Ключови изводи
Poka-yoke е японски термин, въведен от инженерa на Toyota Шигео Шинго, за всяко устройство, приспособление или процедура, които или правят грешка в процеса невъзможна, или я правят веднага очевидна. Той елиминира дефектите в източника, вместо да ги улавя при последваща инспекция, и е основен инструмент в Системата за производство на Toyota.
Poka-yoke (произнася се PO-ka yo-KAY) приблизително се превежда като „избягване (yokeru) на непреднамерени грешки (poka)“.
Американското дружество за качество (ASQ) го дефинира като „използването на всяко автоматично устройство или метод, който или прави невъзможно възникването на грешка, или прави грешката незабавно очевидна след като е възникнала.“ Шигео Шинго формализира техниката в Toyota през 1960-те, след като преработва монтажна стъпка, в която работниците постоянно забравяли да вмъкнат малка пружина.
Неговото решение било да се разположат пружините в държач преди монтажа, така че оставаща пружина доказвала, че стъпка е била пропусната.
Шинго внимателно разграничавал две понятия. Грешка е човешко или процесно приплъзване, неща като пропусната стъпка, погрешна част или неправилна ориентация. Дефект е това, което достига до клиента, когато грешката избяга от откриването. Poka-yoke е дисциплината да се хване грешката преди тя да се превърне в дефект, идеално чрез проектиране на процеса така че грешката изобщо да не може да се случи.
Защото повечето дефекти не са случайни. Те се съсредоточават около малък брой операции, склонни към грешки: част, която може да се постави в две ориентации, но работи само в една; спецификация на въртящ момент, която е точно до сходна; стъпка, която се пропуска при натиск на времето.
Само инспекцията хваща някои от тези случаи, но самата инспекция е податлива на грешки и добавя разходи. Poka-yoke прехвърля работата нагоре в дизайна на приспособлението, джига, сензора или инструкцията.
Финансовото обоснование е просто. Изследвания, обобщени от Института за промишлени и системни инженери, поставят разходите за лошо качество в производството в диапазона 5 до 35 процента от продажбите, със средно около 15 процента. Всичко, което предотвратява брака или преправянето на единица, отива директно в маржа и във фактора „Качество“ на OEE.
Шинго класифицира устройствата за предотвратяване на грешки в три метода на откриване. Всеки може да бъде реализиран в контролна форма (която физически спира процеса когато нещо е неправилно) или в предупредителна форма (която сигнализира на оператора и зависи от неговата реакция).
| Тип | Какво открива | Типичен механизъм | Пример от работната линия |
|---|---|---|---|
| Контактен метод | Физични свойства: форма, размер, цвят, позиция | Концеви ключове, асиметрични приспособления, конектори с ключова форма, проверка с машинно зрение за цвят или ориентиращ маркер | Позициониращ щифт, който позволява скоба да се постави само в правилната ориентация |
| Метод с фиксирана стойност (постоянен брой) | Дали изискваният брой действия е бил извършен | Броячи на части, китирани тави, инструменти с брояч на въртящ момент, проверка на тегло | Поднос за болтове с точно шест гнезда, празен когато операцията е завършена |
| Метод на последователни стъпки | Дали предписаните стъпки са направени в предписания ред | Логика в PLC, заключена по последователност; системи pick-to-light; софтуерни работни инструкции | Цифров работен ред, който няма да отключи стъпка четири, докато стъпка три не е потвърдена |
Класическият пример е SIM картата. Тя физически не може да влезе в телефона по грешен начин, защото един ъгъл е скосен. На линията контактният метод се проявява като позициониращи щифтове, асиметрични приспособления, инструменти, които няма да се затворят върху част извън спецификация, и все по-често като проверки с машинно зрение, които маркират липсваща компонента или неправилен цвят преди следващата станция да приеме изделието.
Използвайте това, когато операцията трябва да се извърши n пъти. Китираните тави, броячите на части и броячите на въртящ момент всички налагат броя. Прост пример: опаковъчна клетка, която няма да продължи, докато шест етикета не бъдат обелени от диспенсъра. По-напреднал пример: гайкоозавивач, който изисква четири коректни измервания на въртящ момент върху фланец и заключва цикъла, ако са само три.
Грешките в последователността са чести, когато процедурата включва много малки стъпки, които изглеждат подобни. Системите pick-to-light и последователно заключени цифрови работни инструкции са модерните motion-step poka-yoke. Те са особено мощни при смени на продукти, lockout/tagout и сложни асембли, където редът е важен и пропуснатата стъпка може да не бъде видима чак по-късно.
Това е най-важният дизайнерски избор и този, който инженерите най-често сгрешават. Отговорът почти винаги е: предпочитайте контрол пред предупреждение, когато разходът на дефекта го оправдава.
| Контролно poka-yoke | Предупредителнo poka-yoke | |
|---|---|---|
| Какво прави | Физически предотвратява продължаването на процеса докато грешката не бъде коригирана | Уведомява оператора чрез светлина, зумер или съобщение; операторът решава какво да направи |
| Най-подходящо за | Критични за безопасността, скъпи дефекти, дефекти невидими при по-късна инспекция | Грешки с ниска стойност, ергономични подсказки, ситуации където спирането на линията е по-лошо от дефекта |
| Риск | Досадни спирания ако сензорът е ненадежден | Умора от сигналите: операторите игнорират алармите при натиск |
| Пример | Пресата няма да извърши цикъл освен ако и двата палмови бутона не са натиснати | Andon лампа когато измерване на въртящ момент започва да се доближава до граничната стойност |
Формулировката на ASQ е най-проста: контролните устройства са за случаи, в които на оператора не може да му се позволи да продължи; предупредителните устройства са за случаи, в които той трябва да знае, но все още може да прецени ситуацията.
Poka-yoke обикновено се обсъжда в раздел „качество“, но ефектите му се простират върху цялото пресмятане на OEE. Дефектите директно понижават фактора Качество. Преправките и браковете, които те създават, също изяждат Производителност, защото клетките изпълняват допълнителни цикли, които не произвеждат добри единици. И спиранията на линията, предизвикани от грешки, липсващи части, грешни вземания и запушвания, се регистрират в рамката на шестте големи загуби като дефекти и намалена скорост.
Добре проектирано poka-yoke също намалява непланирания престой, защото много микроспряния всъщност са малки събития за възстановяване от грешки: част заседава защото е заредена неправилно, оператор връща стъпка назад, сензор греши защото комплектът е къс. Предотвратете грешката при зареждането и микроспрянията изчезват.
Poka-yoke не е самостоятелна програма. То е слой от контрамерки, към който се обръщат други инструменти за подобрение:
Използвайте този кратък контролен списък, когато откриете повтарящ се дефект.
Механичното poka-yoke все още е златният стандарт на работното място. Но две неща са се променили.
Първо, машинното зрение вече е достатъчно евтино, за да бъде само по себе си poka-yoke. Камера и малък модел могат да проверят дали етикет е наличен, компонентът е с правилния цвят, конекторът е напълно седнал или шевът е непрекъснат, по-бързо от всяка човешка инспекция.
Второ, работният ред и инструкциите за оператора са софтуер. Това означава, че последователно заключени контролни списъци, контекстуални снимки и незабавна обратна връзка вече са възможни на всяка станция с телефон или таблет, не само на тези със специална електроника. Това е точно мястото, където модерните CMMS и платформи за умна фабрика срещат принципа poka-yoke.
Fabrico е обединена система OEE плюс CMMS, която се свързва директно с PLC на машините и използва компютърно зрение за улавяне на истинската причина за престоя, включително микроспряния, които операторите рядко регистрират. Това има значение за poka-yoke по три причини.
Искате ли да видите как изглеждат QR-задължаващият контролен списък и престоят, приписан от визията, на реална линия? Резервирайте демонстрация на Fabrico и разгледайте собствените си данни за дефекти с нашия екип.
Poka-yoke е разработено от Шигео Шинго, японски индустриален инженер и пионер в Системата за производство на Toyota, през 1960-те. Шинго въвежда термина като по‑позитивна замяна на по‑ранната си фраза baka-yoke („fool‑proofing“), преформулирайки техниката като защита срещу непреднамерени грешки, а не като глупост на оператора.
Шигео Шинго дефинира три метода за откриване: контактният метод (който открива физични свойства като форма, размер или цвят), методът с фиксирана стойност или постоянен брой (който предупреждава оператора когато изискваният брой действия не е бил завършен) и методът на последователни стъпки (който проверява че предписаните стъпки са извършени в предписания ред). Всеки може да бъде реализиран като контролно или предупредително устройство.
Контролно poka-yoke физически предотвратява продължаването на процеса когато е открита грешка, например преса, която няма да извърши цикъл без и двата палмови бутона. Предупредително poka-yoke сигнализира оператора със светлина, зумер или съобщение, но не спира процеса. Контролът е предпочитан при критични за безопасността или скъпи дефекти; предупреждението е подходящо когато спирането на линията е по‑голям проблем от самия дефект.
Poka-yoke директно повишава фактора Качество на OEE чрез предотвратяване на брак и преправяне, и косвено подобрява Производителност чрез елиминиране на микроспрянията и повторните пускания, които следват грешки. Тъй като разходите за лошо качество в производството средно са около 15 процента от продажбите, дори малко подобрение в процента дефекти благодарение на poka-yoke се отразява пряко на OEE и маржа.
Да. Mistake-proofing и error-proofing са английските термини за poka-yoke и се използват взаимозаменяемо от ASQ и повечето практици на lean. Всички три описват всяко устройство или метод, което прави грешката невъзможна или я прави веднага очевидна след като е възникнала.
Да. Софтуерът е особено чиста реализация на метода на последователни стъпки. Цифрови работни инструкции, които отключват следващата стъпка само след като предишната е потвърдена, QR-задължаващи контролни списъци, свързани с конкретен актив, и PLC интерлокове, които блокират цикъл докато условията не са изпълнени, са всички софтуерни poka-yoke решения. Системи за виждане, които маркират липсващи или грешни компоненти в реално време, са софтуерно управлявана реализация на контактния метод.
Вход
Блог
