SMED (Single-Minute Exchange of Die) ist ein System zur drastischen Reduzierung der Zeit, die für Ausrüstungswechsel benötigt wird. Das Wesentliche des SMED-Systems besteht darin, so viele Wechselschritte wie möglich “extern” durchzuführen (während die Ausrüstung läuft) und die verbleibenden Schritte zu vereinfachen und zu optimieren. Der Name Single-Minute Exchange of Die stammt vom Ziel, die Wechselzeiten auf einstellige Minutenwerte (d.h. weniger als 10 Minuten) zu reduzieren.
Was ist SMED?
SMED (Single-Minute Exchange of Die) ist ein System zur drastischen Reduzierung der Zeit, die für Ausrüstungswechsel benötigt wird. Das Wesentliche des SMED-Systems besteht darin, so viele Wechselschritte wie möglich “extern” durchzuführen (während die Ausrüstung läuft) und die verbleibenden Schritte zu vereinfachen und zu optimieren. Der Name Single-Minute Exchange of Die stammt vom Ziel, die Wechselzeiten auf einstellige Minutenwerte (d.h. weniger als 10 Minuten) zu reduzieren.
Vorteile von SMED
Ein erfolgreicher SMED-Programm wird folgende Vorteile haben:
- Geringere Herstellungskosten: Schnellere Wechselzeiten bedeuten weniger Stillstandzeiten der Ausrüstung.
- Kleinere Losgrößen: Schnellere Wechselzeiten ermöglichen häufigere Produktwechsel.
- Verbesserte Reaktion auf Kundenbedarf: Kleinere Losgrößen ermöglichen flexiblere Terminplanung.
- Niedrigere Lagerbestände: Kleinere Losgrößen führen zu niedrigeren Lagerbeständen.
- Reibungslosere Inbetriebnahmen: Standardisierte Wechselprozesse verbessern Konsistenz und Qualität.
Grundlagen von SMED
SMED wurde von Shigeo Shingo entwickelt, einem japanischen Industrieingenieur, der Unternehmen dabei half, ihre Wechselzeiten drastisch zu reduzieren. Durch seine Pionierarbeit konnten dokumentierte Reduzierungen der Wechselzeiten im Durchschnitt um 94% erreicht werden (z.B. von 90 Minuten auf weniger als 5 Minuten) bei einer Vielzahl von Unternehmen.
Es mag schwer vorstellbar sein, dass sich die Wechselzeiten um den Faktor 20 verbessern können, aber man betrachte das einfache Beispiel eines Reifenwechsels:
- Für viele Menschen dauert der Wechsel eines einzigen Reifens leicht 15 Minuten.
- Für ein NASCAR-Pit-Team dauert der Wechsel von vier Reifen weniger als 15 Sekunden.
Viele Techniken, die von NASCAR-Pit-Teams verwendet werden (Ausführung so vieler Schritte wie möglich vor dem Boxenstopp; Verwendung eines koordinierten Teams zur Durchführung mehrerer Schritte parallel; Schaffung eines standardisierten und hoch optimierten Prozesses), werden auch in SMED verwendet. Tatsächlich kann die Reise von einem 15-minütigen Reifenwechsel zu einem 15-sekündigen Reifenwechsel als SMED-Reise betrachtet werden.
In SMED bestehen Wechselvorgänge aus Schritten, die als “Elemente” bezeichnet werden. Es gibt zwei Arten von Elementen:
- Interne Elemente: Elemente, die abgeschlossen sein müssen, während die Ausrüstung gestoppt ist.
- Externe Elemente: Elemente, die abgeschlossen werden können, während die Ausrüstung läuft.
Der SMED-Prozess konzentriert sich darauf, so viele Elemente wie möglich extern zu gestalten und alle Elemente zu vereinfachen und zu optimieren.
Beispiel für SMED
Ein ausgezeichneter Weg, mehr über SMED zu erfahren, besteht darin, eine Umsetzungsbeispiel durchzugehen. Dieser Abschnitt bietet eine schrittweise Anleitung für eine einfache und praktische SMED-Umsetzung.
Vor dem Start
Praktisch jedes Unternehmen, das Wechselvorgänge durchführt, kann von SMED profitieren. Das bedeutet jedoch nicht, dass SMED oberste Priorität haben sollte. In der realen Welt verfügen Unternehmen über begrenzte Ressourcen, und diese Ressourcen sollten dort eingesetzt werden, wo der größte Nutzen erzielt wird.
Was sollte also oberste Priorität haben? Für die meisten Unternehmen sollte die erste Priorität darin bestehen, sicherzustellen, dass ein klares Verständnis dafür besteht, wo produktive Zeit verloren geht, und dass Entscheidungen über Verbesserungsinitiativen auf harten Daten basieren. Dazu gehört auch die Einrichtung eines Systems zur Erfassung und Analyse von Produktionsleistungsdaten.
Der de facto “Goldstandard” für Produktionsleistungsdaten ist die Messung der OEE (Overall Equipment Effectiveness) mit einer zusätzlichen Unterteilung der OEE-Verlustkategorien in die sechs großen Verluste und eine detaillierte Unterteilung der OEE-Verfügbarkeitsverluste in Downtime-Reason-Codes (einschließlich Codes zur Verfolgung der Wechselzeiten).
Sobald ein System zur Messung der Produktionsleistung eingerichtet ist, sollten Daten für mindestens zwei Wochen gesammelt werden, um ein klares Bild davon zu erhalten, wo produktive Zeit verloren geht.
Schritt Eins – Pilotbereich identifizieren
In diesem Schritt wird der Zielbereich für das Pilot-SMED-Programm ausgewählt. Die ideale Ausrüstung sollte folgende Merkmale aufweisen:
- Häufige Wechsel
- Lange Wechselzeiten
- Signifikante Auswirkungen auf die Gesamtanlageneffektivität (OEE)
Um eine breite Unterstützung für das SMED-Projekt zu schaffen, sollten alle beteiligten Mitarbeiter an der Auswahl des Zielgeräts beteiligt sein, und es sollte hart daran gearbeitet werden, innerhalb des Teams einen Konsens über die Auswahl des Zielgeräts zu erzielen.
Sobald das Zielgerät ausgewählt wurde, wird eine Ausgangszeit für den Wechselvorgang aufgezeichnet. Die Wechselzeit sollte als die Zeit zwischen der Produktion des letzten guten Teils (bei voller Geschwindigkeit) und der Produktion des ersten guten Teils (bei voller Geschwindigkeit) gemessen werden. Beachten Sie den “Hawthorne-Effekt”; Wechselzeiten können sich vorübergehend verbessern, einfach als Ergebnis der Beobachtung des Prozesses. Verwenden Sie, wenn möglich, vorherige Daten, um die Ausgangszeit festzulegen.
Schritt Zwei – Elemente identifizieren
In diesem Schritt arbeitet das Team zusammen, um alle Elemente des Wechselvorgangs zu identifizieren. Die effektivste Methode besteht darin, den gesamten Wechselvorgang aufzuzeichnen und dann von der Aufzeichnung ausgehend eine geordnete Liste der Elemente zu erstellen, von denen jedes Folgendes enthält:
- Beschreibung: welche Arbeit verrichtet wird
- Zeitlicher Aufwand: wie lange das Element zum Abschluss benötigt
Einige nützliche Tipps für diesen Schritt:
- Das Team kann sich das Videomaterial in Zeitlupe ansehen, um möglicherweise übersehene Elemente zu identifizieren.
- Wenn die Elemente in Gruppen unterteilt werden können, kann dies die Analyse und den Optimierungsprozess vereinfachen.
Das Ergebnis dieses Schritts sollte eine vollständige Liste von Wechselelementen sein, von denen jedes eine Beschreibung und einen zeitlichen “Aufwand” enthält.
Schritt Drei – Externe Elemente trennen
In diesem Schritt werden Elemente des Wechselvorgangs identifiziert, die mit wenig oder keiner Änderung auch während des Betriebs der Ausrüstung durchgeführt werden können und “extern” zum Wechselvorgang verschoben werden (d.h. vor oder nach dem Wechselvorgang durchgeführt werden). Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich die Wechselzeiten allein durch diesen Schritt um fast die Hälfte reduzieren.
Für jedes Element sollte das Team folgende Frage stellen: “Kann dieses Element, wie es derzeit ausgeführt wird oder mit minimalen Änderungen, während des Betriebs der Ausrüstung abgeschlossen werden?”
Wenn die Antwort ja lautet, sollten Sie das Element als extern kategorisieren und je nach Bedarf vor oder nach dem Wechselvorgang verschieben.
Beispiele für Kandidatenelemente für eine solche Behandlung sind:
- Vorbereitende Arbeiten vor dem Wechselvorgang
- Arbeiten nach dem Wechselvorgang zur Wiederherstellung des normalen Betriebs
Das Ergebnis dieses Schritts sollte eine aktualisierte Liste von Wechselelementen sein, aufgeteilt in drei Teile: Externe Elemente (vor dem Wechselvorgang), Interne Elemente (während des Wechselvorgangs) und Externe Elemente (nach dem Wechselvorgang).
Schritt Vier – Interne Elemente in Externe umwandeln
In diesem Schritt wird der aktuelle Wechselvorgang sorgfältig untersucht, um so viele interne Elemente wie möglich in externe umzuwandeln.
Für jedes interne Element sollte das Team folgende Fragen stellen: “Wenn es eine Möglichkeit gäbe, dieses Element extern zu machen, wie wäre es dann? Wie könnten wir es tun?”
Dies führt zu einer Liste von Elementen, die Kandidaten für weitere Maßnahmen sind. Diese Liste sollte priorisiert werden, damit die vielversprechendsten Kandidaten zuerst bearbeitet werden. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um eine Kosten-Nutzen-Analyse für jedes Kandidatenelement:
- Kosten, gemessen an den Materialien und der Arbeitskraft, die für die erforderlichen Änderungen benötigt werden.
- Nutzen, gemessen an der eingesparten Zeit beim Wechselvorgang.
Sobald die Liste priorisiert wurde, kann mit den erforderlichen Änderungen begonnen werden.
Beispiele für Techniken, die verwendet werden können, um interne Elemente in externe umzuwandeln, sind:
- Vorbereitende Arbeiten bereits vor dem Wechselvorgang durchführen
- Anpassungen an der Ausrüstung vornehmen, um den Wechselprozess zu vereinfachen
Das Ergebnis dieses Schritts sollte eine aktualisierte Liste von Wechselelementen sein, mit weniger internen Elementen und zusätzlichen externen Elementen (vor oder nach dem Wechselvorgang durchgeführt).
Schritt Fünf – Verbleibende Elemente optimieren
In diesem Schritt werden die verbleibenden Elemente überprüft, um sie zu vereinfachen und zu optimieren, damit sie in kürzerer Zeit abgeschlossen werden können. Die oberste Priorität sollte den internen Elementen eingeräumt werden, um das Hauptziel der Verkürzung der Wechselzeit zu unterstützen.
Für jedes Element sollte das Team folgende Fragen stellen: “Wie kann dieses Element in kürzerer Zeit abgeschlossen werden? Wie können wir dieses Element vereinfachen?”
Das Ergebnis dieses Schritts sollte eine aktualisierte Reihe von Arbeitsanweisungen für den Wechselvorgang (d.h. Erstellung von Standardarbeitsanweisungen) und eine erheblich verkürzte Wechselzeit sein!
Fortschritt beschleunigen
Bei der Umsetzung von SMED ist es hilfreich zu erkennen, dass es zwei große Kategorien von Verbesserungen gibt:
- Menschliche Verbesserungen: durch Vorbereitung und Organisation erreicht
- Technische Verbesserungen: durch Ingenieurwesen erreicht
Die Erfahrung hat gezeigt, dass die menschlichen Elemente in der Regel schneller und kostengünstiger zu verbessern sind als die technischen Elemente. Mit anderen Worten, die schnellen Erfolge ergeben sich in der Regel bei den menschlichen Elementen. Vermeiden Sie daher die Versuchung, insbesondere bei technisch versierten Teams, sich zu sehr auf technische Elemente zu konzentrieren. Konzentrieren Sie sich stattdessen zuerst auf die menschlichen Elemente.
Die folgende Grafik veranschaulicht dieses Prinzip und zeigt beispielhafte Möglichkeiten für SMED-Projekte.
