Poka-yoke

Metodologia eliminowania defektów wynikających z pomyłek.

Wprowadzenie

Defekty wynikające z niedoskonałości procesu eliminuje się technikami Statystycznego Sterowania przez Jakość (ang. Statistical Process Contorol, SPC). Jednakże ta metodologia redukcji odchyleń w procesie, mająca za podstawę analizę wariancji, wsparta wysoką dyscypliną "uważnych" pracowników, pozwala na obniżenie poziomu defektów do 100-250 ppm (defektów na milion okazji wystąpienia defektu). Z drugiej strony SPC jest tania, ponieważ wymaga jedynie kontroli wyrywkowej, a nie 100%.

Defekty wynikają jednak także z innych przyczyn, niż niedoskonałość procesu. Wśród nich są błędy wynikające z pomyłek (błędów) popełnianych przez nieuwagę. Oczywistym sposobem redukcji tych błędów jest namawianie pracowników "do jeszcze większej uwagi". Ten sposób unikania pomyłek nazywa się w japońskim zarządzaniu baka-yoke (ang. fool-proof, fool-proofing).

Poka-yoke jest wynalazkiem Shigeo Shingo, inżyniera z Toyoty. Shingo założył, że popełnianie błędów leży w ludzkiej naturze, więc zamiast namawiać do "jeszcze większej uwagi", trzeba postąpić na odwrót: ułatwić uważanie, eliminować konieczność uważania itp.

W 1961 roku Shingo zaproponował pierwsze rozwiązanie eliminujące błędy (przy montażu pary guzików wyłącznika [1] w fabryce Yamada Electric). Nazwę poka-yoke (ang. error-proof, error-proofing) ustalił w 1963 roku, dla odróżnienia swojej metody od baka-yoke.

Założenia inżynierskie metody poka-yoke

Celem opracowań Shingo było znalezienie sposobu osiągnięcia ZERO DEFEKTÓW w warunkach przemysłowych, tzn. w sposób prosty i tani. Zdawał sobie przy tym sprawę, że nie da się zredukować poziomu defektów poniżej wspomnianych 100-250 ppm stosując kontrolę wyrywkową, że konieczna jest tu kontrola 100%. W jaki sposób urządzić kontrolę 100%, aby była zarazem prosta i tania?

Założenia przyjęte przez Shingo:

• w wypadku pomyłek metodologia SPC jest nieskuteczna,
• inspekcja przy poka-yoke powinna być:
  • autonomiczna, tzn. prowadzona przez samego wykonawcę operacji, bez interwencji z zewnątrz,
  • 100%,
  • tania.

Idea rozwiązania poka-yoke

Shigeo Shingo rozwiązał omawiane zagadnienie w sposób typowy dla myślenia inżynierskiego w Toyocie. Przeanalizował szczegółowo proces powstawania defektów od początku do końca, od źródła do skutku. Doszedł do wniosku, że pomyłka u producenta staje się defektem u użytkownika wówczas, gdy zostaje niezauważona. Trzeba zatem maksymalnie skrócić i przyspieszyć działanie sprzężenia zwrotnego, tzn. kolejno:

• jak najwcześniej i jak najprościej wykrywać defekt (inspekcja informacyjna, "po fakcie", typowa dla SPC),
• jak najwcześniej sygnalizować pomyłkę, zanim stanie się defektem (w ramach inspekcji informacyjnej wprowadza się samo-kontrolę "w górę biegu strumyka" czyli sprawdzenie materiału otrzymanego i operacji wcześniejszej),
• eliminować możliwość pomyłki (inspekcja u źródła, sprawdzenie warunków w jakich przebiega operacja w celu wyeliminowania możliwości pomyłki).

Rodzaje poka-yoke

Odpowiednio do powyższej idei rozwiązania, poka-yoke możemy podzielić na prewencyjną i detekcyjną (wykrywającą i ostrzegającą). Do tego trzeba dodać upraszczanie procesu i produktu (walka ze złożonością), które redukuje liczbę miejsc i okazji do pomyłki.

Z punktu widzenia funkcji jakości poka-yoke dzielimy na trzy metody:

Metoda kontaktu

wykrywa odstępstwo od założonego kształtu, wielkości, koloru i innych cech poprzez bezpośredni kontakt "detektora" (sensora) z przedmiotem sprawdzanym.

Metoda ustalonej wartości

wykrywa, czy został wykonany komplet operacji w sekwencji; np. licznik sprawdzający liczbę punktów spawania.

Metoda koniecznego kroku

wykrywa, czy została prawidłowo wykonana operacja nie należąca do sekwencji, np. klucz elektroniczny w fabryce tapicerki samochodowej Toyoty, "otwierający" jedyne właściwe drzwi z elementami mocującymi; małe naczynie [1] z pierwszego rozwiązania poka-yoke itp.

Idee uzupełniające

"Utrudnijmy działanie nieprawidłowe"

"Najlepsza walka z defektami to uczynić je nieprawdopodobnymi"

"Jeśli pomyłki są nie do uniknięcia, czy możemy sprawić, aby ich wpływ był nieistotny?"

Efekty

Najlepsze efekty najmniejszym kosztem uzyskuje się poprzez stosowanie mieszaniny SPC i poka-yoke. Poziom defektów można wówczas obniżyć do 3,4 ppm.

 c. d. n. 

----------------------

[1] Pomyłka montera guzików wyłącznika polegała na tym, że czasem zapominał on umieścić pod guzikiem sprężynę. Rozwiązanie poka-yoke polegało na tym, że podajnik, z którego korzystał monter podawał komplet dwóch guzików i dwóch sprężyn do małego naczynia (miseczki), aby operator od razu wiedział, czy do montażu zużył cały komplet.