포카요케는 현장 작업, 특히 제조업의 영원한 테마입니다.포카요케의 목적은 무엇인가요?디지털 기술의 혁신으로 큰 변화를 겪고 있는 포카요케의 의미와 목적, 활용되고 있는 기술과 기업 사례를 소개한다.
“포카요케”란 무엇인가요?
Poka Yoke는 무엇을 의미하며 어떤 용도로 사용되었습니까?그 의미와 그 이면의 개념을 살펴보겠습니다.
부주의한 실수를 방지하기 위한 조치
현장 실수는 부주의나 부주의로 인해 발생할 수 있으며, 이로 인해 결함과 장비 고장이 발생할 수 있습니다.일반적인 작업 절차를 따랐다면 발생하지 않을 이러한 인적 오류를 “포카”라고 하며, 이러한 포카의 실수를 “회피”하기 위한 조치를 “포카 요케”라고 합니다.
포카요케는 토요타의 개선 활동을 통해 제조업을 비롯한 다양한 산업에서 처음 채택되었다고 합니다.오늘날에도 Toyota 생산 시스템에서 품질을 보장하는 방법으로 사용되고 있으며, 이 개념은 전 세계 제조 현장에서 “Poka-Yoke”로 널리 알려져 있습니다.
포카요케 컨셉
포카요케는 근본적으로 사람들의 인식을 개선하는 것이 아니라 인간이 아닌 다른 요인으로 인한 실수를 방지할 수 있는 시스템을 마련하는 것입니다.애초에 사람들에게 “실수를 하지 않도록 조심하라”고 경고하는 것만으로 실수를 없앨 수 있다면 포카요케는 필요 없을 것입니다.
포카요케는 도구를 사용해 실수를 방지하고, 규칙과 작업 절차를 마련하고, 새로운 기술을 도입함으로써 인간의 “부주의”나 “부주의”를 방지하기 위한 조치입니다.업무 과정에서 사람 이외의 요소에 대한 조치를 취하는 제도이기 때문에 기본적으로 도입 전후에 근로자의 부담이 변하지 않도록 하는 것을 목표로 하고 있습니다.오히려 이전에 실수로 인해 수행했던 전체 검사 및 여러 번의 점검을 없앨 수 있어 작업자의 부담도 줄어듭니다.
포카요케의 목적
Poka Yoke의 목적은 크게 세 가지 영역으로 나눌 수 있습니다.
- 생산성 향상
- 품질 관리
- 작업 안전 보장
이 세 가지가 포카 요크와 어떤 관련이 있는지 살펴보겠습니다.
생산성 향상
생산 공정의 효율성을 높이기 위해서는 불량품 수를 줄이고 생산량을 늘리는 것이 중요합니다.결함이 있는 제품이 적으면 낭비되는 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.특정 작업 방법으로 특정 작업을 수행하는 것을 잊었기 때문에 회사에서 일련의 결함 제품을 생산하는 것은 드문 일이 아닙니다.또한 생산량을 늘리려면 생산 공정의 가동 중지 시간을 줄이는 것도 필요합니다.실수로 인한 가동 중지 시간의 대표적인 예로는 제조 공정에서 사용하는 기계가 실수로 설정이 잘못되어 중지되고 기계를 다시 시작하는 데 시간이 오래 걸리는 경우를 들 수 있습니다.이러한 결함 발생 및 생산이 불가능한 시간을 줄이면 생산성이 향상됩니다.
품질 관리
제품 제조 과정에서 불량 제품의 몇 퍼센트가 발생하는 것은 불가피합니다.불량률을 0% 로 낮추는 것은 극히 어려운 일이지만, 이때 중요한 것은 발생하는 불량품을 신속하고 확실하게 발견하고 신속하게 제거하여 유통되지 않도록 하는 것입니다.불량품이 시중에 유통되는 것을 방지하기 위해서는 제조 공정의 각 단계에서 엄격한 품질 관리가 이루어져야 합니다.이는 제조 공정에만 국한되지 않습니다.원재료가 도착했을 때 품질 검사를 하고 보관 및 운송 중 품질 변화를 관리하는 것도 “예상치 못한 결함”인 “실수”를 제거하는 데 도움이 됩니다.
작업 안전 보장
작업 현장에서는 한 번의 실수가 큰 사고로 이어지는 경우가 있습니다.이러한 작업에서는 작업자의 안전을 보장하기 위해 철저한 실수 방지 조치가 필요합니다.포카 요케는 작업 현장에서 근로자의 안전을 보호하고 산업 재해를 예방하기 위한 이니셔티브로도 중요합니다.
포카요케의 네 가지 포인트와 세 걸음
포카 요케를 구현할 때 기억해야 할 네 가지 중요한 사항과 포카 요케 구현에 필요한 세 가지 단계를 소개합니다.
포카요케 세팅의 네 가지 중요한 포인트
실수는 주로 다음과 같은 네 가지 이유로 발생한다고 믿어집니다.
- 인식이 부족합니다
- 표준의 부족
- 표준이 적절하지 않음
- 지식, 기술 및 적성 부족
Poka Yoke를 수행 할 때 위의 네 가지 사항을 기반으로 작업을 분석하고 단점을 나열하면 어떤 조치를 취해야하는지 쉽게 알 수 있습니다.
포카요케는 세 단계로 나누어 생각할 수 있습니다.
Poka Yoke의 타이밍을 세 단계로 나누면 조치를 취하기가 더 쉬울 것입니다.
- 결함 발생 전 조치
- 결함 발생 시 취해야 할 조치
- 결함 발생 후 취해야 할 조치
결함이 발생하기 전에 취해야 할 조치에는 결함 발생 위험을 고려 및 평가하고 실수를 방지하기 위한 기술적 조치를 취하는 것이 포함됩니다.또한 실수를 알아차리지 못하고 다음 프로세스로 넘어가는 것을 방지하는 메커니즘과 규칙도 고려합니다.
결함 발생 시 취해야 할 조치에는 결함을 감지하는 메커니즘과 감지된 결함을 즉시 알리는 메커니즘이 포함됩니다.안전 확보의 관점에서 위험을 초래할 수 있는 이상이 발생하면 기계를 정지시키거나 작동을 중지시키는 메커니즘을 도입하여 조치를 취합니다.결함이 발생한 후에는 결함 제품의 유출을 확실하게 방지할 수 있는 메커니즘이 필요합니다.검사 규칙을 명확히 하는 것 외에도 결함을 감지하고 제거할 수 있는 메커니즘을 마련했습니다.
포카요케에 사용되는 기술
최근 몇 년 동안 디지털 기술이 포카요케에 활용되고 있습니다.특히 IoT, AI, 엣지 컴퓨팅이라는 세 가지 기술이 포카요케에 사용될 경우 매우 효과적일 것으로 예상됩니다.이러한 각 기술이 포카 요케에 사용될 때 어떤 영향을 미치나요?
IoT
어떤 사물이든 네트워크에 연결하고 데이터를 수신할 수 있는 IoT는 포카요케 대책 영역에 큰 변화를 가져온 기술이라고 할 수 있습니다.센서에서 감지한 데이터를 사용하여 이상을 즉시 감지할 수 있습니다.IoT를 사용하여 공작물이 놓이는 작업대 및 작업에 사용되는 공구의 이상을 감지할 수 있어 작업자의 모든 움직임에 대해 다양한 포카요케 대응책을 강구할 수 있습니다.
AI
전통적으로 '판단'하고 '구별'하는 일은 인간만이 할 수 있는 일이었습니다.하지만 AI의 등장으로 상황이 바뀌었습니다.AI를 활용하면 인간 대신 기계에 “판단”할 수 있는 능력을 부여할 수 있습니다.예를 들어 카메라를 통해 얻은 시각 정보로 AI를 이용해 불량품을 식별하는 기술은 이미 도입되고 있습니다.AI를 활용하여 결함 및 이상을 감지하는 프로세스를 자동화함으로써 오류 예방의 정확도를 자동화하고 개선할 수도 있습니다.
엣지 컴퓨팅
포카요케는 “부주의”나 “부주의”로 인해 발생하는 실수를 즉시 알려 불량 제품이 다음 프로세스로 보내지는 것을 방지하는 데 중요합니다.엣지 컴퓨팅은 이러한 실수와 알림을 실시간으로 감지하는 데 크게 기여합니다.엣지 컴퓨팅은 사이트 근처에 있는 컴퓨터에서 데이터를 처리할지 아니면 클라우드 서비스와 같이 멀리 있는 컴퓨터에서 처리할지를 할당합니다.이렇게 하면 처리 속도가 빨라집니다.처리 속도가 빨라지면 획득한 데이터 또는 처리 후 실행된 명령의 실시간 특성이 향상됩니다.
포카요케에 IoT 또는 AI를 사용하는 경우 네트워크 지연으로 인해 결함 제품 감지 또는 이상 알림이 지연될 수 있습니다.또한 네트워크 연결 이상이나 클라우드 서비스 다운타임으로 인해 포카요케 시스템을 사용할 수 없게 될 수도 있습니다.엣지 컴퓨팅을 통한 분산 처리를 통해 이러한 문제를 피할 수 있습니다.포카요케에 엣지 컴퓨팅을 사용하는 것은 처리 속도 향상, 데이터의 실시간 특성 개선, 운영 연속성 보장 측면에서 가치가 높다고 할 수 있습니다.
기업에서 시행한 포카요케 사례
실제로 Poka Yoke를 개발하는 회사의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.
IoT 도구가 포함된 포카요케
도구를 사용하는 작업에서 도구를 올바르게 사용했는지 여부를 통해 부주의한 실수로 이어질 수 있는 절차상의 오류가 발생하는 것을 감지할 수 있습니다.토크 렌치로 조이거나 압착 공구로 단자를 압착하는 등 올바른 공구를 사용하면 포카요케를 만들 수 있습니다.한 가지 방법은 센서 또는 트랜시버를 공구에 부착하여 공작물이 공구를 사용하지 않고 통과하는지 또는 공구가 다른 절차에서 사용되는지 여부를 알리는 것입니다.
이미지 처리 시스템을 갖춘 포카요케
이미지 처리 시스템을 사용하여 실수를 감지하는 포카 요케는 제조 현장에서 점점 더 많이 도입되고 있습니다.예를 들어, 카메라로 촬영한 이미지에서 감지 범위 내의 색상 영역을 측정하고 잊어버리거나 잘못 정렬된 색상 부분을 감지할 수 있습니다.이미지 처리 시스템의 발달로 이전에는 사람의 눈으로 판단하던 것을 기계가 자동으로 판단하고 구별할 수 있게 되어 이 시스템을 포카요케의 한 형태로 널리 사용할 수 있게 되었습니다.
세포 생산을 완벽하게 지원하는 포카요케 시스템
한 사람 또는 소규모 작업자 팀이 전체 조립 과정을 책임지는 셀 생산에서는 작업자 수가 적기 때문에 부주의한 실수가 미치는 영향이 더 큽니다.이것이 바로 포카 요케 (오류) 를 수행하는 시스템을 지원하는 이유입니다.
예방) 이 주목을 받고 있습니다.다음 작업에서 사용할 나사가 인터페이스에 표시되고 카메라를 사용하여 부품 트레이에서 가져온 나사와 부품을 인식합니다.지시한 것과 다른 부품을 가져갈 경우 부주의한 실수를 방지하기 위해 경보가 울립니다.또한 시스템은 나사를 조일 때 사용되는 토크와 부품 설치 품질을 판단합니다.이 데이터를 축적하고 분석하여 작업자를 교육하고 설계를 검토하는 데 사용할 수 있습니다.
Pokayoke와 디지털 기술을 결합하면 더욱 발전된 수준의 실수 방지 조치가 제공됩니다.
포카요케의 다양한 방법이 연구되어 왔지만, 최근 IoT의 확산과 AI의 실용화, 그리고 이를 엣지 컴퓨팅과 결합하여 속도를 높이고 안정화시키면서 디지털 기술의 발전은 포카요케 방식에도 큰 변화를 가져왔습니다.전통적으로 포카요케는 교육, 간판, 매뉴얼 작성 등이 중심이었지만 디지털 기술의 활용이 주류를 이루고 있어 훨씬 더 정밀하게 실수를 방지할 수 있게 되었습니다.디지털 기술의 적용을 통해 포카 요케에서도 혁신이 일어나고 있다고 할 수 있습니다.
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