SMED là gì? 5 bước áp dụng thành công phương pháp SMED trong sản xuất

SMED – viết tắt của “Single Minute Exchange of Die” – là phương pháp hệ thống nhằm giảm thời gian thiết lập chuyển giao giữa các giai đoạn trong quy trình sản xuất. Phương pháp này được phát triển bởi Shigeo Shingo (kỹ sư công nghiệp và chuyên gia cố vấn Nhật Bản), được ứng dụng rộng rãi trong phạm vi sản xuất tinh gọn (lean manufacturing) và các sáng kiến cải tiến liên tục. 

Cơ chế cốt lõi của hệ thống SMED là đảm bảo các bước chuyển giao quy trình (VD: điều chỉnh máy, thay nguyên liệu đầu vào…) có thể diễn ra trong khi thiết bị vẫn đang vận hành mà không cần ngừng máy, từ đó đơn giản hóa và tối ưu các bước còn lại. Tên gọi “Single-Minute Exchange of Die” bắt nguồn từ mục tiêu giảm thời gian thay đổi xuống con số đơn lẻ (tức là dưới 10 phút). 

SMED đã trở thành một yếu tố quan trọng trong sản xuất tinh gọn nhờ vào việc gia tăng năng suất và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động mà nó mang lại. Trong bối cảnh ngành công nghiệp hiện nay đang phát triển không ngừng, SMED ngày càng trở nên quan trọng khi chúng ta tiến tới một kỷ nguyên tập trung vào dữ liệu.  

Việc áp dụng phương pháp SMED là điều thiết yếu đối với các tổ chức, kết hợp với công nghệ tiên tiến để nâng cao tính linh hoạt, khả năng phản ứng và sức cạnh tranh. Ở một số trường hợp, tích hợp SMED không chỉ là một lựa chọn, mà là một yêu cầu bắt buộc đối với những ai muốn vượt trội trong tương lai của ngành sản xuất. 

Ưu điểm & lợi ích khi áp dụng phương pháp SMED 

Giảm kích thước lô hàng và mức tồn kho 

SMED cho phép đội ngũ sản xuất làm việc với lô hàng nhỏ hơn vì thời gian và chi phí chuyển đổi đã được giảm bớt. Nhờ vậy, nhu cầu tích trữ tồn kho được giảm áp lực, giải phóng không gian và tài nguyên quý giá. Điều này cũng giúp giảm rủi ro hàng hóa lỗi thời khi lưu trữ trong kho quá lâu. 

Tăng tính linh hoạt trong sản xuất 

Với thời gian thiết lập ngắn hơn, hoạt động sản xuất trở nên nhanh nhẹn và linh hoạt. Doanh nghiệp có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các sản phẩm, biến thể hoặc kích thước lô hàng để đáp ứng nhu cầu khách hàng. Nhờ đó, khả năng phản ứng nhanh với nhu cầu thị trường thay đổi được cải thiện, đồng thời xử lý các đơn sản xuất nhỏ và thường xuyên hiệu quả hơn. 

Cải thiện OEE (hiệu suất thiết bị tổng thể) 

SMED có tác động tích cực đến OEE (Overall Equipment Effectiveness) – một chỉ số quan trọng trong sản xuất. Khi thời gian thiết lập giảm, thời gian máy móc nhàn rỗi và ngưng hoạt động sẽ ít hơn, tăng khả năng hoạt động và hiệu suất sử dụng thiết bị, từ đó cải thiện OEE và hiệu quả sản xuất chung.

Giảm chi phí sản xuất 

Những cải thiện về năng suất, giảm tồn kho, nâng cao chất lượng và rút ngắn thời gian chuyển đổi sẽ giảm chi phí sản xuất. Cụ thể, SMED giúp giảm chi phí sản xuất bằng cách tăng số chu kỳ sản xuất nhờ rút ngắn thời gian thiết lập, qua đó tối ưu hóa sản lượng mà không cần sử dụng thêm nguồn lực. Đồng thời, phương pháp này còn giúp giảm nhu cầu về thiết bị bổ sung hoặc máy móc dư thừa cho từng biến thể sản phẩm, mang lại hiệu quả tiết kiệm chi phí đáng kể cho doanh nghiệp. 

Tăng khả năng đáp ứng nhu cầu khách hàng 

Trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt, tối ưu thời gian sản xuất là yếu tố sống còn để duy trì mối quan hệ tốt với khách hàng. SMED giúp đội ngũ của bạn thích ứng linh hoạt, chuyển đổi giữa các sản phẩm với thời gian ngừng máy tối thiểu để đáp ứng nhu cầu khách hàng kịp thời. 

Quy trình 5 bước áp dụng hệ thống SMED cơ bản 

Bước 1: Xác định phạm vi hạng mục thí điểm 

Trước khi triển khai Lean SMED (Single Minute Exchange of Dies), cần cân nhắc kỹ phạm vi thử nghiệm thí điểm trong quy trình chung. Bạn có thể chọn một phân đoạn có thời gian chuyển đổi nhanh nhất – đây là yếu tố quan trọng nhưng không phải là yếu tố duy nhất cần ưu tiên. 

Một số điều kiện quan trọng khác cần lưu ý khi chọn phạm vi thí điểm: 

• Dữ liệu về thời gian chuyển đổi cho thấy sự biến động lớn, phản ánh nhu cầu cải tiến. 
• Quy trình thí điểm cần dễ quản lý, dễ cải thiện nhưng phải đảm bảo tỷ lệ hoàn vốn (ROI) đủ hấp dẫn. 
• Nhân viên trong khu vực thí điểm được đề xuất phải tích cực tham gia và có động lực. 
• Các lần chuyển đổi diễn ra nhiều lần trong tuần giúp đội ngũ kiểm tra và cải tiến quy trình hiệu quả. 

Bước này rất quan trọng để đảm bảo tất cả nhân viên tham gia vào quá trình lựa chọn và thực hiện chuyển đổi đều ủng hộ việc triển khai SMED. 

Bước 2: Xác định các thao tác bên trong và bên ngoài 

Hệ thống SMED (Single-Minute Exchange of Dies) bao gồm hai thành phần chính: Thao tác nội bộ và thao tác ngoại vi. Sau khi xác định khu vực thí điểm, bạn cần phân loại rõ hạng mục này trực thuộc quá trình chuyển giao sản xuất, kèm theo tính chất công việc tương ứng và thời gian hoàn thành chúng. 

• Thao tác nội bộ: Những hành động hoặc quy trình bắt buộc phải thực hiện khi thiết bị đã dừng hoạt động. 
• Thao tác ngoại vi: Những hành động và quy trình có thể thực hiện song song bên ngoài, trong khi thiết bị vẫn đang vận hành, đảm bảo công cụ và vật tư cần thiết luôn sẵn sàng cho quá trình chuyển giao. 

Bước 3: Chuyển đổi các thao tác nội bộ thành ngoại vi 

Quy trình SMED tập trung vào việc chuyển đổi càng nhiều thao tác nội bộ thành trong thành bên ngoài càng tốt. Lưu ý rằng mỗi thao tác cần được phân tích để xem liệu có thể thực hiện chuyển đổi trong khi máy vẫn đang hoạt động hay không.

IIoT (Industrial Internet of Things) cũng là một công cụ giúp thu thập dữ liệu toàn doanh nghiệp về tài sản, quy trình và thủ tục, nhằm hỗ trợ quá trình chuyển đổi từ thao tác nội bộ thành ngoại vi, từ đó rút ngắn thời gian chuyển đổi tổng thể. 

Một số cách chuyển đổi thao tác: 

• Điều chỉnh trước khi chuyển đổi: Sử dụng đồ gá (jig) để thực hiện căn chỉnh và các điều chỉnh khác trước khi chuyển đổi. 
• Chuẩn bị trước: Đảm bảo các bộ phận sẵn sàng để tiết kiệm thời gian. 
• Thiết kế thiết bị di động: Sử dụng thiết bị có bánh xe để giảm thiểu tương tác và tăng tốc độ chuyển đổi. 
• Sửa đổi thiết bị: Điều chỉnh để có thể vệ sinh thiết bị an toàn trong khi máy vẫn hoạt động. 

Sau bước này, bạn sẽ có danh sách mới với số lượng thao tác bên trong ít hơn và nhiều thao tác bên ngoài hơn, có thể thực hiện trước hoặc sau chuyển đổi. 

Bước 4: Tinh giản và tối ưu hóa các thao tác nội bộ và ngoại vi còn lại 

Với các hoạt động thiết lập bên trong và bên ngoài còn lại, cần tập trung tinh chỉnh từng bước, bao gồm đơn giản hóa quy trình, loại bỏ các thao tác không cần thiết hoặc bổ sung công cụ mới để nâng cao hiệu quả. Luôn phân tích các hoạt động này để tìm ra cách tối ưu hóa hơn nữa và tiếp tục giảm thời gian chuyển đổi. 

5 khuyến nghị giúp triển khai hệ thống SMED hiệu quả 

Nếu muốn đảm bảo rằng việc triển khai SMED thành công và duy trì hiệu quả lâu dài, hãy áp dụng các biện pháp sau: 

1. Hướng dẫn và đào tạo nhân viên bài bản 

Nhân viên được tham gia xuyên suốt quá trình triển khai SMED, nhận thức rõ giá trị thông qua đào tạo sẽ giúp đem lại hiệu quả cao hơn từ công cụ sản xuất tinh gọn này.  

Doanh nghiệp nên khuyến khích nhân viên tham gia vào việc xác định các điểm cần cải tiến hoặc xây dựng quy trình mới, triển khai các chương trình hướng dẫn bài bản để tập thể hiểu rõ phương pháp SMED và có thể áp dụng hiệu quả trong công việc hàng ngày. 

2. Trực quan hóa và chuẩn hóa quy trình làm việc 

Bên cạnh các tiêu chuẩn công việc thông thường, hãy ứng dụng cả những công cụ trực quan để hướng dẫn nhân viên quy trình chuyển đổi đã được cải tiến.  

Những cách thức này có thể bao gồm nhãn dán mã màu, bảng bóng (shadow boards), hoặc vạch chỉ dẫn trên sàn, giúp tăng hiệu quả ứng dụng SMED. Các chỉ dẫn trực quan giúp nhân viên nhanh chóng nhận diện công cụ hoặc vật liệu, giảm thời gian tìm kiếm trong quá trình chuyển đổi. 

3. Tận dụng công nghệ hỗ trợ SMED 

Những công nghệ như IIoT (Industrial Internet of Things) và CMMS (Computerized Maintenance Management Systems) cũng giúp đẩy nhanh hiệu quả của SMED. 

Trong đó, thiết bị IIoT có thể ghi lại dữ liệu theo thời gian thực về hiệu suất máy móc và thời gian chuyển đổi, giúp đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu chính xác và cải thiện quy trình. Mặt khác, CMMS hỗ trợ theo dõi và lập lịch bảo trì, đảm bảo thiết bị luôn sẵn sàng cho các lần chuyển đổi. 

4. Giám sát và cải tiến liên tục các quy trình SMED 

SMED không phải là quy trình thực hiện một lần, mà là một hoạt động liên tục cần được duy trì và cải thiện theo thời gian. Một số hành động khuyến nghị là theo dõi thời gian chuyển đổi thường xuyên, làm việc cùng nhóm nhân công phụ trách để tìm ra các điểm yếu chưa tối ưu, và khuyến khích nhân viên đề xuất các cách cải tiến thêm. Đồng thời, những kết quả thành công cũng nên được chia sẻ và phổ biến để khích lệ tập thể cùng học hỏi và phát triển. 

5. Tích hợp SMED với các công cụ sản xuất tinh gọn khác 

Để tối ưu hóa hiệu quả SMED, hãy kết hợp nó với các công cụ sản xuất tinh gọn khác như 5S, Total Productive Maintenance (TPM) và Kaizen. 

• 5S giúp duy trì không gian làm việc gọn gàng, thuận tiện cho việc chuyển đổi nhanh hơn. 
• TPM tập trung vào việc giữ thiết bị trong tình trạng tốt nhất để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. 
• Kaizen thúc đẩy tư duy cải tiến liên tục bằng cách khuyến khích nhân viên thực hiện những thay đổi nhỏ nhưng hiệu quả để mang lại cải thiện lâu dài. 

Vai trò của SMED trong bảo trì sản xuất 

Nhiều người chỉ nghĩ đến SMED khi liên hệ về việc giảm thời gian chuyển giao quy trình thiết bị trong sản xuất, nhưng thực ra, các nguyên tắc của SMED cũng có thể được áp dụng cho các hoạt động bảo trì nhằm tối thiểu hóa thời gian ngừng hoạt động và cải thiện độ tin cậy của thiết bị. 

Nếu coi việc sửa chữa, bôi trơn và kiểm tra như một dạng thao tác chuyển giao, điều này đồng nghĩa SMED hoàn toàn có thể trở thành một tiêu chuẩn để tinh giản quy trình và giảm thời gian thiết bị không hoạt động. Trong trường hợp này, bạn sẽ tách biệt các nhiệm vụ bảo trì nội bộ và ngoại vi, ưu tiên chuyển đổi tính chất nội bộ thành ngoại vi, và cải tiến từng bước để tối đa hóa hiệu quả. 

Ngoài ra, SMED có thể bổ sung cho các chiến lược bảo trì dự đoán và bảo trì phòng ngừa. Bảo trì phòng ngừa bao gồm các nhiệm vụ được lên lịch để ngăn ngừa sự cố thiết bị, trong khi bảo trì dự đoán dựa vào phân tích dữ liệu để dự đoán và giải quyết các vấn đề trước khi phát sinh nên vấn đề khiến quy trình tạm dừng hoạt động, gây ra thời gian chết (downtime). 

Bằng cách tích hợp những phương pháp trên với SMED, các nhóm bảo trì có thể tinh gọn quy trình cần thiết, đảm bảo rằng thiết bị được bảo trì đúng cách và luôn sẵn sàng cho các lần chuyển giao. Quá trình kết hợp này có thể giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động, nâng cao độ tin cậy của thiết bị và thiết lập một môi trường sản xuất ổn định hơn.