Cos'è lo SMED? 4 passi per ridurre i tempi di cambio produzione

Nota dell'editore: questo blog è stato pubblicato originariamente nel giugno 2021 e aggiornato con nuove informazioni a gennaio 2024.

Abbreviazione di Single Minute Exchange of Dies, SMED è un metodo per ridurre il tempo necessario per cambiare l’attrezzatura o far il set-up delle macchine di produzione. Quando un’attrezzatura di produzione deve essere sostituita, il tempo di cambio può risultare in tempi di inattività costosi e non pianificati. Lo SMED, una componente essenziale della lean manufacturing (produzione snella), può ridurre gli scarti, aumentare la produttività e abbassare i costi all'interno di un processo.

I principi di base della tecnica SMED

Il sistema SMED è un principio della lean manufacturing, che consiste nel fare di più con meno, fornendo il massimo valore al cliente. Il suo scopo è quello di ridurre il tempo necessario per completare i cambi di macchinari. Questo incoraggia i dipendenti dello stabilimento a eseguire il maggior numero possibile di passaggi prima che avvenga il cambio, a far lavorare i team in parallelo e a creare un processo di lavoro standard e ottimizzato. L'obiettivo è quello di ridurre qualsiasi cambio da ore a meno di 10 minuti, da cui Single Minute Exchange of Dies. Gli stampi si riferiscono a strumenti di produzione specializzati, che devono essere reimpostati per qualsiasi cambiamento nei modelli di produzione, con conseguenti tempi di inattività. L'ingegnere industriale giapponese Shigeo Shingo è stato il pioniere del sistema SMED ed è riuscito a ridurre i tempi di cambio formato nelle aziende con cui ha lavorato di una media del 94%. Non è sempre possibile ridurre i tempi di sostituzione dei macchinari a meno di 10 minuti, ma nella maggior parte dei casi è possibile farlo.

I vantaggi dello SMED

Lotti più piccoli

Cambi rapidi ed efficienti consentono di cambiare i prodotti senza soluzione di continuità, permettendo ai produttori di passare da un lotto all'altro con facilità. Lotti più piccoli possono comportare costi di inventario più bassi, riduzione degli scarti e minori esigenze di spazio per lo stoccaggio e la movimentazione dei materiali.

Riduzione dei costi di produzione

Riducendo i tempi di cambio formato e la manutenzione programmata con la realtà aumentata e l'IIoT, i produttori possono minimizzare i costi diretti dei materiali e ridurre gli scarti fino al 50%.

Procedure di cambio formato standardizzate

Quando i cambi di produzione sono più rapidi, i reparti produttivi possono ridurre i tempi di fermo delle apparecchiature e ottimizzare le procedure. Uno degli obiettivi principali di un sistema SMED è quello di eseguire molte fasi di cambio mentre la macchina è in funzione, lasciandone il meno possibile per il cambio effettivo, riducendo così i tempi di fermo macchina non necessari.

Aumento della velocità di lavoro della macchina

L'implementazione di SMED può aiutare a effettuare le fermate di cambio formato mentre le macchine sono ancora in funzione e a snellire i flussi di lavoro dei materiali dopo il cambio formato, per tempi di avviamento più rapidi.

Migliore reattività alla domanda dei clienti

Lotti più piccoli, manutenzione programmata meno frequente e flussi di lavoro semplificati consentono una programmazione più flessibile. Questi vantaggi possono anche aprire la strada a una pianificazione della produzione più costruttiva, che garantisce ai team di produzione di rimanere allineati alle esigenze dei clienti.

Come applicare la tecnica SMED?

Prima di implementare lo SMED, è necessario valutare quali tappe dei vostri attuali processi sono le meno efficienti. Con l'Industrial IoT (IIoT), i fabbricanti hanno visibilità in tempo reale su tutti gli strumenti di produzione e sono in grado di tracciare in modo accurato i tempi di inattività. Questo permette loro di identificare i punti critici o le macchine che non funzionano al loro pieno potenziale. Prima di selezionare una zona pilota per applicare la tecnica SMED, ci sono alcuni elementi di produzione da prendere in considerazione:

• Tempi troppo lunghi per il cambio ed il set-up delle attrezzature
• Variazioni nel tempo di cambio
• Necessità di frequenti cambiamenti nella zona - questo permetterà di misurare le prestazioni della tecnica SMED
• Dipendenti che hanno familiarità con le attrezzature e i macchinari
• La zona è un collo di bottiglia nel flusso di produzione.

Una volta che queste aree sono state analizzate, si può passare alle 4 tappe necessarie all’implementazione dello SMED per iniziare a ridurre i tempi di cambio.

Le 4 fasi principali della tecnica SMED

1. Identificare la zona pilota

Un prerequisito nell'identificazione della votra zona pilota è garantire il sostegno e la motivazione dei vostri team per migliorare le prestazioni. I compiti manuali più complessi del processo di cambiamento possono essere semplificati con la realtà aumentata. Grazie all’AR i dipendenti sono guidati passo dopo passo attraverso le istruzioni digitali visualizzate in 3D. Queste sono sovrapposte direttamente al loro ambiente di lavoro. L'accesso a queste istruzioni di lavoro AR semplici e contestualizzate aiuta gli operatori ad assimilare le informazioni. Questo migliora significativamente la loro comprensione di ogni passo del processo di cambiamento e riduce gli errori di esecuzione.

2. Identificare le operazioni interne ed esterne

Una volta identificata la zona pilota, è necessario elencare tutte le operazioni interne ed esterne necessarie per effettuare il cambiamento di produzione per capire meglio l'intero processo ed essere in grado di cronometrare ogni passo. Nell’approccio SMED si identificano due tipi di attività:

• Le attività interne (IED – Inside exchange of die): tutte quelle operazioni che si devono effettuare a macchina ferma
• Le attività esterne (OED – Outside exchange of die): tutte le operazioni che possono essere eseguite mentre la macchina è in funzione. Questo include tutte le impostazioni necessarie da effettuare prima del cambiamento. (Preparazione degli utensili, preriscaldamento, ecc.)

3. Convertire il maggior numero possibile di operazioni interne in operazioni esterne

Il metodo SMED si concentra sull' "esternalizzazione" del maggior numero possibile di operazioni interne. Ogni attività deve essere analizzata per vedere se può essere fatta mentre la macchina è ancora in funzione. Grazie all’IIoT è possibile raccogliere dati su beni e processi in tutta l’azienda. Con questi, i team possono identificare meglio le attività interne che possono essere trasformate in attività esterne, riducendo così i tempi morti.

4. Semplificare le operazioni interne

Una volta che avete identificato le vostre operazioni esterne, è necessario razionalizzare le restanti operazioni interne. Una fabbrica connessa che utilizza soluzioni IIoT può aiutare a ottimizzare queste operazioni interne per aumentare la produttività e ridurre le inefficienze.

Il futuro della lean manufacturing (produzione snella)

La produzione snella digitale si concentra sull'eliminazione degli sprechi. Implementando il metodo SMED, le aziende prendono le misure necessarie per ottimizzare le procedure di cambio produzione e ottenere tempi di riavvio ancora più rapidi. Una linea di produzione intelligente e connessa fornisce ai produttori una fonte di dati sul rendimento delle loro macchine. Questo rende più facile identificare quali macchine stanno raggiungendo prestazioni ottimali, eseguire la manutenzione ordinaria più velocemente e solo quando è necessario, piuttosto che a una data programmata, e massimizzare i vantaggi di un approccio SMED attraverso soluzioni di digital manufacturing.