Как сделать производство безошибочным с помощью Poka-yoke

Можно ли предотвратить ошибки до того, как они случились и привели к необратимым последствиям?

В природных системах, человеческом организме, существует немало примеров защиты:

• кашель — естественная реакция организма, которая предотвращающая попадание инородных тел в лёгкие;
• слезотечение — необходимая реакция на попадание инородного тела в глаз.

Найти примеры предотвращения ошибок можно и в быту. Многие современные изделия, которые мы используем каждый день, обладают свойствами, которые делают их удобными и безопасными:

• микроволновая печь или стиральная машина не включатся, пока дверца не закрыта;
• в раковине предусмотрено перепускное отверстие, которое не даст воде перелиться через край при забитом сливе;
• автоматические выключатели в домашней электросистеме предотвратят электрические перегрузки.

Крайне важно предотвращать ошибки в производстве. Здесь они могут привести к большим издержкам ввиду появления различных дефектов.

Чем чреваты ошибки на производстве и как их предотвратить

Чтобы конечный продукт обладал высоким качеством, все взаимосвязанные этапы процесса должны давать качество с первого раза. Если ошибка или дефект перейдут на следующий этап, возрастёт вероятность их появления в готовом продукте. Попадания дефектного продукта на последующие этапы процесса необходимо предотвратить. Поможет в этом Poka-yoke.

Poka-yoke также известен как «принцип нулевой ошибки». Иногда его называют «защитой от дурака». Это отсылка к первоначальному названию Baka-yoke, который впоследствии был смягчён.

Poka-yoke был разработан в рамках производственной системы Toyota промышленным инженером Сигэо Синго.

Идея Poka-yoke довольно проста. Нужно найти и устранить слабые места в производственной системе, из-за которых ошибка стала возможной. В рабочий процесс нужно заложить механизмы, выявляющие ошибки, предотвращающие их или обеспечивающие выполнение процесса только надлежащим образом. Иными словами, сделать возникновение ошибок практически невозможным.

Poka-yoke может быть либо механизмом предупреждения, оповещающим операторов о произошедшей ошибке, либо механизмом контроля, полностью останавливающим приводящий к ошибке процесс.

Как Poka-yoke соотносится с Lean и Six Sigma

Poka-yoke часто ассоциируют с бережливым производством (Lean) и Six Sigma — двумя известными производственными философиями, в которых приоритет отдаётся устранению потерь и повышению качества.

Lean фокусируется на оптимизации, ускорении процессов, устранении потерь, не добавляющих продукту ценности, и постоянном совершенствовании.

Six Sigma стремится к улучшению качества производственных процессов путём использования различных методологий, сокращению количества отклонений или помех и увеличению удовлетворённости и лояльности клиентов.

Poka-yoke дополняет обе концепции, предоставляя систематические методы для избежания ошибок.

Что нужно знать о шести принципах защиты от ошибок

Poka-yoke опирается на шесть принципов защиты от ошибок. Их понимание и применение поможет значительно сократить дефекты, повысить производительность и улучшить удовлетворённость клиентов.

1. Устранение. Фокусируется на полном исключении возможности ошибки или дефекта из процесса. Компонент или процесс перепроектируют таким образом, чтобы проблемная операция или деталь не требовались вовсе или, чтобы компонент можно было установить только одним — правильным способом. Это самый простой и часто самый эффективный подход к защите от ошибок, поскольку он напрямую решает и устраняет потенциальную проблему.
2. Замещение. Если устранение невозможно, подверженный ошибкам шаг, процесс или компонент можно заменить на более надёжную и менее склонную к ошибкам альтернативу. Например, чтобы снизить вероятность человеческой ошибки, тот или иной этап производства можно автоматизировать.
3. Профилактика. Призвана спроектировать процессы таким образом, чтобы исключить возможность ошибки. Этот принцип выходит за рамки устранения, встраивая защиту от ошибок непосредственно в сам процесс. Часто для этого применяют механический или цифровой контроль. Примером может служить система, требующая, чтобы до запуска машины были проведены и подтверждены все проверки безопасности, тем самым предотвращая начало работы в небезопасных условиях. Другой пример — конструктивные особенности деталей, допускающие только правильную сборку.
4. Упрощение. Делает правильное действие более простым, например, за счёт изменений в конструкции или чётких инструкций. Принцип основан на идее, что если правильный путь самый простой, то вероятность ошибок меньше. Пример упрощения — визуальные элементы управления, включающие использование цветового кодирования и маркировку деталей.
5. Обнаружение. Ошибки выявляются до того, как успеют перейти на следующий производственный процесс и приведут к дефектам. Принцип имеет решающее значение для процессов, где устранение, замена и упрощение применимы не в полной мере. Механизмы обнаружения (датчики, проверяющие наличие детали, сигналы тревоги, оповещающие об отклонениях) позволяют немедленно внести исправления, предотвратить перерастание незначительных ошибок в существенные дефекты и сбои.
6. Смягчение. Уменьшает влияние ошибки после её возникновения, минимизирует последствия. Этот принцип вступает в игру, когда стратегии предотвращения и обнаружения недостаточны для устранения ошибок. Пример смягчения — функция программного обеспечения, создающая резервные копии данных, позволяющая тем самым восстановить информацию в случае ошибки.

Какие методы Poka-yoke существуют

Основная цель Poka-yoke — обеспечить качество производственного процесса, снизить вероятность дефектов и повысить общую эффективность. Poka-yoke можно применять различными способами, от простых физических модификаций до сложных системных редизайнов.

Существует три основных типа методов защиты от ошибок: контактные методы, считывающие методы и методы последовательного движения. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Контактный метод — простое применение Poka-yoke, полагающееся на физические особенности компонента или механизма. Для предотвращения ошибок обращаются к форме, размеру, пространственной ориентации и другим физическим характеристикам, способным предотвратить неправильную сборку или эксплуатацию.

Например, деталь проектируют таким образом, чтобы она могла вписаться только в нужный блок и в необходимом положении. Это исключает ошибки при сборке. Метод особенно эффективен для ощутимых механических процессов, где к ошибкам может привести любое физическое несоответствие.

Считывающий метод или метод постоянных чисел — рекомендуются к применению, когда продукт состоит из фиксированного числа деталей или рабочий процесс делится на фиксированное количество операций.

Например, на одном из этапов сборки должно быть установлено пять винтов. Устанавливается система, которая считает количество деталей и уведомит оператора, если какие-либо из винтов не установлены.

Метод последовательного движения — позволяет определить, выполнена ли операция в заданный период времени или корректна ли последовательность операций.

Цифровая система контролирует совершаемые оператором действия и предупредит, если шаг пропущен или выполнен не в том порядке. Метод особенно полезен в сложных процессах сборки, где правильный порядок и выполнение шагов имеют решающее значение для обеспечения качества продукции.

Как реализовать Poka-yoke: шесть шагов

Внедрить Poka-yoke можно практически на любой стадии производственного процесса. Для этого можно следовать базовому шестишаговому алгоритму.

1. Определите проблему. Подумайте, в каких производственных процессах чаще всего возникают ошибки — этапы, на которых часто встречаются дефекты, задачи, которые часто требуют доработок и т.п. Понимание характера и частоты проблем имеет решающее значение для выстраивания стратегии Poka-yoke.
2. Найдите главную причину. После того как проблемные области определены, проанализируйте, почему происходят эти ошибки. Для выявления причинно-следственных связей можно использовать метод «Пять почему» или диаграмму Исикавы (диаграмму «рыбьей кости»).
3. Определитесь с методом Poka-yoke. Например, если проблема связана с неправильно установленными деталями, можно использовать контактный метод, перепроектировав детали так, чтобы они подходили друг другу только в правильной ориентации.
4. Внедрите и протестируйте Poka-yoke. Запустите «пилот» и понаблюдайте за решением в действии. При необходимости внесите коррективы. Нужна гарантия, что метод Poka-yoke легко интегрируется в существующий рабочий процесс, не создавая новых проблем.
5. Обучите персонал. Сотрудники должны понимать, как работать в обновлённых условиях. Объясните цель Poka-yoke, как она работает и какая роль в её поддержании отведена сотрудникам.
6. Измеряйте влияние Poka-yoke на частоту ошибок и эффективность. Данные бесценны для оценки эффективности решения и выявления потенциальных областей для дальнейшего улучшения.

Как получить от Poka-yoke максимальный эффект: четыре полезных совета по внедрению

Чтобы получить от Poka-yoke максимум эффекта, следуйте четырём советам.

1. Действуйте на опережение. Не ждите, пока возникнут ошибки. Важна профилактика. Ведь именно на неё и направлен в своей основе Poka-yoke. Регулярно анализируйте производственные процессы на предмет потенциальных ошибок, внедряйте методы Poka-yoke до того, как ошибки превратятся в дефекты.
2. Внедрите ключевые показатели эффективности (KPI). Эффективность методов Poka-yoke должна быть измеримой. Установите KPI, связанные с частотой ошибок, контролем качества и эффективностью процесса до и после внедрения Poka-yoke. Регулярно мониторьте их и анализируйте. Так вы сможете выявить области для дальнейшего улучшения.
3. Вовлекайте в Poka-yoke всю команду. Эффективность во многом зависит от людей, которые будут ежедневно работать с выбранными методами. Проведите комплексное обучение, чтобы сотрудники понимали, как работают системы, почему они важны и как их использовать эффективно.
4. Будьте креативны. Можно выйти за рамки традиционных методов и подумать над способами предотвратить ошибки творчески. Перепрофилировать существующие инструменты, использовать новые технологии, понаблюдать за процессами под другим углом. Творческий подход в Poka-yoke может привести к простым, но гениальным решениям.

Начните с реализации Poka-yoke в одной области или процессе. Как только будет заметен эффект, расширяйте применение на другие сферы.