豐田防錯管理在生產中應用
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摘要：防錯管理是汽車生產中提升產品制造質量的重要手段，主要對豐田公司在汽車生產中防錯管理的應用進行研討，詳細從4M1E的角度深入研究，總結豐田公司在各個層面防錯管理方法與管理技術的應用，最終為其它汽車公司總裝生產線防錯管理建設及防錯技術應用提供經驗和理論方法。
關鍵詞：防錯管理；防錯技術；防錯裝置；4M1E
汽車作為大眾商品，已經走入了百姓的日常生活，逐漸成為了生活的必需品。為了滿足人們日常生活中的各種需求，汽車種類已經變得五花八門、風格各異。面對汽車多樣化生產，為了保證車輛制造品質，防錯管理已經導入了汽車制造行業(yè)當中，并得以廣泛的應用。其中蘊含著TPS兩大支柱的準時化與自動化的豐田防錯管理尤為突出，其精髓在于從4M1E多層次融入防錯理念，全方位發(fā)揮自動化功效－防誤防錯，從而提高了整車品質管理保證度與健全度，使得制造的汽車產品在如此復雜的條件下，能夠有條不紊地有序生產，并且保證了零不良流出。
1防錯法的由來
“零缺陷”思想由菲利普·克勞士比在20世紀60年代提出，并在美國率先推行。美國馬?。R瑞塔公司最早在其制造部門實施應用零缺陷計劃，并取得了成功。隨后，美國通用公司將零缺陷計劃進一步完善，在零缺陷計劃中增加了消除錯誤原因這一內容。后來，日本企業(yè)管理者提出了防錯方法及防錯裝置?？梢哉f防錯法是零缺陷思想的物化體現(xiàn)，能夠有效地防止各種人為錯誤，預防缺陷的產生。最早由日本著名的質量管理專家，豐田生產體系的創(chuàng)始人之一的新鄉(xiāng)重夫提出［1］。
2豐田防錯管理的應用
要從生產中4M1E五個層次進行考慮：即人（Man）、機（Ma-chine）、料（Material）、法（Method）、環(huán)（Environment）五大因素去展開［2］。
2．1人員方面防錯管理應用
作為豐田的員工從一入公司就先在思想上進行灌輸，強化認識，塑造理念，進行多層次防錯培訓教育，主要灌輸?shù)睦砟钣校簶藴首鳂I(yè)、遵守意識、異常處置三原則。2．1．1標準作業(yè)遵守意識。豐田認為標準作業(yè)遵守是一切品質管理工作的根本，只有每個員工從根本上認識到遵守標準作業(yè)的重要性，才能從根本上防止錯誤的發(fā)生。豐田除了人員入職的宣貫，關于該意識的強化無時無刻不存在于每日的生產實際中，每日班組長的在線作業(yè)觀察、定期的標準作業(yè)考試、作業(yè)視頻校驗等都看出了這個意識的基礎重要地位。2．1．2異常處置三原則?！巴Ｖ?、呼叫、等待”這個豐田生產線鐵的異常處理規(guī)則，簡單而又有效地被豐田生產線上每個員工執(zhí)行著。當作業(yè)人員按標準作業(yè)進行裝配時發(fā)生與該標準作業(yè)不相符合的異常時候，作業(yè)人員立即停止自己作業(yè)，利用工位安東報警第一時間呼叫班長，等待班長處理解決異常，而異常在生產節(jié)拍內未解決，生產線會停下來。這個原則確實遵守有效地提升了生產線的防錯能力。
2．2設備方面防錯管理應用
自動化是豐田TPS兩大支柱之一，也是設備方面防錯技術應用的核心理念。日語“自働化”，帶有人字旁，它有兩種含義：一是我們傳統(tǒng)認識上的那種普遍的“自動化”，即用機器來替代人工，實現(xiàn)快速、準確、高效率的生產；二是自動化控制缺陷，即在自動化的基礎上把人類的智慧（比如識別錯誤的能力）也包括進去，形成具有人性意識的自動化［3］。其表現(xiàn)形式主要為安東防錯、Poka－Yoke（防錯漏）防錯。2．2．1安東防錯應用。安東防錯是豐田特有的生產防錯技術之一。如圖1所示，安東系統(tǒng)主要由以下幾部分構成：1）信息系統(tǒng)，通過PLC進行信號輸入輸出控制。2）信息顯示系統(tǒng)，一是雙面顯示的燈箱板（或液晶面板），二是顯示當前生產狀況的電子點陣顯示屏，三是生產線各工位左右兩側顯示故障的紅黃指示燈，四是顯示分裝工位進度的模擬進度顯示屏。3）聲音輸出報警系統(tǒng)主要包括與其通信的廣播系統(tǒng)及音箱等。4）輸入信號的開關，包括呼叫用的拉繩開關、即停的急停開關、缺車或慢車的光電開關及時鐘開關等。安東系統(tǒng)防錯基本工作原理：當生產線出現(xiàn)異常時，設備會將異常狀態(tài)信息通過網絡傳送到顯示大屏幕上，同時每個工位出現(xiàn)任何異常時，作業(yè)人員也會拉下安東進行呼叫，該工位的異常指示燈會亮起并伴隨蜂鳴。這樣無論是設備的故障還是任意工位作業(yè)的異常都會及時地向管理人員發(fā)出反饋。管理者會第一時間接受到異常信息進行異常處理，這樣充分地保證了不良不會流出，起到了相應的防錯與保證度提升作用。2．2．2防錯漏。（PI）防錯PI防錯技術即防錯漏裝置來源于日語的ポカヨケ，它是現(xiàn)今豐田車輛制造生產線上最為普及的生產指示防錯管理技術，應用于車輛全部的重要品質項目。通過PI防錯技術的應用，真正實現(xiàn)了生產品質防錯，使得原來生產品質由依靠員工自身素質轉變?yōu)橐揽吭O備與技術保證。PI防錯漏系統(tǒng)是指在總裝工程根據FL－NET接收的生產指示對緊固數(shù)量進行判斷的一種控制裝置。根據車輛連番排列的數(shù)據確認，對緊固殘余數(shù)量的計算，緊固狀態(tài)OK／NG的判定，生產線停止信號的發(fā)出而保證不良的不別流出的防錯漏裝置系統(tǒng)。如圖2所示。該系統(tǒng)主要由信息接收系統(tǒng)、信息發(fā)送系統(tǒng)、主體控制系統(tǒng)三部分構成，各部分主要功能是：1）信息接收系統(tǒng)：主要是接收FL－NET傳遞來的生產指示信息即對于下一車型連番號對應的緊固信息進行接收，并儲存到主體控制系統(tǒng)的本機中。2）信息發(fā)送系統(tǒng)：主要是將主體控制系統(tǒng)接收計算的結果通過ENTER－NET網絡傳遞給質量控制系統(tǒng)，以決定生產的運行或停止，并記錄該車的基本緊固信息并存儲在主控機箱內。3）主體控制系統(tǒng)：是質量控制防錯漏系統(tǒng)的核心部分，不但承擔著中間媒介的接收、計算、發(fā)送，而且還連接緊固工具和信號塔，同時內部也實現(xiàn)著網絡以外的實際信號的接收與反饋。PI防錯系統(tǒng)運行說明：1）AVI系統(tǒng)根據車輛生產計劃按照制造節(jié)拍向生產線發(fā)出生產指示。2）防錯漏裝置通過FL－NET網絡，在指示需求位置接收生產指示———即上位車型緊固數(shù)量信息。3）在作業(yè)開始位置，防錯漏裝置發(fā)出作業(yè)開始指示，操作者根據作業(yè)手順進行標準作業(yè)。4）操作者使用緊固工具來進行車輛部品裝配，在作業(yè)的同時將緊固扭力信息通過各類方式轉變?yōu)殡娦盘?，并輸送至防錯漏裝置本體中。5）在判定位置，防錯漏裝置將生產指示信息和工具緊固傳遞信息進行比較，做出判斷。6）如果判定結果OK。通過Ethernet網將信息傳送出去，生產線輸送鏈正常運轉，并將OK信息記錄在保全存儲電腦區(qū)域內。同時信號燈變綠。7）如果判定結果NG。通過Ethernet網將信息傳送出去，生產線輸送鏈停止運轉，并將NG問題點也記錄在保全存儲電腦區(qū)域內。同時信號燈變紅。8）如果在停止位置，防錯漏裝置仍然得不到緊固工具提供的信息（如作業(yè)延遲），生產線將在此位置停止，保證不良不會流到下一工位。
2．3部品方面防錯管理應用
主要是在車輛設計過程中，通過部品裝配的唯一性來實現(xiàn)防錯應用的。例如車輛儀表線束插頭插接作業(yè)，集中位置有4到8個相似插頭插接，如果只靠人員判斷作業(yè)很容易造成插接插接錯誤。一般部品設計上應對插頭尺寸、外形等進行唯一性配合設計，做到錯插入不可，來達到防錯目的。
2．4方法方面防錯管理應用
豐田通過產品在產線制造的各個環(huán)節(jié)設立防錯質量控制環(huán)節(jié)，確保產品在出廠前的零不良流出。如圖3所示，在標準作業(yè)的前提下，設置PI防錯裝置，之后分別設立本工程的自檢，后工程的互檢，產線出口的QG（質量門），以及制造環(huán)節(jié)外的品管檢查。整個制造過程使用N點管理表進行過程控制。從而實現(xiàn)結果與過程的雙控制，確保了整車品質。至于自檢、互檢、QG的檢查項目使用豐田特有QA網絡進行評價，將評價結果中保證度不足的項目納入檢查管理。其中裝配覆蓋項目納入互檢，非覆蓋項目納入QG工位管理。如圖4所示，為QA網絡評價中的緊固類評價示例，豐田主要將QA網絡評價按裝配特性分為緊固、漏液緊固、裝配、插接、誤欠品等，通過對全部裝配內容進行QA網絡評價識別出保證度不足管理項目進行防錯管理。2．5環(huán)境方面防錯管理應用豐田在環(huán)境方面防錯應用就是全面推行4S（即整理、整頓、清掃、清潔），創(chuàng)造優(yōu)良的工作環(huán)境，努力創(chuàng)建和諧的現(xiàn)場與和諧的氣氛，盡可能消除產生中各種錯誤的外因。1）整理：區(qū)分需要和不需要的物品，扔掉不需要的物品；2）整頓：把規(guī)定的物品放在規(guī)定的地方、以便隨時都能拿?。?）清掃：經常進行掃除，保持工作環(huán)境的干凈整潔；4）清潔：保持3S（整理、整頓、清掃）的狀態(tài)。而更精益化4S管理在豐田實際應用叫5定＋1。1）定路：確保人與物品移動的通道；2）定量：決定好必要的數(shù)量，遵守好決定的量；3）定置：將物品放置在最容易使用的位置，并標示明確；4）定名：物品和放置場能夠一一對應，標有易懂的“名字”；5）定色：決定好必要的顏色；6）＋1（定著）：始終進行維持管理。
3結束語
防錯管理、防錯技術是現(xiàn)代汽車多樣化生產中必不可少內容，以后隨著工業(yè)4．0步伐的推進會越來越朝著自動化和智能化方向發(fā)展。本文僅對豐田防錯管理在總裝工藝生產線上4M1E各環(huán)節(jié)的一些內容進行了歸納分析和說明，拋磚引玉，希望能給車企生產線防錯管理的人員提供一些參考，此項工作還需要我們在后期工作中不斷地歸納、完善及總結。
參考文獻
［1］丁杰慧，奚立峰．防錯技術在汽車制造中的應用［J］．江蘇科技信息（學術研究），2010（12）：155－156
［2］郭樹軍．B公司SMT生產線MES防錯系統(tǒng)的構建研究［D］．西安：西安交通大學，2014
［3］郭上麗．精益生產方式在FJES公司的應用研究［D］．廈門：廈門大學，2006
作者:張瑜 馮聯(lián)會 李鵬 李余 單位:中國第一汽車集團有限公司工程與生產物流部