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Poka-yoke 是现场工作的永恒主题,尤其是在制造业。poka-yoke 的目的是什么?我们将介绍poka-yoke的含义和目的,由于数字技术的创新,poka-yoke正在发生重大变化,以及正在使用的技术和企业示例。
Poka Yoke 是什么意思,它的用途是什么?让我们来看看它的含义和背后的概念。
由于粗心大意或疏忽,可能会出现现场错误,从而导致缺陷和设备故障。这些人为错误被称为 “Poka”,“避免” 这些 Poka 错误的措施被称为 “Poka-Yoke”。
据说,通过丰田的改进活动,包括制造业在内的各个行业首先采用了Poka-Yoke。如今,它仍被用作确保丰田生产系统质量的一种方式,这一概念在世界各地的制造基地被广泛认可为 “Poka-Yoke”。
Poka-yoke从根本上讲不是要提高人们的意识,而是要建立一个系统来防止由人为以外的其他因素造成的错误。首先,如果只要提醒人们 “注意不要犯错误” 就能消除错误,那么就没有必要使用poka-yoke了。
Poka-yoke是一种通过使用工具防止错误、制定规则和工作程序以及引入新技术来防止人类 “粗心大意” 或 “注意力不集中” 的措施。由于它是一个针对工作过程中除人为以外的因素采取措施的系统,因此其基本目标是确保在引入工作过程中工人的负担在引入之前和之后都不会发生变化。相反,它可以消除以前因错误而进行的全面检查和多次检查,这也减轻了员工的负担。
Poka Yoke 的目标可以大致分为三个方面:
让我们来看看这三个与 Poka Yoke 有何关系。
为了提高生产过程的效率,减少缺陷产品的数量和增加产量非常重要。减少有缺陷的产品可以减少浪费的时间和成本。一家公司因为忘记以指定的工作方法完成某项任务而生产一系列有缺陷的产品的情况并不少见。此外,减少生产过程中的停机时间对于增加产量也是必要的。错误导致的停机的一个典型例子是,制造过程中使用的机器由于意外设置不正确而停机,重新启动机器需要很长时间。减少此类缺陷的发生和无法生产的时间可以提高生产率。
在产品制造过程中,不可避免地会出现百分之几的缺陷产品。将缺陷率降低到0%是极其困难的,但是此时重要的是要快速可靠地发现任何确实出现的缺陷产品,并迅速将其删除以防止其分发。为了防止有缺陷的产品流向市场,必须在制造过程的每个阶段进行严格的质量控制。这不仅限于制造过程。原材料到达时进行质量检查,管理储存和运输期间的质量变化,也将有助于消除 “意外缺陷” = “错误”。
在工作现场,在某些情况下,一个错误就可能导致重大事故。在这类工作中,需要采取彻底的措施来防止错误,以确保工人的安全。Poka-yoke作为保护工作场所工人安全和预防工业事故的一项举措也很重要。
我们将介绍在实现Poka-yoke时要记住的四个重要点,以及实现Poka-yoke所需的三个步骤。
据信错误的发生主要有以下四个原因:
在进行Poka Yoke时,通过基于上述四点分析工作并列出任何缺点,就更容易看出需要采取哪些措施。
如果将Poka Yoke分为三个按时间顺序排列的步骤,那么在考虑Poka Yoke的时机时,将更容易实施措施。
在缺陷发生之前应采取的措施包括考虑和评估缺陷发生的风险,以及采取技术措施防止错误。我们还会考虑各种机制和规则,以防止错误被忽视并进入下一个流程。
出现缺陷时应采取的措施包括检测缺陷的机制和立即通知检测到的缺陷的机制。从确保安全的角度出发,如果发生可能导致危险的异常情况,我们会通过引入机制来停止机器或禁用其操作,从而采取措施。缺陷发生后,需要一种机制来可靠地防止有缺陷的产品流出。除了阐明检查规则外,我们还建立了检测缺陷并消除缺陷的机制。
近年来,数字技术已被用于Poka-yoke。特别有三种技术在用于 Poka-yoke 时预计将非常有效:物联网、AI 和边缘计算。这些技术在用于 Poka-yoke 时会产生什么影响?
物联网可以将任何物体连接到网络并接收数据,可以说是一项在poka-yoke对策领域带来重大变化的技术。传感器检测到的数据可用于即时检测异常。物联网可用于检测放置工件的工作台甚至用于工作的工具中的异常,从而可以针对工人的每一个动作采取各种防御措施。
传统上,“判断” 和 “区分” 是只有人类才能完成的任务。但是,AI 的出现改变了这种状况。通过利用 AI,可以让机器代替人能 “判断”。例如,已经引入了使用AI从通过相机获得的视觉信息中识别有缺陷产品的技术。通过利用 AI 实现缺陷和异常检测过程的自动化,还可以实现错误预防的自动化和提高其精度。
Poka-yoke 通过即时通知因 “粗心大意” 或 “无意” 而发生的错误,对于防止有缺陷的产品进入下一个流程非常重要。边缘计算对实时检测此类错误和通知做出了巨大贡献。边缘计算分配数据是由位于站点附近的计算机还是由位于较远的计算机(例如云服务)处理的。这样可以加快处理速度。更快的处理可以改善所获得的数据或处理后发出的命令的实时性。
当使用 IoT 或 AI 实现 poka-yoke 时,网络延迟可能会延迟缺陷产品的检测或异常的通知。此外,由于网络连接异常或云服务停机,poka-yoke系统可能会变得无法使用。这些问题可以通过边缘计算的分布式处理来避免。可以说,使用边缘计算实现 poka-yoke 在加快处理、改善数据的实时性质和确保运行连续性方面具有很高的价值。
实际上,以下是一些正在开发Poka Yoke的公司的例子:
在使用工具的任务中,无论工具使用是否正确,都可以检测出可能导致粗心错误的程序错误的发生。Poka-yoke 可以通过使用正确的工具来实现,例如使用扭矩扳手拧紧或使用压接工具压接端子。一种措施是在刀具上安装传感器或收发器,以通知工件是否在未使用刀具的情况下通过,或者刀具是否用于其他工序。
使用图像处理系统来检测错误的Poka-yoke越来越多地被引入制造工厂。例如,可以从相机捕获的图像测量检测范围内的色彩区域,并检测被遗忘或未对齐的彩色部分。随着图像处理系统的发展,机器现在可以自动判断和区分以前由人眼判断的事物,从而可以广泛使用该系统作为一种poka-yoke形式。
在电池生产中,由一个人或一小部分工人负责整个组装过程,由于工人人数少,粗心错误的影响更大。这就是支持执行 poka-yoke(错误)的系统的原因
预防)引起了人们的关注。用于下一个任务的螺钉显示在界面上,摄像头用于识别从零件托盘中取出的螺钉和零件。如果使用的部件与指示不同,则会发出警报,以防止出现粗心错误。该系统还会判断拧紧螺钉时使用的扭矩以及零件安装的质量。积累和分析这些数据可用于教育工作人员和审查设计。
Poka-yoke的各种方法已经被研究出来,但是随着近来物联网的普及,AI的实际应用,以及这些与边缘计算相结合以加快和稳定它的速度,数字技术的发展也引起了Poka-yoke方法的重大变化。传统上,Poka-yoke以教育、手势和手工准备为中心,但是数字技术的使用正成为主流,这使得更精确地预防错误成为可能。可以说,通过数字技术的应用,Poka-yoke也在进行创新。
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