作者|精益忠言

来源|精益实战联盟

全文总计3180字，需阅读8分钟，以下为正文：

01

挑战品质零缺陷

众所周知，品质保证手段中除了产品设计、工程设计之外，作业精度与装配过程检验的保障也是必不可少的。而作业失误将导致缺陷、产品不良甚至安全事故，这是制造管理中最为头痛也是必须彻底解决的一大课题。

Crosby博士提出的“零缺陷”理念正是在这种背景中应运而生的

但作业零失误与品质零缺陷究竟如何具体地实现？Crosby博士并没有给出具体的方法，人类探索了多年也没能取得突破，直到作业防错法Poka Yoke的崛起才从理念及方法上带来了新的曙光。

在日本豐田汽車公司服务的新乡重夫（SHINGEO SHINGO）通过长期研究，建立了一套新的防错模式POKA-YOKE，其基本原理为：用一套设备或方法使作业者在作业时直接可以明显发现缺陷或使操作失误后不产生缺陷，作业人员通过POKA-YOKE完成自我检查，失误将明白易見。

防错法的本质就是将上述“检验”过程中的“人“用“装置”替代从而实现“去人化”，而丰田的自働化则是这种装置的成功实践。

02自働化并非自動化

解除对人的技能依赖

在丰田佐吉研究织布机以前，织布是用双手和一只脚共同操作，才能完成一纬线的编织，劳动强度高、技能要求高、且效率低下。丰田佐吉看到母亲每天劳作，想寻找改变。

丰田佐吉的自动化织布机，经过了四次迭代，最终将人从繁重、枯燥的劳动中解放出来。

自働化为何必须加人字旁

自动换梭、自动运行，是机器取代人的操作，减轻了人的劳动强度。生产效率的提升是机器速度提高带来的，体现出了专业技术人员的价值，但操作者的价值并未提高。这叫“自動化Automation”。

关键之处是织布机出现异常是会自动停机并报警，是让机器具备了人的判断与识错能力，从而让操作者不再是机器的保姆，减少了操作者不创造价值的动作，提高了操作者的价值创造率（多机台作业），专业技术人员和操作者的价值都得到了体现。因此丰田佐吉特意创造了个新字，叫“自働化JIDOKA”。

不能将自働化单纯理解为保证品质，更全面的理解是保证品质的同时，提高人的作业效率。而且异常不只是造成品质问题，还会造成安全、设备运行、成本提高等等各种问题。因此发现异常就停止才是核心！

03丰田汽车的自働化

大野耐一的实践

战后日本从欧美进口了很多自动化设备。尽管是自动化机械，实际上在每台机床边还需配备一名工人看管，当发生故障时，再去叫修理人员来修理。

大野耐一认为这种事真是愚蠢到极点，买来了自动机械，一点好处没发挥出来，于是就开始考虑如何做到不靠人监视也行呢？他想到了丰田创始人丰田佐吉的发明。

能不能给设备赋予类似人的“智能”，给它装上判断设备运行状态是否正常的装置，使之在出现上述情况时自动停车，从而提高劳动效率又减少不合格品。自働化思想的诞生和发展，就是在上述大背景下产生的。

于是大野在“自働化”时代中提出了自己的“自働化”的概念：让机器也有人的智慧——当机器生产出了不合格的产品时，就会“自动”停下来。机器本身当然做不到这一点，能做到这一点的还是人——机器的设计人员。

04装置自働化

JIDOKA的两大内涵

少人化（非省人化）：机器自己判断良品或不良品，逢异常时，即不良品顷发生，机器就自动停止生产。不需要作业员在旁监视，一个作业员可以照顾许多台设备，所以需要的作业员很少。

零不良：机器既然会因不良品质产生，即自动停止运作生产，当然可以达到零不良的要求。例如，如果气缸盖上必须打开的孔未打开则停转的装置、不拧到规定的力矩值则停 转的拧紧机、模具上未正确放置工件则停转的装置等，我们在车间随处可见这种根据机械设备或产品的特性，不借助人力而自己判断是否停转的自动机械。

JIDOKA的特征：

人字边表示有人的判断力与反馈能力 当机器在生产时，作业员可以离开 当异常状况发生时，机器会自动停止 利用警示灯来通知与报警

05产线自働化

传统产线品质管理普遍存在的问题：

  • 品质异常无法及时发现

  • 异常数据无法记录统计

  • 无法快速响应以便在工序内解决品质问题

  • 虽然产线设置了专职品质检查QC人员，其他的作业人员没有责任执行品质判定，更不可以自行停止产线。

丰田Andon 安东系统正是解决之道

“发生异常时，机械停转”这种思考方法也可应用到生产线上，那就是被称作“另 一种自働化”，即生产线上的自働化。

这时的“自”指工人自身的“自”，如果认为自己正在进行的作业“这样不行”或“不良”，那么，让工人自己停止传送带的运转。用极端的语言来描述，就是每个工人都手持生产线的停线开关，如果感到稍有一点异常，则立即停线。

就是要实现当生产线发生异常时，可以通过系统的设计立即发现异常，并以可视化的手段及时反馈至相应的管理者，以便做出迅即的处理，从而实现“立即暂停制度”，以即时解决质量问题而不是下线返修，达到持续高品质的生产产品。

Andon系统正是丰田“自働化”理念的具体运用，也是一种推广和延伸

06新乡重夫的防错设计Poka Yoke

对于作业失误造成缺陷的三类检验方法

在《零质量控制》一书中，新乡重夫总结了三种类型的检验Inspection：

Judgement Inspection 判断型检验 此类检验在大规模生产时代是非常流行的，那个时候不管是通用汽车还是福特汽车都是采用粗犷的生产方式，有缺陷品直接在线尾进行挑选。纯粹的事后评判，检验结果不反馈到过程，对过程改进无益
Information Inspection 反馈型检验 包括自检--自己完成工作后随即100%检查；后工序检--后工序对前工序的工作内容进行100%检验。发现缺陷时候马上将结果作反馈，随即进行纠正。虽然也是事后控制，但检验结果反馈到了过程，促进了过程的改善
Source Inspection 源头型检验 缺陷产生前，对导致缺陷产生的条件进行检查并随即作纠正，从而从源头上避免缺陷的产生。最顶级的检验类型

这三种检验类型直接孕育了防错 Poka-Yoke。防错的本质就是将上述“检验”过程中的“人“用“装置”替代从而实现“去人化”。这就是“技防”的深刻内涵，也是新乡重夫思考防错技术的本质。

07防错原理

防错方法的类别

基于防错效果的防错

控制型（Control）：异常出现时随即采取行动 (如停线), 可防止缺陷产生或至少防止缺陷流出； 警示型（Warning）：异常出现时发出警示，提示相应人员采取行动。 明显控制型防错更可靠，工业活动中两种防错经常结合使用

基于针对“差错”还是针对“缺陷”的防错

预防型（Preventive）：通过控制导致缺陷产生的条件，使缺陷品根本就不能被制造，这是预防。 探测型（Detective）：当不能做到预防缺陷的产生时，至少要在缺陷产生后尽快地发生缺陷并采取行动，这是探测防错

在产品设计或制造过程上考虑防错FMEA

产品设计防错DFMEA：在做产品设计时就考虑防错，以减少在被制造过程中以及使用过程中错误的发生，比如笔记本电源三脚插头的非对称设计。 过程设计防错PFMEA：在产品的制造过程中考虑防错，比如用传感器探测某种零件是否被装配

083大经典防错设计

新乡重夫在其《零缺陷控制》一书中，精辟地总结了三类防错设计方法特性确认法：

通过某种物理结构（如销子）或传感器（装置）直接识别产品特性、过程特性与标准的差异。

如USB插头单向插入设计，传感器探测零件的有无计数法确认零件数量、动作数量等与‘预设’是否一致来实现防错；

如装鸡蛋的托盘、定值扭力扳手，焊点计数防错都是用的计数法关联法，首先预设动作或顺序，如实际未按预设动作或顺序操作，则不能继续动作；

如设备上涉及安全的双按钮设计，必须两手同时操作设备才动作。又如油箱盖与车体连接，确保油箱盖不丢失；同时如果油箱盖忘记关闭，那么加油口小门就关不上，从而防止忘记盖上油箱盖。

09

共感 共悟

丰田TPS支柱之一的自働化虽然已有了近百年的历史，也必将在实现的具体手段上不断以高科技的创新面孔展现出来，但自働化的原则与深刻认知一直未变，今后还将继续引领人类不断创新前行。

丰田的自働化是挑战品质零缺陷的重要手段及成功实践，通过将设备装置赋予人的智慧，产生判断、反馈及决策的功能，将作业缺陷及品质瑕疵全部控制在本作业工序而不产生往下工序流动，这就是丰田倡导的“内在品质Build-In Quality”及“自完结工程”。

由于防错法Poka Yoke能够避免出现误操作，至少可以保证即使出现了误操作，也不会产生产品的不良或安全事故的伤害，因此它将防错提升到了新的高度与境界，也是人类在践行零缺陷的道路上迈出的最坚实的一步。

丰田是如何实现作业零失误与品质零缺陷的？如何成为全球汽车制造行业标杆的？

2021年1月6-8日 由蒋维豪老师主讲的

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