談防呆防錯及其在汽車零件制造的應(yīng)用

劉陶德

摘 要：伴隨著汽車的多樣化，零部件也增多，同時人們對車的質(zhì)量追求也更高，利用防呆防錯來提高汽車制造過程水平日顯重要

關(guān)鍵詞：防呆防錯;制造過程;機加工;裝配

隨著汽車越來越高的制造水平，防呆防錯在現(xiàn)代制造過程中顯得越來越重要。從已經(jīng)完成轉(zhuǎn)版的IATF16949可以看出，防呆防錯已經(jīng)列為轉(zhuǎn)版的重點內(nèi)容之一，由此可見，原先以學(xué)習(xí)改進為主的方式將有可能轉(zhuǎn)換為國際標準的要求。

防呆法日文稱POKA-YOKE，又稱愚巧法、防錯法。意即在過程失誤發(fā)生之前即加以防止。是一種在作業(yè)過程中采用自動作用、報警、標識、分類等手段，使作業(yè)人員不特別注意也不會失誤的方法。防錯/防呆技術(shù)是制造過程開發(fā)的重點，是缺陷預(yù)防的最佳實踐方法。POKA-YOKE意為“防錯防呆”，亦即Error & Mistake Proofing。日本的質(zhì)量管理專家、著名的豐田生產(chǎn)體系創(chuàng)建人新江滋生（Shingeo Shingo）先生根據(jù)其長期從事現(xiàn)場質(zhì)量改進的豐富經(jīng)驗，首創(chuàng)了POKA-YOKE的概念，并將其發(fā)展成為用以獲得零缺陷，最終免除質(zhì)量檢驗的工具。

1 防呆法的特點

全檢產(chǎn)品但不增加作業(yè)者負擔(dān);必須滿足防呆規(guī)定操作要求，作業(yè)過程方可完成;低成本;實時發(fā)現(xiàn)失誤，實時反饋。

2 防呆法的作用

1）防呆法意味著“第一次把事情做好。防呆法采用一系列方法和或工具防止失誤的發(fā)生，某結(jié)果即為第一次即將事情做好。

2）防呆法意味著“有人為疏忽或者外行人來做也不會出錯即不需要專門的經(jīng)驗或特別注意”的制程”傻瓜化“。防呆法采用一系列方法和或工具防止人為失誤的發(fā)生，除非故意，無論如何都不會把事情做錯。

3）提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少由于檢查而導(dǎo)致的浪費、消除返工及其引起的浪費。

防呆法意味著“第一次即把事情做好”，直接結(jié)果就是產(chǎn)品質(zhì)量的提高，防呆法消除了檢查這種浪費，消除缺陷，這會導(dǎo)致返工次數(shù)的削減，由于返工所致的時間和資源浪費便得以消除。

4）實現(xiàn)自動化，提高效率。

防呆法會降低了對于人的主觀判斷的依賴，盡量實現(xiàn)制程的自動化，減少了人出錯的可能性，提高了勞動效率。

5）保證安全

防呆法充分運用各種IE手法保證即使人在出現(xiàn)簡單失誤的可能下機構(gòu)可以自動識別動作的正確性，保證人機安全。

3 防呆的等級

根據(jù)防錯的效果，防錯技術(shù)可分為如下三個等級：

1）不制造缺陷的防錯，即不可能制造出壞零件，可能損壞的零件數(shù)為零;

2）不傳遞缺陷的防錯，即不可能將壞零件傳遞到下一工位;

3）不接受缺陷的防錯，即后續(xù)工位不接受壞零件。

4 防呆的基本法則

1）設(shè)計防呆

會造成錯誤的原因從根本上排除掉，如不同形狀只能放不同的位置用“同步原則”多動作需共同執(zhí)行才能完成（開銀行金庫時的操作、手動操作沖床雙手開關(guān)作業(yè);用“順序”動作來完成（電梯門、地鐵門）極限定位原理（卷閘門）;用交互動作來完成（連鎖機構(gòu)）。

2）隔離原則防呆

用分隔不同區(qū)域的方式，來達到保護某些地區(qū)，避免造成危險或錯誤的現(xiàn)象發(fā)生。隔離原理亦稱保護原理，電動圓鋸的保護片套，以防止鋸到手。

3）過程自動化防呆

以各種光學(xué)，電學(xué)，力學(xué)，機構(gòu)學(xué)，化學(xué)原理來限制某些動作的執(zhí)行或不執(zhí)行，以避免錯誤發(fā)生。目前比較普遍，也是一種非常簡易的自動化應(yīng)用，如設(shè)備的各種傳感器。如以“浮力”的方式來控制：抽水馬桶之水箱內(nèi)社有浮球，水升到某一高度時，浮球推動開關(guān)拉桿，切斷水源。以“重量”控制的方式來完成：電梯超載時，門關(guān)不上，電梯不能上下，警告鐘也鳴起來。以“光線”控制的方式來完成：自動照相機，光線如果不足時，則快門按不下去。

4）警告原則防呆

如有不正常的現(xiàn)象發(fā)生，能以聲光或其他方式顯示出各種“警告”的訊號，以避免錯誤的發(fā)生。車子速度過高時，安全帶沒系好，車門沒關(guān)好，警告燈就亮起來等。

5 防呆防錯在汽車配件制造的部分應(yīng)用

1）定性的防錯

通過圖像識別技術(shù)，光電、限位、接近開關(guān)的邏輯控制技術(shù)等來完成防錯，比如：即時攝片比較：區(qū)分裝配零件的方向是否正確;

傳感器感應(yīng)檢測：機加工自動線根據(jù)不同產(chǎn)品型號的外形變化，傳感器將感應(yīng)到的信息反饋給后面的加工工序，使后面的工序調(diào)用對應(yīng)的加工程序，實施相應(yīng)的加工內(nèi)容;

加工孔探測：在機加工線中的鉆孔或攻絲后的工位，對加工孔的斷刀檢測及切屑沖洗;

導(dǎo)向擋塊：區(qū)分零件的輸送導(dǎo)向;

2）定量的防錯

通過測量探頭感應(yīng)或經(jīng)過氣電轉(zhuǎn)換的測量技術(shù)（氣體流量轉(zhuǎn)換成電量）來達到防錯的目的，如：紅寶石探頭探測數(shù)據(jù)反饋：通過紅寶石探頭探測已壓裝氣門座圈的內(nèi)徑來區(qū)別零件是10L還是12L汽車配件的缸蓋;

BTS刀具長度檢測：CNC加工中心刀具檢測可防止錯誤長度的刀具安裝在刀庫中，防止加工過程中的斷刀現(xiàn)象，減少加工首件或加工過程中的廢品出現(xiàn);

泄漏測試：汽車配件如缸蓋、缸體的油道以及水道的在線測試等，控制泄漏件流入下道工序;

扭矩控制：汽車配件如很多螺栓固定的擰緊程度均通過扭矩槍來控制。

3）振動盤的選料防錯

通過振動盤的振動，使零件隨著不斷的振動并輸送至判別零件的方向正確與否處，只有零件處于正確的位置方向時，才能進入送料軌道;位置方向錯誤的零件則掉入零件振動料箱里，從而達到預(yù)防零件的進給方向錯誤，避免工件報廢的目的。

4）物料防錯

工件盛放器具的防錯：加工完成的產(chǎn)品盛放實施防錯技術(shù)，有仿形擺放，預(yù)防工件相互碰撞，保證加工零件的表面質(zhì)量;

色標防錯：裝配區(qū)域零件的盛放料架，使用色標防錯。

5）人工防錯

①建立標準的操作SOS：如加工過程中的成品、待制品、待處理品、料廢、工廢等下線零件必須馬上按照各類零件的處理規(guī)范掛上不同顏色的識別標簽，刀具設(shè)定正常使用耐用度，防錯裝置建立TPM、PM維護保養(yǎng)制度等;

②刀具安裝防錯：操作工按照刀具換刀規(guī)范進行調(diào)刀，如核對刀具號、長度類刀具進行長短比較等，預(yù)防出現(xiàn)由調(diào)刀中的差錯造成的不合格零件;

③工件目檢、測量防錯：操作工按照檢驗頻次目檢、測量工件加工中及毛坯本身存在的缺陷，把不合格工件剔除出來，在本工位上使其離線。

以下為某汽車零部件的制造防錯舉例：

零件延橙色箭頭方向流轉(zhuǎn)，產(chǎn)品共需要5道工序完成，部分工序有3個步驟;操作人數(shù)為2人，正常順序為每人各自循環(huán)自己的動作，但考慮異常情況及節(jié)拍的非絕對平衡，作業(yè)順序可能會微調(diào);

以上容易會導(dǎo)致產(chǎn)品順序混亂，因此產(chǎn)品在OP1的step1時會打上二維碼，產(chǎn)品每往下裝配一步都必須先掃碼，并且按OP1→OP2......順序，在OP1/2.....里也按step1→step2順序;在每一步的過程中也會記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不合格時設(shè)備自動聲光報警;

參考文獻

[1]閔令芝.《以錯為鑒防主觀》

[2]趙子龍，康俊枝.《防錯設(shè)計的應(yīng)用》

[3]成瑞和.《汽車總裝防錯策略淺析》