Der ultimative Leitfaden für Poka-Yoke

Poka-yoke ist ein lean manufacturing Werkzeug, das sich auf die "Fehlersicherung" oder "Fehlersicherheit" eines Prozesses bezieht. Im Japanischen bedeutet poka-yoke "Fehler vermeiden" ("yokeru") ("poka").

Wenn ein Fehler den Kunden erreicht, wird er zu einem Defekt. Poka-yoke zielt darauf ab, Fehler zu vermeiden, indem Fehler an der Quelle erkannt, korrigiert und beseitigt werden.

Geschichte von Poka-Yoke

Der Begriff "poka-yoke" wurde in den 1960er Jahren von Shigeo Shingo geprägt, der maßgeblich am Toyota Produktionssystem (TPS) beteiligt war. Shingo fiel auf, dass die Arbeiter in einem Prozess im Toyota-Werk oft vergaßen, eine erforderliche Feder unter einem Schalterknopf zu platzieren. Er gestaltete den Prozess so um, dass er in zwei Schritten ablief: Zuerst wurden die benötigten Federn in einen Platzhalter gelegt, dann wurden die Federn in den Schalter eingesetzt. Wenn eine Feder im Platzhalter verblieb, war es für den Arbeiter klar, dass er vergessen hatte, sie in den Schalter zu legen. Dann konnte er seinen Fehler sofort korrigieren.

Shingo nannte die Technik ursprünglich "baka-yoke" oder "Idiotensicherung", änderte sie aber in das mildere "poka-yoke" oder "Fehlersicherung", nachdem ein Mitarbeiter beleidigt war.

Poka-Yoke Beispiele

Die Prinzipien von Poka-Yoke werden in allen Branchen angewandt. In der Medizin ist es zum Beispiel von entscheidender Bedeutung, Fehler zu vermeiden, bevor sie auftreten. Wenn man es versäumt, auch nur einen winzigen Fehler zu vermeiden, kann das tragische Folgen haben. Maßnahmen zur Markierung des richtigen Körperteils für eine Operation und sogar die Verpflichtung, sich die Hände zu waschen, können schwerwiegende Folgen verhindern.

Poka-Yoke ist auch in unserem täglichen Leben präsent. Zum Beispiel sind Mikrowellen so konstruiert, dass sie bei geöffneter Tür nicht mehr laufen, um zu verhindern, dass Wellen entweichen, und viele neue Autos verfügen über Fehlersicherheitsfunktionen wie z.B. Warnungen, die den Fahrer darauf hinweisen, wenn das Auto eine Fahrspur verlässt. Einige Beispiele für poka-yoke sind so alltäglich, dass wir oft nicht daran denken würden. Zum Beispiel halten wir die Rechtschreibprüfung auf unseren Telefonen, Internetbrowsern und Software, die uns vor Rechtschreibfehlern in unserer Kommunikation bewahrt, oft für selbstverständlich.

Poka-yoke bietet viele Vorteile für die Fertigungsprozesse. Der wichtigste ist die Verbesserung der allgemeinen Qualitätskontrolle. Durch die Integration von Poka-Yoke in die Fertigungslinie werden Fehler entweder verhindert oder kurz nach ihrem Auftreten erkannt. Dadurch wird verhindert, dass fehlerhafte Produkte bis zum Ende des Prozesses gelangen. Daraus ergibt sich natürlich eine höhere Qualität der Produktion.

Außerdem packen diese Lösungen die Probleme an der Wurzel und verhindern, dass sie zu größeren Problemen werden. Die sofortige Lösung von Problemen nimmt wesentlich weniger Zeit in Anspruch als die Nachbearbeitung von Produkten, die bereits am Ende der Produktionslinie angekommen sind.

Die Anwendung von Poka-Yoke in Ihrer Fabrik kann zu einer Vielzahl weiterer Vorteile führen, wie zum Beispiel:

Geringerer Zeitaufwand für Schulungen
Da die Mitarbeiter nicht mehr so viele Probleme beachten müssen, müssen Sie auch nicht mehr so viel Zeit für deren Schulung aufwenden.

Förderung einer Kultur der kontinuierlicher Verbesserungsprozess
Poka-yoke fördert einen verbesserungsorientierten Ansatz, indem es die Mitarbeiter ermutigt, Probleme sofort zu lösen und die Ursache von Problemen anzugehen, um zu verhindern, dass sie zu größeren Problemen werden. Poka-yoke ist ein großartiges Instrument, das in einem größeren lean manufacturing Rahmen eingesetzt werden kann.

Verbesserung der Sicherheit
Sie können die Sicherheit in Ihrer Fabrik verbessern, indem Sie Maßnahmen ergreifen, um zu verhindern, dass Arbeiter in unsichere Situationen geraten.

Weniger Abfall
Es versteht sich vielleicht von selbst, aber weniger fehlerhafte Produkte zu produzieren bedeutet auch, dass Sie weniger Material verschwenden. Außerdem sparen Sie Zeit, indem Sie weniger Zeit für die Nachbearbeitung fehlerhafter Produkte aufwenden: Sie reduzieren nicht nur die Anzahl der Fehler, die behoben werden müssen, sondern es ist auch schneller, einen Fehler früher als später zu beheben.

Höhere Produktivität
Ihre Prozesse laufen reibungsloser ab, wenn Fehler vermieden und Defekte sofort erkannt und behoben werden. Das Ergebnis sind schnellere, effizientere Prozesse und weniger Verschwendung, was zu einer höheren Gesamtproduktivität führt.

Poka-yoke kann an jedem Punkt eines Herstellungsprozesses eingesetzt werden, an dem ein Fehler gemacht werden kann. Hier sind einige Situationen, in denen es besonders wichtig wäre, einen Prozess fehlerfrei zu gestalten:

- Bei einem Übergabeschritt in einem Prozess, wenn der Output an einen anderen Arbeiter übergeben wird
- Wenn ein kleiner Fehler zu Beginn des Prozesses große Probleme im späteren Verlauf des Prozesses verursacht
- Wenn die Folgen eines Fehlers teuer oder gefährlich sind

Hier sind einige häufige Arten von Fehlern, die bei Fertigungsprozessen auftreten können:

Verarbeitungsfehler
Fehlende oder nicht gemäß der Standardarbeitsanweisung durchgeführte Verarbeitungsschritte

Einrichtungsfehler
Falsche Einstellung der Maschine oder Verwendung des falschen Werkzeugs

Fehlende Teile
Nicht alle Teile in der Montage, Schweißarbeiten oder andere Prozesse

Ungeeignete Teile/Gegenstände
Verwendung der falschen Teile in einem Prozess

Fehler bei der Durchführung von Operationen
Falsche Durchführung einer Operation oder eine falsche Version der Standardarbeitsanweisung

Messfehler
Messfehler bei einem Prozess, einer Maschineneinstellung oder den Abmessungen eines von einem Lieferanten gelieferten Teils

Die American Society for Quality (ASQ) schlägt den folgenden Prozess vor, um ein Verfahren fehlerfrei zu machen:

Defekte aufspüren und identifizieren

Das TPS definiert drei Methoden (bekannt als Einstellfunktionen) zur Identifizierung von Mängeln:

- Kontaktmethode: identifiziert Defekte, indem die physischen Eigenschaften des Produkts wie Form, Farbe oder Größe geprüft werden
- Festwert- (oder Konstantzahl-) Methode: erfordert eine bestimmte Anzahl von Bewegungen und warnt den Bediener, wenn diese Anzahl nicht erreicht wurde
- Bewegungsschritt- (oder Sequenz-) Methode: bestimmt, ob die Schritte in einem Prozess eingehalten wurden

Diese Methoden können bei Inspektionen an verschiedenen Stellen des Prozesses durchgeführt werden. Mängel können bei einer aufeinanderfolgenden Inspektion festgestellt werden, die beim nächsten Schritt des Prozesses vom nächsten Arbeiter durchgeführt wird; bei einer Selbstinspektion, bei der die Arbeiter ihre eigene Arbeit unmittelbar nach der Ausführung überprüfen; und bei einer Quelleninspektion, bei der die Bedingungen vor dem Schritt überprüft werden. Quelleninspektionen erfolgen oft automatisch, und der Prozess kann erst fortgesetzt werden, wenn die Bedingungen erfüllt sind.

Sie können einen Prozess so gestalten, dass er signalisiert, wenn ein Fehler aufgetreten ist, indem Sie zwei Arten von Signalen verwenden, die als Regelfunktionen bekannt sind:

- Warnfunktionen sind Glocken, Summer, Lichter und andere sensorische Signale, die den Arbeiter auf den Fehler aufmerksam machen.
- Kontrollfunktionen verhindern, dass der Prozess fortgesetzt wird, bis der Fehler behoben ist (wenn der Fehler bereits aufgetreten ist) oder die Bedingungen korrekt sind (wenn die Inspektion eine Quelleninspektion war und der Fehler noch nicht aufgetreten ist).

Während eine Kontrollfunktion die Fortsetzung des Prozesses im Falle eines Fehlers unmöglich macht, löst eine Warnfunktion einen Alarm aus, um den Bediener auf den Fehler aufmerksam zu machen.

Da IIoT Sensoren, Geräteintegrationen und Fertigungssoftware immer leichter zugänglich sind, wird es einfacher denn je, Fertigungsprozesse fehlerfrei zu gestalten. Hier finden Sie einige Beispiele für die Implementierung von Poka-Yoke:

- Verwenden Sie Pick-to-Light Systeme, um den richtigen Behälter oder das richtige Teil, das während eines Prozessschritts benötigt wird, zu beleuchten
- Verwenden Sie Unterbrechungsbalken, um zu erkennen, ob der Bediener in den richtigen Behälter gegriffen hat, und verhindern Sie, dass der Prozess zum nächsten Schritt übergeht, bis das richtige Teil erhalten wurde
- Verwenden Sie eine digitale Waage, um zu erkennen, ob ein Produkt das richtige Gewicht hat, und halten Sie den Prozess an, wenn das Gewicht nicht den Anforderungen entspricht
- Integrieren Sie Werkzeuge wie Drehmomentschlüssel und Messschieber, um Operationen nach exakten Spezifikationen durchzuführen
- Verlangen Sie, dass Produkte Bildverarbeitungsprüfungen bestehen, bevor sie die Linie durchlaufen dürfen

Die jüngsten Entwicklungen in der Fertigungstechnologie haben eine Vielzahl von Möglichkeiten eröffnet, Prozesse in Ihrer Fabrik fehlerfrei zu gestalten. Die Einführung von Poka-Yoke in Ihrer Fabrik kann unmittelbare Vorteile für die Qualität, Effizienz, Produktivität und Sicherheit Ihrer Arbeitsabläufe haben und auf Jahre hinaus zu Ihrer Fabrik kontinuierlicher Verbesserungsprozess beitragen.