Poka Yoke – jak skutecznie zapobiegać błędom i je wykrywać
Błędy zdarzały się, zdarzają i będą zdarzać – z takim stwierdzeniem spotkała się zapewne nie jedna osoba czytająca ten tekst. Nie ważne, bowiem jak się starasz skoro i tak prędzej czy później się pomylisz. Takie podejście często wiążą się z mentalnością niektórych osób. Mogą przykładowo wynikać z dotychczasowych doświadczeń lub też po prostu ich podejścia do tematyki rozwiązywania problemów. Nic zatem dziwnego, że od dobrych kilkudziesięciu lat kładzie się taki nacisk na zapobieganie pomyłkom spowodowanym przez czynnik ludzki. Nie jest to jednak takie proste jak mogłoby się wydawać. Próby zapobiegania lub chociażby w jakimś stopniu minimalizowania wystąpienia danej sytuacji mogą spalić na panewce i to pomimo najszczerszych chęci. Zaś rozwiązania w postaci kolejnej instrukcji lub szkolenia niekoniecznie zagwarantować powodzenie. Jeśli chcemy, aby dany problem został skutecznie wyeliminowany czasem niezbędne będzie zastosowanie bardziej kompleksowego działania. Może to się wiązać z modernizacją danej maszyny lub też zmianą konstrukcji konkretnego produktu. Czy jednak zawsze takie działania mają sens? Oczywiście, że nie. W końcu każda organizacja powinna być nastawiona na osiągniecie swoich celów finansowych. Zatem przysłowiowe strzelanie armatą do wróbla nie zawsze będzie miało ekonomiczne uzasadnienie. Jak zatem postępować podczas rozwiązywania problemów lub minimalizowania stwierdzonego ryzyka, aby osiągnąć sukces? Z pomocą przyjdzie nam japońska szkoła zapobiegania błędom. Poka Yoke, bo o nim mowa to dość popularne narzędzie ciągłego doskonalenia, które zdobyło renomę na całym świecie. Jest na tyle powszechne, że wiele osób czasem nie zdaje sobie sprawy, że stosuje takie rozwiązanie. Warto jednak mieć świadomość czym ono jest bowiem ułatwi to nam jego stosowanie. Znane jest również pod nazwą Mistake Proofing lub Error Proofing, jednak jak się za chwilę przekonacie to nie całkiem to samo. Zacznijmy jednak od samego początku, czyli genezy narzędzia i sprawdźmy jakie było jego pierwsze zastosowanie. Miłej lektury!
W skrócie
Czytając ten artykuł dowiesz się:
- Jak w prosty sposób rozwiązany został problem z nieprawidłowym montażem.
- Jak pierwotnie nazywało się Poka Yoke i co właściwie jest jego celem.
- Czym różnią się Poka Yoke, Mistake Proofing oraz Error Proofing.
- Jakie są poziomy zabezpieczeń oraz jakie funkcje może pełnić Poka Yoke.
- Jakie są zalety tego rozwiązania a także jego wady.
Historia Poka Yoke
Aby poznać genezę metodologii Poka Yoke należałoby cofnąć się do początku lat 60. ubiegłego wieku a dokładniej do 1961 roku. Wówczas to japoński inżynier przemysłowy Shingeo Shingo podczas konsultacji w Yamada Electric usłyszał o pewnym problemie, z którym borykało się szefostwo firmy. Jeden z prostych przełączników realizowanych na zlecenie Matsushita Electric był źródłem powtarzających się reklamacji z powodu nieprawidłowego montażu. Dla Yamada Electric wiązało się to przede wszystkim z kosztami wynikającymi z potrzeby wysłania do klienta swojego kontrolera jakości. Sam problem był jednak trywialny. Przełącznik do prawidłowego funkcjonowania wymagał montażu dwóch malutkich sprężynek. Zdarzało się jednak, że w przypadku niektórych złożeń zamontowana została wyłącznie jedna sztuka. Działał on zatem tylko w jedną stronę. Pozwalał się włączyć a w innych przypadkach tylko wyłączyć. Po każdej reklamacji problem tymczasowo znikał bowiem operatorzy przykładali większą uwagę do wykonywanych czynności. Jednak po pewnym czasie Matsushita Electric ponownie znajdowało nie działający przełącznik.
Shingeo Shingo po zapoznaniu się ze sposobem wykonywania operacji nawiązał do… gry w golfa. Wspomniał, że zawsze po spakowaniu sprzętu zagląda jeszcze do swojego notatnika, gdzie ma prostą listę kontrolną. Dzięki niej nie raz zdarzyło mu się zauważyć, że zapomniał coś spakować to torby. W rozumieniu Shingo to właśnie lista kontrolna powinna być dobrym rozwiązaniem problemu z niekompletnymi przełącznikami. Jednak zamiast papierowej wersji zasugerował małe naczynie. Od teraz operacja montażu została rozbita na dwa kroki. Pierwszym było przygotowanie zestawu podzespołów, czyli wyjęcie z pudełka z setkami małych sprężynek tylko tych dwóch, które będą niezbędne do montażu i umiejscowienie ich we wspomnianym naczyniu. Dopiero wówczas operator mógł przystąpić do zamontowania sprężynek. Pozwoliło to nie tylko na zapewnienie prawidłowego montażu, ale również na wykonanie operacji kontrolnej w jednym. Jeśli bowiem po wykonaniu operacji w naczyniu wciąż znajdowała się jakaś sprężynka to był to jasny sygnał, że nie została ona wykonana prawidłowo.
Kolejne artykuły w każdy poniedziałek!
Obserwuj Jakościowca w mediach społecznościowych i bądź na bieżąco.
Poka Yoke a Baka-yoke
Co ciekawe metodologia oparta na założeniu zapobiegania i natychmiastowego wykrywania nie nazywała się początkowo Poka Yoke a Baka-Yoke. W dosłownym tłumaczeniu mieliśmy zatem „idiotoodporność”. Nazwa ta przetrwała jednak tylko przez kolejne dwa lata, do 1963 roku. Powodem jej zmiany było… doprowadzenie pracownicy firmy Arakawa Auto Body do łez. Miało to miejsce gdy ta dowiedziała się, że firma zastosowała narzędzie o takiej nazwie, aby zapobiec błędom jakie mogła popełnić podczas spawania elementów siedzeń. Dopiero wówczas w głowie Shingeo Shingo narodziło się określenie Poka Yoke. Sama nazwa w dosłownym tłumaczeniu oznacza zapobieganie błędom – od japońskich słów poka znaczącego błędy oraz jokeru – zapobieganie.
Jednak Poka Yoke to nie jedyne narzędzie, którego autorem jest Shingeo Shingo. Zasłynął on również z innych metodologii ściśle powiązanych z ciągłym doskonaleniem, do których zaliczyć możemy chociażby: SMED (ang. Single Minute Exchange of Die) – czyli po prostu szybkie przezbrajanie maszyny, czy też Just-In-Time polegające na redukcji zapasów. Shingo był również jednym z głównych twórców Toyota Production System (TPS) – zestawu narzędzi i rozwiązań będących prekursorem koncepcji znanej jako produkcja odchudzona (ang. Lean Manufacturing).
Więcej na temat biografii Shingeo Shingo oraz stosowanych przez niego rozwiązań możecie dowiedzieć się z jego książki zatytułowanej „Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka Yoke System”.
Jakościowiec teraz także na LinkedIn!
Poka Yoke a czynnik ludzki
Sama koncepcja Poka Yoke opierała się przede wszystkim na zapobieganiu i systemowych działaniach prewencyjnych eliminujących wpływ czynnika ludzkiego. Shingeo Shingo wychodził bowiem z założenia, ze człowiek nie jest w stanie w sposób ciągły powtarzać pewnych czynności bez popełnienia pomyłki. Stosowane rozwiązania miały więc na celu eliminowanie błędów spowodowanych między innymi zmęczeniem, pośpiechem czy chociażby rutyną. Więcej na temat czynnika ludzkiego przeczytacie w artykule:
Inną koncepcją jest również minimalizowanie występowania samego czynnika ludzkiego. Polega to na zastosowaniu takich rozwiązań, które zredukują chociażby poziom zmęczenia pracownika wykonującego dane zadanie. Odbywa się to jeszcze na etapie projektowania samego stanowiska pracy. Tego typu rozwiązania spotykane są pod nazwą Inżynierii Czynnika Ludzkiego – HFE (ang. Human Factor Enginnering) lub powszechniej znane jako ergonomia.
Warto tutaj również zwrócić uwagę na różnicę pomiędzy ergonomią a Poka Yoke. Zasadniczo ergonomia ma zapobiegać występowaniu czynnika ludzkiego, zaś Poka Yoke popełnianiu błędów pomimo faktu, że ten czynnik istnieje.
Poka Yoke, Mistake Proofing, Error Proofing – czy to to samo?
Pomimo, że bardzo często każdy z tych trzech terminów stosowany jest zamiennie to nie do końca oznacza to samo. Istnieją bowiem między nimi pewne różnice. Najmniejsze pomiędzy Poka Yoke i Mistake Proofing. Jak już pewnie zauważyliście Poka Yoke koncentruje się na zabezpieczaniu przed wpływem czynnika ludzkiego na powstanie defektu i taki jest jego cel. Natomiast Mistake Proofing bierze pod uwagę wszystkie rodzaje błędów, niezależnie czy są związane z czynnikiem ludzkim czy nie. Jest więc w pewnym sensie rozszerzoną formą Poka Yoke. Obie metodologie składają się z trzech poziomów zabezpieczeń. Warto o tym pamiętać bowiem w dosłownym tłumaczeniu Poka Yoke oraz Mistake Proofing oznaczają dokładnie to samo.
Error Proofing jest również zabezpieczeniem przed wystąpieniem problemu, ale może być porównane wyłącznie do najwyższego poziomu Poka Yoke. Bazuje ono na zasadzie, że popełnienie błędu nie jest w ogóle możliwe. Dlatego bardzo często jest wdrażane podczas projektowania wyrobu lub procesu opierając się na wynikach chociażby D-FMEA (ang. Design Failure Mode and Effects Analysis), czyli Analizy rodzajów i skutków możliwych błędów. Więcej o tej metodologii przeczytacie w materiale:
Aby lepiej zrozumieć różnicę zwłaszcza pomiędzy Poka Yoke i Mistake Proofing a Error Proofing przyjrzyjmy się na czym polegają kolejne poziomy zabezpieczeń.
Poka Yoke – Trzy a może cztery poziomy zabezpieczeń?
Ze względu na rodzaj zastosowanych zabezpieczeń oraz osiągnięty efekt wyróżnia się podział Poka Yoke na trzy poziomy. Sprawdźmy zatem czym one się różnią:
– Poziom 1 – jest to najniższy, ale zarazem w większości przypadku najtańszy i najszybszy poziom do wdrożenia. Mimo, że jest najmniej efektywny musimy mieć świadomość, że w niektórych przypadkach będzie całkowicie wystarczający. Polega na zastosowaniu ostrzeżenia, które spowoduje, że błąd z dużym prawdopodobieństwem zostanie wykryty.
Przykład: Instrukcja montażu przełącznika
– Poziom 2 – jest to pośredni poziom zabezpieczeń, bardzo często oparty o sygnały świetlne, lub dźwiękowe.
Przykład: zastosowanie tacki, na której operator musi położyć dwie sprężynki
– Poziom 3 – Jest to najwyższy poziom, który całkowicie eliminuje możliwość wystąpienia błędu.
Przykład: montaż przełącznika w specjalnym przyrządzie, który uniemożliwia jego złożenie jeśli brakuje sprężynek.
Czasem spotkacie się różnież z określeniem Poziomu 0, jednakże oznacza to nic innego jak kompletny brak jakichkolwiek zabezpieczeń. W niektórych przypadkach rozróżnia się jeszcze jeden, pośredni poziom pomiędzy drugim a trzecim. Polega on na zastosowaniu takiego zabezpieczenia, gdzie ryzyko popełnienia błędu jest znikome, ale wciąż istnieje.
Metody Poka Yoke – detekcja i zapobieganie
Poza wspomnianymi poziomami Poka Yoke istnieje jeszcze inny podział, który określił sam Shingeo Shingo. Na jego bazie wyróżnia się trzy metody, których celem jest weryfikacja, czy dana charakterystyka produktu lub wykonywany proces nie zawierają błędu. Mogą one zatem pełnić rolę narzędzia wspomagającego zarówno wykrywanie błędów jak i zapobieganie przed ich wystąpieniem. Są to:
– metoda kontaktowa (ang. contact method) – polega ona na wykrywaniu wszelkiego rodzaju niezgodności dotyczących wymiarów, kształtu, położenia, koloru, temperatury lub też innych charakterystyk. Odbywa się to przy użyciu sprawdzianów czy też różnego rodzaju czujników, które mają bezpośredni kontakt z danym produktem lub elementem procesu.
– metoda ustalonej wartości (fixed value method) – metoda ta polega na weryfikacji powtarzalności różnych cech produktu, do których przykładowo zaliczyć możemy wagę czy też ilość części wchodzących w skład złożenia. Metoda ta ma oczywiście również zastosowanie do procesu, gdzie przy użyciu różnych czujników możemy monitorować jego czas, prędkość wykonywania danych czynności czy też ilość ruchów.
– metoda sekwencyjna (motion step method) – jak sama nazwa wskazuje metoda ta ma na celu wykrycie błędów związanych z kolejnością wykonywanych procesów, czy też czynności. Ma zastosowanie zwłaszcza jeśli są one wykonywane przez jedną i tą samą osobę. Przykładem może być operacja montażowa podczas, której istotna jest kolejność wkręcanych śrub. Zastosowanie odpowiednich czujników w przypadku pomyłki uruchomi alarm.
Ostrzeganie i kontrola
Poka Yoke może pełnić również funkcję regulującą dany proces. W takim wypadku mamy podział na dwie różne metody, których celem jest ostrzeganie o wystąpieniu błędu. Są to
– metoda ostrzegawcza – polega ona na przekazaniu informacji w formie alarmu, sygnału świetlnego lub innego komunikatu, tak aby dana osoba miała jasny sygnał, że wystąpił błąd, lub istnieje pewien niekorzystny trend, który spowoduje jego wystąpienie.
– metoda kontrolna – w tym wypadku poka yoke spowoduje zatrzymanie danego procesu do momentu rozwiązania problemu. Jest to o tyle skuteczne, że zapobiega dalszej jego eskalacji.
Kiedy warto zastosować Poka Yoke? Wady i zalety wdrożenia
Wiemy już, że istnieją różne Poka Yoke, które mogą pełnić odmienne funkcje oraz zapewniać całkiem inny poziom zabezpieczeń. Pytanie jednak, czy ta metodologia zawsze ma sens. Z punktu widzenia idealnego procesu odpowiedź nie może być inna niż twierdząca. Rzeczywistość jest jednak zgoła odmienna. Bowiem podstawą do wdrożenia Poka Yoke powinny być przede wszystkim korzyści jakie osiągniemy. Postawmy się zatem w roli właściciela danego przedsiębiorstwa produkcyjnego. Jak wiadomo, aby jego biznes dobrze funkcjonował niezbędne będzie zapewnienie zysków osiąganych z działalności operacyjnej. Bowiem firma, która nie zarabia nie może się również rozwijać. Zatem poniesione koszty nie mogą przewyższać przychodów ze sprzedaży. W innym wypadku działalność danej organizacji będzie pozbawiona sensu. Skoro zderzyliśmy się z bądź co bądź brutalną rzeczywistości to możemy przejść do meritum.
Decyzja o wdrożeniu Poka Yoke, zwłaszcza na poziomie trzecim, powinna być zatem poprzedzona szczegółową analizą mającą potwierdzić jakie rzeczywiste korzyści ono przyniesie. Wśród nich możemy wymienić:
– oszczędności finansowe poprzez eliminację wadliwych części wymagających albo poprawy albo zadysponowanych do zezłomowania lub też wykrycie ich na wczesnym etapie procesu
– zapewnienie terminowych dostaw co ściśle wiąże się z poprzednią korzyścią
– budowanie silnych relacji z naszymi klientami poprzez zapewnienie, że zgodny produkt jest zawsze dostarczany na czas
– redukcję zapasów, bo produkujemy tylko tyle ile zamawia klient, bez żadnych dodatkowych części „na wszelki wypadek”.
Są jednak i negatywne strony wdrożenia Poka Yoke, do których zaliczyć możemy:
– koszty – zastosowanie drogiego rozwiązania do produkcji części, na których mało zarabiamy oznaczać będzie, że zarobimy na nich jeszcze mniej, lub wcale.
– czas procesu – wdrożenie pewnych rozwiązań może zasadniczo wpłynąć na czas trwania procesu co może być krytyczne zwłaszcza w produkcji masowej.
– nieprzemyślane rozwiązanie – coś co nam wydaje się być świetnym pomysłem, równie dobrze może inne osoby doprowadzać do frustracji, czyli powstawania czynnika, który ma istotny wpływ na występowanie błędów.
– awaryjne rozwiązania – źle wykonane Poka Yoke może spowalniać lub wręcz zatrzymywać proces powodując duże opóźnienia.
Potencjalne obszary, które mogą wymagać zabezpieczenia możemy zidentyfikować chociażby na podstawie analizy ryzyka, o której już wspominaliśmy. Warto wówczas zwrócić szczególną uwagę na:
– czynności wykonywane manualnie
– rotację pracowników
– tryb pracy z naciskiem na pracę nocną
– doświadczenie kadry
– podobne projekty, które zostały już wdrożone.
Przykłady zastosowania Poka Yoke w produkcji
– stosowanie otworów montażowych oraz pinów, które uniemożliwiają błędne zamocowanie przyrządu w maszynie
– zlecenia produkcyjne zwane potocznie przewodnikami, które szczegółowo opisują sekwencję operacji oraz stanowiska, gdzie dany proces jest wykonywany
– czujnik zamkniętych drzwi, który uniemożliwia uruchomienie maszyny jeśli są one otwarte
– kurtyny świetlne zatrzymujące działanie maszyny, gdy zostanie ona przerwana
– uruchomienie maszyny możliwe wyłącznie po naciśnięciu dwóch oddalonych od siebie przycisków
– cechowanie narzędzi i przyrządów numerem identyfikacyjnym
– stosowanie uchwytów lub narzędzi stacjonarnych jak chociażby wiertarka stołowa, która zapewnia powtarzalny kąt wiercenia
– alerty jakościowe czy wszelkiego rodzaju instrukcje stanowiskowe.
Poka Yoke w życiu codziennym
– ścięte narożniki kart sim, a kiedyś i kart telefonicznych, które uniemożliwiają odwrotne włożenie ich do telefonu
– kształt wtyczki np. HDMI
– dodatkowy przełącznik w tylnich drzwiach samochodu uniemożliwiający ich otwarcie od wewnątrz, jest to zabezpieczenie stosowane podczas przewozu dzieci.
– autokorekta wbudowana w edytory tekstu typu Word
– baterie umywalkowe uruchamiane przyciskiem, które zapobiegają pozostawieniu odkręconego kurka
– stosowanie kolorowych przewodów elektrycznych
– konieczność naciśnięcia dwóch przycisków na dystrybutorze, aby nalać gorącą wodę
– sygnalizacja martwego pola w lusterkach samochodowych.
Natomiast warto wiedzieć, że port USB nie jest Poka Yoke, bowiem zastosowanie wtyczki działającej tylko w jednej pozycji było spowodowane wyłącznie względami ekonomicznymi. Aktualnie ten problem zostaje rozwiązany coraz większą popularnością złącz USB-C.
Podsumowanie…
Powszechnie stosowana w naszej codzienności japońska metodologia zrewolucjonizowała sposób w jaki projektowane są produkty i procesy na całym świecie. Wiele organizacji dochodzi do wniosku, że dużo lepszym rozwiązaniem będzie uniknięcie pomyłki niż jej późniejsza poprawa. Analogiczne podejście powinniśmy wykorzystywać nie tylko w naszej pracy zawodowej, ale również podczas wykonywania czynności związanych z naszym życiem prywatnym. Warto o tym pamiętać, bo często pozwoli nam to na zaoszczędzenie nie tylko czasu i pieniędzy, ale w wielu przypadkach także nerwów. Samo Poka Yoke może pełnić różne funkcje związane nie tylko z zapobieganiem, ale także i detekcją błędów. Może być na jednym z trzech poziomów począwszy od prostej informacji, bądź ostrzeżenia po całkowitą eliminację możliwości popełnienia błędu. Rodzaj zastosowanej metodologii powinien być oparty o wykonaną analizę ryzyka oraz mieć uzasadnienie ekonomiczne. Poka Yoke jest praktycznie tym samym narzędziem co Mistake-Proofing. Jedyną różnicą jest to, że Poka Yoke stosuje się wyłącznie do zapobiegania pomyłkom spowodowanym przez czynnik ludzki, zaś mistake-proofing wszystkim możliwym błędom. Pewną okrojoną formą w stosunku do Poka Yoke jest natomiast Error Proofing, którego celem jest pełne zabezpieczenie przed popełnieniem błędu. Odpowiada, więc najwyższemu poziomowi zabezpieczeń. A jakie są Wasze doświadczenia związane z Poka Yoke? Czy często wdrażacie tego typu rozwiązania w codziennej pracy lub życiu prywatnym? Podzielcie się swoimi opiniami na temat w sekcji komentarzy. Tekst ten rozpoczyna nową tematykę dostępna na blogu – ciągłe doskonalenie. W jej ramach co jakiś czas pojawiać się będą kolejne artykuły. Do zobaczenia w następny poniedziałek!
