb und die Effizienz ihrer Teile. So lässt sich leichter feststellen, welche Teile die optimale Leistung erreichen, eine schnellere Routinewartung durchführen und SMED mit digitalen Fertigungslösungen verbessern.