培训主题：SMED 快速换模基本概念与落地实操
编制小组：快速换模小组
适用对象：生产管理人员、设备操作员、班组长、工艺技术员、现场改善专员
培训目标：掌握 SMED 快速换模核心逻辑、区分内外换模作业、学会六步实施法，结合现场案例落地改善，大幅缩减设备换模时间，降本增效、减少库存浪费
前言
在制造企业日常生产运营中，产品换型、模具更换、设备调试是高频作业。很多工厂长期存在换模时间长、设备停机久、生产效率低等问题。为了减少换模频次，企业往往选择盲目加大生产批量，直接造成大量在制品库存，占用场地、资金，还会掩盖生产中的各类问题。
SMED 快速换模（六十秒即时换模）是精益生产中核心改善工具之一，由日本工业工程专家新乡重夫创立，在丰田、雅马哈、马自达、日立等知名制造企业落地并取得显著成效。本次培训结合理论、现状分析、真实案例、实操步骤，全面讲解 SMED 体系，帮助大家吃透概念、掌握方法、落地改善。
1、SMED 创始人与起源
SMED 快速换模的创始人是新乡重夫（Shigeo Shingo，1909-1990），日本顶尖工业工程（IE）专家、品质管理大师，也是丰田生产体系核心创始人之一，业内尊称其为 “纠错之父”。他提出 “零损坏是品质管理的最高目标”，深耕现场改善数十年，聚焦生产切换、作业优化、浪费消除等领域。
新乡重夫曾提出一段直击行业痛点的观点：很多企业都在想方设法提升员工操作技能，却极少有企业愿意优化换模作业本身，降低换模工作的操作难度与耗时。这也是传统制造企业换模效率低下的核心根源之一。
SMED 全称是Single Minute Exchange of Die，直译即为“六十秒即时换模”，通俗来讲，就是通过标准化、流程优化、工具改良、作业重构等方式，把设备产品切换、模具更换的时间压缩到分钟级，实现快速换型、快速调试。它并非单纯依赖员工熟练度，而是一套可复制、可标准化、全员可落地的现场改善体系。
2、SMED 核心定位
在精益生产体系中，一切不产生价值的动作和时间都定义为“浪费”。设备换模、停机调试属于典型的生产停滞浪费。SMED 的核心使命，就是消除换模过程中的无效时间、冗余动作、重复调整，最大化压缩设备非生产停机时长，让设备有效生产时间占比大幅提升。
在导入 SMED 之前，绝大多数制造企业都沿用传统换模模式，作业流程杂乱、分工模糊、动作冗余，不仅换模耗时久，还衍生出一系列连锁问题。本章节全面拆解传统换模的作业步骤、时间分布、核心弊端。
1、传统换模十大基础步骤
结合冲压、注塑、机加工、压铸等主流制造工序，传统换模作业整体分为十个连贯步骤，全程伴随大量无效动作：
1.接到换模指令，操作员开始准备工具、配件；
2.停机，确认当前批次产品收尾完成；
3.拆卸当前使用的模具、工装夹具；
4.搬运旧模具至存放区域；
5.寻找、搬运新模具至设备旁；
6.安装新模具、配套夹具与零部件；
7.初步定位、固定模具与紧固件；
8.人工测量、校准设备参数、模具位置；
9.开机试产，反复调整参数、模具精度；
10.确认首件产品合格，清理现场，正式投产。
整套流程依靠员工经验操作，无统一标准，不同员工、不同班次的换模时长差距极大。
2、传统换模时间占比拆解
我们将传统换模总耗时拆分为四大板块，结合现场数据统计，各环节时间占比如下：
1.拆装模具：占比 5%。单纯拆卸、安装模具本体的动作耗时最短，并非主要耗时点；
2.测量、设置和校正：占比 15%。包含尺寸测量、设备参数初步设定、模具位置校正等动作；
3.准备和清理工作：占比 30%。涵盖工具寻找、模具搬运、现场杂物清理、配件整理等内容；
4.试产和反复调整：占比 50%。这是传统换模耗时最长的环节，多次试机、反复微调参数、修正模具位置，甚至出现多次不良品，不断返工调试。
从数据可以清晰看出：传统换模一半以上时间都浪费在反复试产与调整上，准备、搬运、找工具等辅助工作也占据近三分之一时间，有效拆装作业占比极低。
3、传统换模的核心问题：时间浪费
制造现场中，库存、不良品、多余搬运等浪费肉眼可见，但生产时间的隐性浪费最容易被管理者忽视。换模导致的设备停机，是工厂最严重的时间浪费之一。
当设备处于换模、调整阶段时，机器停止产出、人员闲置、能耗持续消耗，生产进度被迫中断。如果一条产线、一台核心设备频繁长时长换模，会直接拉低整条生产线的产能、交付效率。很多企业管理者对此习以为常，默认“换模本来就需要很久”，没有意识到这部分时间完全可以通过改善大幅压缩。
4、传统换模耗时久的两大根本原因
1）混淆内部作业与外部作业
这是传统换模最核心的问题，也是 SMED 改善的首要突破口。我们先明确两个基础概念：
•内部作业（内换模）：必须在设备完全停机状态下才能开展的作业，比如拆卸旧模具、安装新模具、设备停机调试、首件确认等；
•外部作业（外换模）：设备正常开机生产时就可以同步完成的作业，比如提前准备工具、搬运新模具、清理旧模具、整理配件、核对作业文件等。
在传统模式下，大量本该在设备运行时完成的外部作业，全部被放到停机后操作。设备一边停机等待，员工一边慢悠悠找工具、搬模具、整理配件，停机时间被无限拉长。内外作业边界模糊，是换模效率低下的关键。
2）换模作业未做标准化优化
除了内外作业混淆，传统换模在流程、工具、人员、布局上全面缺失优化，具体体现在五点：第一，无标准化作业文件。没有明确规定“谁来做、什么时候做、做什么、怎么做”，全靠老员工经验，新人上手慢，作业动作不统一；第二，无平行作业。换模大多由单人操作，多名人员无法分工协作，大量时间被白白消耗；第三，物料、工具布局不合理。工装、配件、工具远离设备机台，操作人员需要来回走动、往返搬运，增加多余移动时间；第四，配件装配繁琐：模具、夹具零部件零散，每次换模都需要现场组装，增加装配时长；第五，调整难度大：模具定位、设备参数没有预设标准，每次换模都需要反复微调，试产次数多。
面对换模时间长的问题，很多企业会选择加大生产批量、减少换模次数，看似解决了表面问题，实则引发更多管理隐患。本章节结合真实财务案例、行业标杆数据，讲解推行 SMED 的必要性，对比传统方案与精益方案的优劣。
1、传统应对方式：盲目加大批量，库存掩盖问题
部分管理人员认为：既然换模耗时久，那就少换几次模，一次性多生产产品。这种做法会直接导致成品、在制品库存暴涨。
库存是生产中最大的“隐形杀手”：大量库存占用车间场地、积压企业流动资金，产品长期存放还会出现锈蚀、老化、磕碰不良，增加仓储管理成本。同时，高库存会掩盖设备故障、品质缺陷、生产节拍不均等各类现场问题，让管理者无法发现生产短板。简单来说：用库存换取换模时间，是饮鸩止渴的管理方式。
2、实战财务案例：换模时间对利润的影响
为了让大家直观理解换模时间的经济价值，我们结合来料加工产品做完整利润测算，所有数据均来自制造企业真实现场。
基础已知条件
1.产品当前换模时间：3 小时 / 次；
2.单件产品生产运行时间：1 分钟 / 件；
3.客户要求单次生产批量：100 件；
4.工厂每小时工时成本：48 元；
5.产品单件售价：2 元。
第一步：计算原有模式下单件成本与利润
计算公式：单件单位成本 =（换模总工时成本 + 生产总工时成本）÷ 生产批量
总工时 = 换模时间 + 生产时间 = 3×60 + 100 = 280 分钟总工时成本 = 280÷60×48 = 224 元单件成本 = 224 ÷ 100 = 2.24 元 / 件
产品单件售价为 2 元，单件利润 = 2 - 2.24 = -0.24 元 / 件
结论：按照当前 3 小时换模时间、100 件批量生产，企业每生产 1 件产品就亏损 0.24 元，生产越多，亏损越大。
方案一：传统解法—— 扩大生产批量（批量提升至 1000 件）
这是大部分工厂的选择，依靠大批量摊薄换模固定成本。
总工时 = 3×60 + 1000 = 1180 分钟总工时成本 = 1180÷60×48 = 944 元单件成本 = 944 ÷ 1000 = 0.94 元 / 件单件利润 = 2 - 0.94 = 1.06 元 / 件
从账面来看，单件实现盈利，但该方案存在三大致命缺陷：
1.库存积压严重：客户仅需求 100 件，多生产 900 件形成库存，每件库存年均管理、仓储、损耗费用约 0.16 元，长期积压风险极高；
2.交付灵活性丧失：大批量生产占用设备，无法承接其他客户订单，生产计划僵化，交期无法保障；
3.问题持续被掩盖：依旧不解决换模效率低的核心问题，现场浪费长期存在。
方案二：精益解法—— 导入 SMED，缩短换模时间（换模时间降至 20 分钟）
保持客户要求的 100 件小批量，仅通过 SMED 改善压缩换模时长，这是精益生产推荐的最优方案。
总工时 = 20 + 100 = 120 分钟总工时成本 = 120÷60×48 = 96 元单件成本 = 96 ÷ 100 = 0.96 元 / 件单件利润 = 2 - 0.96 = 1.04 元 / 件
方案优势总结：
1.保持小批量生产，完全匹配客户需求，零额外库存，无仓储、产品损耗风险；
2.设备切换灵活，可快速响应多品种、小订单，生产计划排布更顺畅；
3.从根源消除换模浪费，提升设备综合效率，企业长期收益稳定；
4.唯一投入为流程优化、工具改良、人员培训，投入低、回报持久。
对比两个方案可以明确：扩大批量是治标不治本，推行 SMED 缩短换模时间，才是制造企业降本增效、灵活生产的核心出路。
3、行业标杆企业 SMED 改善成果
全球知名制造企业落地 SMED 后，换模时间均实现断崖式下降，平均可节省 50% 以上换模时长，标杆案例如下：
1.丰田：1000 吨冲压机，原换模 4 小时，改善后仅需 3 分钟；
2.雅马哈：环形齿轮加工线，原切换 9.3 小时，改善后 9 分钟；
3.马自达：切割机，原换模 6 小时，改善后 10 分钟；
4.日立：铸模机，原换模 1.25 小时，改善后 3 分钟。
以上案例充分证明，SMED 不是理论概念，而是经过全球头部制造企业验证、可落地、高回报的现场改善工具。
想要落地 SMED，必须吃透定义、分清内外作业、掌握五大核心法则，这是所有改善动作的基础。
1、换模时间标准定义
精益生产中，换模时间有严格界定：从前一个产品批次的最后一件合格产品产出，到下一个产品批次第一件合格产品产出之间的全部时间间隔。
换模时间整体分为四大组成部分：准备时间、换模操作时间、设备与模具调整时间、现场整理时间。同时按照作业场景，划分为前外换模、内换模、后外换模三大阶段。
2、内部作业与外部作业详细解读
1.内部作业（内换模）必须停机操作，是设备停机时长的核心组成。包含：拆卸旧模具、安装新模具、模具定位、设备停机调试、首件产品检验确认等。内部作业时长，直接决定设备停机多久。
2.外部作业（外换模）设备正常生产时即可同步完成，分为两类：
•前外换模：换模正式开始前的准备工作，比如提前备好新模具、专用工具、配件、作业指导书，提前清洁、预热模具等；
•后外换模：换模完成后的收尾工作，比如旧模具搬运入库、现场清理、工具归位、物料整理等。
SMED 改善的核心逻辑：最大化压缩内部作业时间，把能转移的作业全部转为外部作业，让设备停机时间降到最低。
3、SMED 五大核心实操法则
结合现场作业特点，总结出五大落地法则，覆盖流程、动作、工具、人员、调试全维度。
法则一：事前准备，内外分离
这是 SMED 第一原则。核心要求：在设备运行阶段，完成所有可前置的准备工作。具体动作：提前备好工装夹具、零部件、作业文件、搬运工具；提前完成新模具清洁、预装配、预热、参数预设定；旧模具的清洁、拆解也尽量在设备生产时完成。从源头减少停机后的作业量。
法则二：双脚勿动，减少移动与寻找
围绕作业现场布局优化，实现三大目标：不寻找、不移动、不多用。
•不寻找：所有工具、配件、模具全部定点定置摆放，张贴标识，随手可取，杜绝到处翻找；
•不移动：合理规划物料台、模具存放区，减少操作人员来回走动、重复搬运；
•不多用：精简工具种类，只保留换模必需工具，避免工具繁杂增加操作难度。
法则三：简化动作，改良工装，剔除冗余紧固件
针对模具拆装、固定动作做极致简化：
1.优化动作路径，减少转身、抬手、弯腰等多余动作，将多个小动作合并为一个连贯动作；
2.统一螺丝、螺栓规格，尽量减少甚至剔除传统螺丝，改用快速卡扣、快拆夹具；
3.使用标准模架、通用装配架，模具可直接对位安装，无需反复对位。
法则四：并行工作，多人协同作业
对于大型设备、复杂模具换模，推行多人并行作业。在停机阶段，多名员工按照提前分工同步开展拆装、搬运、检查等工作。注意事项：提前明确岗位职责、作业顺序，做好岗前沟通，避免动作冲突、操作遗漏，让多人协作实现“1+1>2” 的效果。
法则五：一转即定，消除反复调整
传统换模最大浪费就是反复试产、反复调整。SMED 的终极目标是做到无需调整、一次对位合格。
1.模具、夹具做防呆设计，从结构上避免装错、装偏；
2.设备参数、模具位置做标准化预设，每次换模直接调用标准参数；
3.搭配自动化辅助换模设备，进一步降低人工调整概率，实现“傻瓜式操作”。
结合新乡重夫原版理论与国内制造企业现场实操，将 SMED 完整改善流程梳理为六大步骤，循序渐进、层层优化，适合班组、车间、工厂逐层推进。
阶段一：现状梳理，记录现有换模全流程
1.选定重点改善设备 / 产线，安排专人全程录像、计时，完整记录从产品收尾到新产品首件合格的所有动作；
2.区分每一个动作属于内部作业还是外部作业，统计各环节耗时、人员动作、工具使用情况；
3.组织班组、技术员、管理人员召开讨论会，梳理当前换模存在的问题、冗余动作、等待时间，形成问题清单。
阶段二：区分作业，初步分离内外换模
基于第一步的记录结果，严格划分内部、外部作业边界。
1.明确列出所有可转移为外部作业的动作，制定《外部作业清单》；
2.制定换模前置准备标准，要求员工在设备运行期间，完成清单内所有外部作业；
3.初步规范现场物料、工具摆放位置，减少寻找与移动时间。本阶段目标：初步压缩内部作业时长。
阶段三：内部作业转外部作业，深度优化
这是改善的核心阶段，将原本必须停机的内部作业，通过工具改造、流程重构，转为外部作业。
1.改造工装夹具，使用多功能通用夹具，实现模具预装配、预定位；
2.更换快速紧固件、快拆结构，把停机拆装螺丝的动作，改为开机时提前完成；
3.模具预热、参数预设、外观检查等工作，全部转移至设备运行阶段完成。通过本阶段改善，可大幅降低设备停机时长。
阶段四：优化作业方式，推行并行操作与动作简化
1.针对剩余内部作业，优化单人操作动作，合并冗余步骤，简化拆装流程；
2.制定多人并行作业分工表，复杂换模实行定岗、定人、定动作；
3.持续改良工具、模具结构，减少装配难度，降低操作失误率。
阶段五：消除调整环节，实现标准化作业
反复调整是耗时大户，本阶段重点消灭“试产 — 调整” 循环：
1.模具、夹具加装定位销、防呆结构，做到一次安装到位；
2.固化设备参数、压力、温度、转速等数据，形成标准化参数表，直接调用；
3.编写《标准换模作业指导书》，图文结合，统一全员操作动作、作业顺序、作业时间。
阶段六：全面标准化与持续改善
1.形成内部作业、外部作业两套完整标准化文件，全班组、全班次统一执行；
2.开展全员培训，提升换模人员操作技能，确保人人掌握标准流程；
3.建立换模时间台账，每日统计、每周复盘，定期检查改善效果；
4.建立持续改善机制，定期收集现场员工建议，重复 SMED 改善流程，不断压缩换模时间，形成良性循环。
SMED 落地遵循PDCA 循环（计划 - 执行 - 检查 - 改善），结合六步法，搭配工具改造、案例落地、头脑风暴等方法，分步骤落地执行。
1、PDCA 循环整体实施逻辑
1.计划（Plan）：选定改善对象、统计现状数据、分析问题、制定改善方案、确定改善目标；
2.执行（Do）：全员培训、落地新流程、改造工具与工装、试运行新换模模式；
3.检查（Check）：记录改善后换模时长、产品良率、设备停机时间，对比改善前后数据，验证效果；
4.改善（Action）：总结有效方法，固化为标准；针对残留问题，开启下一轮 PDCA 改善。
2、关键实操动作与现场案例
1）快速紧固件与功能性夹具改造（内部转外部核心案例）
改善前：传统普通螺栓固定模具，停机后需要逐个拧下螺丝、拆卸模具，安装新模具后再逐个拧紧，单套螺丝拆装耗时十几分钟，全程属于内部作业。改善方案：更换特殊导向螺栓、开槽快拆螺丝，螺栓可直接滑入定位槽，仅需 1/3 圈旋转即可紧固；同时加装一体式多功能夹具，不同型号模具可直接对接夹具。改善效果：螺丝拆装、模具对位时间从 15 分钟压缩至 2 分钟，大部分预装工作转为外部作业，停机时间大幅减少。
2）模具搬运与起吊作业优化
改善前：设备停机后，先吊走旧模具，再吊运新模具，两次起吊全部在停机状态下完成，等待、吊运时间长。改善方案：优化作业顺序，设备尚未停机时，提前将新模具吊运至设备旁待命；设备停机后，仅执行旧模具吊出、新模具对位安装一步动作。改善效果：起吊相关作业拆分内外环节，停机内的吊运时间减少 60% 以上。
3）头脑风暴法优化作业细节
针对换模全流程的微小浪费，组织一线员工、技术员开展头脑风暴：遵循“不批评、多提案、自由发挥、借力完善” 原则，全员提出优化点子。比如工具摆放、动作顺序、沟通衔接、现场清理等细节问题，一线员工最有发言权，通过集思广益，挖掘大量低成本、高效果的改善点。
3、内外部作业整体优化要点
1.细化每一个作业步骤，记录精准耗时，针对耗时最长的环节优先改善；
2.工具、配件实行“就近存放”，在设备旁设置专用工具车、模具存放架；
3.换模前后的现场清理、废料收集、物料整理，全部规划为外部作业；
4.建立换模交接机制，班次之间做好模具、工具、状态交接，减少重复检查时间。
1.认清本质：SMED 快速换模不是单纯提升员工熟练度，而是一套流程标准化、作业重构、工具改良、现场优化的综合改善体系，核心是消除换模过程中的时间浪费。
2.区分核心：内外作业分离是 SMED 的灵魂，一切改善动作都围绕 “减少内部停机作业、转移作业至外部” 展开，这是所有企业落地的第一步。
3.摒弃旧思维：不要再用“加大批量” 掩盖换模效率低的问题。高库存会增加成本、阻碍改善，小批量、快换模才是现代制造企业适配多品种、小订单的发展方向。
4.落地路径：严格按照“现状记录→区分内外作业→内部转外部→优化动作与人员→消除调整环节→标准化持续改善” 六步法推进，搭配 PDCA 循环反复优化。
5.全员参与：SMED 不是管理人员单独的工作，一线操作员、维修工、班组长是改善的核心力量。现场员工最了解作业痛点，要鼓励全员提改善建议，做到人人参与改善、人人享受改善成果。
6.长期坚持：快速换模不是一次性改善项目，而是常态化的现场管理工作。完成首轮改善后，仍需持续复盘、不断优化，一步步向“分钟级换模、一键切换、无需调整” 的目标迈进。
对于制造企业而言，设备就是产能，停机就是损失。熟练运用 SMED 工具，持续缩短换模时间，既能提升设备综合效率、降低生产成本、提升产品利润，又能增强生产柔性，快速响应市场与客户需求，是企业夯实现场管理、实现精益升级的必经之路。
