面向制造的防错设计

论文题目：防错设计应用

课程名称：学科前沿专题

姓名：秦晔

学号：201214024

专业：工业设计工程

所在学院：艺术设计学院 2013年 1 月 3 日

摘要：在产品开发中我们常常会抱着侥幸心理寄希望于装配过程的管控和操作人员的专业度来掩盖和纠正设计本身的问题,但残酷的事实告诉我们该发生的问题终究会发生。我们试想一个操作人员每天进行同样的装配工作上百次千次甚至上万次如果产品设计不能防止提前预防装配错误的发生那么就算是万分之一的概率操作人员稍微不留神错误就发生了。因此产品设计必须进行防错的设计提前预防装配过程中可能发生的错误。

Abstract: in the development of products we often hold fluky psychology in the hope of assembly process control and operator expertise to cover and correct design problem itself, but the brutal truth told us that the problem will happen. We imagine a operation personnel every day the same assembly work hundreds of thousands and even tens of thousands of times if product design does not prevent early prevention assembly errors included it even 1/10000 probability operator slightly inattention mistake happened. Therefore the product design must be carried out to prevent the wrong design to prevent the assembly may occur in the process of error.

关键词：防错法原则特点原理思路模式方法等级

一.防错法的提出：

研究表明，大部分的产品缺陷都是由于人为错误引起的，美国工程师Rook 通过对23000个有缺陷的部件进行统计后得出人约80％的缺陷都是由人为差错引起的。为了对人为差错进行控制，1961年，丰田公司的Shigeo Shingo(新江滋生)博士提山Boka Yoke(fool proofing)方法，即防呆、防傻的意思。后米由于考虑到对员工的尊重，改为Boka Yoke(Error proofing)，即为现在的防错法。他认为，100％的检验只是能够剔除废品，但不能提高产品合格率，而防错法的目的就是要提高产品的合格率而不是为了剔除废品。防错法对于防止产品缺陷，提高产品的合格率是有着极大作州的。目前，国外很多公司如摩托罗拉、通用、联信／霍尼威尔等，都在积极运用防错法。在Shigeo Shingo博士的帮助下，丰田汽车公司建立了自己的防错体系，在生产车间，平均每台设备上有12道防错装置。

二.防错法的特点：

防错法的突出优点就是成本低、见效快、方法简单。应用这种方法除了能够消除产品缺陷、提高产品一次合格率外，还有以下几点好处：

(1)提高人力资源利用率，可以让操作人员节省精力以去从事其他增值活动；

(2)减少装夹时间，从而减少加工时间以提高生产能力；

(3)提高管理效率：

(4)提高安全性；

(5)降低成本：

(6)减少对熟练工人的依赖；

(7)提高加工柔性；

(8)改善操作人员的工作态度；

(9)减少返工率，缩短交货期。

由于我国制造企业比较落后，自动化程度不高，设备精度和可靠性都较差，操作人员的素质也比较低，防错法的优点正好可以弥补这些不足，因此这种方法在我国是有很大的应用空间的。

三.防错的2个途径：

the Design 重新设计产品

–消除犯错误的条件

–重新进行对称或不对称设计

–改变材料

–改变组件的类型、特征或供应商

–零件仅具有唯一正确的装配位置

–常用的防错设计特征

–零件的防错设计特征越明显越好

–夸大零件的不相似处

–夸大零件的不对称性

–设计明显防错标识

the Process 制造过程

–改变或增添工具、工装

–改变加工步骤

–增加使用清单、模板或测量仪

–执行控制图表

四.防错的基本原则：

使作业的动作轻松：难于观察、难拿、难动等作业即变得难做，变得易疲劳而发生失误。区分颜色使得容易看，或放大标示，或加上把手使得容易拿，或使用搬运器具使动作轻松；

使作业不要技能与直觉：需要高度技能与直觉的作业，容易发生失误．考虑治具及工具，进行机械化，使新进人员或支持人员也能做不出错的作业；

使作业不会有危险：因不安全或不安定而会给人或产品带来危险时，加以改善使之不会有危险．设法装设无法马虎或无法勉强的装置；

使作业不依赖感官：依赖像眼睛、耳朵、感触等感官进行作业时，容易发生误。制作治具或使之机械化，减少用人的感官来判断的作业。如果一定要依赖感官的作业，譬如，当信号一红即同时有声音出现，设法使之能做二重三重的判断。

五.防错的五大基本思路：

1.排除：剔除会造成错误的要因，这是从源头防止失误和缺陷的方法，符合质量的经济性原则, 是防错法的发展方向；

2.替代：利用更确实的方法来代替，使过程不过多依赖于作业人员，从而降

低由于人为原因造成的失误(占失误的部分)。可以大大防低失误率，缺点在于投入过大，另外由于设备问题导致的失误无法防止；

3.容易/简化：使作业变得更容易、更合适、更独特，或共同性以减低失败。适合化、共同化、集中化、特殊、个别化，流程越简单、出现操作失误的概率越低，但简化并不能完全防止人为缺陷的产生；

4.异常检出：虽然已经有不良或错误现象，但在下一制程中，能将之检出，以减少或剔除其危害性；

5.缓和影响：作业失败的影响在其波及的过程中，用方法使其缓和或吸收。

六.防错十大原理：

断根原理、保险原理、自动原理、相符原理、顺序原理、隔离原理、复制原理、层别原理、警告原理、缓和原理。

1.断根原理：将会造成错误的原因从根本上排除掉，使绝不发生错误。——藉“排除”的方法来达成。

例：录音带上若录有重要的资料想永久保存时，则可将侧边防再录孔之一小块塑料片剥下，便能防止再录音。

2.保险原理：藉用二个以上的动作必需共同或依序执行才能完成工作，藉“共同”动作必须同时执行来完成。

例：开银行保险箱时，须以顾客之钥匙与银行之钥匙，同时插入钥匙孔，才能将保险箱打开。

例：操作冲床之工作，为预防操作人员不小心手被夹伤，所以设计一双手必须同时按操作钮下去，才能执行工作。

3.自动原理：以各种光学、电学、力学、机构学、化学等原理来限制某些动作的执行或不执行，以避免错误之发生。目前这些自动开关非常普遍，也是非常简易的“自动化”之应用。

以“浮力”的方式来控制，例如：抽水马桶之水箱内设有浮球，水升至某一高度时，浮球推动拉杆，切断水源。

以“重量”控制的方式来完成，例：电梯超载时，门关不上，电梯不能上下，警告钟也鸣起。

以“光线”控制的方式来完成，例：自动照相机，光线若不足时，则快门按