FMEA&POKAYOKE应用初探

【摘要】潜在失效模式及后果分析和防差错作为预防性技术已愈来愈多被企业的生产制造的质量控制所应用，作者所在的团队也积极探索运用多种科学质量控制的技术、方法、工具来提升企业的制造过程质量控制的竞争力，而FMEA和POKAYOKE技术的应用就是其中之一，企业通过实施减少工序异常的项目，充分运用上述技术，并探索二种技术融合运用，起到了明显效果，本文就项目在企业实施中二种技术的运用进行论述，并提出了一些供大家参考的个人见解。

【关键词】FMEA&POKAYOKE运用 系统性预防 减少工序异常 防差错装置 实现零缺陷

FM EA即潜在失效模式和危害性后果分析，其英文全称为：potential failure mode and effect criticality analysis。20世纪50年代，美国Grumman公司把FMEA思想用于一种战斗机操纵系统的设计分析，60年代中期，航空工业正式应用FM EA即阿波罗任务（Apollo），70年代中期，美国公布FMEA国际标准，80年代被美国军方确认为军方规范（MIL-STD-1629A），1985年国际电工协会（IEC）公布FMEA国际标准：IEC812，我国标准编号：GB7826-1987《系统可靠性分析技术、失效模式和效应分析（FMEA）程序》。后来FMEA思想不断丰富，加入“不易探测度”、“事先风险数”。最后形成失效模式、后果及危害度分析，简称FMEA。

POKAYOKE由日本丰田生产体系创建人新江滋生首创，最初称为防傻装置（fool-proofing），后来为了避免引起一线操作工的误解更名为POKAYOKE（日文），意为“防差错系统”。英文译为：mistake-proff或fail-sawng，日本企业率先普及应用该技术，成百上千个这样装置给日本企业带来了质量奇迹，成为一种秘密武器，现已在全世界质量控制中推广应用。

FMEA根据面向对象不同一般分为设计FMEA和过程FMEA。结合实际本文只对过程FMEA进行讨论，过程FMEA是一组系统化的活动，其目的是发现、评价产品、过程中潜在的失效及后果，找到能够避免或减少这些潜在的发生措施并形成相应的书面总结。而防差错技术针对的是事件，是一个个案性防差错装置或技术应用，它通过该技术及装置的应用，替代过去依靠人工完成的重复劳动，并杜绝那些由于难以保持高度注意力和记忆力而产生的缺陷。

随着质量管理从三个阶段发展到ISO9000质量体系、6SIGMA理念、卓越绩效等先进管理理念的导入，质量管理思想越来越丰富，质量控制方法、技术、工具应用也日趋多样化。FMEA和POKAYOKE技术的融合应用就是追求卓越质量、实现零缺陷目标过程中有效应用之一。从一个技术广泛应用的发展我们可以发现二者都被汽车工业推广应用，并取得了巨大的效果，随后被一般的产品制造企业推广应用。本企业同样经过了质量管理的循序渐进式的发展，质量控制方法、手段、技术、工具也不断充实与提高。从CPK值评价工序质量控制能力、SPC技术应用于过程控制到6SIGMA工具、技术的综合应用，为烟厂实物质量的稳步提高，质量管理水平的逐步提升起到了积极支撑作用。

FMEA和POKAYOKE技术是6SIGMA工具箱中测量、控制阶段中推荐的技术。其应用的效果就是“预防在先、一次成功”。本企业在上海朱兰质量研究院的指导下，进行企业制造过程SIGMA水平测评。在测评过程中对FMEA和POKAYOKE技术有了较深理解，经过一段时间的学习与简单实践，觉得该技术的应用对减少工厂生产过程的工序异常具有积极的指导和实践意义。

企业在前期准备基础上，成立了《以6σ方法为指导，运用工序异常预防核心流程图方法，提高现场工序控制能力》的项目，其核心就是如何运用过程FMEA和POKAYOKE技术减少工序异常。实施一个完整的FMEA需要九个步骤：确定项目和团队；收集有关资料，掌握分析现象；估计潜在失效模式、后果及其严重度（S）；分析潜在失效的起因及其发生的频度（O）；说明现在控制措施和评估不易探测度（D）；计算事先风险数（PRN）；提出纠正和预防措施；验证措施的有效性一一计算纠正后的RPN；形成FMEA报告。结合上述步骤根据企业实际，在项目开展初期，项目组首先针对企业历年来的工序异常，按5M1E方法进行分析，寻找这些工序异常发生的规律，寻找提高工序异常预防控制能力的方法和手段。然后依据过程FMEA，按项目的功能和运行情况画出企业生产工艺概要流程图，细化流程图，形成企业生产工艺核心流程图。因为根据FMEA技术把产品构成可看作一个主系统，它由各个子系统组成，每个子系统由更细一级单元组成，就整个系统而言，如果某一层次某一环节发生失效，都可能影响上级系统的性能实现，最后导致整个产品失效，因此过程FMEA应针对产品的每一级系统及其发生过程的每一层次分别进行。根据上述思想，项目组把产品制造视作一个主系统，产品制造的各个工序视为各子系统，而每个子系统又细分许多小单元即小工序，同时把各工序之间关系视为输入、输出关系，然后结合FEMA事先风险数（RPN）的构成三要素：估计潜在失效模式、后果及其变化（S）；分析潜在失效的起因及其发生的频度（F）；说明现行控制措施和评估不易探测度（D），形成企业生产关系图和重点防范工序缺陷一览表（分工艺部分和设备部分），对顾客关注的、缺陷真实发生的、潜在发生且后果严重的即三要素评分值高作为核心流程图控制方法中识别关键工序缺陷机会的重要依据。随后项目组根据事先风险数RPN=（S）×（O）×（D）的计算对排在最前面的事和最关键的失效模式进行诊断。例如产品含杂、标识错用、产品错装等都作为RP N评分值高的工序缺陷而重点预防，并系统性提出纠正措施和预防措施

在提出纠正、预防措施时，尽管在诸如员工需要凭感官进行探测和判断的企业生产现场（不同于机械制造业），目前防差错应用不够普遍而且也没有经验可借鉴，但项目组仍积极探索防差错技术的应用，由于企业较长时期以来对防差错技术了解甚少，觉得该技术高深莫测，但通过对该技术的深入学习，觉得该技术非常适合本企业的制造工序，因为目前机器速度都达到万/分，其产品质量已无法依靠人工感官去把关，而防差错装置对于杜绝那些由于难以保持高度注意力和记忆力而产生的缺陷非常有效。其实在制造过程中，就有许多类似的装置或类似技术的应用，例如在机器设备上最普遍的质量检测器的应用，其就是防差错装置中一种类型，因此一方面项目组对以前运用的防差错技术和装置进行汇总，并按防差错方式分为：限制式，主要运用有定位销、限位开关、接触式检测器等；警告式，主要运用有运行异常报警的各类声、光出错报警器：助记式，主要运用有计数器、各类检查记录表，将上述纳入纠正、预防措施的同时也为下一步运用防差错技术积累经验。另一方面针对目前没有防差错技术支持但非常关键的控制点积极探索运用防差错技术和装置，并作为质量改进依据，在企业的初加工车间，改进小组人员针对烟丝含杂在原来保证除杂器正常运作基础上，就各类皮带可能磨损的橡皮制品掉入烟丝中这个久治不愈难题与设备管理部门积极探索、研究运用检测皮带跑偏报警防差错装置来提醒修理人员进行纠偏，从而有效防止了由于皮带长久跑偏磨损掉入烟丝的质量缺陷，此外初加工车间项目组人员针对该工序半成品含杂这一现象同样进行了防差错装置的研制工作，最终研制出除杂装置，从而在源头上防止含杂缺陷的发生。成品车间针对小牌号、多品种、多批号同系统生产可能产生错装这一潜在缺陷，分析可能产生原因，最终对每一机组产品输送通道安装全封闭隔离罩、装箱机安装隔离板以及生产时在易视点增加提醒标牌等一系列防差错装置和技术来有效预防错装缺陷的发生，同时成品车间项目组人员正针对产品标识易发生差错这一顽症积极探索信息化技术和防差错技术如何融合运用防止差错发生，试想通过操作人员在发生标识变化时输入自身通过规定渠道得到的标识信息与机组电脑获取的标准进行对比，相符可以开机，不相符无法启动机器或提示报警，从而避免人为错误。

通过上述系统的FMEA技术和防差错技术运用的整合，根据FMEA报告特点，结合企业实际项目组成员形成了与企业生产流程密切相关的重点防范工序缺陷预防FMEA表，对重点防范工序中的重点防范缺陷制定相应的控制措施、落实责任人以及规定了监察办法和监察人等，结构如表1所示。

在形成上述重点防范工序缺陷预防FMEA表后，项目组对企业值班人员和内审人员就各部门重点防范的工序点情况，以及查看问题点的方法和技巧等进行针对性培训，通过企业值班人员、企业内审和车间部门按照重点防范工序缺陷预防FMEA表的内容进行检查，确保所有的纠正、预防措施已被实施或已妥善地落实。

经过多年的运行，企业工序异常发生次数大幅减少，这是多年来所没有的，从这一结果看，项目组不断努力已经取得了一定的效果，科学管理技术的融合运用形成较大的实践成果。通过加强对各重点工序异常预防点的控制，企业人员的质量意识提高了，运用新技术的信心得到了增强，追求零缺陷目标有了深刻的认识，大家齐心合力的协作构成工厂防范工序异常的网络，使企业的质量防范的能力大大提高。

通过项目实施和一种技术实践应用，有三点体会：第一，FMEA是一个系统性预防系统，实施一个FMEA它的工作量大，必须依靠集体协作，集思广益，充分讨论，每个职责必须明确到部门甚至个人，在讨论中有不同意见，必须作一些试验和调查研究，直至达到统一。在项目实施中，组成工艺、设备部门以及各车间的相关技术人员的项目团队，积极发挥大家智慧，真正达到了细节决定成败的效果。第二，及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事先的行为”非“事后的行为”事先花时间很好地进行综合地FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会，适当地加以应用，FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。第三，防差错技术提倡积极预防胜于消极处置。其原理在于针对一个缺陷发生，无需更多的检查人员，而代之以彻底追查问题的根源，即找出导致缺陷发生的人为疏忽或差错，采取故障预防装置来100%检查人为差错或有缺陷的工作状况，以便彻底杜绝缺陷的再次发生，防差错技术运用最终就是要实现所谓的零质量控制，即用预防装置替代作100%的自动检查的质量控制方法。

虽然企业运用FMEA技术和防差错技术取得初步效果，但对FMEA和防差错技术应用需不断完善，例如对所有纠正、预防措施后的RPN值都应评审，此外FMEA是一个动态文件，需针对变化的情况迅速作出最新的纠正、预防措施，建立企业级的防差错系统，加强防差错装置的检查，防止失效等等。相信随着企业工艺流程的不断优化和设备的不断更新，FMEA和防差错技术的运用水平将不断提高，企业质量管理的水平也将再上一个台阶。

参考文献

[1]六西格玛核心教程（黑带读本）.上海质量管理科学研究院.

[2]QS-9000《潜在的失效模式和效果分析（FMEA）》手册.美国汽车工业行动集团（AIAG）.

[3][零缺陷]装置100例.上海汇众汽车制造有限公司.