朱謹

大陸汽車電子（連云港）有限公司 江蘇省連云港市 222006

1 引言

防錯（Poka-yoke）概念被認知，是從20世紀60年代日本工程師Shigeo Shingo 介紹豐田生產(chǎn)運行體系所闡述的。原意是“防呆”，指防止人為疏忽而造成的錯誤。[1]

隨著社會生產(chǎn)力以及制造工業(yè)的發(fā)展，原有的一些人工勞作的方式逐漸變?yōu)榱税胱詣踊踔寥詣踊?。產(chǎn)品生產(chǎn)中人的直接作用變小，所以防錯的概念也有了一些延伸和擴展。

在2016年發(fā)行的全球汽車質(zhì)量管理標(biāo)準--IATF16949中，防錯定義是“為防止制造不合格產(chǎn)品而進行的產(chǎn)品和制造過程的設(shè)計及開發(fā)”。若從這個概念理解，防錯涉及了影響到產(chǎn)品質(zhì)量的所有客觀因素，不僅是人員操作，還包括設(shè)備、模具、工裝、生產(chǎn)性原材料等實物因素。

防錯是精益生產(chǎn)的重要組成部分，防錯在生產(chǎn)中的本質(zhì)是一種通過追求自動化實現(xiàn)標(biāo)準化的方法。防錯運用是“以人為本”，是為了輔助人、方便人、保護人，不僅是為了達成生產(chǎn)目標(biāo)，還可以對安全、人機工程等起到重要的作用。

目前對防錯的研究主要集中講述在某方向或領(lǐng)域中如何實施具體的防錯技術(shù)，例如，用在夾具設(shè)計中。[2]但對防錯技術(shù)效用的評價，以及如何系統(tǒng)化的管理防錯使其良好的運行，這些方面研究的文獻不多。本文以汽車電子精益生產(chǎn)中防錯運用的成效，對其整理、總結(jié)，希望能對各同仁在防錯管理工作起到借鑒作用。

2 防錯計劃

防錯計劃是對防錯實施前的評估和規(guī)劃制定。防錯在生產(chǎn)中應(yīng)用，要有目的性，要與經(jīng)營或使用者目標(biāo)一致，以人為本，幫助生產(chǎn)達到零缺陷、零浪費、零事故的目標(biāo)。

“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，要做好防錯，就是要有 第一把事情做對的理念，拋棄“差不多”的馬虎、敷衍的思想，克服“不太可能發(fā)生”的麻痹思想、“到時再說”的惰性思想、以及盲目自信的自滿思想。

犯錯是因“識力不足”，要做好防錯，防錯的應(yīng)用要基于客觀實際，把盡可能涉及的因素考慮進來。防錯計劃制定者們必須對客戶要求、產(chǎn)品特征、設(shè)備工藝、生產(chǎn)流程、人員技能結(jié)構(gòu)等有所了解，對實際問題的弱點做對策，有的放矢。

防錯計劃的制定需要有經(jīng)驗的人或團隊一起制定，同時結(jié)合系統(tǒng)性文件記錄的對策和經(jīng)驗，識別需要防錯的風(fēng)險。常用的方法有頭腦風(fēng)暴和失效樹分析法（FTA，F(xiàn)ault Tree Analysis）。

頭腦風(fēng)暴對使用人員的技術(shù)知識門檻相對低一些，更容易實施。失效樹分析法更偏重于對產(chǎn)品和工藝非常了解的技術(shù)人員使用，需依據(jù)技術(shù)規(guī)范、工序步驟的順序和形成作用的因果邏關(guān)系進行邏輯分析，識別出具體風(fēng)險。失效樹分析法的優(yōu)點是針對性強，效率也相對快一些。

防錯計劃最終要體現(xiàn)在設(shè)備規(guī)格書和FMEA （Failure Mode and Effect Analysis。潛在失效模式和影響的分析）里，并傳遞到設(shè)備保全計劃和質(zhì)量控制計劃中。為設(shè)備裝置的實施、驗證做輸入準備。

防錯計劃后的實施和應(yīng)用，要讓經(jīng)營者體會到其價值所在，才能更好的支持其活動。防錯裝置追求經(jīng)濟性、可靠性、方便性、高效性的目標(biāo)，要避免畫蛇添足的過度防錯。

3 防錯技術(shù)的運用

為了實現(xiàn)防錯的要求，一些防錯技術(shù)也被廣泛研究和應(yīng)用。防錯的技術(shù)手段，基于防錯對象的物理特征，如材質(zhì)、顏色、形狀、重量、尺寸、等，并結(jié)合部件功能和應(yīng)用，采用機械、光學(xué)、電氣、力學(xué)、化學(xué)等技術(shù)手段識別區(qū)分、限定位置、規(guī)范順序等方法，確保準確、有效、快速地實現(xiàn)過程控制。常用的技術(shù)有仿形、增加特別標(biāo)識、形狀不對稱、防錯導(dǎo)向塊、顏色區(qū)分、傳感器、光纖等，稍復(fù)雜的配有微機、PLC進行自動化的邏輯判斷和執(zhí)行。[2]

防錯技術(shù)雖然多樣化，其運用主要是覆蓋兩個方向 ——前期預(yù)防發(fā)生、后續(xù)檢測圍堵，避免流出，簡稱“前防后堵”。

2.1 防錯技術(shù)運用思路

防錯思路以及主要內(nèi)容見表1。通過防錯思路選擇適當(dāng)?shù)姆厘e技術(shù)。

對此可以用滅火的案例作解釋說明。可以直接釜底抽薪，消除或移開燃燒物，這就是“消”的思路；也可用滅火毯或滅火器，是因為隔離空氣或降低燃燒物溫度小于燃點，通過改變?nèi)紵龡l件滅火，就是“變”的思路；把燃燒處周圍用阻燃設(shè)施圍堵起來，防止引燃其它物品而擴散災(zāi)情，這就是“圍”的思路。注意防火的預(yù)防標(biāo)識、火災(zāi)時的警報，都是“警”的思路。

2.2 防錯技術(shù)的效用最大化

精益生產(chǎn)重視價值的增值，減少浪費。防錯作為一項精益生產(chǎn)中的實用方法，在應(yīng)用中發(fā)揮的最大效用是體現(xiàn)其價值的關(guān)鍵指標(biāo)。效用最大化是指物盡其用，期望達到一石二鳥，甚至一石多鳥的作用。防錯技術(shù)在生產(chǎn)過程中的主要作用見表2。

一個防錯裝置若能依據(jù)目標(biāo)物本身特點設(shè)置，完全可以達到多個防錯作用?？梢詮囊韵聨讉€方面考慮。

（1）根據(jù)目標(biāo)物體部件之間的先后關(guān)系或物體本身主要功能特征來設(shè)計防錯，例如先后關(guān)系、局部與整體的關(guān)系。根據(jù)對象的先后關(guān)聯(lián)防錯模型，假如若A是B的前置條件或重要組成部分，探測出A，就相當(dāng)于探測出B。假設(shè)，某產(chǎn)品是由 A、B、C 三個部件組成 ，見圖1。部件A和 C 都安裝在B 上，且先安裝A 后安裝C 。若在安裝C的工序中安裝一個傳感器來探測安裝C的前提條件是否已具備，有①和② 兩個位置可選。若安裝在①處只能探測B件有無，不能探測前道工序A件是否被安裝。若裝在②處，結(jié)合A、B關(guān)系，實現(xiàn)A順序?qū)﹀e，B部件的有無進行探測。

圖1 防錯模型1

（2）根據(jù)對象的范圍（邊界）防錯，假如若A的尺寸、重量等某特性比B 范圍大。則可利用邊界或差異區(qū)域進行防錯。假如A、B 為兩種產(chǎn)品，均可以安裝到某軸C上，見圖2，但A是正確的部件，B 則不是。防錯傳感器可選擇的位置為③或④。④的位置明顯比③有優(yōu)勢，其既可以探測A 件有無，又可以區(qū)分A、B件的對錯。該方法也可區(qū)分相似產(chǎn)品的混裝、錯裝。

表1 防錯思路及主要內(nèi)容

表 2 防錯作用及主要內(nèi)容

圖2 防錯模型2

（3）把并聯(lián)關(guān)系或各自獨立的關(guān)系，變?yōu)榇?lián)關(guān)系，起到多重防錯或多重保護的作用。假設(shè)A和B 有關(guān)系，C和B也有關(guān)系，但A和C各自獨立，變成A和C同時存在才可以發(fā)生B。表示為A B ， C B 但A≠C ，變成A+C B。如廂式電梯，必須按下樓層指示健 ，同時電梯門要關(guān)閉后才可以升降。這種方法適用于安全性和防止工序遺漏上。

（4）把獨立或不相關(guān)的兩個動作，變?yōu)榛槠鹗嫉拈]環(huán)關(guān)系。表示為A B，變?yōu)锽 A 。這種方式更強調(diào)A、B的順序性。例如某電子芯片，只有被測試通過了才可以在芯片上刻印追溯碼，同時只有刻完追溯碼，才可能啟動下一個芯片的測試。不僅適用于安全性和防止工序遺漏上，同時一致性也可以用來信息追溯或計數(shù)。

（5）從防錯裝置減少錯誤損失或者風(fēng)險的程度而言，其優(yōu)先原則有兩條：

a） 防發(fā)生優(yōu)于防流出。選擇措施時，杜絕問題發(fā)生要優(yōu)于在問題發(fā)生后的檢查。

b） 阻止錯誤部件被使用優(yōu)于安裝后的自動警報，而自動警報又優(yōu)于目視檢查。

（6）防錯一定要基于對問題現(xiàn)場調(diào)查研究，廣泛聽取意見，特別是一線操作人員的反饋。好的防錯技術(shù)是“接地氣”的、實用的。

4 防錯裝置的驗證和維持

防錯裝置的驗證是測試其功能達到預(yù)期目標(biāo)。而維持是讓其防錯功能不衰退或失效。

因為防錯的效果受到加工、安裝尺寸、使用環(huán)境等多因素的影響。需要對防錯裝置的效果進行實際驗證。常用的方式有極限樣品、情景模擬、計數(shù)或計量型的統(tǒng)計分析、過程能力認證等。

這個過程要完成防錯清單，內(nèi)容包括防錯驗證方法和頻次，防錯檢表或檢查項目。防錯可以是獨立的專項檢查，也可以糅合至在日常設(shè)備點檢、定期設(shè)備維保，或者過程巡查等常規(guī)管理活動中。以維持防錯功能的正常運轉(zhuǎn)或正確使用。

5 防錯裝置的持續(xù)改善

防錯裝置后續(xù)的使用中，也不是一成不變的。由于前期防錯計劃不完全或使用條件的變化等，可能出現(xiàn)防錯范圍的不足、防錯效用低、過度防錯，或成為生產(chǎn)效率提升的瓶頸等狀態(tài)。改善是讓防錯裝置更完善、更實用于生產(chǎn)。所以，對于防錯裝置需要經(jīng)常做一些現(xiàn)場評估，根據(jù)期望目標(biāo)定義一些評價項目和標(biāo)準。例如，表3是對防錯裝置功能和風(fēng)險的評價項目，具體判斷方式，可用評分方式也可用是非的判斷。根據(jù)評估結(jié)果再決定是否對防錯裝置進行改善。

防錯的持續(xù)改善，需要與系統(tǒng)性文件管理相結(jié)合，其最后的改善措施要更新在相關(guān)的系統(tǒng)文件中。例如，改善點需要更新防錯清單、檢查表、FMEA、設(shè)備規(guī)格書等。系統(tǒng)性的文件管理保證了防錯技術(shù)的統(tǒng)一性、標(biāo)準化，也讓改善活動能夠持續(xù)，改善效果不斷完善。改善報告可以作為經(jīng)驗分享和教育資料的來源，為新的設(shè)備或工藝做好技術(shù)積累；為新的防錯計劃提供經(jīng)驗，預(yù)防問題再發(fā)；同時可以啟發(fā)員工創(chuàng)新、再教育的作用。

表 3 防錯項目評價表

圖3 防錯的PDCA循環(huán)

6 結(jié)語

為使防錯技術(shù)達到物盡其用的最大化效用，不能單獨依靠理論知識，防錯自身的運用需要系統(tǒng)性的管理，經(jīng)驗的積累。利用PDCA的思想，把防錯管理建立成計劃、實施、驗證、改善為一體的循環(huán)運行系統(tǒng)，如圖3所示。

大家不能僅把防錯簡單地認作技術(shù)手段，還應(yīng)把其當(dāng)作實現(xiàn)自動化和質(zhì)量管理的重要方法，輔助員工易于操作、提高效率的方法。同時，制定相應(yīng)的管理制度，對防錯改善提案和防錯措施落實和維護方面也制定相應(yīng)的獎懲措施，達到生產(chǎn)效益和員工滿意的雙贏結(jié)果。