La SMED (Single Minute Exchange of Die) è una tecnica utilizzata nel Lean System. Sviluppata da Shigeo Shingō all'interno del Toyota Production System si concentra sulla riduzione dei tempi di setup macchina, con l'obiettivo di migliorare il flusso produttivo.
Definizione e fasi del setup
Il setup, o attrezzaggio, è un processo che comprende un insieme di attività necessarie per preparare un impianto di produzione al suo utilizzo. Prevede la sostituzione e/o modifica di alcuni componenti e parametri che portano alla realizzazione di un prodotto diverso rispetto a quello che era in produzione.
Si distinguono due tipologie di attività di setup:
- Attività interne, IED (Inside Exchange of Die): attività che devono essere svolte necessariamente ad impianto fermo. Ad esempio, il cambio di un componente della macchina.
- Attività esterne, OED (Outside Exchange of Die): attività che possono essere svolte mentre l’impianto è in funzione. Ad esempio, la preparazione dei materiali necessari.
Le attività a loro volta sono distribuite in quattro categorie:
- Preparazione (P): preparazione di tutto ciò che deve essere cambiato e/o utilizzato durante il fermo macchina. Ad esempio componenti della macchina, utensili, materiali, documenti.
- Cambio (C): sostituzione di componenti utili alla produzione del lotto precedente con quelli utili alla produzione del nuovo lotto.
- Regolazioni (R): misurazione e settaggio dei parametri macchina. Ad esempio il centraggio, la regolazione della temperatura, la regolazione della pressione ecc.
- Test (T): test trial o aggiustamenti.
L’applicazione della tecnica SMED: fasi operative
L’obiettivo della tecnica SMED (Single Minute Exchange of Die) è ridurre al minimo i tempi di setup, convertendo il maggior numero possibile di attività interne in esterne, così da ottimizzare il flusso produttivo e aumentare l’efficienza operativa. Il metodo si sviluppa in sei fasi, ciascuna mirata a un’ottimizzazione progressiva del processo di attrezzaggio.
Fase 0 – Analisi del setup esistente
Il primo passo è raccogliere dati e informazioni sul setup attuale, ponendosi domande chiave:
- I processi che coinvolgono la macchina sono stati mappati?
- Quanti prodotti finiti diversi attraversano la macchina?
- La capacità della macchina soddisfa la domanda?
- Qual è il lead time obiettivo?
Per un'analisi più accurata, si registra un video del setup, suddividendo ogni operazione in dettaglio: chi la esegue, il tempo impiegato, la tipologia di attività (Preparazione - Cambio - Regolazione - Test, P-C-R-T) e gli strumenti necessari.
Fase 1 – Separazione delle attività interne ed esterne
Si procede distinguendo le attività che possono essere svolte con la macchina in funzione (OED – Outside Exchange of Die) da quelle che richiedono un fermo macchina (IED – Inside Exchange of Die), primo passo per ridurre i tempi improduttivi.
Fase 2 – Ottimizzazione delle attività esterne
Le attività OED vengono organizzate in modo più efficiente. Alcune vengono anticipate, come il prelievo del materiale per la produzione successiva; altre posticipate, come il trasporto dei prodotti finiti nel magazzino. L’obiettivo è eliminare qualsiasi attività inutile nel tempo di setup.
Fase 3 – Riduzione delle regolazioni e dei test
Si minimizza il tempo impiegato per regolazioni e test, standardizzando le variabili critiche con:
- dime e riscontri per un settaggio immediato,
- indicatori di posizione e schede di parametri macchina,
- pre-riscaldamento o pre-montaggio degli stampi.
L’obiettivo è ridurre il numero di prove necessarie e avviare la produzione con parametri già ottimizzati.
Fase 4 – Riduzione del tempo di cambio
Si interviene sulle attività di sostituzione componenti, riducendo al minimo il tempo di attrezzaggio. Tra le soluzioni più efficaci:
- sistemi di fissaggio rapido,
- standardizzazione delle viti per ridurre il numero di utensili necessari,
- sostituzione di chiavi e cacciaviti con avvitatori elettrici.
Fase 5 – Ottimizzazione delle attività esterne e mantenimento dei risultati
L’ultima fase mira a migliorare la gestione di materiali, strumenti e attrezzature, senza impattare sul tempo di fermo macchina. Per questo è utile porsi domande strategiche:
- Come organizzare al meglio strumenti e materiali?
- Come mantenerli in condizioni ottimali per un uso immediato?
Una volta completato il processo di ottimizzazione, è essenziale mantenere e consolidare i risultati. Per garantire la sostenibilità delle migliorie introdotte, è fondamentale creare standard operativi chiari, che definiscano:
- la sequenza esatta delle operazioni,
- chi le esegue, con quali strumenti e DPI,
- la durata prevista per ogni attività.
Infine, è cruciale monitorare le performance tramite KPI specifici sul tempo di setup. Strumenti di visual management possono rendere immediata la misurazione dei progressi e attivare tempestivamente azioni di problem solving in caso di deviazioni dagli obiettivi.
I vantaggi della tecnica SMED
- Gestione efficiente dei lotti e riduzione dei costi: grazie a cambi rapidi è possibile gestire lotti più piccoli. Si riducono così i costi delle scorte, gli scarti e il lead time, aumentando il livello di servizio al cliente. Inoltre, potendo soddisfare quei clienti che non sono disposti ad acquistare un lotto grande, si aprono nuovi mercati.
- Standardizzazione e ottimizzazione delle procedure: uno degli output di questa tecnica è la realizzazione di procedure standard che aiutano nel mantenere il tempo target e nel formare i nuovi operatori.
Puoi trovare casi pratici di applicazione della tecnica nelle nostre Case History!