欢迎访问国可工软科技有限公司官方网站!4000032330

FMEA知识 FMEA方法 FMEA案例 FMEA软件 引用工具
FMEA认知

【技术文章】自动化的100%全检算防错吗?

作者:鲜万世 时间:2021-11-26

自动化的100%全检算防错吗?

原创 Martin鲜万世 鲜万世质量频道 

自动化的100%全检算防错吗?

0.1.jpg

防错是运用装置与技术手段100%进行自动控制,对缺陷或错误(原因)进行预防与探测,并防止不合格品发生与流出的系统。所以针对缺陷实施100%在线自动化的测量设备也算防错装置

0.2.jpg

前几天有朋友在微信群里问在生产线上设立专检工位,并实现在线的、自动化的对产品特性进行100%检测,并剔除不合格品,防止不合格流出,这属于防错吗?有人认为,这是检测设备,防错是不产生缺陷,而上述装置中缺陷已产生,所以不是防错。也有人认为防错装置除了不制造缺陷之外,还有防止缺陷流出的装置,也是防错。

,是没有搞清楚防错装置的定义与防错的时机,防错是运用装置与技术手段100%进行自动控制,对缺陷或错误(原因)进行预防与探测,并防止不合格品发生与流出的系统
。从防错时机上看,错误(原因)将要发生可以预防,错误(原因)已经发生可以检测,错误已导致缺陷可以检测,所以针对缺陷实施100%全检的装置也算防错装置,但如果是人工全检,那不是防错系统,因为防错装置的基本思想是100%自动控制。

在IATF16949标准中术语和定义中,防错是防止制造不合格产品而进行的产品和制造过程的设计及开发。这个定义实在是有点广,还将产品设计的DFA也纳入到“防错”中了,啥意思?在产品组装过程中,假设一个零件可能装反,在产品设计增加了导向、定位、对称设计,让其在组装时无法装反,也是防错了。

0.3.jpg

0.31.jpg

在IATF16949标准的10.2.4条款中,指出防错应建立一个过程,用于确定防错方法的应用,同时指出,防错方法的信息是从PFMEA中产生。关于如何从PFMEA中产生防错,我曾写了一篇文章防错系统如何从新版FMEA中产生》,大家可以参考。

在IATF16949标准的定义和正文中,好像没有找到我们所要的答案。不过,没有关系,我们直接去追查,防错的发明人,新乡重夫是如何提出防错的。

首先看看新乡大师对全检与SPC的看法:

0.4.jpg

新乡老师认为,实施100%的人工全检,尽管能比较地检验出不良品,但同时增加了检验的时间和花费。统计质量控制的方法运用了统计学,其理论背景非常强大,但在没有强大软件支持与工程师技能的情况下,只是玩了一堆数字游戏而已,不能从根本上缺陷的发生。

而新的检验方法只需积地运用防错方法,并进行了100%全检,也不会花费太多的时间和精力,关键是运用装置与技术实施100%的自动化检验控制。在新乡老师早期寻找防错思路的过程中,起初的防错装置更多的是考虑如何将不良品从产品中自动化地筛选出来,而从不断地发展,再逐步扩展到针对错误(原因)的预防与检测。我们可以从新乡老师的防错思路中得到答案:

0.5.jpg

在这张防错思路中,先确定不符合的内容:未加工、尺寸不符合、反装等不良缺陷,再根据不符合的内容寻找特性的差异点,然后运用装置与技术,防止失误的产生,当缺陷发生时,防错装置的功能是否能停止、报警,还是停机?
比如下面的案例就是运用这个思想 ,得出了防错的方法。

0.6.jpg

在上图中不符合的内容:产品未加工;
特性的差异点:形状不同
防止失误的装置与技术:运用专门的阻块
防错的功能:当传输带或震动盘带动零件通过阻块,未加工的零件不能通过,操作工一看就能停止生产或挑选不良。

我想这是新乡老师早期实施防错的思路,针对不合格品的特性,实施100%的全检,防止不合格流出的防错装置。

后面我查到通用汽车QSB的一张PPT定义防错装置,防止不合格品制造或装配的装置(无法造成缺陷),或者防止不合格品产品传输的装置(无法通过或接受缺陷),例如100%在线检测设备。由于文件来源不清楚,就不贴出来了。

从通用汽车的防错装置定义来看,防错装置有两大类,一类是防止不合格品产生的装置,二类是防止不合格品流出的装置。

我们再从下图防错的机会与功能关系图中可以看出,手伸过去拿零件,准备装配,有圆形的零件,也有正方形的零件,有可能拿错,这时是错误将要发生,我们可以采用智能零件箱,需要什么零件就出来什么型号的零件,让错误不可能发生。

按图的方向,手伸过去拿了圆形的零件,错误已发生,应该装配正方形的零件,那么我们可以运用传感器,发现拿错零件及时报警,检测错误的发生。

0.7.jpg

接着图的方向,已将圆形的零件装配到了正方形的孔中,错误已导致了缺陷,使用防错进行100%在线检测,当缺陷发生时将其发生,防止流出到下工序或客户处。

所以防错有两条基本的解决方案,一是预防,避免发生,提前应对;二是查找、发现、探测行为。从防错的机会来讲,错误将要发生时,可以进行错误预防,让原因不发生。错误已经发生时,可以错误检测,发现原因,不会产生缺陷。错误已经导致产品缺陷,可以在线自动化的100%检测,发现缺陷,防止流出到下一工序。

0.8.jpg

防错等级

防错解决方案

 描述

1级——

消除

消除与失效模式和原因相关的过程、设计、制造或人员要素。

2级——

错误预防

避免缺陷根本原因或缺陷源头的发生,或降低发生的可能性。

3级——

错误检测和/或缺陷预防

找到或发现根本原因,并避免结果的发生。

4级——

于源头检测缺陷

在缺陷产生后或瑕疵产生时,能在传递到下一工序之前马上发现该等问题。

5级——

加工后缺陷检测


一旦缺陷被传递到下一工序,在下游工序或测试中找到或发现不合格或缺陷。

我们将防错分为了五级,一级是通过产品设计,失效原因不可能发生,消除了缺陷与原因,及相关的过程、制造等要素。比如一个零件容易漏装,最好的方法就是从产品设计上删除这个零件。


乔布斯曾经说,只要不是的部件,我们都要想办法去掉,为了达成这一目标,就需要设计工程师以及制造团队的通力合作,我们一次又一次的返回到最,不断问自己,我们需要这个部件吗?我们能用它来实现哪些功能?最的产品是没有零件的产品,将产品设计的复杂,是一件简单的事情,把产品设计得简单,是一件复杂的事情。


二级是错误预防,避免原因或缺陷源头的发生,当错误将要发生,采用错误预防,让失效原因不发生。


三级是错误检测,找到或发现错误(原因),当错误已经发生,采用100%自动检测的方法,将失效原因及时发现,这样就不会导致缺陷发生。


四级是缺陷检测,在缺陷产生时,在传递到下工序前运用100%自动检测的方法,将缺陷及时发现,这样缺陷就不会流出。


五级是加工后缺陷检测,在缺陷流出后,发运到客户前运用100%自动检测的方法,将缺陷及时发现,这样缺陷就不会流出到客户处。


运用一个案例说明一下:

缺陷:漏钻孔(要求是4个孔)

错误(原因): 钻头断裂

  • 假设在装配工序(后工序)的定位工装上,设计一个光电装置检测装置,发生漏钻孔,红灯警告。此方法缺陷产品已流出加工岗位,但未流出到客户,所以是“五级防错”,一般称为“防火墙”;

  • 假设在钻孔工序光电装置检测漏钻,发生漏钻红灯警告此方法是“缺陷检测”,实际缺陷已发生,但未流出本工作站,所以是“四级防错”。

  • 假设在钻孔工序安装限位开关检测钻头完好,检测钻头断裂,机器停机,此方法是“错误检测”,检测根本原因,当根本原因发生时,机器停机,不制造缺陷零件,所以是“三级防错”;

  • 假设在钻孔工序安装自动记录钻头的使用次数,到达寿命之前,机器自动更换钻头,此方法是“错误预防”,缺陷的根本原因没有发生,所以是“二级防错”。

  • 改变产品设计,无需钻孔工序,这样消除了缺陷或缺陷的可能性,所以是“一级防错”。看来强大的产品设计是王道。


我们再从AIAG的PFMEA的探测度评分表中找到防错的分类:

AIAG的PFMEA探测度评分表

探测机会

准则:通过过程控制探测的可能性

评分

探测性

没有探测机会

没有现行过程控制:不能探测或没有分析。

10

几乎不可能

在任何阶段不可能探测出来

失效模式Failure Mode和/或差错Error(原因Cause)不容易被探测出来。

9

很微小

问题在加工后探测

由操作者通过目视/触觉/听觉的手段在加工后对失效模式进行探测。

8

微小

问题在源头探测

由操作者通过目视/触觉/听觉的手段在加工当站,或用计数型量具在加工后对失效模式进行探测。

7

很低

问题在加工后探测

由操作者用计数型量具在加工当站(通/止规、手工扭力检查等),或用计量型量具在加工后对失效模式进行探测。

6

问题在源头探测

由操作者用计量型量具在加工当站,或通过在加工当站自动控制的方式对失效模式或差错Error(原因Cause)进行探测。

5

中等

问题在加工后探测

加工后通过自动控制的方式探测失效模式,以探测出有差异的零件,并遏制住零件以防止后续加工。

4

中上

问题在源头探测

加工当站通过自动控制的方式探测失效模式,以探测出有差异的零件,并遏制住零件以防止后续加工。

3

差错探测和/或问题预防

加工当站通过自动控制的方式探测差错Error(原因Cause),以探测出差错Error(原因Cause),并能防止制造有差异的零件。

2

很高

探测不适用:防错

差错Error(原因Cause)预防是夹具设计、设备设计、零件设计的一项结果。由于在过程/产品设计中采用了防错技术,有差异的零件不可能被制造。

1

几乎必然

解读:评分“1”:一种错误(原因)预防,防止缺陷的根本原因或根源的发生

          评分“2”:错误(原因)检测,查找或发现缺陷的根本原因或根源。

          评分“3”:缺陷探测,在本工作站查找或发现问题/缺陷,并防止有缺陷的零件加工,实际缺陷产品已发生,但未流出本工作站。

          评分“4”:后工序缺陷探测,在后工序查找或发现问题/缺陷,并防止有缺陷的零件加工,实际缺陷产品已流出加工岗位,但未流出客户,所以可以称为“防火墙”

          评分“5”:警告操作者,自动探测缺陷零件通过光,声音通知操作者,但未锁定零件


综上所述,鲜老师认为防错是运用装置与技术手段100%进行自动控制,对缺陷或错误(原因)进行预防与探测,并防止不合格品发生与流出的系统。所以针对缺陷实施100%在线自动化的测量设备也算防错装置。


作者简介:

鲜万世:TUV莱茵FMEA专家之一,微信公众号主编,FMEA相关原创技术文章200多篇。在欧美日世界500强制造业集团公司,相关质量管理的经验超过10年;擅长于汽车制造系统及其零部件制造与质量改进项目的培训与咨询·;建立了精益成熟度评价系统,并为上汽大众汽车、延锋伟世通建立了精益评估系统;擅长FMEA、ISO9001、IATF16949等与质量有关的管理体系以及质量改进的工具应用。