一、什么是生產準備減少
生產準備減少的核心是生產準備時間（SetUpTime）的減少，那什么是生產準備時間呢？生產準備時間是指在一臺機床從完成上一種產品最后一個零件開始至完成另一種產品的備件加工所花費的時間。它包括：刀（模）具準備及更換，機床調整，工件的取放及裝卸，首件試加工，首件檢測等項作業所需要的時間。生產準備時間還可以用圖1表示。

一般生產準備分為外部整備作業和內部整備作業。外部整備作業是指那些能夠在設備處于運行狀態的同時進行的裝模調整作業；內部整備作業是指那些只能在設備處于停止運行狀態時才能進行的裝模調整作業。

這兩種整備作業必須嚴格加以區分。因為只有內部整備作業真正占用停機時間，所以一切外部整備作業必須在設備運行過程中完成，不得占用停機時間。換句話說一旦設備停止運行，作業人員只進行內部整備作業，而決不能離開設備去進行任何外部整備作業。

根據豐田公司的統計，如果能夠分別處理內部整備作業和外部整備作業，就能把設備的裝模調整時間減少30%至50%。一般來說，“”說作業需要花費內部整備作業時間的絕大部分時間。因此，“調整”作業時間的縮短對于加速整備作業是十分關鍵的。

作為一個加工中心，生產準備的時間一定要壓縮。只有生產準備減少，才能提高生產效率，為企業還來更大的利潤。

二、生產準備減少實例
該實例來源于筆者所在企業——奧的斯（中國）電梯有限公司的某一數控加中心。通過調研，相關人員發現該加工中心存在一些問題，同時根據生產準備減少的理論，制定了相應的解決方案。

問題1：獲得生產指導文件和指令的時間較長
隨著電梯產品日趨個性化和定制化，每個部件無論從材質到尺寸都各不相同，這給作業加工增加了難度。同時，為適應市場需求，生產加工周期一再壓縮，部件加工準備時間、加工時間都必須合理安排。加工中心獲得生產指導文件和指令的時間很重要，但由于一些原因，常常造成當完成上一種工件加工任務后，還須等待下一種加工工件的圖紙、工藝文件（POS表）和生產計劃，因此造成生產準備時間和停機時間長等不必要的浪費。

解決方案：
學習采用當今世界先進的看板生產法（Kanban）。用看板拉動的生產方法代替現有計劃生產法。由于采用看板生產方式，不再是生產一個零件就更換一次夾具，而是一個批次更換一次，效率大為提高。用看板拉動的生產方法代替現有計劃生產法，可以減少生產指令下達的等待時間、行走時間。

推行拉動式生產——看板生產法，使每臺機床前面的工件生產看板成為生產物流和信息的綜合載體。每道工序按照拉動生產的要求都有未加工件和已完成加工件的看板數量——最小庫存。各工序操作者的責任就是保證本工序已完成的加工件看板數保持在規定的數量。拉動生產的原則是：當下序來向上序取已完成的加工件時，上序操作者不得加工，因已完工的看板數沒有減少。當下序取走已完工的工件進行下序加工以后，本工序操作者看到這一看板消失時就從他的上序取來工件進行本工序的加工，以補充本工序的空工件看板，直至規定的數量為止。原來的生產計劃是發給每個車間每道工序，實現拉動生產后就不再需要這樣做了。生產計劃科只需要將產品發運計劃發給生產最后一道工序的包裝發運區，將材料供應計劃發給采購科和倉庫科，整個生產過程中的指令傳遞完全是靠看板來拉動。這樣從物流角度看減少了在制品庫存，從信息流角度看，提高了生產指令傳遞速度和準確性，做到按需生產，也更有力地支持了在制品庫存的降低。

問題2、夾具更換、量具檢測造成等待時間較長
由于生產的產品是小批量多品種，因此更換加工工件較為頻繁，每次工件更換必然要更換機床上裝卡工件所需的夾具。按照機床安全操作規程的要求，夾具在更換時必須保證機床處于停機狀態以避免發生人身或設備安全事故。而不同工件所需夾具設計各異、缺乏互換性造成夾具死鬼的停機時間較長。此外，頻繁的工件手工量具檢測也造成準備時間過長。

解決方案：
組成由工藝、車間操作工人、管理人員參加的工工藝夾具、模具、刀具、量具改進攻關小組，改進現有夾具、量具，提高其對各種產品的適應性，即一種夾具多種用途，減少更換夾具的裝、換、卡的時間。工藝夾具、模具、刀具、量具的通用化程度越高，則生產準備時間就越少。同時提高量具精度，盡量采用數字裝配，減少測量等待時間。

鑒于很多裝配工作尚未采用氣動工具，而是由人工手動緊固，造成生產準備時間過長，裝配效率低，而且緊固扭矩值不符合標準要求的情況，應給裝配線各工位更多地配備氣動扭矩扳手。同時將這些扳手同支架懸吊在各工作位置，減少人工取放工具的時間，降低勞動強度，提高效率。

在量具的測量精度控制方面，我們在關鍵工序采用帶有數字顯示裝置的先進機床，使加工精度的測量在加工過程中就已完成，同時增加關鍵尺寸的質量復測。在普通設備加工的工序設計方面，配備各種專用量具或標準量具，使測量變得簡單易操作。每年定期對量具進行計量校驗，確保其測量精度或準確性。

問題3：刀具、工具、量具無固定的擺放位置，尋找困難
在推行生產準備減少前，在每個工作地、每個機臺，由于刀具、工具、量具無固定的擺放位置和規定，使機床操作者的操作行為與擺放刀具動作隨意性較大，也造成下次使用時尋找起來困難，增加了生產準備時間。

解決方案：
推行5S管理（清理、清掃、素養）。采用影子板管理方法，將所有刀具、工具、量具都定置擺放，且標識清楚，設計刀具架，防止刀具一目了然，減少了尋找時間。加工中心全部配備工具柜，用影子板將工具的擺放位置在工具柜內明確標出，要求裝配工按規定取放。既縮短了工具取放距離，減少了取用時間，又節省了尋找時間。

問題4：工件擺放位不合理，搬運容易磕碰，造成質量缺陷
工件擺放位置不合理，沒有考慮到晝靠近機床，以減少工件的人工搬運。工件擺放隨意性較大，往往離機床較遠，引起不必要的人工搬運和行走，增加生產準備時間，也容易因磕碰造成質量問題。

解決方案：
繼續推行5S管理，采用影子板管理方法設定工件存放專門用車，每個部件有一個專門隔斷，從而避免了存放過程中的磕碰損傷。由于采用小推車的方式，減少了人工搬運，即減輕了體力勞動又避免了搬運途中的損傷，保障了工件裝配和外觀的質量。

根據產品加工工藝流程和物流，確定工件擺放位置和順序，使工件盡可能靠近機床，以方便操作者取放。在車間地面的各工件擺放位置處用黃線將擺放位置固定，以防止擺放隨意性。
起吊搬運工具的效率是明顯的，有的工件重量在15公斤以上，因此必須采用必要的起吊搬運工具，這樣一來，可以節省工件的搬運時間。

問題5：加工中心布局不合理，造成生產過程中行走距離較長
由于加工中心布局不合理，工件的傳送路線過長，從一個機床到另一個機床的距離過長，而不是相鄰，因此行走距離過長產生了不必要的時間浪費。工人在加工過程中的長距離行走也使生產準備時間過長。

解決方案：
根據產品的生產工藝流程重新調整加工中心的工藝布局，以提供拉動生產的物質環境，有效縮短工件傳輸距離，減少生產準備和各種無效勞動。各機床的工藝布局做到“首尾相接”避免分散的格局。從布局空間上盡可能消除不必要的距離，使其相互間距離最短，布局更加緊湊，不僅減少生產準備時間，而且可節省大量有效生產面積，節省各項制造費用。
按照倉庫位置應靠近加工和裝配地的原則，減少物流距離，并使信息流更加暢通以支持拉動生產。原來由裝配工到機加工上序或倉庫去取件的領料作業改為由倉庫的輔助工人按看板卡片送料到裝配線，節省裝配工的寶貴時間。

三、實施效果評估
為評估本次生產準備減少的實施效果，相關人員選擇了生產準備所包含的主要項目即：
1、獲得生產指導文件/指令
2、尋找工具、刀具、工位器具
3、取得生產原材料
4、更換模具、卡具
5、機床調整與維護
6、首件試加工
7、尋找運輸工具
8、首件檢驗
9、工件碼放
10、處理上序加工工件的質量缺陷
11、其它因素
由效果對比表可以看出經過生產準備減少的改進，在“獲得生產指導文件/指令”、“尋找工具、刀具、工位器具”以及“更換模具、卡具”等方面效果明顯。總體來說，生產準備時間減少大約70%，行走距離減少大約80%，改進效果超出可以給企業帶來較大的經濟效益，降低了工廠制造的實際成本，同時也降低了工廠的制造費用。特別需要指出的是，生產準備減少給企業帶來的經濟效益不僅體現在準備時間和行走距離的減少，而且體現在運輸設備的節省從而也節省了相關的運輸設備維修費、折舊費、能耗費和相應的運輸人員的工資費用。

四、結論
通過這個改進實例，可以看出生產準備減少涉及多個方面，如：工藝流程、工藝布局、模具、夾具、刀具及檢測裝置的設計方案、工件傳送方式等。這些方面的優化對企業生存和發展具有一定的意義和作用。同時本實例的成功門接地證明了生產準備減少理論的正確性，運用這一理論指導企業進行生產過程改進，以此來提高生產競爭力完全可行而且十分有效。