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POKAYOKE基础和应用 防错技术在制造过程的质量保证 防错技术的实施考虑 防错技术事例 防止在制造过程中产生人为失误的技术 POKAYOKE的概念通过设置有效的措施来防止各种各样人为失误的方法被称之为POKAYOKE 亦称防错措施 通过采用这样的措施 使得人为失误即使发生也不会对结果产生不良影响 为什么人容易犯错误 原因1 技能的问题2 性格的问题3 生理条件4 感情起伏的影响 结果 做的时间忘了 做的方法忘了 做法错误 无视做的时间 即使没做也误认为做了 做法不到位 数字弄错 溜号 日常生活中人为失误的POKAYOKE 催叫起床的闹钟 防止睡过头 事先设定好起床时间 到时自动鸣响 洗澡水防止溢流 为防止洗澡水溢流造成浪费 在液面上安装水位控制器 水满马上就会知道 电磁炉的时间设定 时间设定好后 用适当时间进行处理 任何人都可以制做美味可口的食物 照相机快门 没有卷胶卷的话 快门就不能按下 防止重照 便携电子品的电池位置 标示正负极仍然会搞错方向 采用电池形状的电池槽 方向错误电池就不能放进去 叠箱的叠放次序 叠箱侧面绘出一个连续的绘画 当绘画能够合在一起 叠放就没有错误 踏入警报和遮断机 列车临近时 用警报提醒并用遮断机阻挡行人通过 防止行人踏入危险区域 AT 自动挡 汽车 如果不是在P档的话 汽车就不能启动 1 5制造过程中人为失误的POKAYOKE制造过程中发生各种各样的人为失误的结果是产生各种各样的不良 给后工序和顾客带来麻烦 其发生原因和结果如图 人为失误 做反不习惯疲劳 不清晰杂乱 误组装未加工缺件 事故 机械故障工作停滞 人的原因 环境 品质不良 安 全 生产性 原因不注意 结果异品混入 制造过程有各种各样的人为失误 从失误的模式看 有如下几种类型 1 记忆上的错误 漏做 次数错误 顺序错误 处理时间错误 例 产品有某处漏涂漆例 一个件上要加工六个孔却忘加工一个例 组装顺序错误例 热处理等需要固定时间的处理错误 禁止作业的实施例 没有切断电源就打开盖2 外部信息获取错误a 种类 数量的误认 选择错误 数量错误 例 部件选择错误 组件选择错误 操作按钮选择错误例 产品数量错误 出库品数量错误 b 状态的误判 认识错误 例 设备异常的认识发生错误 没有发现危险例 设备异常没有发现c 作业要求的误认 例 电线的接线错误例 二极管极性发生错误例 注油量发生错误例 旋钮操作方向和量发生错误 位置错误 方向错误 量的错误 保持错误d 动作错误 不正确的动作 不合适的保持动作 例 上螺丝时扭矩发生错误例 材料在错误位置放置的错误 设置翻板防止取出错误改善前取用部件容易发生错误改善后 翻板设置使用A部件时翻到B侧 使用B部件时 翻到A侧 1 6制造过程中防止人为失误的POKAYOKE事例 目标 记忆错误的防止类似部件放在邻接的箱子里 使用时存在取出错误 计数错误的防止目标部件有5个需要加工的孔 1 2个孔忘记加工的情况时常发生 应用计数器进行计数 全部孔都加工完成后才能把部件从设备上卸下来改善前 良品 不良品 一个孔一个定位地进行加工 很容易发生漏加工改善后 按钮开关 计数器夹具 夹具固定后 按开关 动作开始 孔加工数计数器计数 没有加工5次 部件不 能卸下 目标 改善前 种类误认的防止外形上稍微有点差异的同一形状的部件有3个SIZE 组装前使用的洗净筐是共通的 采用专用化的洗净筐可以防止不同SIZE的部件混入错误 任何SIZE的东西都能够放 入 部件搞混的话也不容易发现洗净用筐改善后任何人都能够看出部件放混了专用化洗净筐 目标 方向错误的防止电路板的盒子安装时 容易产生反方向组装的 错误 将卡爪和安装孔设计成非对称来防止错误安装改善前盒子卡爪卡爪改善后卡爪安装孔 目标 不正确作业导致偏差的防止 加工部件时装卡的偏差大 导致加工后的尺寸偏差也很大 需要设置谁都能够正确装卡的防错方法改善前即使部件装卡倾斜也不能被发现改善后部件装卡倾斜就会有空气漏出 不能正确装卡机械就不能动 1 7人的意识水平与失误的发生 为什么会在这时这个地方出现事故 与在复杂的道路上开车相比 在直平路上更容易发生事故 直平路上人的紧张感解除的原因 造成意识水平比较低 人的意识状态根据脑电波的测试 有以下5个水平的反应 2 1POKAYOKE在质量保证活动中的介入 制造过程的质量管理的重点是为保证设计的规格要求而对质量特性的偏差进行管理 使之具有充分的过程能力的活动 为此 需要进行以下3种活动 过程能力调查活动 工程管理活动4M1E POKAYOKE的设置 2 质量保证活动和POKAYOKE 2 2POKAYOKE在质量保证活动中的事例 以下是气压扳手在进行上螺丝的作业中的事例 为保证产品的机能 必须保证螺丝能够正确紧固 在长时间使用中要确保螺丝不松动 以下的活动就是运用POKAYOKE开展的质量保证活动 1 设计 评价阶段 考虑上螺丝的作业员加工零件 螺丝的大小 材质 上紧力等工学计算 考虑其使用环境条件 寿命等 品质上能够满足上螺丝的品质要求的可靠性试验确认 2 过程能力调查 调查过程中随时间的变化上螺丝的偏差 例如 为实现必要的扭矩 空气压力是否能够满足质量要求 必须通过评价来决定 而且 空气压力作为必要的管理项目在作业标准中记载 在作业中必须遵守 3 工程管理 为了对作业标准中指示的气压的管理项目进行管理 作业者要在作业时 中间时 终了时对气压是否正确进行确认 根据场合 需要对扭矩 气压等记录于管理图 对是否满足统计要求进行判断 计算 试制 质量稳定 不稳定因素 长期保持良好状态 4 POKAYOKE的设置 为了确实对气压进行管理 气压必须是时时能够进行是否在规格范围内的检查 一旦气压超出管理基准则警报器鸣响 制品设计 过程设计 2 3再发防止的POKAYOKE在质量管理中 不要让同样原因二度发生的做法必须要彻底重视 POKAYOKE的追加相对于要求作业员 作业时注意 要有效的多 不是依赖作业员注意 而是依赖工具 机械的措施 从而不管谁都能够正确作业 所以 要对作业中的人为失误进行分析 如果是人的失误 必须按照以下流程进行考虑POKAYOKE手段 工具装置设计 制造 人为失误发生 人为失误分析 再发防止的POKAYOKE 制品设计 过程设计 2 4未然防止的POKAYOKE比再发防止更进一步 在产品最初开始采取措施 使得不良不产生的活动叫做未然防止的POKAYOKE在制造过程中采用工具 装置 以此来保证产品最初就不出现不良的设计是非常重要的 为了防止不良的发生 要参考过去的失败事例 并应用诸如FMEA FTA等工具 对可能发生的不良进行分析 在产品的初级阶段开始针对不良进行事前对策 工具装置设计 制造 人为失误未然防止 预防的POKAYOKE 人为失误的事前分析 2 5人为失误的预测和POKAYOKE的工具 FMEA FMEA 故障模式潜在影响分析 是将设计的不完全或潜在的问题点显像化 并根据其重要度 发生频度和检出度的综合评估和解析其影响程度的一种手法 特别是针对对影响的致命度格外重视的场合 这个手法已经大规模在制造行业广泛用于机器设计和改善的活动中 具体包括以下内容 1 预测得到的故障模式2 影响的重大性3 发生频度 4 检知的难易度 5 最初能够检查出来的时刻6 检知方法 需要针对以上6个方面进行评价 对重要因素的影响进行评价 过程不良模式影响度分析表 记录被解析的过程名及顺序 过程的机能是什么简要记录 根据过去的经验和固有的技术 记录不良的模式 不良模式对产品的影响及可能对产品机能的限制等内容的填写 不良的原因列举 不良的发生频度 重要度 检知难易等危险优先度计算 针对重要度高的不良模式实施POKAYOKE FTA FTA 故障树解析 是针对可靠性及安全性上发生的问题的解析方法 它是用树状结构展示发生路线 发生原因 发生频率等的解析结果的一种方法 5why QA矩阵为保证相互关联过程作业的质量 有以下2个方法 a 基于 质量是在过程中作出来的 对担当过程的作业实施确认 担当作业者自己作业进行确实的确认以后 将产品送到后面过程 加工 前工程的确认和加工 加工和自工程确认 前工程的确认加工和自工程的确认 检查 b 检查的妥协性 对自己担当的产品确认以后 差不多是好的 就送到后过程 因为有不良流出后在工序就要进行第三者的检查 为了保证质量 不仅要进行一次确认 2次 3次的也有 品质保证的观点是 对于重要的质量特性 必须保证切实的确认 有没有漏检的 手段是否可靠 必须通过整体的检查能力确认 确保不良一次检出 没有漏检 矩阵就是后续为前序检查与自检 不良检出手段 目视全数确认 使用测量仪器抽样确认 POKAYOKE 测量仪器全数确认 将本过程和其他过程过去发生过的不良及潜在的不良列入矩阵表中 各个不良在过程中那个地方能够检出需要认真地确认 能够发生漏检或目视检查不能充分保证的场所需要采用POKAYOKE QA矩阵 3 POKAYOKE的考虑方法3 1针对制造的质量管理针对制造的质量管理的作用是使设计的质量特性在中心线周围的波动的偏差减少得以实现 但是 以下4M的原因会导致质量特性波动不向期待的方向发展 材料混有不良品加工和处理的偏差方法 制造质量的偏差 机械故障同时磨耗作业失误人 针对这些原因 从设计质量到外部制品 主要有以下对策 1 原因的根源消除2 原因的影响消除3 测量和处置4 诊断和调节 POKAYOKE 3 2POKAYOKE的考虑方法 第二个方法即使发生人为失误也不会出现不良 第三个方法不良品流出防止 第一个方法去除人为失误的原因 以下措施属于哪一种方法的POKAYOKE A B C 制造工程的质量管理对策和POKAYOKE的考虑方法 即使有防错装置 也要考虑人为因素 4 POKAYOKE的构建及例子 POKAYOKE的构建需要考虑以下4个方面的内容 1 去除发生人为失误的原因 2 即使发生人为失误也不会出现不良 3 通过POKAYOKE将不良品检出 防止流出4 POKAYOKE的预防管理 按照这个考虑 产品设计阶段就要对产品及部件的形状 构造下功夫 进行过程设计阶段要在产品及部件的组装顺序 流动方面下功夫 设备 工具设计阶段要考虑人为失误不发生的构造 在制造工厂展开尽可能不发生人为失误的过程是非常重要的 POKAYOKE的构建 4 1识别的POKAYOKE 部件形状的充分考虑 类似部件的形状和特性共同化 就会避免发生用错的问题 另外类似的部件还可以用非对称的方式设计 使其有明显的区别 能够很容易区分 颜色的区分 识别的充分考虑 相同种类的部件 传票等根据其目的采用不同的颜色 表示的水平是记号 文字等能够简单清楚地看明白 如电话号码0411 3690 包含了地区 电信局等内容 部件的编号 A03 5548 的数值应当包括产品名称 放置场所 位置等内容 部件 材料放置场所的充分考虑 类似部件 工具的放置场所的采用清晰明确的区分方法 可以防止混入的问题发生 例如 工具的识别标签的颜色和保管场所的标签颜色采用同一个颜色在确定的场所进行保管 管理状态一目了然 部件形状充分考虑事例 在家电中应用例 家庭充电器的电池插入位置 侧与 形状 不同 反方向不能将电池装入 目标 用不同颜色的标签防止品种错误 类似品的品种增加的原因 购入部件需要采取 品种错误防止 的措施改善前类似部件共有8种之多品种多的产品购入 发生混入不能发现改善后 识别标签的设计 采用不同产品颜色不同的方法A 茶色B 红色有识别标签的产品购入后 一目了然就可以区分不同的产品 在生产线一侧的仓库投入购进的产品的时候 由于形状类似 放错的问题发生改善前改善后产品捆包袋 目标 购入类似产品品种错误的防止 看板通行盒 同一颜色的目视管理 生产线的传送带 4 2运用警报装置的POKAYOKE 物体取出动作 在取出口放置光电管 不是正确的动作时 发出警报 部件放置到夹具时 在必须接触的地方安装接触器 当没有接触时能够立即发出警报 机械 设备的动作次数用计数器记录 当没有达到或超出指定的次数时会报警 加工和处理中间 洗净液的液面 机械的震动 热处理的温度 处理时间等用传感器进行检查 加工 处理条件异常时能够检出并报警 动作异常的检出 物的异常检出 工具中安装光电管 近接开关 传感器等 当通过决定位置的形状发生变化时的异常检出发出警报 加工中的刀具等刃具的位置用限度开关检查 异常时能够检出并报警 移动颈 筛子 光电管 近接开关等设置 不良检出并报警 改善后近接开关位置变更 装反时能够报警 进而工程的动作停止近接开关 目标 RHC压入部件装反的防止 金属RHC部件压入作业需要作业员目视位置是否正确 通过金属RHC的方向是否正常的自动判断 防止装反改善前 确认用的近接开关 相反方向时 近接开关一样确认通过 因此装反也不知道 罐内的胶使用完了后 后续胶的补充必须用10分钟内准备 生产线需要停10分钟胶的残量使用警报装置 补充时间能够提前知道改善前罐的盖子打开 用目视来确认改善后胶的重量在台秤上进行称量 达到设定以下的残余量时 警报鸣响 目标 胶剂剩余量的警报装置 用铆钉嵌合到来 垫片经常被忘记安装在铆合材料附近安装近接开关 防止人为失误改善前改善后用近接开关装置检查垫片是否漏装如果发生漏装 铆合机停止工作 用红灯告诉作业者有漏装 目标 铆合加工缺件的防止焊接工程中需要把下支撑及垫片与外壳安装到一起 4 3在工具上充分考虑POKAYOKE 用警报装置实施POKAYOKE 是在人为失误发生以后的不良结果用传感器检查出来的方式 与此相对的工具的POKAYOKE方式 能够在异品错误组装或装反时还没有成为不良时立即发现 制止人为失误 采用带有pin的工具 即使使用了错误的材料 部件 也不能组装 不会有不良品流到下工序 采用专门形状的工具 部件或材料装反就不能安装 部件或材料不充分装入工具就不能加工 加工不良不会发生 POKAYOKE PIN 目标 相异品种加工错误的防止 右侧部件用的工具 不管什么部件都能安 件右侧部 硬盘封盖焊接作业 右侧部件的安装工具左侧的部件也能安装上 容易发生错误焊接改善前 装上去件左侧部改善后如果部件相异 pin将部件挡住 浮在上面 不能进行焊接追加pin 压入部件如果装反立即就能发现改善前部件有时会装反改善后在工具上安装导套 在安装时如果装反立即就能够发现 目标 反向组装的防止 设备运行有偏差 材料在没有接触到决定长度的止铁时就进行切断 导致长度不良发生 确实接触的确认可以避免长度不良的发生改善前在没有接触止铁时进行切断造成长度不良改善后在止铁内安装传感器 材料经过确认后进行切断 目标 防止部件设置错误导致加工不良 4 4连动方式的POKAYOKE 连动方式的POKAYOKE是指在不合格的动作出现 可能会出现不良流出的情况下 下个动作不能进行的方法 包括以下3方面 不一致的部件取用的时候 不能取出 不良品检出的时候 不能向下工序流动 不良品检出的时候 下工序的动作不能进行 这个方法和警报装置方法相同 都是首先用传感器检出因为人为失误而产生的不一致的动作和不良品 然后 用信号传达给下工序 有相类似的部件时 可能会出现异品组装的问题 部件供给设备只有是正确的部件才能打开继电器 气动扳手才能工作改善前用目视确认组件是否正确不很可靠改善后正确部件时 在滑道通过 限位开关打在on位置上 可以使用扳 目标 防止异品组装 继电器 手禁固螺丝异品时不能通过滑道 开关关闭就不能使用扳手禁锢螺丝 根据A部的大小来判断是否需要装弹簧 组装错误有发生改善后部件设置在工具中时 光电管对A部进行判断只有在A部小时 盒盖才打开 弹簧可以取出 目标 改善前 防止部件忘记组装 有两种弹簧组装的方式 一种装弹簧 一种不装 检查部件的特征需要装弹簧时 盒子盖自动打开 有弹簧 无弹簧 4 5全数挑选方式的POKAYOKE 为了使不同的部件不能组装 根据部件的特征和形状在移动时自动地进行挑选 滑道筛的方式 异常品在滑动时落下 空气吹的方式 将重量异常的部件吹掉 磁铁的方式 将不含铁成分的部件除掉 部件重叠状态下 投入加工机就会使设备停止 用滑道筛在途中将重叠的部件检出改善前有重叠状态的部件存在会导致设备停止改善后重叠状态的部件出现的话 挡板就会自动将其分离通过 目标 防止部件重叠加工 目标 4 6POKAYOKE的组合应用 前面所介绍的都是应用5种POKAYOKE当中的一种 但仅仅单一使用一种是不能完全防止人为失误的 由于有复合人为失误存在 复合的POKAYOKE的利用是完全必要的 下面介绍2个复合POKAYOKE的典型例子 防止螺母欠品和螺母偏移等2种人为失误 图1 不良品检出时 生产线要停止有作业员将不良品取出后在继续运行 应用自动排除装置 生产线就不需要停止排除不良品了 图2 冲压工程和焊接工程连接的自动运行 这时 螺母欠品时 上焊头就会下到底 传感器就会检知 自动停止 警报 螺母偏移时 上焊头就会在半岛停止 自动停止 警报 圆台感知板沟槽加工POKAYOKE 圆台感知传感器 圆台加工沟槽感知板排除装置 用感知板检出不良品 沟槽忘加工 圆台忘加工 用传感器检出不良品后排除沟槽感知传感器 图2POKAYOKE POKAYOKE需要停下来 人不将不良品排除后 机器不能起动 具有自动排除装置 费用虽然高 但生产性好 5 POKAYOKE的标准化 POKAYOKE的标准化主要通过以下2方面考虑 针对质量保证单一角度 POKAYOKE装置的物体 性能 动作的设计应该统一化 另外 POKAYOKE的考虑方法 配置 方法的运用取决于POKAYOKE的稳定 POKAYOKE在现场使用时 要通过作业标准诸如程序 方法 手续等将责任 义务 权限等明确下来 达到正确运用的目的 统一化 如报警指示灯红色就代表错误 不能在其他装置中将红灯设为正确 方便管理 5 1为稳定应用POKAYOKE的标准化 5 1 1POKAYOKE标准化的着眼点 POKAYOKE标准化有以下几个层次 层次1 在现场由于人为失误 如记忆错误 种类 数量的误认 状态的误认 动作失误 造成部件用错或忘记 不良品混入 未加工 装反等不良的发生 针对这些不良进行原因调查采取POKAYOKE的方法进行对策 从而使人为失误不发生 层次2 POKAYOKE对策要充分进行在类似过程 类似部件中是否能够利用的调查 这样 对类似过程 类似部件综合地实施改善 层次3 对POKAYOKE的对策进行记录并保管 在新的过程 部件中采用 层次4 向其他车间 分厂进行推广 这其中 层次2 4是POKAYOKE标准化的具体行动 对质量保证来 讲 属于再发防止 未然防止的行动 举一反三 5 1 2POKAYOKE设计上的标准化在产品和工具设计的同时 POKAYOKE装置要同时设计 过去已经有的设计 正在使用的装置的一部分的设计变更 将其他过程在使用的技术重新组合设计以适应的产品更