Conclusiones clave
Poka-yoke es un término japonés, acuñado por el ingeniero de Toyota Shigeo Shingo, para cualquier dispositivo, soporte o procedimiento que hace imposible un error en el proceso o lo hace inmediatamente obvio. Elimina los defectos en la fuente en lugar de detectarlos en inspecciones posteriores, y es una herramienta central del Sistema de Producción de Toyota.
Poka-yoke (pronunciado PO-ka yo-KAY) se traduce aproximadamente como evitar (yokeru) errores inadvertidos (poka) .
La American Society for Quality lo define como "el uso de cualquier dispositivo o método automático que hace imposible que ocurra un error o que hace el error inmediatamente obvio una vez que ha ocurrido." Shigeo Shingo formalizó la técnica dentro de Toyota en la década de 1960
después de rediseñar un paso de ensamblaje donde los trabajadores seguían olvidando insertar un pequeño resorte. Su solución fue disponer los resortes en un soporte temporal antes del montaje, de modo que un resorte sobrante demostraba que se había omitido un paso.
Shingo fue cuidadoso al separar dos ideas. Un error es un desliz humano o del proceso, cosas como un paso omitido, una pieza equivocada o una orientaci ón incorrecta. Un defecto es lo que llega al cliente cuando un error escapa a la detección.
Poka-yoke es la disciplina de capturar el error antes de que se convierta en defecto, idealmente diseñando el proceso para que el error no pueda ocurrir en absoluto.
Porque la mayoría de los defectos no son aleatorios. Se agrupan alrededor de un pequeño número de operaciones propensas a errores: una pieza que puede encajar en dos orientaciones pero solo funciona en una, una especificación de torque que está junto a otra similar, un paso que se omite bajo presión de tiempo.
La inspección por sí sola detecta algunos de estos, pero la inspección también es propensa a errores y añade costo. Poka-yoke desplaza el trabajo hacia arriba en la cadena, hacia el diseño del soporte, plantilla, sensor o instrucción.
El caso financiero es sencillo. Investigaciones resumidas por el Institute of Industrial and Systems Engineers sitúan el costo de la mala calidad en manufactura entre 5 y 35 por ciento de las ventas, con un promedio de aproximadamente 15 por ciento. Cualquier cosa que evite que una unidad sea desechada o retrabajada va directamente al margen y al factor Calidad del OEE.
Shingo clasificó los dispositivos a prueba de errores en tres métodos de detección. Cada uno puede desplegarse en forma de control (que detiene físicamente el proceso cuando algo está mal) o en forma de aviso (que señala al operador y depende de su respuesta).
| Tipo | Qué detecta | Mecanismo típico | Ejemplo en el taller |
|---|---|---|---|
| Método de contacto | Propiedades físicas: forma, tamaño, color, posición | Interruptores de límite, fijaciones asimétricas, conectores con llave, verificación por visión en color o fiduciales | Un pasador de localización que solo permite que un soporte se coloque en la orientación correcta |
| Método de valor fijo (número constante) | Si se realizó o no un número requerido de acciones | Contadores de piezas, bandejas preensambladas, atornilladores con contador de pares, control por peso | Una bandeja de pernos con exactamente seis cavidades, vacía cuando la operación está completa |
| Método de paso de movimiento (secuencia) | Si los pasos prescritos se realizaron en el orden prescrito | Lógica PLC bloqueada por secuencia, pick-to-light con cortina de luz, instrucciones de trabajo por software | Una orden de trabajo digital que no desbloquea el paso cuatro hasta que se confirma el paso tres |
El ejemplo clásico es la tarjeta SIM. Físicamente no puede entrar en el teléfono al revés, porque una esquina está biselada.
En la línea, el método de contacto aparece como pasadores de localización, fijaciones asimétricas, herramientas que no se cierran sobre una pieza fuera de especificación y, cada vez más, como verificaciones por visión artificial que señalan un componente faltante o un color equivocado antes de que la siguiente estación acepte la unidad.
Usa esto cuando una operación debe ocurrir n veces. Las bandejas kitted, los contadores de piezas y los contadores de torque hacen cumplir el conteo. Un ejemplo simple: una celda de envasado que no avanzará hasta que se hayan despegado seis etiquetas del dispensador. Un ejemplo más avanzado: un atornillador que requiere cuatro eventos de torque correctos en una brida y bloquea el ciclo si solo recibe tres.
Los errores de secuencia son comunes cuando un procedimiento tiene muchos pasos pequeños que se parecen. Los sistemas pick-to-light y las instrucciones de trabajo digitales bloqueadas por secuencia son el poka-yoke de paso de movimiento moderno. Son particularmente potentes para los cambios de modelo, los procedimientos de bloqueo/etiquetado (lockout/tagout) y el ensamblaje complejo, donde el orden importa y un paso omitido puede no ser visible hasta mucho después.
Esta es la elección de diseño más importante y la que los ingenieros con más frecuencia se equivocan. La respuesta casi siempre es: prefiere control sobre aviso siempre que el costo del defecto lo justifique.
| Poka-yoke de control | Poka-yoke de aviso | |
|---|---|---|
| Qué hace | Impide físicamente que el proceso continúe hasta que se corrija el error | Alerta al operador mediante luz, zumbador o mensaje; el operador decide qué hacer |
| Mejor para | Defectos críticos para la seguridad, de alto costo, defectos invisibles a inspecciones posteriores | Errores de bajo costo, indicaciones ergonómicas, situaciones donde detener la línea es peor que el defecto |
| Riesgo | Paradas molestas si el sensor es poco confiable | Fatiga de alarmas: los operadores ignoran las señales bajo presión |
| Ejemplo | La prensa no funciona a menos que se mantengan presionados ambos botones de palma | Luz Andon cuando una lectura de torque se desplaza hacia el límite de la especificación |
El planteamiento de ASQ es el más simple: los dispositivos de control son para cuando no se le puede permitir al operador que continúe; los dispositivos de aviso son para cuando necesita saber pero todavía puede juzgar la situación.
Poka-yoke suele discutirse bajo calidad, pero sus efectos se extienden a todo el cálculo del OEE . Los defectos reducen directamente el factor Calidad . El retrabajo y el desperdicio que generan también afectan al Rendimiento , porque las celdas hacen ciclos adicionales que no producen unidades buenas.
Y las paradas de línea provocadas por errores, piezas faltantes, recogidas incorrectas, atascos, se registran en el marco de las seis grandes pérdidas como defectos y reducción de velocidad.
Un poka-yoke bien diseñado también reduce el tiempo de inactividad no planificado, porque muchas microparadas son en realidad diminutos eventos de recuperación de errores: una pieza se atasca porque se cargó al revés, un operador invierte un paso, un sensor falla porque falta una pieza en el kit. Asegura el cargado y la microparada desaparece.
Poka-yoke no es un programa independiente. Es la capa de contramedidas a la que convocan otras herramientas de mejora:
Usa esta lista de verificación corta cuando encuentres un defecto recurrente.
El poka-yoke mecánico sigue siendo el estándar de oro en la estación de trabajo. Pero dos cosas han cambiado.
Primero, la visión artificial ahora es lo suficientemente económica como para ser un poka-yoke por sí misma. Una cámara y un pequeño modelo pueden verificar que una etiqueta está presente, que un componente tiene el color correcto, que un conector está completamente asentado o que un cordón de soldadura es continuo, más rápido que cualquier inspección humana.
Segundo, la orden de trabajo y las instrucciones del operario son software. Eso significa que ahora son posibles listas de verificación bloqueadas por secuencia, fotos contextuales y retroalimentación inmediata en cualquier estación con un teléfono o tableta, no solo en las que tienen electrónica personalizada. Aquí es exactamente donde las plataformas modernas de CMMS y de fábrica inteligente se encuentran con el principio poka-yoke.
Fabrico es un sistema unificado de OEE más CMMS que se conecta directamente a los PLC de las máquinas y utiliza visión por computadora para capturar la verdadera causa del tiempo de inactividad, incluyendo las microparadas que los operarios rara vez registran. Eso importa para el poka-yoke por tres razones.
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Poka-yoke fue desarrollado por Shigeo Shingo, un ingeniero industrial japonés y pionero del Sistema de Producción de Toyota, en la década de 1960. Shingo introdujo el término como un reemplazo más positivo de su frase anterior baka-yoke ("a prueba de tontos"), replanteando la técnica como protección contra errores inadvertidos en lugar de estupidez del operario.
Shigeo Shingo definió tres métodos de detección: el método de contacto (que detecta propiedades físicas como forma, tamaño o color), el método de valor fijo o número constante (que alerta al operario cuando no se ha completado un número requerido de acciones)
y el método de paso de movimiento o secuencia (que verifica que los pasos prescritos se realizaron en el orden prescrito). Cada uno puede implementarse como dispositivo de control o dispositivo de aviso.
Un poka-yoke de control impide físicamente que el proceso continúe cuando se detecta un error, por ejemplo una prensa que no funcionará sin que se mantengan presionados ambos botones de palma. Un poka-yoke de aviso señala al operario con una luz, zumbador o mensaje pero no detiene el proceso.
El control se prefiere para defectos críticos de seguridad o costosos; el aviso es apropiado cuando detener la línea es más perturbador que el propio defecto.
Poka-yoke eleva directamente el factor de Calidad del OEE al prevenir desperdicio y retrabajo, e indirectamente mejora el Rendimiento al eliminar las microparadas y los repeticiones que siguen a los errores. Dado que el costo de la mala calidad en manufactura promedia alrededor del 15 por ciento de las ventas, incluso una pequeña mejora en la tasa de defectos por poka-yoke fluye directamente al OEE y al margen.
Sí. Mistake-proofing y error-proofing son los términos en inglés para poka-yoke y se usan indistintamente por ASQ y la mayoría de los practicantes lean. Los tres describen cualquier dispositivo o método que haga imposible un error o que lo haga inmediatamente obvio una vez que ha ocurrido.
Sí. El software es una implementación particularmente limpia del método de paso de movimiento (secuencia). Instrucciones de trabajo digitales que desbloquean el siguiente paso solo después de confirmar el anterior, listas de verificación con QR obligatorias vinculadas a un activo específico y enclavamientos PLC que bloquean un ciclo hasta que se cumplen las condiciones son todos dispositivos poka-yoke a nivel de software. Las comprobaciones por sistemas de visión que detectan componentes faltantes o equivocados en tiempo real son implementaciones impulsadas por software del método de contacto.
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