一、前言
近年全球化競爭與市場需求急遽變化，製造業只能配合客戶訂單轉變為短週期的生產模式，從而延伸出的彈性製造概念開始深植人心，對於「時間就是生產力」的製造商而言，縮短「必要卻沒生產力」的換模時間，就等於提高產量，再者當製造業已逐漸邁向「少量多樣」以市場為導向的生產模式，傳統企業用批量換取減少換模次數的生產模式，將使其庫存積壓及訂單準交問題更顯嚴重。
雖然換模這個動作本身沒有生產力，但卻是不可或缺的一環，若可導入快速換模，則可有效縮短機器換模設置、調整與時間，並進一步提升製程品質、減少庫存量、降低成本、延長模具壽命等諸多優點。尤其在短期交貨的生產趨勢下，如何縮短換模時間、同時確保操作安全，則成為企業競爭力的關鍵因素。
二、何謂快速換模
換模時間是指前一產品產出完畢後，從停機開始，到下一產品的第一件產出合格品之間所耗費時間總合，亦為更換種類產品而未產出的時間區段。
為了降低因換模所造成之等待時間的浪費，新鄉重夫（Shigeo Shingo）於1985 年提出了專對少量多樣、降低庫存、提高生產以因應市場需求的快速反映模式，則為快速換模（SMED）方法，其目的就是減少整備時間。
運用SMED的方式，對整個換模過程分解並解析其作業流程來進行優化，經過反覆優化及測試，最終使得更換模具時間大幅縮短，提升換模效率，因此SMED是一種快速有效率的作業方法。
而在導入SMED 法之前，先了解何謂內部作業及外部作業。
- 內部作業：在人員或機器停止生產之狀況下，才能做換模作業的動作，稱之為內部準備作業，例如：如拆卸模具、安裝模具、調整等時間。
- 外部作業：在人員或機器未停止生產之狀況下，而事前可做的做換模作業的動作，稱之為外部準備作業，例如：換模前的作業，包含準備物料、模具、使用工具等，而換模後的作業，包含收尾工作、換現場清理、模具入庫等。如下圖一所示。
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圖一：換模作業時間內外部作業說明
依上圖一再進行細部說明，於實際換模作業流程，可將換模時間拆為四部份組成：準備時間、換模作業時間、調整時間、整理時間；其中外部作業包含準備時間及整理時間，內部作業為換模作業時間及調整時間；如圖二所示。
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圖二：實際換模作業流程
為了縮短換模時間，於導入 SMED 快速換模時，可掌握三大基本要點：
- 將內部作業與外部作業做區分；
- 盡可能將內部作業轉移到外部作業；
- 改善降低內部作業與外部作業時間。
如圖三所示，為運用上述三大基本要點，則需要充分了解換模工作內容、順序及要點，因此要從頭到尾完整觀察現況的換模作業，記錄作業人員在換模時間內的實際工作情況，包含每個動作花費時間；有了這些基本資料，才能進行研討解析，尋求合理的作業方法，並找到得以改善的細節，以充分發揮換模作業效率；接著進行三大基本要點之作業方法及導入工作的細步說明。
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圖三：快速換模三大基本要點
三、快速換模導入說明
因快速換模是需以專案管理的團隊推動方式，進行作業優化，例如生產實際換線作業人員於操作及改善後的實際反饋、生技單位以治工具改善及硬體調整的技術支援、品質部門從生產品質良率進行檢核、勞動安全單位以生產及勞工安全做優先考量等，因此為將此專案順利進行，需結合各單位的專業能力，才能提高快速換模的導入成功率。
（一）成立專案小組及現況盤點
1. 成立換模改善小組
制定專案推動計畫與行程。培訓內部種子成員，協助專案推動，進行工作研究動作分析訓練，結合生產實務執行換模改善之應用。
小組成員由生產線課長、組長、技術員、備料員、倉管員、生管、品管、產品工程等相關人員組成，組長可由管理級幹部擔當，副組長由IE擔當。每週定期召開換模作業改善會議，檢討換模狀況，會議由組長主導，小組成員共同討論換模中發生的問題並提出改善對策。
２. 換模作業數據蒐集
從換模紀錄表，如表一所示（結合圖二做為觀念整合），量測並記錄作業時間，確保觀測時，進行換模作業人數和實際是相同的，並在觀測換模作業過程中，為前一產品產出完畢後，從停機開始，到下一產品的第一件產出合格品之間所需作業及時間。
依現況所評估的結果，做為目標設定之基礎；也可通過錄影方式，完整記錄活動的全部過程（建議不可中斷，以求歷程完整呈現），精確記錄在換模停機前後之工序內容如：模具種類、數量、標準、實際作業、人員移動及尋找等時間記錄，蒐集數據與檢視換模相關作業，並透過柏拉圖，如圖四所示，分析換模損失佔比較高的作業，做為首要改善的項目。
表一：換模記錄表
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圖四：柏拉圖
（二）改善作業
1. 內部作業轉移到外部作業
將上述現況盤點中的第2點換模作業數據蒐集的工作中，所觀測到的時間，進行內部與外部作業進行區分（如表一所示），再將整理、分類，計算各項目所佔的比例而按照大小順序排列。
將作業進行結構分類後，把換模作業以程序分析與方法研究，確定在停機前、後有哪些事情能提前做，從內部轉移到外部作業，這樣會較容易掌握需要改善重點，可以大幅縮短整體換模時間，獲得較高的改善成果。
2. 換模作業浪費分類
利用分組討論方式找出換模作業浪費，將原本一整體的換模問題，進行歸類，找出消除浪費的方法，另外，浪費並非使用一種方式或單一工具就可以全部檢出，而是必須結合不同的工具手法並將之建構成一套系統運作方能完備。
對內部的活動進行嚴格的檢查分析，以七大浪費架構為方法，識別改善的機會、小組成員集思廣益地討論創新改善的方法與構思（如表三所示）。
表三：換模作業浪費分析
3. 降低內部作業與外部作業時間
經過資料蒐集、記錄與分析實際換模時間並識別出問題與浪費後，從整體作業拆解模組項目，以準備浪費、更換浪費及調整浪費進行討論；並設定改善完成時間，如表四所示，訂定換模流程及推行細則等相關的文件資料，並將改善對策試運行到生產線中，並持續蒐集與記錄對策執行後的換模時間及其它問題點。
表四：換模作業浪費排除表
4. 成效追蹤與問題矯正
新方案導入生產線後，應對改善後的換模方法進行數據化的分析、檢討，驗證、確認改善效果，換言之，也就是重覆換模浪費分析、浪費排除及結合柏拉圖作整體性思考改善，而達到縮短換模時間的目標。
表五：持續優化盤點表
（三）標準建立
1. 作業標準化與防呆機制建立
新方案導入後，需建立完善管理流程、工具與表單標準化、確保物流與人在正確的時間配置到正確的位置，細化當前的標準化工作，並努力消除任何偏離標準的工作。並確保管理流程中，一旦錯誤發生，有相對應解決問題的流程，以確保根源應用防錯（poka-yoka）流程。
2. 持續改善與待解決問題盤點
不管任何專案的改善，降低人力成本、提高品質，增加產能創造利潤皆為其最終目標，進行持續改善。培訓的重要性以及培訓內容，是最重要的工作，故應對員工充分進行專業訓練，達到品質目標，依據生產現場幹部管理狀況，應用管理手法訓練與應用，如：5S、PSP、QC七手法、會議召開、報告技巧、現場教導、溝通協調、生產日報分析等。
3. 改善小組成果發表
將改善方案的思路、作法與改善成效藉由成果發表的方式，如表六所示；並水平展開至其它生產線，並制訂相關標準作業文件化，除維持作業之一致性外，並對流程實行監控，不間斷地研擬與彙報換模專案績效表現，以利持續改善。
表六：換模作業改善活動成果
四、結論
越來越多企業在導入智慧製造後，衍生出效益不彰的問題也逐漸浮現，原本導入智慧製造，就是期望增加生產效率、降低生產成本以及提高生產品質，以因應少量多樣生產型態，使得許多企業經營者開始省思，是否還有其他實際生產所遭遇的問題，不是智慧製造能解決的作業問題呢？
經筆者實際的輔導經驗，許多在智慧製造的導入，還是著重在品質即時檢測、生產異常預應管理及現況資訊的蒐集，而從生產的資訊蒐集進行分析後，往往得到的是生產單位因換模時間較長，造成生產品質及效率問題，若是換模的頻率越高，此問題就越嚴重。
因此導入高效率且安全的快速換模作業，可解決因換模而造成的品質及效率問題的方法之一；也借由此快速換模的導入說明，期望能讓企業或是生產主管，能有不同的思考角度，並進行廠內對於換模頻率、時間、品質上的盤查後，建立快速換模改善團隊，進而使其提高對訂單的應變能力。
【參考資料】
- 中國生產力中心編著出版，快速換模與防錯裝置指引手冊