Acelere a Manufatura: Reduza o Tempo de Setup com SMED e Trabalho Padronizado

Toda empresa de manufatura quer reduzir o tempo de setup. O processo de troca pode levar dias ou semanas em algumas indústrias e apenas alguns minutos em outras. Em indústrias onde lotes pequenos ou peças únicas são produzidos, reduzir tempos regulares de troca através de programas de melhoria contínua, SMED (Troca Rápida de Ferramentas) e trabalho padronizado pode aumentar significativamente a eficiência e utilização de equipamentos.

O que é Tempo de Troca?

Tempo de troca é o tempo total decorrido entre a última peça boa da execução anterior e a primeira peça boa da execução seguinte. A primeira peça da execução seguinte deve atender aos padrões de qualidade e especificações. O tempo de "ajuste" também deve ser incluído no tempo de troca.

Existe uma distinção importante entre tempo de troca interno e externo. Tempo de troca interno representa o tempo decorrido descrito acima. Tempo de troca externo é o tempo gasto por operadores, técnicos e outros funcionários se preparando para a troca.

Variáveis de tempo de troca externo podem afetar o tempo de troca interno total. Por exemplo:

• Materiais podem ser preparados nas proximidades para reduzir espera
• Uma ferramenta de máquina pode ser preparada para adição a um carrossel
• Equipe especializada pode ser posicionada nas proximidades para ajudar com a troca ou verificar especificações

Como essas variáveis impactam o tempo de troca interno, elas podem ajudar a reduzi-lo.

As Vantagens de Reduzir o Tempo de Troca

Existem numerosas vantagens em reduzir o tempo de troca na manufatura, principalmente ligadas ao fato de que se as trocas não estão ocorrendo, a máquina pode estar rodando. Estas incluem:

• Menores Custos de Fabricação: Mais capacidade de valor agregado pode ser desbloqueada porque o equipamento fica ocioso por menos tempo.
• Lotes Menores: Reduzir o tempo de troca permite que as empresas reduzam tamanhos de lote e produzam eficientemente tamanhos de lote de peça única.
• Redução de Estoque e WIP: Equipamentos param e iniciam mais rápido devido a reduções no tempo de troca, reduzindo WIP. Como a eficácia geral do equipamento aumenta, o estoque pode operar com princípios Lean e ficar mais próximo do status Just in Time (JIT).
• Melhor Inicialização e Qualidade: O tempo de inicialização é mais suave quando as trocas são padronizadas e documentadas usando boas práticas. Esta documentação significa que menos tempo de ajuste é necessário para alcançar a primeira peça boa.
• Vantagem Competitiva: As empresas podem produzir quantidades menores de produtos. Como resultado, podem oferecer flexibilidade e responder à demanda do cliente melhor do que concorrentes que exigem quantidade mínima. Isso pode ser especialmente útil para fabricantes por contrato ou oficinas de alta mix/baixo volume.

Tempo de Configuração vs. Tempo de Troca

Existem distinções significativas entre tempo de configuração e tempo de troca; essas diferenças são melhor explicadas por exemplo. Tempo de configuração geralmente indica uma única máquina. Pode ser uma única CNC mudando de uma matriz antiga para uma nova ou substituindo ferramentas de máquina em um carrossel para uma execução usando especificações diferentes.

Tempo de troca se aplica a um sistema mais amplo ou grupo de máquinas. Por exemplo, uma troca completa em uma empresa de máquinas CNC pode incluir furação, fresamento, corte, furação e outras tarefas de valor agregado em múltiplas máquinas ou uma linha de produção completa para alcançar uma peça ou produto acabado. Neste caso, todos os equipamentos precisarão de novas configurações para rodar o lote.

Essencialmente, o tempo de configuração pode ser parte do tempo de troca geral para um grande grupo de máquinas como uma linha de produção, ou pode ser igual ao tempo de troca se afetar apenas uma máquina.

Trabalho Padronizado com SMED (Troca de Matriz em Minuto Único)

O advento da manufatura Lean viu muitas inovações projetadas para agilizar o tempo de troca e padronizar o processo. Uma das inovações mais significativas amplamente usada na usinagem CNC é a Troca Rápida de Matriz (SMED).

Shigeo Shingo idealizou o sistema SMED nos primeiros anos do movimento de manufatura Lean. O sistema reconhece elementos internos e externos de trocas e foca em analisar elementos do processo de redução de troca para melhoria contínua.

O processo SMED usa instruções de trabalho claras para formalizar o trabalho padronizado necessário e reduzir o tempo de troca. Este processo permitiu que muitas empresas reduzissem tempos de inatividade em até 94%.

Aqui estão os cinco passos usados no processo SMED:

1. Identificar Metas de Troca: Consiste em identificar áreas para melhoria. Muitas empresas começam com uma meta de menos trocas.
2. Identificar Elementos de Troca: Inclui documentar qual trabalho precisa ser feito e o que cada tarefa envolverá.
3. Separar Elementos Externos: Muitos aspectos de uma troca dependem de coisas que podem ser feitas antes de completar a última peça boa. Esta preparação inclui preparar ferramentas, equipamentos, equipe e outros recursos na máquina ou próximo a ela antes da parada.
4. Converter Elementos Internos em Externos: Ao conduzir uma auditoria de processo focada nos passos da troca interna, muitos elementos do processo podem ser movidos para a categoria de elemento externo.
5. Otimizar: Todos os elementos restantes são examinados para identificar onde podem ser otimizados. Esta otimização pode incluir padronizar configurações numéricas ou usar gabaritos ou fixadores para mover algo para seu ponto final mais rápido. Documentos de trabalho padronizado especificam cada passo em detalhes uma vez que as mudanças e melhorias tenham sido feitas. Ferramentas de áudio ou vídeo também podem ajudar a guiar os responsáveis pela troca.

Existe outra peça significativa neste quebra-cabeça: rastrear com precisão os tempos de troca. Tentar fazer isso manualmente provavelmente levará a dados atrasados, imprecisos, difíceis de processar e analisar. Sem mencionar a quantidade de tempo que os operadores serão obrigados a gastar documentando tudo manualmente.

Ao rastrear dados de produção autonomamente com uma plataforma de dados de máquina como a MachineMetrics, gestores de melhoria contínua e engenheiros podem obter insight instantâneo sobre troca, configuração e outros KPIs.

Isso não só ajudará a estabelecer benchmarks precisos e definir expectativas realistas, mas identificará quais iniciativas de melhoria contínua buscar e quão efetivamente estão funcionando.

Top 10 Métodos para Reduzir Troca no seu Local de Trabalho

Pequenas melhorias no tempo de troca podem adicionar vários dias de capacidade à disponibilidade de uma empresa. Grandes melhorias podem adicionar semanas ou meses a essa capacidade.

Fabricantes realizarão muitos benefícios focando em alguns métodos ao conduzir uma análise SMED e criar um processo padrão para tempos de troca. Estas boas práticas incluem:

1. Uso de Checklists: Sim, checklists são da velha escola. Mas nas fases iniciais de um processo de melhoria, podem ser uma forma poderosa de rastrear o que precisa ser feito. Impedem que membros da equipe esqueçam tarefas.
2. Reparar Equipamentos Quebrados: Aplica-se a medidores, ferramentas e máquinas de produção. Pode ser necessário reparar uma máquina para seu estado ideal de funcionamento para alcançar menor tempo de troca.
3. Manter-se Atualizado: Dados são essenciais. Garantir que você tem os números de programa corretos, instruções de configuração e operação, configurações de máquina e mais significará que documentos de trabalho padronizado correspondem à realidade e boas peças serão produzidas.
4. Usar Folhas de Referência para Compartilhar Informações: Em empresas como fabricantes de usinagem CNC, operadores podem manter um registro formal de conhecimento que usam para trabalhar eficientemente. Muitos desses truques e dicas podem ser formalizados nas instruções de trabalho e compartilhados com todos os operadores.
5. Aprimorar Auxiliares de Trabalho Caseiros: Como operam as máquinas todos os dias e são habilidosos em usinagem, muitos operadores fizeram gabaritos e fixadores caseiros. Estas ferramentas levantam, posicionam, seguram ou alinham elementos dentro da troca para reduzir tempo de tarefa. Estas ferramentas podem ser aprimoradas e usadas em todo o chão de fábrica.
6. Aumentar Tamanho da Equipe de Troca: Equipamentos de manufatura podem ser grandes e exigir que o funcionário fazendo a troca trabalhe em ambos os lados da máquina. Como resultado, o tempo de troca será aumentado. Ao analisar esses passos no processo de melhoria, as empresas podem identificar a mão de obra total necessária e reduzir o tempo de troca tendo duas ou mais pessoas trabalhando juntas.
7. Não Economizar em Ferramentaria: Muitas empresas economizam em porta-ferramentas para poupar dinheiro. Esta parcimônia resulta em descarregamento e carregamento manual de porta-ferramentas durante a configuração. Com múltiplos porta-ferramentas, estas tarefas podem ser movidas para elementos de troca externa. Isso torna o passo "plug and play" e reduz o tempo de troca.
8. Perceber Quando Nenhuma Troca é Melhor: Para peças específicas produzidas em volume, pode ser possível dedicar uma máquina para rodar com peças particulares continuamente. Também pode ser possível agrupar trabalhos que exigem um pequeno número de ferramentas de máquina em uma máquina com ferramentas extras em seu porta-ferramentas.
9. Não Improvisar: Um dos aspectos mais potentes do trabalho padronizado é que todos fazem o mesmo trabalho da mesma forma. Deixados por conta própria, funcionários fazendo uma troca podem ter coisas como torques de parafusos, voltas, etc., baseados em "senso". Usando trabalho padronizado, estas tarefas são otimizadas e padronizadas.
10. Eliminar Ferramentas Manuais: Muitas trocas exigem parafusos especializados como cabeças Allen ou Torx. Usando torções manuais e fixadores de quarto de volta, o trabalho acelera.

Use Dados para Visualizar seu Chão de Fábrica e Reduzir Tempo de Troca

A MachineMetrics coleta dados autonomamente em todos os equipamentos, padroniza as informações em um modelo comum e visualiza os dados em relatórios e dashboards de produção para permitir insights acionáveis. Além disso, dados históricos podem ser usados para avaliar com precisão o desempenho de produção, como estabelecer benchmarks para suas métricas mais importantes.

Quando se trata de aumentar eficiências, como reduzir tempo de troca, identificar capacidade oculta ou responder mais rápido a eventos de tempo de inatividade, a MachineMetrics ajuda líderes de manufatura a identificar as oportunidades mais lucrativas para que iniciativas de melhoria contínua possam ser priorizadas corretamente.

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