挑戰(zhàn)零缺陷

吹響革新的號角

零缺陷之父菲利浦·克勞斯比（Philip Crosby）博士在50多年前第一次提出了“零缺陷”的理念，也就是“第一次就把事情做對”的理念

在當(dāng)時風(fēng)靡全世界的品質(zhì)控制手段是SQC與SPC，而SPC扎根于統(tǒng)計學(xué)原理，這意味著允許有少數(shù)產(chǎn)品會超出規(guī)格，也就是出現(xiàn)缺陷、甚至不合格產(chǎn)品是可以理解的；但如果采取全數(shù)檢驗(yàn)的方式，則品質(zhì)檢驗(yàn)的時間及成本將大幅提升，因此企業(yè)真是左右為難。所以零缺陷的理念在當(dāng)時是劃時代的，也是企業(yè)未來的正確方向

只可惜如何實(shí)現(xiàn)零缺陷，Crosby當(dāng)時并沒有提出十分可行的具體方法，但是它像一盞明燈照耀著人類不斷前行。第一次突破來自于欣克利（Martin Hinckley），根據(jù)他的觀點(diǎn)達(dá)成完美品質(zhì)零缺陷的途徑有三條

• 降低產(chǎn)品設(shè)計及流程設(shè)計的“復(fù)雜性”。VE及DFM的出現(xiàn)提供了所需的工具

• 減少“波動與變異”。6西格瑪?shù)呢暙I(xiàn)最大，F(xiàn)MEA也十分有用

• 預(yù)防與減少“失誤與差錯”。防錯設(shè)計Poka Yoke與源流檢驗(yàn)創(chuàng)新式地解決了這個課題

新鄉(xiāng)重夫的創(chuàng)新

眾所周知，品質(zhì)保證手段中除了產(chǎn)品設(shè)計、工程設(shè)計之外，作業(yè)精度與裝配過程檢驗(yàn)的保障也是必不可少的。而各種類型的作業(yè)失誤將導(dǎo)致缺陷、產(chǎn)品不良甚至安全事故，這是品質(zhì)檢驗(yàn)中最為頭痛、也是挑戰(zhàn)零缺陷必須徹底解決的一大課題

在日本豐田汽車公司服務(wù)的新鄉(xiāng)重夫（SHIGEO SHINGO）通過長期研究，于1960年創(chuàng)建了一套新的保障方式：源流檢驗(yàn)與防錯設(shè)計POKA-YOKE，其基本原理為：用一套設(shè)備或方法使作業(yè)者在作業(yè)時直接可以明顯發(fā)現(xiàn)缺陷或使操作失誤后不產(chǎn)生缺陷，作業(yè)人員通過POKA-YOKE完成自我檢查，失誤將明白易見

源流檢驗(yàn)與防錯法的本質(zhì)就是將上述“品質(zhì)檢驗(yàn)”過程中的“人“用“裝置”替代從而實(shí)現(xiàn)“去人化”

品質(zhì)檢驗(yàn)三種模式的演化

• 判斷型檢驗(yàn)：以發(fā)現(xiàn)不良品為目標(biāo)

• 反饋型檢驗(yàn)：以降低不良率為目標(biāo)

• 源流型檢驗(yàn)：以消除不良率為目標(biāo)

Judgement Inspection 判斷型檢驗(yàn)

此類檢驗(yàn)在大規(guī)模生產(chǎn)時代Mass Production是非常流行的，那個時候不管是通用汽車還是福特汽車都是采用粗獷的生產(chǎn)方式，有缺陷品直接在線尾進(jìn)行挑選。這是一種純粹的事后評判，檢驗(yàn)結(jié)果不反饋到過程，對過程改進(jìn)無益。就是簡單的全數(shù)檢驗(yàn)

即使今天許多企業(yè)仍然使用判斷檢驗(yàn)，該檢驗(yàn)的唯一目的就是在加工結(jié)束之后將不合格品與合格品區(qū)分開。如果說判斷檢驗(yàn)是為了保證交付給顧客或者下一道工序的產(chǎn)品是沒有缺陷的(不流出不良品），那還說得過去。但它始終是在生產(chǎn)完成之后才進(jìn)行的檢驗(yàn)，無論這種檢驗(yàn)是多么地高效精確，也都無法降低企業(yè)的不良率。對一個立志于不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量的企業(yè)來說，判斷檢驗(yàn)是毫無價值的

雖然判斷檢驗(yàn)的真實(shí)目的是挑選出不合格的產(chǎn)品，但反過來說，判斷檢驗(yàn)也是在挑選合格品，許多企業(yè)為了挑選合格的產(chǎn)品還專門成立了品質(zhì)部，這是相當(dāng)浪費(fèi)的。事實(shí)上判斷檢驗(yàn)是最低級的檢驗(yàn)方法，我們必須盡快丟棄這種檢驗(yàn)方式。 只要有效地使用反饋檢驗(yàn)和源流檢驗(yàn)，就能更有效地防止不合格品流向下一工序或被送往顧客手中

Information Inspection 反饋型檢驗(yàn)

• 統(tǒng)計質(zhì)量控制系統(tǒng) SQC

• 連續(xù)檢驗(yàn)系統(tǒng)

• 自檢系統(tǒng)

SQC的核心是品質(zhì)可控

• 經(jīng)典的質(zhì)量觀承認(rèn)變異的存在，但除了變異的“隨機(jī)性”之外。并無任何規(guī)律可言，因此陷入了質(zhì)量的不可預(yù)知論，唯一可做就是實(shí)施“質(zhì)量檢驗(yàn)”Quality Check，即將產(chǎn)品與規(guī)格相比較，從而選出不良品防止不良品的流出，實(shí)在是亡羊補(bǔ)牢、無可奈何！

• 現(xiàn)代的質(zhì)量觀卻認(rèn)為質(zhì)量的變異完全符合概率統(tǒng)計規(guī)律，即可以應(yīng)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計方法來精確地找出產(chǎn)品質(zhì)量變異的幅度及不同幅度出現(xiàn)的可能性，即質(zhì)量的分布。例如，計量特性值常見的為正態(tài)分布，計件特性值常見的為二項(xiàng)式分布，計點(diǎn)特性值常見的為泊松分布等。因而質(zhì)量的變異是完全可知的，因此才可以做到對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)言，加以控制Quality Control，不僅能做到不流出不良品，更為深刻的是可以做到降低不良率

• 通過基于統(tǒng)計學(xué)原理（正態(tài)分布）的控制圖Control Chart統(tǒng)計出質(zhì)量信息并反饋到相關(guān)工序，以便采取對應(yīng)措施來防止不良品的出現(xiàn)。統(tǒng)計質(zhì)量控制系統(tǒng)利用統(tǒng)計學(xué)原理，設(shè)定了質(zhì)量控制范圍以區(qū)分正常和非正常狀態(tài)，并按統(tǒng)計學(xué)的科學(xué)方法，確定了抽樣檢驗(yàn)的樣品數(shù)量。因此是否運(yùn)用了統(tǒng)計學(xué)是判斷某種檢驗(yàn)方法是屬于統(tǒng)計質(zhì)量控制法的首要條件

控制圖與工程能力Cpk是SQC最核心的工具

• 常用的統(tǒng)計方法有柏拉圖、特性要因圖、散布圖、直方圖、控制圖、檢查表和分層法，俗稱QC七手法

• Cpk可以用于評估工程能力， 控制圖（Control Chart）可以用來直接監(jiān)控過程，是QC七手法中的核心，也是各國大力推行的SQC活動的核心內(nèi)容

SQC是人類品質(zhì)管控的巨大飛躍，它可以極大地提升品質(zhì)管控的科學(xué)性，也因?yàn)闃颖境闄z而降低了品質(zhì)檢驗(yàn)的時間及成本。盡管統(tǒng)計質(zhì)量控制法比傳統(tǒng)的判斷檢驗(yàn)法要好得多，但筆者仍然覺得統(tǒng)計質(zhì)量有些美中不足。統(tǒng)計質(zhì)量控制體系是以預(yù)見性的檢驗(yàn)為特征，之所以不能完全消除不良品，是因?yàn)榻y(tǒng)計質(zhì)量控制屬于抽樣檢驗(yàn)（允許合理不良率的存在），而且采取糾正措施的速度比較緩慢

連續(xù)檢驗(yàn)恢復(fù)了全數(shù)檢驗(yàn)

• 由下一工序的員工負(fù)責(zé)檢驗(yàn)，這也就是連續(xù)檢驗(yàn)系統(tǒng)的核心

當(dāng) A 員工加工完工件后，將工件運(yùn)送給下一工序的 B 員工

B 員工首先對 A 員工的加工情況進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后開始對工件進(jìn)行另一工序的加工，然后再將加工完后的工件運(yùn)送給下一工序的員工C

C 員工首先對 B 員工的加工情況進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后開始對工件進(jìn)行另一 工序的加工，加工完后，將工件運(yùn)送給下一工序的員工D

按這樣的方法，每個工人都對上一工序的加工情況進(jìn)行檢驗(yàn)

如果發(fā)現(xiàn)上一工序加工的工件有問題，這個工件就會被運(yùn)回至上一工序， 由上一工序的員工維修并采取措施防止連續(xù)出現(xiàn)相同的不良品。如果真的出現(xiàn)了批量性的不良品，員工就會停止生產(chǎn)線的運(yùn)作

這種方法很好地彌補(bǔ)了統(tǒng)計質(zhì)量控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，因?yàn)樗瓤梢詫?shí)現(xiàn) 100% 檢驗(yàn)，快速地反饋信息和采取糾正措施，又能保證檢驗(yàn)的獨(dú)立性

• 連續(xù)檢驗(yàn)的基本法則

對上工序加工的結(jié)果進(jìn)行全檢

對不良的判斷須由獨(dú)立方執(zhí)行，以保證檢驗(yàn)的客觀性

當(dāng)出現(xiàn)不良時，不良的信息必須迅速反饋給相應(yīng)的工序和人員，調(diào)查清楚不良的根源后，立刻采取糾正措施

只有遵循了以上三個原則，不良率才會不斷下降

自我檢驗(yàn)是不流出不良品的首道閘門

• 盡管采用連續(xù)檢驗(yàn)之后，從一定程度上降低了不良率，但是連續(xù)檢驗(yàn)中信息的反饋速度和糾正的速度還不是太令人滿意。因此，如果能讓一線員工檢驗(yàn)自己生產(chǎn)的產(chǎn)品，那就完美了

• 自我檢驗(yàn)發(fā)展除了兩個最常見的手法，即首檢與自檢

• 但這樣做有兩個很令人擔(dān)心的缺點(diǎn)，一是員工會放松產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，二是員工有可能會忘記檢驗(yàn)

豐田的Anton系統(tǒng)是最成功的案例

• “發(fā)生異常時，機(jī)械停轉(zhuǎn)”這種思考方法也可應(yīng)用到生產(chǎn)線上，那就是被稱作“另一種自働化”，即生產(chǎn)線上的自働化

• 即如何思考人手作業(yè)時的自働化。 例如在總裝生產(chǎn)線也必須實(shí)行自働化。這時的“自”指工人自身的“自”，如果認(rèn) 為自己正在進(jìn)行的作業(yè)“這樣不行”或“不良”，那么，讓工人自己停止傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)。 用極端的語言來描述，就是每個工人都手持生產(chǎn)線的停線開關(guān)，如果感到稍有一點(diǎn) 異常，則立即停線。因?yàn)橹圃斐霾涣计?、不合格品，說明你當(dāng)時沒做工作。這種在人手作業(yè)中推進(jìn)的方法，被稱為“另一種自働化”

• 就是要實(shí)現(xiàn)當(dāng)生產(chǎn)線發(fā)生異常時，可以通過系統(tǒng)的設(shè)計立即發(fā)現(xiàn)異常，并以可視化的手段及時反饋至相應(yīng)的管理者，以便做出迅即的處理，從而實(shí)現(xiàn)“立即暫停制度”，以即時解決質(zhì)量問題而不是下線返修，達(dá)到持續(xù)高品質(zhì)的生產(chǎn)產(chǎn)品

• Andon系統(tǒng)正是豐田“自働化”理念的具體運(yùn)用，也是一種推廣和延伸

Source Inspection 源流型檢驗(yàn)

努力發(fā)現(xiàn)即將造成不良的各種因素，并在不良尚未出現(xiàn)時即采取措施防止這些因素真正導(dǎo)致不良品的出現(xiàn)，而不是等不良品出現(xiàn)之后才反饋信息、采取行動

源流檢驗(yàn)法分為兩類：垂直檢驗(yàn)法和水平檢驗(yàn)法

• 垂直檢驗(yàn)法是指在源頭處即開始控制有可能導(dǎo)致缺陷發(fā)生的錯誤

• 水平檢驗(yàn)法是指在某個工序中檢驗(yàn)出缺陷產(chǎn)生的根源，防止錯誤轉(zhuǎn)化為缺陷

如果能將源流檢驗(yàn)、全檢、快速反饋信息和迅速采取行動的系統(tǒng)結(jié)合在一起就能達(dá)到零缺陷的目標(biāo)

在實(shí)際運(yùn)用中，同時使用防差錯系統(tǒng)的效果是相當(dāng)顯著的。實(shí)際上在防差錯設(shè)計與源流檢驗(yàn)法結(jié)合之后，才讓防差錯系統(tǒng)第一次實(shí)現(xiàn)了零缺陷的目標(biāo)

防差錯系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)全檢，同時不良出現(xiàn)時也可以快速地反饋信息，從而提高采取措施的速度。這樣就徹底地解決了傳統(tǒng)檢驗(yàn)法中為達(dá)到全檢而不得不花費(fèi)大量人力物力的問題。 但這并不意味著只要安裝了防差錯裝置，就一定能完全消除不良品。防差錯裝置只是一種方法而不是目的。防差錯系統(tǒng)可以與連續(xù)檢驗(yàn)以及自檢混合使用，并且可以實(shí)現(xiàn)全檢，提高檢驗(yàn)系統(tǒng)中信息反饋和采取措施的速度

防錯設(shè)計Poka Yoke

作業(yè)失誤與缺陷

作業(yè)失誤是由于作業(yè)者疏忽等原因造成的。而缺陷是失誤所產(chǎn)生的結(jié)果，比如由于作業(yè)者疏漏而產(chǎn)生的結(jié)果、由于作業(yè)者疏漏而產(chǎn)生安裝螺絲作業(yè)失誤，而導(dǎo)致汽車輪胎漏裝一顆螺絲的缺陷

缺陷與失誤可列舉如下表

作業(yè)失誤產(chǎn)生的普遍性原因

對待人為失誤的兩種思量

傳統(tǒng)理念與方式

• 人為失誤所占的比重很大，這是很多質(zhì)量學(xué)者和公司管理層很早就認(rèn)識到的

• 長期以來，一直被各大公司沿用的防止人為失誤的主要措施是“培訓(xùn)與懲罰”，即對作業(yè)者進(jìn)行大量培訓(xùn)

• 管理人員每每勸誡作業(yè)者工作要更加認(rèn)真和努力。的確通過培訓(xùn),可以避免相當(dāng)一部分人為失誤，比如由對過程/作業(yè)不熟悉，缺乏工作經(jīng)驗(yàn)、缺乏適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)指導(dǎo)所導(dǎo)致的失誤

• 但由于人為疏忽、忘記等所造成的失誤卻很難防止。長期以來的大量實(shí)踐及學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：懲罰與教育相結(jié)合的改進(jìn)方式并不怎么成功、至少不能夠徹底杜絕人為失誤！

Poka Yoke的觀點(diǎn)

• 傳統(tǒng)方法可以防止產(chǎn)生失誤的人為原因中的一部分，但對于“人為疏忽”、“忘記”、“無意誤操作”等原因所造成的失誤無法靠培訓(xùn)和懲罰來消除

• 作業(yè)人員通過Poka Yoke完成自我檢查，失誤將明白易見，同時Poka Yoke也保證了必須滿足其設(shè)定的要求操作才可完成

典型案例分享

• 切割事故造成員工重傷致殘，但安全部門在“切記”中提出的3點(diǎn)改善預(yù)防措施居然還是人防式的，例如：必須正確佩戴勞動保護(hù)用品、切不可抱僥幸心作業(yè)之類的口號，絲毫沒有任何有效而且可以避免誤操作的防護(hù)措施。認(rèn)知之膚淺、手段之低級真讓我唏噓不已！

（雙手同時按壓開關(guān)、避免單手誤操作）

（危險區(qū)域加鎖封閉、杜絕擅自操作）

（危險區(qū)域隔離 避免誤入）

（檢修輔助系統(tǒng)APP 防止人為失誤或遺漏）

Poka Yoke是“人性化管理”的充分體現(xiàn)。人是血肉之軀、情感動物，人為失誤的發(fā)生難以避免，可以理解！單純的懲罰不僅不能完全杜絕，而且給失誤者的心理造成了巨大的負(fù)擔(dān)、甚至崩潰。實(shí)在不是上乘之策！

防錯原理

防錯方法的類別

• 基于防錯效果的防錯

控制型（Control）：異常出現(xiàn)時隨即采取行動 (如停線)，可防止缺陷產(chǎn)生或至少防止缺陷流出

警示型（Warning）：異常出現(xiàn)時發(fā)出警示，提示相應(yīng)人員采取行動

明顯控制型防錯更可靠，制造活動中兩種防錯經(jīng)常結(jié)合使用

• 基于針對“差錯”還是針對“缺陷”的防錯

預(yù)防型（Preventive）：通過控制導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的條件，使缺陷品根本就不能被制造，這是預(yù)防

探測型（Detective）： 當(dāng)不能做到預(yù)防缺陷的產(chǎn)生時，至少要在缺陷產(chǎn)生后盡快地發(fā)現(xiàn)缺陷并采取行動，這是探測防錯

在產(chǎn)品設(shè)計或制造過程中考慮防錯

產(chǎn)品設(shè)計防錯DFMEA：在做產(chǎn)品設(shè)計時就考慮防錯，以減少在被制造過程中以及使用過程中錯誤的發(fā)生，比如筆記本電源三腳插頭的非對稱設(shè)計

過程設(shè)計防錯PFMEA：在產(chǎn)品的制造過程中考慮防錯，比如用傳感器探測某種零件是否被裝配

3大經(jīng)典防錯設(shè)計

新鄉(xiāng)重夫在其《零缺陷控制》一書中，精辟地總結(jié)了三類防錯設(shè)計方法

• 特性確認(rèn)法

通過某種物理結(jié)構(gòu)（如銷子）或傳感器（裝置）直接識別產(chǎn)品特性、過程特性與標(biāo)準(zhǔn)的差異

如USB插頭單向插入設(shè)計，傳感器探測零件的有無

• 計數(shù)法

確認(rèn)零件數(shù)量、動作數(shù)量等與”預(yù)設(shè)數(shù)量“是否一致來實(shí)現(xiàn)防錯

如裝雞蛋的托盤、定值扭力扳手，焊點(diǎn)計數(shù)防錯都是用的計數(shù)法

• 關(guān)聯(lián)法

首先預(yù)設(shè)動作的關(guān)聯(lián)順序，如實(shí)際未按預(yù)設(shè)動作或順序操作，則不能繼續(xù)動作

如設(shè)備上涉及安全的雙按鈕設(shè)計，必須兩手同時操作設(shè)備才動作。又如油箱蓋與車體連接，確保油箱蓋不丟失；同時如果油箱蓋忘記關(guān)閉，那么加油口小門就關(guān)不上，從而防止忘記蓋上油箱蓋

10大防錯實(shí)戰(zhàn)

斷根原理

保險原理

自動原理

相符原理

順序原理

隔離原理

復(fù)制原理

層別原理

警告原理

緩和原理

結(jié)束語

防差錯設(shè)計的特點(diǎn)

對產(chǎn)品實(shí)行百分之百檢驗(yàn)

在統(tǒng)計質(zhì)量控制法中，用檢驗(yàn)樣品的方法去減少檢驗(yàn)的時間和精力，而防差錯設(shè)計卻可以實(shí)現(xiàn)全檢，而且還可以大大減少檢驗(yàn)所需的時間和精力

概括地說，防差錯設(shè)計可以極大地降低成本

防差錯系統(tǒng)的優(yōu)勢

在統(tǒng)計質(zhì)量控制法中，各檢驗(yàn)工序的傳遞，信息的反饋及措施實(shí)施過程中，將會浪費(fèi)大量的時間，而防差錯系統(tǒng)因?yàn)槭褂昧朔啦铄e設(shè)計，可以快速地反饋信息及采取措施，能節(jié)省大量的時間

在防差錯的控制方式中，一旦生產(chǎn)因異常而中斷，在對異常的分析結(jié)果及對應(yīng)措施沒有做出之前，不得再進(jìn)行生產(chǎn)。這樣會大大加快以后類似異常情況的解決速度

在防差錯的預(yù)警方式中，一旦出現(xiàn)異常情況，使用蜂鳴器或指示燈可以快速地傳遞信息并采取行動

實(shí)現(xiàn)零缺陷

防差錯方式與不同的檢驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)合，會導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷出現(xiàn)的頻率大不相同

與源流檢驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)合，也許會達(dá)到零缺陷的目標(biāo)

與自檢方式的反饋檢驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)合，可以把缺陷降到最低

與持續(xù)檢驗(yàn)方式的信息反饋系統(tǒng)結(jié)合，這對解決單一出現(xiàn)的缺陷沒有多大效果，但是該方法可以將所有的缺陷降至低。同樣如果所以有缺陷都是由可控因素造成的，那么在該方式下，零缺陷的目標(biāo)是可以達(dá)到的

總之采用源流檢驗(yàn)法和防差錯設(shè)計是達(dá)到零缺陷的不二選擇。只有當(dāng)根源檢驗(yàn)法與防差錯方式結(jié)合后，零缺陷品質(zhì)控制系統(tǒng)才可以說是已具雛形

匠心宣言

專注、專研、專耕精益制造與精益管理二十余載，深知中國制造業(yè)過去的成長與崛起，更深感未來全球競爭之艱巨！實(shí)業(yè)興邦之使命感一直深埋于心，每日催促我努力前行