豐田防錯管理在生產(chǎn)中應(yīng)用

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摘要：防錯管理是汽車生產(chǎn)中提升產(chǎn)品制造質(zhì)量的重要手段，主要對豐田公司在汽車生產(chǎn)中防錯管理的應(yīng)用進行研討，詳細(xì)從4M1E的角度深入研究，總結(jié)豐田公司在各個層面防錯管理方法與管理技術(shù)的應(yīng)用，最終為其它汽車公司總裝生產(chǎn)線防錯管理建設(shè)及防錯技術(shù)應(yīng)用提供經(jīng)驗和理論方法。

關(guān)鍵詞：防錯管理；防錯技術(shù)；防錯裝置；4M1E

汽車作為大眾商品，已經(jīng)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?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N需求，汽車種類已經(jīng)變得五花八門、風(fēng)格各異。面對汽車多樣化生產(chǎn)，為了保證車輛制造品質(zhì)，防錯管理已經(jīng)導(dǎo)入了汽車制造行業(yè)當(dāng)中，并得以廣泛的應(yīng)用。其中蘊含著TPS兩大支柱的準(zhǔn)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(zhì)管理保證度與健全度，使得制造的汽車產(chǎn)品在如此復(fù)雜的條件下，能夠有條不紊地有序生產(chǎn)，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(jì)60年代提出，并在美國率先推行。美國馬丁－馬瑞塔公司最早在其制造部門實施應(yīng)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(nèi)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(yù)防缺陷的產(chǎn)生。最早由日本著名的質(zhì)量管理專家，豐田生產(chǎn)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(yīng)用

要從生產(chǎn)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(yīng)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(rèn)識，塑造理念，進行多層次防錯培訓(xùn)教育，主要灌輸?shù)睦砟钣校簶?biāo)準(zhǔn)作業(yè)、遵守意識、異常處置三原則。2．1．1標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)遵守意識。豐田認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)遵守是一切品質(zhì)管理工作的根本，只有每個員工從根本上認(rèn)識到遵守標(biāo)準(zhǔn)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(guān)于該意識的強化無時無刻不存在于每日的生產(chǎn)實際中，每日班組長的在線作業(yè)觀察、定期的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)考試、作業(yè)視頻校驗等都看出了這個意識的基礎(chǔ)重要地位。2．1．2異常處置三原則。“停止、呼叫、等待”這個豐田生產(chǎn)線鐵的異常處理規(guī)則，簡單而又有效地被豐田生產(chǎn)線上每個員工執(zhí)行著。當(dāng)作業(yè)人員按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)進行裝配時發(fā)生與該標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)節(jié)拍內(nèi)未解決，生產(chǎn)線會停下來。這個原則確實遵守有效地提升了生產(chǎn)線的防錯能力。

2．2設(shè)備方面防錯管理應(yīng)用

自動化是豐田TPS兩大支柱之一，也是設(shè)備方面防錯技術(shù)應(yīng)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(rèn)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(zhǔn)確、高效率的生產(chǎn)；二是自動化控制缺陷，即在自動化的基礎(chǔ)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(yīng)用。安東防錯是豐田特有的生產(chǎn)防錯技術(shù)之一。如圖1所示，安東系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)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(dāng)前生產(chǎn)狀況的電子點陣顯示屏，三是生產(chǎn)線各工位左右兩側(cè)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(guān)，包括呼叫用的拉繩開關(guān)、即停的急停開關(guān)、缺車或慢車的光電開關(guān)及時鐘開關(guān)等。安東系統(tǒng)防錯基本工作原理：當(dāng)生產(chǎn)線出現(xiàn)異常時，設(shè)備會將異常狀態(tài)信息通過網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(yīng)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(shù)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(chǎn)線上最為普及的生產(chǎn)指示防錯管理技術(shù)，應(yīng)用于車輛全部的重要品質(zhì)項目。通過PI防錯技術(shù)的應(yīng)用，真正實現(xiàn)了生產(chǎn)品質(zhì)防錯，使得原來生產(chǎn)品質(zhì)由依靠員工自身素質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽吭O(shè)備與技術(shù)保證。PI防錯漏系統(tǒng)是指在總裝工程根據(jù)FL－NET接收的生產(chǎn)指示對緊固數(shù)量進行判斷的一種控制裝置。根據(jù)車輛連番排列的數(shù)據(jù)確認(rèn)，對緊固殘余數(shù)量的計算，緊固狀態(tài)OK／NG的判定，生產(chǎn)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(gòu)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(chǎn)指示信息即對于下一車型連番號對應(yīng)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(jié)果通過ENTER－NET網(wǎng)絡(luò)傳遞給質(zhì)量控制系統(tǒng)，以決定生產(chǎn)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(nèi)。3）主體控制系統(tǒng)：是質(zhì)量控制防錯漏系統(tǒng)的核心部分，不但承擔(dān)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(nèi)部也實現(xiàn)著網(wǎng)絡(luò)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(jù)車輛生產(chǎn)計劃按照制造節(jié)拍向生產(chǎn)線發(fā)出生產(chǎn)指示。2）防錯漏裝置通過FL－NET網(wǎng)絡(luò)，在指示需求位置接收生產(chǎn)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(jù)作業(yè)手順進行標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⑤斔椭练厘e漏裝置本體中。5）在判定位置，防錯漏裝置將生產(chǎn)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(jié)果OK。通過Ethernet網(wǎng)將信息傳送出去，生產(chǎn)線輸送鏈正常運轉(zhuǎn)，并將OK信息記錄在保全存儲電腦區(qū)域內(nèi)。同時信號燈變綠。7）如果判定結(jié)果NG。通過Ethernet網(wǎng)將信息傳送出去，生產(chǎn)線輸送鏈停止運轉(zhuǎn)，并將NG問題點也記錄在保全存儲電腦區(qū)域內(nèi)。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(chǎn)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(yīng)用

主要是在車輛設(shè)計過程中，通過部品裝配的唯一性來實現(xiàn)防錯應(yīng)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(shè)計上應(yīng)對插頭尺寸、外形等進行唯一性配合設(shè)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(yīng)用

豐田通過產(chǎn)品在產(chǎn)線制造的各個環(huán)節(jié)設(shè)立防錯質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品在出廠前的零不良流出。如圖3所示，在標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的前提下，設(shè)置PI防錯裝置，之后分別設(shè)立本工程的自檢，后工程的互檢，產(chǎn)線出口的QG（質(zhì)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(jié)果與過程的雙控制，確保了整車品質(zhì)。至于自檢、互檢、QG的檢查項目使用豐田特有QA網(wǎng)絡(luò)進行評價，將評價結(jié)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(wǎng)絡(luò)評價中的緊固類評價示例，豐田主要將QA網(wǎng)絡(luò)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(nèi)容進行QA網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用豐田在環(huán)境方面防錯應(yīng)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(chǎn)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(jīng)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(yīng)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(biāo)示明確；4）定名：物品和放置場能夠一一對應(yīng)，標(biāo)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(jié)束語

防錯管理、防錯技術(shù)是現(xiàn)代汽車多樣化生產(chǎn)中必不可少內(nèi)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(chǎn)線上4M1E各環(huán)節(jié)的一些內(nèi)容進行了歸納分析和說明，拋磚引玉，希望能給車企生產(chǎn)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(jié)。

參考文獻

［1］丁杰慧，奚立峰．防錯技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用［J］．江蘇科技信息（學(xué)術(shù)研究），2010（12）：155－156

［2］郭樹軍．B公司SMT生產(chǎn)線MES防錯系統(tǒng)的構(gòu)建研究［D］．西安：西安交通大學(xué)，2014

［3］郭上麗．精益生產(chǎn)方式在FJES公司的應(yīng)用研究［D］．廈門：廈門大學(xué)，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(chǎn)物流部