前言
“防錯驗證”是通用汽車BIQS中一個重要管理要求,同時在IATF16949中也有相關要求。
但是,各企業在執行過程中,防錯裝置驗證的對象卻不是很清晰,導致管理上的無序和浪費。為此,我們特整理此文章,幫助大家梳理管理對象和管理方法。
IATF16949中對“防錯”的定義是:“3.1.14 防錯:為防止制造不合格產品而進行的產品和制造過程的設計和開發”。這個定義超出了Shigeo Shingo提出的Poka-Yoke針對的對象-人為失誤,是廣義的防錯。
在IATF16949中,也提到了防錯裝置(error-proofing devices)、防錯裝置的失效或模擬失效試驗(testing)、以及防錯裝置的備用或替代方法(back-up or alternate methods)。
通用汽車BIQS中“防錯驗證”,要求每個生產班次開始生產前要檢查(check)防錯裝置(error-proofing devices)的功能(function)。
在執行防錯驗證活動時,有人提出無法執行的疑問:
疑問1:如果每班生產前都要開展防錯驗證,那2-3個小時做防錯驗證,生產計劃達不成。
疑問2:試驗防錯裝置的失效或者檢查防錯裝置的功能,需要有挑戰件(Challenge parts),不同的失效模式都需要至少一個挑戰件,產品價值高、體積大,不可能實現。
要回答以上疑問,先要界定防錯裝置這個概念:
一、裝置(devices)
在IATF16949和GM BIQS要求中,還有兩個詞:“設備”(equipment)和“機器”(machine)。
其中表示“設備”用途的定語有:制造(manufacturing)、檢驗(inspection)、測量(measurement)、試驗(test)、評價(evaluation)。“機器”沒有定語,但在句子里的意思通常都指生產用的機器。
裝置(devices)、機器(machine)、設備(equipment)的區別,大致如下:
裝置(devices):小型設備,通常指小型電子設備,具備一定功能,但不具備獨立加工產品的功能。
機器(machine):加工產品用的大中型設備。
設備(equipment):一套加工或檢驗產品用的大型設備。
二、錯誤
人的操作錯誤:包括生產加工操作和檢查操作的錯誤,可預防、可探測
三、防錯裝置
針對人的操作錯誤,在不能使用機器或設備(后面由“設備”表達執行加工或檢查功能的機器或設備)完全替代人工操作的情況下,為預防或探測人的操作錯誤,由工藝人員基于特定產品針對人員提出的生產加工或檢查的特定要求,開發的具有特定防錯功能的專用裝置,例如由機械部分、電子部分和傳感器、聲光電元件等組成的防錯裝置。這里的防錯,是狹義的“防止人的錯誤”。
例如為了預防操作工取錯螺栓,設計一種與裝配產品信息關聯的自動送料裝置,讓操作工取料只有一種選擇,預防取錯螺栓。
或為了及時發現操作工取錯螺栓,設計一種與裝配產品信息關聯的探測裝置,當探測到操作工從錯誤料盒取料后,采用聲光電等形式提醒,或者關聯生產工具或流水線,使操作不能繼續進行以提醒操作工,探測操作工的錯誤操作并及時糾正。
這種防錯裝置并不能獨立加工產品,只是輔助操作員避免或及時發現人的錯誤。這種裝置也不同于購買的由專業廠家設計生產的機器和設備,其功能的穩定性和可靠性并未經過有效驗證,因此需要開班前驗證。
如果這樣定義防錯裝置,還要回答幾個問題:
問題1:專用的檢查設備或帶檢查功能的生產設備屬于防錯裝置么?
以上針對防錯驗證難以執行的兩個疑問其實都是針對具有檢查功能的設備。
專用的檢查設備屬于監視與測量設備;具有檢查功能的生產設備,其檢查功能部分屬于生產設備的探測功能,和加工功能一樣,是設備應有的功能,而這些功能都應有較低的失效率,特別是在良好的維護保養條件下。這兩類設備都應按設備進行管理,維護保養、校準檢定,不應屬于防錯裝置。
如果把專用的檢查設備或者具有檢查功能的加工設備定義為防錯裝置,按照某些顧客的特殊要求,要求每班生產前進行防錯驗證,顯然不合理。
因為采購設備替代人執行檢查功能,是因為機器比人的效率高、有效性好(穩定、可靠),通過TPM活動保證其功能正常,如果每班生產前都需要驗證其檢查功能是否正常,那我們先要回答這臺設備為什么這么不可靠?從這個邏輯上看,把專用的檢查設備或者具有檢查功能的加工設備定義為防錯裝置也是不合適的。
問題2:生產設備、檢驗設備也會犯錯,不做防錯驗證么?
生產設備、檢驗設備不是人,不會犯錯,只會失效。我們要做的是預防失效原因的發生、探測其失效模式和失效原因并及時糾正、制定糾正措施。
這些是TPM要達成的目的,具體哪些控制措施,特別是與功能對應的失效模式探測,應基于設備的失效數據和使用經驗,通過PFMEA、MFMEA方法識別并通過TPM執行。
問題3:防錯工裝屬于防錯裝置么?需要做防錯驗證么?
防錯工裝屬于工裝,只是具備防錯功能的工裝,做工裝的維護保養點檢確認就可以了,沒必要做防錯驗證。
例如,一個防止零件放反的工裝,防錯設計是有一個導向銷,每次開班前非要正確放置一次,錯誤放置一次么?顯然不必,只要確保工裝的物理狀態正常就可以了。
問題4:如果按以上防錯裝置的定義,那我們就沒什么防錯裝置,這正常么?
如果針對人的可能的錯誤采取了產品設計防錯、工裝設計防錯、工藝設計防錯,或者由機器替代人,特別是自動化程度較高的制造過程,沒有防錯裝置或防錯裝置數量較少是正常的,標準里強調的是防錯思維,并沒有要求一定要使用防錯裝置,典型的例子就是“黑燈”工廠里只有自動化設備,沒有防止人的錯誤的防錯裝置。
總結一下,防錯驗證的對象是防錯裝置,防錯裝置是輔助人工操作,防止人的錯誤而設計開發的專用裝置,可靠性不能保證,因此需要開班前驗證。
而檢查產品特性的專用設備或具有檢查產品特性功能的生產設備以及具有防錯功能的工裝,不是防錯驗證的對象。
為便于大家分類管理,特整理如下表格供大家參考:

