防错改善案例（未来及现有过程防错的应用及案例分析）

防错根据过程，可以为产品设计防错（Product Design Error-Proofing）、未来过程防错（Future Process Error-Proofing）、现有过程防错（Existing Process Error-Proofing）。

本篇这次主要介绍为大家介绍如何从未来过程及现有过程去识别、建立防错方案。

1未来过程防错（Future Process Error-Proofing）

A．未来过程的定义：

• 未来过程程是处于概念或规划阶段的过程

• 未来制造过程可以分为两大类：

– 一种新的工艺技术，

– 或者一种与现有过程相似的过程或现有过程的部分过程

B．未来过程防错与产品设计防错的关联

• 在将防错优化作为目标时，理想状态是在产品和过程设计要素之间实现平衡，在两者之间作出权衡。

• 产品和过程设计不应独立或相继应用，而是应当尽可能同时应用。

C．未来过程防错案例

如上图，可以采用什么类型的仪器对烘箱的温度进行监控？

防错目标：确保始终保持正确的温度范围

根据上面案例，有以下4种解决方案从最低级到最高级，介绍如下：

最低级防错方案

•视觉/触觉/嗅觉 •温度带或融化棒

低级防错方案

•仪表

•刻度盘或温度计

•数字读数

中级防错方案

•光报警 – 稳定或闪亮

•声音报警

较高级防错方案

如果不在设置范围内，设备会：

•自动停机

•自动补偿

•冗余

•安全设置

•消除烘箱要求

D．未来过程防错的应用指南

•必须作为防错规划措施中的一个优先考虑事项，必须使用记分卡（如何使用记分卡进行防错能力评估将会在下一其介绍）

•产品设计与过程设计必须一体化

•以往的过程问题，现在必须解决

•对于考虑需要防错的事件，DFMEA的评级不得大于“1”

•存在多种类型的防错工具 – 有些工具比其它工具更有效

E．未来过程防错的应用工具

•历史数据

•6M方法

•PFMEA

•故障模式进行设计评审(DRBFM)

•六西格玛设计(DFSS)

•防错记分卡（下一期微信将介绍）

•头脑风暴

2现有过程防错（Existing Process Error-Proofing）

A．现有过程的定义：

•现有过程是那些已经采用的过程。

•除非出现问题，设备通常不进行修改。

•被动防错要求快速行动和实施。

B．现有过程常见的问题：

•误操作

•错误部件

•新操作工

•包装和标签错误

•不合格产品的控制

•设备不能正常工作或被忽视

•校准

B．现有过程防错的方向：

•被动防错：确认产品失效的真实原因（包括可能不是由于过程问题）

•主动防错：预测潜在的高风险或高成本问题。弄清潜在原因，优先改进。

C．现有过程防错案例：

在运输之前，运输架没有用人工正确固定。部件在运输过程中发生损坏。

重复出现的问题

防错目标：完全固定，无损坏。

防错方案：

•对操作工进行训练

•重新设计货架

•在最后的货架上增加传感器，确保货架锁定。

•在货架上增加条形码，只有正确锁定，条形码才能读出。

D．现有过程防错的应用指南

•在本阶段，多数防错是被动的

•发生问题时，不要只是指责操作工或设备

•对流程进行防错改进，将会很困难，成本更高

•确认防错行动比较容易

•操作工采用成本更低和更有效的防错措施

•存在多种类型的防错工具 – 有些工具比其它工具更有效

E．现有过程防错的应用工具

•优先行动项

•历史数据

•根本原因分析

•FMEA’s

•问题解决小组

•是/不是分析

•变更管理

•对过程变更的绩效进行验证

•验证防错设备

•更新文件和经验教训

•防错记分卡

3通用汽车在BIQS要求中对于供应商防错的要求

BIQS（通用汽车对供应链的质量管理要求）中有四个地方涉及到防错，分别是：

•BIQS-6讲的是的现有防错装置的验证及管理。

•BIQS-26讲的是的将设备的维护保养延伸至防错装置的维护保养。

•BIQS-5部分内容讲的是防错装置失效后如何风险评估建立反应计划，策划临时替代方案。

•BIQS-4部分内容讲到对于PFMEA评估中，风险高的过程，尽量要用防错的方法进行风险降低。

419个防错应用案例介绍-流程防错

A.安装紧固件（位置和计数）

初步情况：手动拧紧螺丝/螺栓使用气动枪。操作员可错过扣件，可能错数或安装在错误孔位上。

问题的严重性：潜在的部分功能问题。

防错采取的行动：加入直流电动扭矩扳手， 具有更好的输入转矩控制， 并有良好的扭矩数的计数功能。在紧固件可以安装在错误的位置的情况下， 护板添加到夹具掩盖了不正确的位置．

实际结果：大多数接头报道没有问题。把塑料孔用螺丝的一些问题， 其中是非常低(I或2Nm 的扭矩）和获得额外的转矩控制功能的自动扭矩扳手（产量， 扭矩曲线， 慢速总览）。

额外采取的行动：设计的一部分 ， 在可能的情况下， 额外的孔。供客户使用的一些孔，必须保持。

B.货运架

初步情况：我们有一个航运机架，需要被锁定，一旦机架充分准备装运。操作人员要记得往下推闩子和锁定到位。如果没有锁定机架，该产品将在运输过程中被损坏。这个问题多次发生。

问题的严重性：报废零件、测序产品的问题、整理并需要纠正措施文件。

防错采取的行动：探讨了很多选项，包括一个全新的机架设计的可能性。实施了一个更便宜的和比较容易的解决方案。机架有一个独特的条形码标签贴到机架。扫描它以生成运输单据。我们简单地移动机架标签的位置，如果没有锁定机架，在机架负载点或航运码头都无法读取标签。

实际结果：没有额外未锁定机架的报告。

额外行动：在标签上加一个塑料保护，以防止潜在的损害。

C.选择正确的部件

初步情况：装配操作中存在的许多选项和颜色。有些部件几乎是一样的。有些部件还需要批号或序列号的可追溯性记录。

问题的严重性：潜在的非功能产品或成品的报废／返工。

防错采取的行动：关键零部件使用条码扫描确保可追溯性和选择正确的零件。选择不重要的零件时，或如果稍后在这个流程中正确的零件进行了验证， 则使用挑灯传感器。如果不存在选项， 只要很明显， 一零件被安装并没有忘记， 则可以什么也不用。如果可能被人遗忘的零件， 使用挑灯或条形码扫描。步行通过光幕被用于大型部件。

实际结果：没有其他已知的问题。

采取进一步的行动：处理由于不经意拿错零件的问题， 消除传感器， 使其更容易消除，但两个人在参与清除故障， 挑灯传感器被列入额外的保护， 保护由于材料的处理程序或无意损害引起的潜在损害。

D.部件定位

初步情况：部件被手动置于夹具进行加工。开始操作之前， 所有部件必须完全就位。

问题的严重程度：潜在的报废或返工。如果部件没有正确插入， 工具和设备损坏的概率很高。

防错采取的行动：部件存在检测（接近传感器）被添加到在关键位置的装置， 以确保部件完全就位前该传感器没有被激活， 从而完成存在检测和定位。在所有的传感器自动确认前， 操作无法启动。打开传感器显示在屏幕上，通知操作人员零件的加载状况。传感器经过编码在每个周期打开和关闭。

实际结果：没有缺少部件或定位问题。

采取进一步的行动：每个班次开始检查传感器。一些传感器定位件增加了额外的保护。

E.扭矩螺栓设置模式

初步情况：手动安装螺栓和手指收紧， 这有助于防止跨线程． 在手动扭矩螺栓的流程中 ， 操作人员必须凭记忆遵守设定的顺序。操作说明确实地表明顺序。

问题的严重性：螺栓可能会完全错过了最后的扭矩橾作， 造成一个潜在的重大故障。一个错误的扭矩模式可能会导致磨损加剧和可靠性问题。

防错采取的行动：用顺序控制软件， 为关键螺栓安装自动多扭矩头螺母扳手． 更便宜的解决方案用于不太重要的零件, XYZ 坐标手臂被安装了直流力矩枪， 以确保它处于正确的区域序列后才会启动。比以前使用的气动枪， 直流电动扭矩枪提供更好的扭矩参数控制。

实际结果：没有已知的问题。

额外行动：一个更近的创新在直流力矩枪端使用了 GPS 类型的发射机， 工作区上面用 3 或 4 个接收器． 这样在操作中代替了可能阻碍一定的灵活性的手臂 。

F.包装正确数量的零件

初步情况：手工将"X"个零件装入集装箱。

问题的严重性：潜在客户投诉零件太少。也可能存在零件太多的问题。

防错采取的行动：可以在集装箱的入口点附近扫描零件－如果是不对称的零件（即， 左手和右手的镜像部分）这尤其是个好方法。固定头扫描仪（杂货店类型）被用来处理及扫描， 以节省时间。一旦"X"个零件扫描完毕， 将自动打印运输标签。为确保集装箱不被过早移动， 可以加入一个框移动传感器。

实际结果：没有其他问题的报告。

采取进一步的行动：在关键操作中， 可以添加一个传感器， 以确保标签打印时， 被删除。可以用相同的传感器打描标签条码， 以确保它是可读的。

G.可疑部件的发运

初步情况：成品通过手动升降机协助龙门从一个移动装配生产线上卸载。如果没有通过所有操作产品从流水线上被移除了时， 警示灯亮起。操作者一定要注意光线， 并将可疑品放拉在不合格机架上。

问题的严重性：潜在装运不合格产品的客户。

采取的防错行动：改善流程中， 通过添加输送机功能来卸载， 将不允许有问题的产品放置在合格产品的机架。增加一个定销的作用， 是不让提升机放过可疑品。该产品可以卸载， 只有在可疑品的机架位置。

实际结果：没有已知的问题。

额外行动：无。

I.混合不对称零件

初步情况：镜类零件（左手和右手）在相同的模具生产。部分看起来完全相同，可以很容易地在错误的容器包装。两个镜像的部分，在相同的工具塑造的非常典型的问题。

问题的严重性：潜在客户投诉混合部分和JIT库存问题。

采取的防错行动：理想的部分应在不同的时间在单独的模具成型。

例如，两个左手的部分将被塑造在同一时间，而不是一个左和右手部分。该解决方案物理分离的部分，并防止它们被混合。如模具已经存在，零件应相对放置或允许放置更远空间。在一个实例中，装卸臂将一个放置正面和另一个背面。在空间有限的，一个物理屏障用于卸载平台。

实际结果：物理隔离，防止混合部分廉价的方式是一个关键。正常生产流程中没有问题。

额外行动：使用单独的模具有一个额外的优势，更容易控制产品库存，特别是如果一个零件或模具发生的一个问题。每侧两个模具也被证明是一个好的备份系统。

J.少量安装

初步情况：少量的生产通常使用手动工具， 操作工通过有限培训按照顺序和操作说明执行该操作。有时用手动记分卡。

问题严重性：如果错过一个操作或操作错误会造成潜在功能问题的。

采取的防错行动：可以在这种产量中使用成本低防错。如果必须遵循的一系列操作流程中可以验证与刀柄使用单独的工具传感器连接到PLC。可以跟踪工具的使用， 以确保正确的顺序是遵循 或声音和灯光指示不当的序列。主管或其他获授权的人必须重置报警。接灯，扭矩枪，成套工具，零件等，也可以使用。

实际结果：更好的顺序控制被保证了。

额外行动：无。

K.可疑部分分拣装置

初步情况：一种自动化操作使用阐门卸下产品－无论是好或可疑部件。然后， 部件会流到两个不同的传送带。一扇门被打开了 ， 当可疑品的部件落下溜槽里。

问题的严重性：如果手臂未能打开， 可疑部件有被装运的潜在可能。

采取的防错行动：拒绝部件的方法发生了逆转。使用相同的仪器， 不是为可疑部件打开门， 而是可疑部件不能打开门。只有合格品存在时， 门才会打开。如果门失败， 所有的部件将放置在可疑部件的滑道。

实际结果：没有潜在的可疑品的部分不当定位。

采取进一步的行动：软件改变经过连续三个的可疑部件就关闭操作。

L.注塑机安全

初步情况：注塑操作工因为在机床模具下方做清理工作而受重伤， 当时注塑机仍然是在自动运行的。显然当机械还在运行时， 工人不应在这工作。

问题的严重性：健康和安全问题．

采取的防错行动：在设备下面的区域增加了压力垫， 以确保人员不到区域， 并使机器无法运行。这是对“增加手动锁定装置方可在此区域工作＂的要求的补充。

实际结果：没有实例发生。

采取的进一步行动：由于定期设备维修， 部件和工具的掉落形成油污环境， 各样的压力垫可以在油污环境产生优化效果。

M.防止安全气囊中异物

最初的情况：不允许异物进入气囊或折叠气囊。当气囊展开时， 异物可能具有像子弹一样的杀伤力。

问题的严重性：潜在的健康和安全问题。

采取的防错行动：异物的问题， 是一个令人困惑的问题， 因为有很多异物被混入的机会。橾作者不许佩戴首饰， 假指甲，或任何松动的物体， 最终可能成为一个折叠安全气囊的异物。他们还穿没有口袋的实验室大衣。工作站并未有任何松动的紧固件、 工具和其他异物；工具被栓系或感应收缩在工作面上方。在工作站上方附设遮盖物， 以防止从上方掉落的物品． 缝纫机也有类似要求， 附加防止断针的装置。一些厂家使用了包括X射线技术在内的正规检测方法。

实际结果：没有已知的事故案件。

采取的进一步行动：缝纫已经在某些情况下消除。

N.安全卫士

初步情况：安全防护衙要许多设备到位。有时守卫设施不会重新启动当维修人员维修后或可能损坏时。安全门也被关闭。

问题的严重性：潜在的健康和安全问题。

采取的防错行动：类似或机械式传感器的应用， 以确保守卫被替换在自动模式下运行前。也增加了感应门， 以确保它们已被关闭。

实际结果：没有问题， 除非故意禁用的问题。

采取的进一步行动：发布工作规则， 并通告所有关键人员 ， 哪些是不能工作的传感器， 哪些是安全传感器。

O.装配线卸载

初步情况：在传送带驱动的装配生产线， 最后一站将合格品装到货架上发运而将不合格的部件下线返工。去掉仪表板的载体， 需要一个辅助的电梯。虽然计算机系统正确识别部件应改为返工， 并提供电子方向操作， 但操作工多次仍然把有缺陷的部件装到发运箱中。

问题的严重性：修复缺陷后， 它被安装到车辆的仪表板， 导致昂贵的供应商的处罚。

防错采取的行动：输送带供应商和MES提供商合作来解决问题。电子驱动拴销的安装， 以防止从辅助升力容器中放到发运箱， 但只允许操作工将在脱机返工的部件放入箱中。MES (制造执行系统）如ERP业务系统和制造商的车间控制设备之间的中介。当一个有缺陷的部件来进入系统， 将不允许在下一部分进入车站， 直到辅助升降机放行发部件。

实际结果：没有记录缺陷的、 没有被返工和被消除的部件发运给客户。

额外行动：无。

P.上料碗填充

初步情况：在加工过程中的微小差异的大小不等的轴承蜗轮需要。

问题的严重性：错误的轴承尺寸会导致过早磨损， 有一个“草率的感觉” ， 或有可能抓住在一定的环境条件下， 在转向系统。这部分将投入商用车辆， 包括校车， 所以故障可能导致的责任和生命损失。

采取的防错行动：上料碗和盖子将被锁定。条码扫描的材料将打开盖子， 允许填补充。

实际结果：不正确的轴承尺寸没有发生。

额外行动：无。

Q.顺序包装

初步情况：为了符合顾客顺序要求， 系统会指定那个部件需要包装和标准的包装到位。虽然橾作工选择了正确的部件， 他们多次放置部件在包装容器中不正确位置。容器有一个“前”和“后",因为他们方可以被放置在包装站， 在任何方向， 在一个容器， 包装立成“倒流”...

问题的严重性：不正确的顺序计数作为一个“缺陷”产品需要昂贵的书面工作解决相关问题 。此外，部分部件序列往往被损坏，因为他们被双在重处理．，客户的总装装配人员经常将它们安置在方便操作位置。容器包装的“倒退”使流水线工人走回容器取下一部件给顾客造成麻烦， 提高了人体 工程学的问题，或需要时间耗费， 偶尔造成非常昂货的顾客装配线停产。

采取的防错行动：视觉系统安装确认的包装容器内放置零件。为了确定方向的包装容器，被贴上反光的“点”对所有发运集装箱前确认包装容器的方向，包装过程完成前。

实际结果：不正确的部分包装的频率，减少仅在18个月，平均每月的两个事件。这是未定的，如何在单一的事件发生。

额外行动：无。

R.原料负载电路板

初步情况：机械组装160件在160个不同的地点 ......＂卷轴＂的部件， 并在大小和形状非常相似,但它们具有不同的功能和属性。有时操作工将加载到机器不正确的组件。

问题的严重情况：虽然组件不正确的会通不过电气试验站，许多报废的板会被生产在第一次失败前。部件去测试之前， 通过固化炉， 以去除生产和过度废料。

采取的防错行动：一台计算机上安装和配置所有机器上的。每个位置有条形码。机器知道，当原料被耗尽黄色栈灯将点亮。材料的光一旦被启用，将计算机系统禁止运行机器，直到条码被扫描的材料和匹配的位置。

实际结果：没有不正确的材料加载已报告。

额外行动：无。

S.水阀问题

最初的情况：在铸造，水平连铸复杂的流程提出了挑战。虽然热水需要流经模具铸造前增加其温度，融化的金属，一旦开始流经模具，冷水必须流入，以保持温度降下来。一个维修工人不小心打开上游冷水阀，本来在一个关闭的位置。

问题的严重性：在最初的“热”的一天，一旦开始熔化的金属流通过模具系统的切换从热水冷，然而，没有流动，造成灾难性的失败，包括爆炸和工人受伤。

采取的防错行动：安装多个传感器。在截止阀的传感器是由控制系统，以防止铸造工的操作，直到所有的阀门打开。流量传感器安装水压力下降的事件发生是，以防止错误。

实际结果：九年没有水流的问题发生。有一次，组织系统启动连铸机应为城市供水压力问题。

额外行动：无。

T.零件冷却

初步情况：注塑后的零件必须冷却后再进行其他操作。部件被放置在一个工作台和手工移动。冷却架用手动控制的时间和最终使用的产品。

问题的严重性：该产品的潜在功能的问题。

采取的防错行动：部件从注塑机自动移除放在传送带上， 输送带的速度是固定的， 以便有足够的冷却之前， 部件达到传送带的工作方。给输送带加装盖子， 以防止橾作员在部件尚未到达传送带末端时拿走部件。

实际结果：没有其他问题的报告。

采取进一步的行动：保护输送带速度控制的变化。由于输送带上加装了盖子， 应再加装风扇 ， 以确保合还和更快的冷却。