防错设计在产品制造过程中的应用

杨婷婷

【摘 要】本文从日常工作中的错误引出，介紹了防错设计的概念，防错设计的作用以及常见的错误类型，同时介绍了控制型防错和警告型防错的概念和区别，以及制作防错装置时遵循的十大原理，防错装置设计时从防错效果考虑的三个层次。

【关键词】防错;缺陷;控制型;警告型;源头控制

我们在日常生活中经常会出现一些情况，比如回到家后发现忘记在路上买东西了，或者出了小区门口才发现把东西忘在家里了。为什么会发生这些事情？常言道，人非圣贤，孰能无过，所有人都可能犯错误。工作中，也是如此。产品的制造、使用与维护过程，都离不开人的参与，由于各种因素的影响，就像机器会出故障一样，人也会出差错。诸如此类忘了做某项工作、未按顺序或要求进行某项工作、做错了某项工作等等情况，我们称之为人为错误。我们把它定义为与公认的正常行为方式不符或无意识地没有按规定程序所做的行为。

知过能改，善莫大焉。有没有办法减少或避免这些人为错误的发生呢？人为错误可不可以预防？怎么预防？日本的质量管理专家、著名的丰田生产体系创建人新江滋生先生根据其长期从事现场质量改进的丰富经验，首创了“poka-yoke”的概念，即：防错技术。

所谓防错技术就是一种防止或者说避免错误发生的技术，采用该技术、方法后，使犯错误成为不可能的事。防错是一种技术，更是一种理念，是自働化的重要手段。通过使用防错装置，包括通过工装、工作场所和工作方法等的重新设计与优化，达到一个目的，就是消除由于人为因素所导致错误的产生，在过失发生之前能够防患于未然，无论是谁都能准确无误的完成工作，哪怕是新人操作也不会出错，让人们很容易的按照正确的次序和方法做正确的事，很轻松的把工作做好，做到第一次做就不可能做错！

事后控制不如事中控制，事中控制不如事前控制。新江滋生说过：“我认为，对人类来说，消除所有的错误是不可能的。事实上，由疏忽造成的错误是不可避免的。只要在错误开始出现阶段时就得到反馈和纠正，错误并不一定造成缺陷。”看来，错误和缺陷是不同的，它们之间是什么关系呢？缺陷是错误所产生的结果，错误是产生缺陷的原因。举个例子，忘关煤气导致饭菜烧糊了，错误就是忘关煤气，产生的结果也就是缺陷是饭菜烧糊了。这里还要特别注意一下，是不是所有的错误就一定会导致缺陷？还是刚才那个例子，忘关煤气是错误，但是忘关煤气一定会导致饭菜烧糊吗？不一定，虽然忘了关但是及时发现了，饭菜可能还没糊，这里的“及时发现”的手段，就是我们所说的防错技术。也就是说，如果防错到位，不是所有的错误都会导致缺陷。由此可见，防错的根本，其实就是通过防止或者控制错误的发生来减少或者避免缺陷，即源头控制。

控制型防错，可以使错误不可能发生，即预防的作用，例如上面讲的路口设置栏杆的例子;也可以使有缺陷的产品不可能流到下一环节，起到察觉作用，比如：电梯超载时就停止运行，不能上也不能下了。

警告型防错，在错误即将发生的时候给出预防性警示，也可以起到预防的作用，例如汽车倒车雷达在离障碍物一定距离时会发出提示音;也可以在错误已经发生时给以警示，起到察觉作用。比如：电梯超载时就会有提示音，烟雾探测器在房屋内出现烟雾时会发出警报。

我们平常常用的预防和察觉的方法主要有三种。第一种是接触法，通过物物相接触，接触后发现不吻合而察觉出错误。举个例子，有三个插孔的插座，为了保证各种电器的插头插入后有正确的极性，插孔位置进行了防错设计，只有插头对准了相应的孔位才能插进去。

第二种叫定量法，是指某项工作在未达到定额数量时就会被察觉出错误。比如：我们将某工序所需要的全部零件放在一个包装盒内，完工后，如果发现盒内还有剩余零件，那就表明漏装了。我们现场采用的形迹管理，就是属于这种方法。

第三种是顺序法，它是依照固定顺序开展工作，如果中途有间断就会察觉出错误。例如硬盘最后装配需要装7个不同的螺丝。为了防止漏装螺丝，可以将这7种螺丝按照装配顺序分别装在有7个小格的盒内并封好。组装时，要撕开封条才能取得螺丝。因此，还有封条没被撕开，就表示还有螺丝没装完，很快能查清时在那个环节遗漏了。

在设计防错装置时，一般遵循以下十大原理：

1.断根原理：将会造成错误的原因从根本上排除掉，使其绝不发生错误。

2.保险原理：需要用两个以上的动作共同完成或依序执行才能完成工作。

3.自动原理：以各种光学、电学、力学、机构学、化学等原理来限制某些动作的执行或不执行，以避免错误发生。

4.相符原理：用检验是否相符合的动作，来防止错误的发生。

5.顺序原理：避免工作顺序或流程前后倒置，可依编号顺序排列，减少或避免错误的发生。

6.隔离原理：通过分离不同区域的方式，来达到保护某些重要部件，使其不能造成危险或错误的发生。

7.层别原理：为避免将不同工作做错，而设法加以区分。

8.复制原理：同一件工作，如需二次以上，最好采用“复制”方式，省时又防错。

9.警告原理：如有不正常现象发生，能以声光或其它方式显示各种“警告”的讯号，以避免错误的发生。

10.缓和原理：以保护方法来减少错误发生后做造成的损害，虽然不能完全排除错误的发生，但是可以降低其随还的程度。

具体在执行时，我们要结合现场实际情况参考以下几类方式灵活运用。

1.模具、夹具的防错：a）异常零件无法安装;b）零件放错时模具无动作;c）操作失误或作业流程出现错误时，零件无法从模具、夹具中取出。

2.机械、设备的防错：a）加工途中出现异常时，机械设备停止工作;b）作业失误或作业流程出现错误时，机械设备无法开动;c）忘记完成某工序的作业时，后续的机械设备无动作;d）传感器自动识别出不良品。

3.装置、标识的防错：a）发生故障时，红灯报警;b）发生故障时，蜂鸣器报警;c）用不同颜色或标签将零件放置场所进行区分。

4.作业条件的防错：作业条件（如：电压、电流、压力、时间等）对结果产生异常影响时，机械、设备停止工作。

5.设计结构的防错：如增加工艺孔，防错孔等结构

从上面的例子中，我们可以看出，使用不同的防错技术达到效果是不一样的。我们一般将其分为三个层次，第一层是能够达到预防错误的发生的效果，就是从源头防止了错误的发生，也就不会导致缺陷的产生;第二层是在错误发生后可以立刻发现，以免导致缺陷;第三层是缺陷发生后可以立即发现，也就是说错误导致了缺陷的发生后，我们可以立即察觉到，将缺陷带来的损失降到最低。我们更倡导的是第一层防错，即源头控制。

（作者单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司）