Poka-Yoke防错技术

1、第三章第三章 防错方法实战案例分析防错方法实战案例分析 防错装置随处可见防错装置随处可见 l手机中的手机中的SIMSIM卡外型设计就是防错的体现，卡外型设计就是防错的体现，SIMSIM卡的外形是卡的外形是 矩形少一个角，这样就同手机的标识形成唯一的对应。试矩形少一个角，这样就同手机的标识形成唯一的对应。试 想，如果不是少一个角，手机卡可以有四种装法，其中三想，如果不是少一个角，手机卡可以有四种装法，其中三 种是错误的。种是错误的。 几种常见的防错装置几种常见的防错装置 l光学传感器：原理为靠工件阴断光路产生信号光学传感器：原理为靠工件阴断光路产生信号, , 示意如下示意如下 图：图： 当无工件

2、时当无工件时, , 光线由发射端直接射入接收端光线由发射端直接射入接收端, , 传感器无输出传感器无输出, , 当工当工 件处于传感器的发射端和接收端之间时件处于传感器的发射端和接收端之间时, , 工件遮住了光线工件遮住了光线, , 接收端接收端 输出信号输出信号 。 发射端发射端 接收端接收端 发射端发射端 接收端接收端无工件时无工件时 有工件时有工件时 几种常见的防错装置几种常见的防错装置 l行程开关：过程开头的工作原理为其被压下时导通行程开关：过程开头的工作原理为其被压下时导通( (或关断或关断 ) )，驱动外电路动作。示意如下图，驱动外电路动作。示意如下图 ： 当未被压下时，开关断开；

3、当被运动部件压下时，开关导通，接通当未被压下时，开关断开；当被运动部件压下时，开关导通，接通 控制电路。控制电路。 未动作时未动作时动作时动作时 几种常见的防错装置几种常见的防错装置 l计数器：计数器用于记数，以防止生产过多或过少，或用于控制计数器：计数器用于记数，以防止生产过多或过少，或用于控制 设备的工作周期等。示意如下图：设备的工作周期等。示意如下图： 0 00 00 00 01 1 防错应用实例防错应用实例 l问题：在早期的照相机产品中，在不过胶卷的状态下快门问题：在早期的照相机产品中，在不过胶卷的状态下快门 可以重复按下。很多人在拍摄后忘记过胶卷，在照下一张可以重复按下。很多人在拍摄

4、后忘记过胶卷，在照下一张 像时造成重复曝光，导致相片损坏。像时造成重复曝光，导致相片损坏。 l解决方法：解决方法： 在相机快门上加装一机构，如拍摄者在拍摄一次后如忘记过卷，则在相机快门上加装一机构，如拍摄者在拍摄一次后如忘记过卷，则 无法按下快门，只有过卷后，快门方可按下。这属于检测型防错，无法按下快门，只有过卷后，快门方可按下。这属于检测型防错， 并未造成缺陷。并未造成缺陷。 在照相机上加装自动过卷马达，只要拍摄者按下快门，则过卷马达在照相机上加装自动过卷马达，只要拍摄者按下快门，则过卷马达 自动过卷。这属于预防型防错，即消除了失误产生的机会，因而是自动过卷。这属于预防型防错，即消除了失误产

5、生的机会，因而是 一程更好的防错方法。一程更好的防错方法。 防错应用实例防错应用实例 l问题：电动工具、附件、说明书及合格证作为一个一体化包装送至客户，但问题：电动工具、附件、说明书及合格证作为一个一体化包装送至客户，但 总是发生漏装或错装事件。在对装配线员工进行培训及惩罚后效果均不明显总是发生漏装或错装事件。在对装配线员工进行培训及惩罚后效果均不明显 。 l解决方法：解决方法： 设计专用包装模板，每位包装员工人手一个。模板设计成凹型，电动工具、附件设计专用包装模板，每位包装员工人手一个。模板设计成凹型，电动工具、附件 、说明书及合格证各占一个位置，在装好后将包装吸塑盒扣在模板上，反转模板、说

6、明书及合格证各占一个位置，在装好后将包装吸塑盒扣在模板上，反转模板 后，所有东西同时装入吸塑盒。如果少了一件，模板中相对应的位置就是空的，后，所有东西同时装入吸塑盒。如果少了一件，模板中相对应的位置就是空的， 可以立即发现。该模板示意如下：可以立即发现。该模板示意如下： 这种防错方法属于检测式防错，完全杜绝了作业失误的发生。结构简单、而且效这种防错方法属于检测式防错，完全杜绝了作业失误的发生。结构简单、而且效 率高，同时未增加作业员负担。率高，同时未增加作业员负担。 防错应用实例防错应用实例 l问题：台式冲压机为作业方便，动作按钮设在工作台面问题：台式冲压机为作业方便，动作按钮设在工作台面 上

7、，由于操作员拿动工件时的误碰，常发生冲头误动作上，由于操作员拿动工件时的误碰，常发生冲头误动作 事故，导致人员安全、零件及冲压机配件报废等损失。事故，导致人员安全、零件及冲压机配件报废等损失。 l解决方法：解决方法： 所有误动作均为单手或单臂触碰动作按钮所致，现设计一个双联所有误动作均为单手或单臂触碰动作按钮所致，现设计一个双联 串联式按钮，设置于工作台的两侧，只有两个按钮同时按下，冲串联式按钮，设置于工作台的两侧，只有两个按钮同时按下，冲 压机才会工作，这完全防止了由于误操作所致的冲头误动作。这压机才会工作，这完全防止了由于误操作所致的冲头误动作。这 个防错装置属于预防式防错，因为它从根本上

8、消除了产生失误的个防错装置属于预防式防错，因为它从根本上消除了产生失误的 机会。机会。 防止种类误认防止种类误认 l外形上稍微有点差异的同一形状的部件有外形上稍微有点差异的同一形状的部件有3 3个个SIZESIZE加工前适用的洗净加工前适用的洗净 筐是共通的，采用专业化的洗净筐可以防止不同筐是共通的，采用专业化的洗净筐可以防止不同SIZESIZE的部件混入错的部件混入错 误误 防止安装错误防止安装错误 l电路板和盒子安装时，容易产生反方向组装的错误，将卡爪和安装电路板和盒子安装时，容易产生反方向组装的错误，将卡爪和安装 孔设计为非对称的避免安装错误孔设计为非对称的避免安装错误 防止固定偏差防止

9、固定偏差 l加工部件时固定工件的偏差大，导致加工后尺寸偏差也大，需要设加工部件时固定工件的偏差大，导致加工后尺寸偏差也大，需要设 置谁都可以正确固定的防错方法。置谁都可以正确固定的防错方法。 防止未加工防止未加工 l部件一共有部件一共有5 5个需要加工的孔，经常被遗漏个需要加工的孔，经常被遗漏1-21-2个，应用计数器进行个，应用计数器进行 计数，全部孔都加工完成后部件才可以被取下。计数，全部孔都加工完成后部件才可以被取下。 防止取出错误防止取出错误 l类似的部件放在相邻的箱子里，取出时常常发生错误，设置翻版放类似的部件放在相邻的箱子里，取出时常常发生错误，设置翻版放 置取出错误。置取出错误。

10、 防止零件漏放防止零件漏放 l改善前改善前: : 压铸时需将原件放入模内，但常常有些原件忘记放，如此压铸时需将原件放入模内，但常常有些原件忘记放，如此 要多一个人来做目检，但还是有目检也遗漏的造成客户抱怨。要多一个人来做目检，但还是有目检也遗漏的造成客户抱怨。 l改善后改善后: : 将一个传感器装上，当有组件放入时，蜂鸣器会响并有灯将一个传感器装上，当有组件放入时，蜂鸣器会响并有灯 光警告。光警告。 防止零件反向防止零件反向 l改善前改善前: : 用钻床来钻孔时，常常因为组件置放反向而造成钻洞位置用钻床来钻孔时，常常因为组件置放反向而造成钻洞位置 错误，而这种错误往往要等到组装时才发现。错误，

11、而这种错误往往要等到组装时才发现。 l改善后改善后: : 将一个治具装在钻床夹具上，此治具依据组件凹凸而设，将一个治具装在钻床夹具上，此治具依据组件凹凸而设， 当组件反向时钻床无法作动，这可说是完全排除错误达到零缺点。当组件反向时钻床无法作动，这可说是完全排除错误达到零缺点。 防止组装错件防止组装错件 l改善前改善前: : 在一制程中，同一天要更换多个机种，作业员偶而会装错在一制程中，同一天要更换多个机种，作业员偶而会装错 件。件。 l改善后改善后: : 制作一个旋转式的料架其出料口只有一个，当按下机种控制作一个旋转式的料架其出料口只有一个，当按下机种控 制钮后出料口只会出要上线的材料，就不会

12、有装错零件的情形。制钮后出料口只会出要上线的材料，就不会有装错零件的情形。 防错与汽车行业防错与汽车行业 l目前，在汽车配件的机加工线及装配线上，采用设备防错目前，在汽车配件的机加工线及装配线上，采用设备防错 和人工防错相结合的防错形式应用较广，既有简单实用的和人工防错相结合的防错形式应用较广，既有简单实用的 防错手段，又有技术含量较高的高科技控制。防错应用于防错手段，又有技术含量较高的高科技控制。防错应用于 汽车配件制造过程的型号识别、装配验证、尺寸检测、泄汽车配件制造过程的型号识别、装配验证、尺寸检测、泄 漏测试、输送过程、工件定位、零件盛放等过程，从而避漏测试、输送过程、工件定位、零件盛

13、放等过程，从而避 免众多的失效模式，保证汽车配件的制造质量。免众多的失效模式，保证汽车配件的制造质量。 防错与汽车行业防错与汽车行业 l设备上的防错装置技术应用，在汽车配件的制造过程中，设备上的防错装置技术应用，在汽车配件的制造过程中， 设备上的防错装置技术应用主要有以下几类：设备上的防错装置技术应用主要有以下几类： 定性的防错定性的防错 定量的防错定量的防错 颤动功能的防错颤动功能的防错 防错与汽车行业防错与汽车行业 l定性的防错，通过图像识别技术，光电、限位、接近开关定性的防错，通过图像识别技术，光电、限位、接近开关 的逻辑控制技术等来完成防错：的逻辑控制技术等来完成防错： 即时摄片比较：

14、区分装配零件的方向是否正确；即时摄片比较：区分装配零件的方向是否正确； 传感器感应检测：机加工自动线根据不同产品型号的外形变化，传传感器感应检测：机加工自动线根据不同产品型号的外形变化，传 感器将感应到的信息反馈给后面的加工工序，使后面的工序调用对感器将感应到的信息反馈给后面的加工工序，使后面的工序调用对 应的加工程序，实施相应的加工内容；应的加工程序，实施相应的加工内容； 加工孔探测：在机加工线中的钻孔或攻丝后的工位，对加工孔的断加工孔探测：在机加工线中的钻孔或攻丝后的工位，对加工孔的断 刀检测及切屑冲洗；刀检测及切屑冲洗； 防错与汽车行业防错与汽车行业 l定性的防错定性的防错 硬靠山：认准

15、工件的前后流向，如在缸体加工自动线的进料口，利硬靠山：认准工件的前后流向，如在缸体加工自动线的进料口，利 用缸体前后端面的宽度差异，设定硬靠山，保证缸体进入机加工线用缸体前后端面的宽度差异，设定硬靠山，保证缸体进入机加工线 时前端面流向在前时前端面流向在前 硬探头：检测零件的不同型号，实施不同的装配或加工工艺，如用硬探头：检测零件的不同型号，实施不同的装配或加工工艺，如用 探头探测零件的外形，实施不同的装配，如硬探头探测缸孔，区分探头探测零件的外形，实施不同的装配，如硬探头探测缸孔，区分 3.0L3.0L或或3.4L3.4L缸体；缸体； 导向挡块：区分零件的输送导向；导向挡块：区分零件的输送导

16、向； 光栅防错：通过光栅的检测控制，达到工件是否摆放到位光栅防错：通过光栅的检测控制，达到工件是否摆放到位 夹具防错：控制装配零件在夹具上的摆放是否到位来防错。夹具防错：控制装配零件在夹具上的摆放是否到位来防错。 防错与汽车行业防错与汽车行业 l定量的防错，通过测量探头感应或经过气电转换的测量技定量的防错，通过测量探头感应或经过气电转换的测量技 术（气体流量转换成电量）来达到防错的目的：术（气体流量转换成电量）来达到防错的目的： 红宝石探头探测数据反馈：通过红宝石探头探测已压装气门座圈的红宝石探头探测数据反馈：通过红宝石探头探测已压装气门座圈的 内径来区别零件是内径来区别零件是3.0L3.0L

17、还是还是3.1L3.1L汽车配件的缸盖；汽车配件的缸盖； BTSBTS刀具长度检测：刀具长度检测：CNCCNC加工中心刀具检测可防止错误长度的刀具安加工中心刀具检测可防止错误长度的刀具安 装在刀库中，防止加工过程中的断刀现象，减少加工首件或加工过装在刀库中，防止加工过程中的断刀现象，减少加工首件或加工过 程中的废品出现；程中的废品出现； 定位面气孔压力检测：确认工件正确到位的防错措施；定位面气孔压力检测：确认工件正确到位的防错措施； 泄漏测试：汽车配件如缸盖、缸体的油道以及水道的在线测试等，泄漏测试：汽车配件如缸盖、缸体的油道以及水道的在线测试等， 控制泄漏件流入下道工序；控制泄漏件流入下道工

18、序； 防错与汽车行业防错与汽车行业 l定量的防错定量的防错 随线检具直径测量：这在机加工自动线中镗孔及铰孔后的工位应用随线检具直径测量：这在机加工自动线中镗孔及铰孔后的工位应用 较广，达到较广，达到100%100%控制不合格产品的出现；控制不合格产品的出现； 扭矩控制：汽车配件如很多螺栓固定的拧紧程度均通过扭矩枪来控扭矩控制：汽车配件如很多螺栓固定的拧紧程度均通过扭矩枪来控 制。制。 防错与汽车行业防错与汽车行业 l颤动功能的防错，通过颤动机的颤动，使零件随着不断的颤动功能的防错，通过颤动机的颤动，使零件随着不断的 颤动并输送至判别零件的方向正确与否处，只有零件处于颤动并输送至判别零件的方向正

19、确与否处，只有零件处于 正确的位置方向时，才能进入送料轨道；位置方向错误的正确的位置方向时，才能进入送料轨道；位置方向错误的 零件则掉入零件颤动料箱里，从而达到预防零件的进给方零件则掉入零件颤动料箱里，从而达到预防零件的进给方 向错误，避免工件报废的目的：向错误，避免工件报废的目的： 缸体凸轮轴衬套的方向验证，防止衬套压反；缸体凸轮轴衬套的方向验证，防止衬套压反； 缸体水道闷盖的压装方向防错等。缸体水道闷盖的压装方向防错等。 防错与汽车行业防错与汽车行业 l物料防错物料防错 工件盛放器具的防错：加工完成的产品盛放实施防错技术，有方向工件盛放器具的防错：加工完成的产品盛放实施防错技术，有方向 性地定置摆放，预防工件相互碰撞，保证加工零件的表面质量；性地定置摆放，预防工件相互碰撞，保证加工零件的表面质量； 色标防错：装配区域零件的盛放料架，使用色标防错。色标防错：装配区域零件的盛放料架，使用色标防错。 防错与汽车行业防错与汽车行业 l人工防错人工防错 建立标准的操作建立标准的操作SOPSOP：如加工过程中的成品、待制品、待处理品、：如加工过程中的成品、待制品、待处理品、 料废、工废等下线零件必须马上按照各类零件的处理规范挂上不同