防错基础知识

reference holes in plate 板上基准孔
pins
销 夹具
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。
small plate
小板
medium plate
防错基础知识
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Ｘ
常用的分析方法
中板
large plate
大板
模板
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
改进前： 凹槽和标签都是长方形。标签可能会贴反 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。
Recess in chassis
底盘的凹槽
Recess in chassis 底盘的凹槽
Model T6 AC 110V 10 W
Label 标签
Label 标签
INCORRECT
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。
A
B extra holes
CORRECT A
B
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。
• 固定价值
• 顺序
模板
不同电压的插头有不同的插脚排列方式，防止 插错。
模板与定位栓
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 。
jig small plate 小板
停机
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
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。
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。
问题:
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.
解決方案:
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.
POKA-YOKE的观点
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SHIGEO SHINGO 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。
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。
Off-center pin prevents incorrect insertion
Model T6 AC 110V 10 W
限制开关/微动开关
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。
buzzer 蜂鸣器 switch 1 confirms beginning of drilling 开关1确定钻孔的开始 switch 2 confirms Penetration 开关2确定已穿透
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。
upside down
right side up
notch
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)
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。 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。
POKA-YOKE防错法具有以下特点
（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。
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
警示 WARNING 控制 CONTROL 停机 SHUTDOWN
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. 微波炉在门打开时 不会启动
wenku.baidu.com
有的照相机在光线 不足时会停止拍照
解决方案的比较
相关的错误预防 能力
10 9 8 高
方法
控制
触发
自动
结果
强制
7 6
5 4 3 2 1 提示 依赖操作员 警告 任意
固定价值
咖啡壶
改进后： 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。 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
顺序限制
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
缺陷产品不会 移到下一步
在出错之前
当错误或缺陷已 经发生时
防错技术实例
技术 预测 探测
警示
WARNING
控制
CONTROL
停机
SHUTDOWN
防错技术实例说明
技术 预测
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. 无铅汽油的加油泵 和孔都比加有铅汽油 的小
探测
烟雾报警器是房屋 建筑物内常见的 报警装置.
ram
Asymmetrical part frequently assembled improperly 不对称的部件经常装错
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。
chassis
new shape – two grooves 新形状— 双沟槽
环
量
干扰
不可靠
Robust DOE
GR&R
人为错误与后果
错误 将柴油加入汽油箱 后果
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
关于人为错误
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 6) 疏忽 7) 太慢 (忽略规则) (精力分散，疲劳) (太迟作出判断) (写的和看的) (机器不正常)
自动化
Example A: 由于空盒重量轻，从侧面用压缩 空气可将其吹下传送带。
compressed air stream
Example B:
电脑自动检查拼写。
自动化
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。
button 纽扣
needle 针
button positioning jig 纽扣定位夹具
button positioning jig 纽扣定位夹具
sleeve position for 1st button position for 袖子第1个纽扣 2nd button 第2个纽扣 的位置 的位置 position for 3rd button 第3个纽扣 的位置
缺陷的原因
1) 2) 3) 4) 5) 6) 过程太长 过程错误 设置错误 装配线太长 零件不对 错误的工件
7)
8) 9)
操作错误
调整、测量、尺寸错误 机器维护中的错误
8) 缺乏标准 9) 突发事件
10) 初始准备或工具调节不对
错误原因
忘记
原因类别
人
所占比例
对过程/作业不熟悉
缺乏工作经验
人
人
77.8%
• 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
防错技术归纳
技术 预测
将要出错时
检测
出错时立即.
警告 WARNING 控制 CONTROL 停机 SHUTDOWN
使得不可能出错
People 人员 Material 物料 Machine 机器 Output(s) & Specs 输出和规范 Measurement 测量 Method 方法 Environment 环境
基本策略
来源 人 机 料 法 典型问题 出错 故障,磨损,漂移 批次之间不稳定 不是最优化的 对策 Poke Yoke TPM, SPC 来料检验，SPC， 供应链 DOE，重新设计
故意失误
疏忽 行动迟缓
人
人 人
缺乏适当的作业指导
突发事件
方法
设备
11.1% 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。
传统的错误防止方式
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。
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。
limit switch 1
限制开关1
limit switch 2
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。
行程开关
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.