防错防呆法技术介绍及应用

Mistake-proofingPoka-Yoke质量改进•稳定工艺过程（消除变差）•改进工艺过程（优化）基本理念Y=f(x1,x2,x3,...)唯物主义者相信世界的因果关系，结果Ｙ必定是由原因x1,x2,x3,...造成的•为了实现稳定Ｙ的目的，需要稳定所有的Ｘ•为了实现优化Ｙ的目的，需要改变某些ＸOutput(s)&Specs输出和规范People人员Material物料Machine机器Environment环境Method方法Measurement测量常用的分析方法来源典型问题对策人出错PokeYoke机故障,磨损,漂移TPM,SPC料批次之间不稳定来料检验，SPC，供应链法不是最优化的DOE，重新设计环干扰RobustDOE量不可靠GR&R基本策略人为错误与后果错误后果将柴油加入汽油箱撞红灯忘记拔掉电熨斗的插头将原件放进了复印机的进纸处并正面冲下or人为错误人为错误的种类1)忘记(不集中在问题上)2)理解错误(太快得出结论)3)辨认错误(看错…太远)4)工人未培训5)主观臆断(忽略规则)6)疏忽(精力分散，疲劳)7)太慢(太迟作出判断)8)缺乏标准(写的和看的)9)突发事件(机器不正常)1)过程太长2)过程错误3)设置错误4)装配线太长5)零件不对6)错误的工件7)操作错误8)调整、测量、尺寸错误9)机器维护中的错误10)初始准备或工具调节不对缺陷的原因关于人为错误错误原因原因类别所占比例忘记人77.8%对过程/作业不熟悉人缺乏工作经验人故意失误人疏忽人行动迟缓人缺乏适当的作业指导方法11.1%突发事件设备11.1%从上表可以看出，在错误的原因中，人占了绝大部分（77.8%），其次为作业方法和设备原因。人为错误所占的比重很大，这是很多质量学者和公司管理层很早就认识到的，长期以来，一直被各大公司沿用的防止人为错误的主要措施是“培训与惩罚”，即对操作员进行大量培训，管理人员每每劝戒操作员工作要更加认真和努力,确实通过培训,可以避免相当一部分人为错误，比如由于对过程/操作不熟悉，缺乏工作经验、缺乏适当的作业指导所道致的失误。但由于人为疏忽、忘记等所造成的失误却很难防止。经过长期以来的大量实践及质量学者研究发现：惩罚与教育相结合的防错方式并不怎么成功。传统的错误防止方式隨著技术的发展和客戶要求的提高，质量标准也越來越高，美國质量管理大师菲利浦．克勞士比提出了质量“零缺陷”的理论，很快成为最新的质量标准。很明显仅仅靠“培训和惩罚”的传统防错方法所取得的改善效果与新的质量标准相去甚远。为了适应新的质量标准，企业管理人員須杜绝失误，而要杜绝失误，須首先弄清楚产生失误的根本原因，然后針对原因采取对策。前面我們已讨论过，传统方法可以防止产生失误的人为原因中的一部分，而因为人为疏忽、忘記等原因所造成的失误无法靠培訓和惩罚來消除。日本丰田汽車公司的工程師SHIGEOSHINGO通过长期研究，建立了一套新的防錯模式——POKA-YOKE，其基本原理为：用一套設备或方法使操作员在操作时直接可以明显发现缺陷或使操作失误后不产生缺陷。操作员通过POKA-YOKE完成自我检查，失误会变得明白易見，同时，POKA-YOKE也保证了必须滿足其设定要求，操作才可完成。POKA-YOKE的观点（1）全检产品但不增加操作员负担。（2）必须满足poka-yoke规定操作要求，操作过程方可进行。（3）低成本。（4）实时发现错误，实时反馈。POKA-YOKE防错法具有以下特点两类防错模式的比较传统防错方式通过培训和惩罚解決了部分失误，而POKA-YOKE可以从根本上解決失误问题。思想的转变•操作员犯的错都是我们的错•应当采取措施防止错误的发生，而不是责怪操作员Poka-Yoke–含义yokeru归避poka疏忽错误从何处着手防错？产品设计流程设计技术预测检测使得不可能出错缺陷产品不会移到下一步将要出错时出错时立即.在出错之前当错误或缺陷已经发生时警告WARNING停机SHUTDOWN控制CONTROL防错技术归纳防错技术实例技术预测探测警示WARNING停机SHUTDOWN控制CONTROL技术预测探测警示WARNING停机SHUTDOWN控制CONTROL有的照相机在光线不足时会停止拍照无铅汽油的加油泵和孔都比加有铅汽油的小用量规来检测每个苹果的大小，合格的苹果送去市场卖，小苹果送去酿酒.烟雾报警器是房屋建筑物内常见的报警装置.很多汽车中装有报警系统，如果未带安全带，就会发出报警声.微波炉在门打开时不会启动防错技术实例说明解决方案的比较相关的错误预防能力方法触发结果10高控制自动强制9876停机543警告任意21提示依赖操作员0低消除类消除错误是最好的防错方法。因为其从设计角度即考虑到可能出现的操作错误并用防错方法进行预防,或者更改设计使的错误发生的机会为零。这是从源头防止错误和缺陷的方法，符合质量的经济性原则。•条件消除•自动化(去人化)•对称设计条件消除方法隔离特定的错误特性并将其移除。例如，如果某些无作用的孔使我们在装配时不知哪儿应该或不应该插入部品，我们可简单的将无用的孔塞住—消除错误的可能。extraholesCORRECT条件消除Example:当将部件B插入板A时放错。板A上多余的孔被移去，消除了部件B的错误安装。ABABINCORRECTchassisramnewshape–twogrooves新形状—双沟槽重新设计为对称重新设计为对称意味着修订或修改部件、工具或夹具的功能或外观，以使其相反面完全相同或接近完全相同。用这种方法，它们可相互替换，消除由不适当的方向或布置带来的错误。Example:轴的错误一端被装入底盘。防错后，轴的两端均有装E-环的沟槽，因此任何一端装入底盘都不会出现错误。E环总可以安装而决不会出现错误。Asymmetricalpartfrequentlyassembledimproperly不对称的部件经常装错compressedairstreamExampleA:由于空盒重量轻，从侧面用压缩空气可将其吹下传送带。自动化ExampleB:电脑自动检查拼写。rightsideupupsidedownnotch传送槽是部件滑、送、传或落到某些预定目的地(如下一作业点)的通道。由于各部件要通过传送槽，槽本身可用来“检查”路线上的部件，在部件到达下一操作点时检查或分检出错误。我们称此种槽为检测槽。Example:过程中部件可能上下颠倒。滑槽中安装的检查点可自动移开颠倒部件。检查点有切口使颠倒部件落入下方的转送盒中。方向正确的部件可自由通过。结果是送到下一位置的部件方向正确。自动化控制类方法•模板(利用形状)•定位栓(利用形状)•限位器•不对称(利用形状)•固定价值•顺序不同电压的插头有不同的插脚排列方式，防止插错。模板smallplate模板与定位栓例：在准备时对错位导致缺陷。定位销装在夹具中，与每个板钻在中心的两个孔对应，因而仅需将他们安置在夹具中，各种尺寸的板可以自动的对准。由于在准备阶段的对错位的操作错误就消除了。导向或基准杠是一象茎或销的坚实材料，定向或定位部件、工具或夹具，确保正确的安置。阻塞杠指的是阻滞、阻碍或防止部件、工具或夹具不正确的定位。这个销可以固定在部件本身，或在工具和夹具上。smallplate小板pinsjiglargeplatemediumplatereferenceholesinplate板上基准孔夹具小板中板大板销button纽扣buttonpositioningjig纽扣定位夹具sleevepositionfor1stbutton袖子第1个纽扣的位置needle针buttonpositioningjig纽扣定位夹具positionfor2ndbutton第2个纽扣的位置positionfor3rdbutton第3个纽扣的位置模板是代表对物体的精确拷贝的式样，用来确保精确的定位。模板经常用在检查过程中，用薄金属、塑料或纸制成。现有的夹具可改造成模板例扣子没有缝在正确的位置和距离。开发了定位夹具缝制纽扣，通过将袖口与安装在缝纫机上的夹具靠紧确定纽扣的位置。这样可以将袖口精确的定位所要求数目的纽扣，纽扣整洁的排成一排，间隔均匀。模板将标签贴在底盘的凹槽内模板改进前：凹槽和标签都是长方形。标签可能会贴反Recessinchassis底盘的凹槽Label标签ModelT6AC110V10W改进后：在标签和凹槽的一角做一个切口。就能完全防止错误发生。Recessinchassis底盘的凹槽Label标签ModelT6AC110V10Wbuzzerlimitswitch1limitswitch2switch1confirmsbeginningofdrilling开关1确定钻孔的开始switch2confirmsPenetration开关2确定已穿透限制开关/微动开关Example:孔的深度钻得不对。用两个限制开关固定在压杆上，在开关2触动之前开关1被松开则表示有错误发生。（说明孔未钻透）。蜂鸣器发声以警告操作者。限制开关或微动开关是一电器装置或仪器，在触头部分有一轻触点，能确认部品、工具或工装的存在、位置、尺寸、破损或使用程度（磨损）。也称为接近开关、光电开关和触动开关。蜂鸣器限制开关1限制开关2例在叉车速度控制挡中间焊上铁杆,限制速度,以防止安全事故。Off-centerpinpreventsincorrectinsertion重新设计为非对称重新设计为非对称意味着修订或修改部件、工具或夹具的功能或外观使相反面不再相同。用这种方法它们不再会错误的互换，消除由不适当的方向或布置带来的错误。Example:铭牌安装倒了。固定铭牌的小轴的中心被移离中心，使得它不能装倒。由于装倒产生的错误被消除了。咖啡壶固定价值改进前：煮咖啡前,每壶咖啡的水量都要测量,常常导致咖啡过淡或过浓。改进后：重新设计咖啡机以使每次从水瓶中加入的水的量都一样多固定价值改善前使用普通螺丝刀,经常导致不是太松就是太紧改善后使用有扭力控制的螺丝刀在次序非常重要以至于任何次序的改变或省略都将造成昂贵的错误时，顺序限制就十分有用了。要寻找具体的方法来限制顺序，使它仅能跟随预设的顺Example:测试磁带以错误的次序使用。新设计了“先进先出”架用来以正确的测试顺序分派磁带。当一盒磁带拿出使用时，另一盒磁带滑下。磁带使用过后，检验员将其放回盒架的顶端，以保证正确的次序。测试顺序的错误可以完全消除。序。顺序限制装置确保工人按预先确定的顺序工作。次序在折弯，包装，装配和检验时经常是关键因素。顺序限制这是哪一类?停机类为防止水溢出和浪费，自动水槽会在人走开时关闭。台式冲床为操作方便,按钮设在工作台面上,由于操作员拿动工件时的误碰,或者一手按开关一手在冲头附近操作,常发生冲头误动作事故,导致人员安全、零件及机器报废等损失.问题:所有误动作均为单手或单臂触碰动作按钮所致,设计一个双联串联式按钮,只有两个按钮同时按下,冲压机才会工作,这样一来完全防止了由于误操作所致的冲头误动作.属于预防式防错.解決方案:行程开关停止动作动作当未被压下时,开关断开,当被运动部件压下时,开关导通,接通控制电路.tomachinetensionboxspringstopperispulledawaystopper制动器/门制动器或门可确保某操作不被执行。门和制动器通常与限制开关和传感器共同使用，当特定条件符合时动作。门或制动器用来触发开关，使操作停止或开始。例如，绕线马达的线通过橡胶制动器上的孔到绕线机上；如果线的尺寸（厚度）有变化或粘上外来物质，制动器将压到限制开关，操作即可停止。Example:如果线束上有外来物质，或线束的形状或尺寸产生变化，送料装置上的制动器将卡在线束的相应位置上与线束一起运动。当制动器碰到机器中的限位开关时机器自动停止。limitswitchlimitswitch警告类•传感器•计数器•报警器•色标•标准化警报上厕所没洗手！类别检测裝置压力压敏开关、压力表等溫度溫度计、热电偶、溫控开关、热敏电阻等电流电流表、断路器、继电器等振动电动传感器循环计数器、