Принцип нулевой ошибки означает допускается минимум ошибок или всего одна

Poka-yoke (звучит как пока ёкэ) — забавный на слух японский термин, который обозначает один из инструментов бережливого производства
. Оказывается, мы сталкиваемся с ним каждый день. Только на русском он звучит как «принцип нулевой ошибки» или «защита от дурака
».

На английский poka-yoke дословно переводится как «avoid mistakes
», т.е. «избегать ошибок». А на практике используется адаптированный перевод — mistake proofing
или error proofing
(защита от ошибок).

Poka-yoke — это методы и приспособления, которые помогают избежать ошибок в процессе производства, либо вовремя выявить их, чтобы они не поступили в следующий процесс в виде дефектов.

Устройства защиты от дурака предохраняют не просто от ошибок, а от ошибок, вызванных человеческим фактором
:

• невнимательностью
• забывчивостью
• неосторожностью
• незнанием
• усталостью
• и даже саботажем.

Люди ошибаются, а poka-yoke приспособления не дают им допустить ошибку.

Принцип действия poka-yoke характеризуются:

1. стопроцентным охватом проверки
2. быстрой обратной связью
3. низкой стоимостью и простотой.

Устройства poka-yoke работают по принципу pass no defect — не пропустить ни одного дефекта.

Poka-yoke призван устранить ошибки, основанные на человеческом факторе. Защита от ошибок использовалась на предприятиях в том или ином виде задолго до формирования концепции poka-yoke. Формализовали эту систему в Toyota.

Изобретатель методов poka-yoke — японский инженер Сигео Синго (1909-1990), эксперт в области производства и один из создателей производственной системы Toyota. Сигео Синго разработал подход Zero Quality Control
(ZQC), или Zero Defects
(ноль дефектов).

Zero defects метод основан на убеждении, что возникновению дефектов препятствует такой контроль производственного процесса, при котором дефект не возникнет, даже если машина или человек совершат ошибку.

Акцент контроля качества смещается с проверки готовой продукции на факт брака на предупреждение возникновения брака на каждом этапе производства.

При этом ключевая роль в предупреждении дефектов принадлежит производственному персоналу, который вовлечен в процесс обеспечения качества.

Poka-yoke или метод нулевой ошибки — один из ключевых аспектов ZQC
. Система poka-yoke использует сенсоры или другие устройства, которые буквально не дают оператору совершить ошибку.

Они регулируют производственный процесс и предотвращают дефекты одним из двух способов:

• Система контроля
  — останавливает оборудование, когда возникает нарушение нормы, или блокирует заготовку зажимами, чтобы она не двигалась дальше по конвейеру, пока не будет обработана как требуется. Это более предпочтительная система, поскольку она не зависит от оператора.
• Система предупреждения
  — посылает оператору сигнал остановить машину или устранить проблему. Зависит от оператора, поэтому человеческий фактор не полностью исключен.

Poka-yoke не ищет виновных в ошибках
, цель метода — найти и устранить слабые места
в производственной системе, из-за которых ошибка стала возможной.

Уровни устройств poka-yoke

Способы защиты от дурака делятся на три уровня по возрастанию эффективности:

• 1-й уровень — обнаруживает несоответствие деталей или продукции
  . Система обнаруживает дефектную деталь, но не отбрасывает её.
  
• 2-й уровень — не допускает несоответствие.
  Система не дает обработать дефектную деталь на следующей стадии производственного процесса.
  
• 3-й уровень — конструкционная защита
  , например, изделие имеет такую конструкцию, что установить или собрать его непредусмотренным образом невозможно.
  

Принципы защиты от ошибок

Существует шесть принципов или методов защиты от ошибок. Они перечислены в порядке приоритета:

1. Устранение
   : этот метод устраняет возможность ошибки путем редизайна продукта или процесса так, чтобы проблемная операция или деталь вообще больше не требовались.
   Пример
   
   : упрощение продукта или соединение деталей, чтобы избежать дефектов продукта или сборки.
   
2. Замещение
   : чтобы повысить надежность, нужно заменить непредсказуемый процесс на более надежный.
   Пример
   
   : Использование роботизации и автоматизации, чтобы предотвратить ошибки ручной сборки. Применение автоматических диспенсеров или аппликаторов для точной дозировки жидких материалов.
   
3. Предупреждение
   : инженеры-конструкторы должны разработать такой продукт или процесс, чтобы вообще невозможно было совершить ошибку.
   Пример
   : Конструктивные особенности деталей, которые допускают только правильную сборку; уникальные разъемы для избежания неправильного подключения кабелей; симметричные детали, которые позволяют избежать неправильной установки.
   
4. Облегчение
   : Использование определенных методов и группирование шагов облегчают выполнение процесса сборки.
   Пример
   : Визуальные элементы управления, которые включают цветовое кодирование, маркировку деталей. Промежуточный ящик, который визуально контролирует, чтобы все детали были собраны. Нанесение характеристик на детали.
   
5. Обнаружение
   : Ошибки обнаруживаются до того, как они перейдут на следующий производственный процесс, чтобы оператор мог быстро исправить проблему.
   Пример
   : Сенсорные датчики в производственном процессе, которые определяют, что детали собраны неправильно.
   
6. Смягчение
   : Старание уменьшить влияние ошибок.
   Пример
   : Предохранители для предотвращения перегрузки цепей в результате коротких замыканий.
   

Основные методы poka-yoke

Существует три типа методов защиты от ошибок: контактные методы, считывающие методы и методы последовательного движения.

Контактные методы

Определяют, контактирует ли деталь или продукт физически или энергетически с чувствительным элементом. Примером физического контакта
может быть концевой переключатель, который прижимается и подает сигнал, когда его подвижные механизмы касаются изделия. Пример энергетического контакта
— фотоэлектрические пучки, которые чувствуют, когда что-то не так в проверяемом объекте.

Лучшие контактные методы — это пассивные устройства, такие как направляющие штыри или блоки, которые не дают неправильно разместить заготовки на конвейере.

Считывающие методы

Следует использовать, когда рабочий процесс делится на фиксированное количество операций, или продукт состоит из фиксированного количества деталей. В соответствии с этим методом устройство считывает количество деталей и передает продукт на следующий процесс только, когда достигнуто нужное значение.

Методы последовательного движения

Определяют, выполнена ли операция в заданный период времени. Также могут использоваться, чтобы проверить, выполняются ли операции в правильной последовательности. В этих методах обычно используют сенсоры
или устройства с фотоэлектрическими выключателями
, подключенные к таймеру.

Типы чувствительных устройств

Существует три типа чувствительных устройств, применяемых для защиты от ошибок:

1. сенсоры физического контакта
2. сенсоры энергетического контакта
3. сенсоры, которые определяют изменения физических условий.

Сенсоры физического контакта

Этот тип устройств работает по принципу физического касания детали или части оборудования. Обычно такое устройство посылает электронный сигнал в момент контакта. Вот некоторые примеры таких устройств:

• Концевые переключатели
  — подтверждают наличие и положение объектов, которые касаются маленького рычага на переключателе. Самые распространенные и недорогие устройства.
• Сенсорные переключатели
  — аналогичны концевым выключателям, но активируются легким прикосновением объекта к тонкой «антенне».
• Триметрон
  — это чувствительные игольчатые датчики, которые посылают сигналы для звукового оповещения или остановки оборудования, когда измерения объекта выходят за пределы допустимого диапазона.

Энергетические сенсорные датчики

В этих устройствах для выявления ошибки служит не физический, а энергетический контакт. Вот некоторые примеры:

• Бесконтактные переключатели
  — эти устройства используют лучи света для проверки прозрачных объектов, оценки сварных швов и проверки правильности цвета или размера объекта, прохождения объектов на конвейере, поставки и подачи деталей на конвейер.
• Лучевые датчики
  — похожи на бесконтактные переключатели, но для обнаружения ошибок используют лучи электронов.

Сенсор проверяет наличие крышек на бутылках. Если крышка отсутствует или плохо закручена, бутылка автоматически убирается с конвейера.

К другим типам энергетических сенсорных устройств относятся:

• Волоконные датчики
• Датчики площади
• Датчики положения
• Датчики габаритов
• Датчики вибрации
• Датчики перемещения
• Датчики для обнаружения проходов металла
• Датчики цветовой маркировки
• Датчики контроля двойной подачи
• Датчики положения объекта сварки

Сенсоры, которые определяют изменения физических условий

Этот тип датчиков определяет изменение условий производства, таких как давление, температура или электрический ток. В пример можно привести датчики давления, термостаты, измерительные реле
.

7 ключей к внедрению эффективной системы защиты от ошибок

Чтобы эффективно организовать процесс метода нулевой ошибки, нужно отталкиваться от следующих рекомендаций:

1. Сформируйте команду для внедрения poka-yoke и всегда учитывайте мнение людей, которые непосредственно участвуют в производственном процессе. В этом случае успех вероятнее, чем при привлечении внешних технических экспертов.
2. Используйте систематизирование потока ценности, чтобы определить, где нужно повысить стабильность процесса. Это позволит сосредоточиться на областях, которые будут влиять на непрерывный поток.
3. Используйте систематизирование процесса внутри выбранной области, чтобы четко определить каждый шаг процесса.
4. Применяйте простую методологию решения проблем, например, диаграмму причинно-следственных связей, чтобы определить коренные причины проблем внутри процесса. Так вы выявите те шаги процесса, которые требуют внедрения защиты от ошибок.
5. Используйте самую простую работающую технологию poka-yoke. Во многих случаях такие простые устройства как направляющие штифты и концевые выключатели будут отлично справляться. Однако в других случаях понадобятся более сложные системы.
6. Отдавайте предпочтение контролирующим, а не предупреждающим системам, поскольку контролирующие системы не зависят от оператора.
7. Заведите стандартную форму для каждого устройства poka-yoke со следующими полями:
   

• проблема
• тревожный сигнал
• действия в случае чрезвычайной ситуации
• способ и частота подтверждения правильности работы
• способ проверки качества в случае поломки.

Poka-yoke устройства вокруг нас

Люди допускают ошибки не только на производстве, но и в процессе использования продуктов. Эти ошибки ведут, как минимум, к поломкам, как максимум, к возникновению серьезной опасности. Поэтому производители встраивают защиту от дурака в конструкцию своих изделий.

Poka-yoke в быту

Например, электрочайник отключится сам, когда вода закипит, благодаря датчику пара. Вы не забудете его выключить. Свисток на обычном чайнике для плиты — тоже что-то вроде poka-yoke приспособления.

Стиральная машина не начнет стирать, пока вы плотно не закроете дверцу, а значит, потопа не будет.

Ребенок не попробует лекарство, которое упаковано в баночку со специальной защитой от детей.

Лифт автоматически откроет двери, если наткнется на препятствие при закрытии.

Современный утюг выключится сам, если вы про него забудете.

Poka-yoke в автомобиле

Современные автомобили просто напичканы устройствами защиты от дурака. Правда, они не такие дешевые, как предполагает концепция poka-yoke, но зато спасают жизни.

К ним относятся активные и пассивные системы безопасности, например:

• система экстренного торможения
• система обнаружения пешеходов
• парковочная система
• система кругового обзора
• система аварийного рулевого управления
• система ночного видения
• система распознавания дорожных знаков
• система контроля усталости водителя.

Poka-yoke в программном обеспечении

Классический пример Poka Yoke — элементы интерфейса, которые запрашивают подтверждение на удаление данных
, чтобы пользователь случайно не стер нужную информацию. Чтобы вы случайно не удалили изменения в вордовском файле, система предложит вам его сохранить
. Google пошел еще дальше и сам сохраняет изменения
после ввода каждого символа.

Примерами защиты от дурака могут быть обязательные поля форм и поля с заданным форматом ввода данных
.

Книги по теме

Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-Yoke System / Shigeo Shingo

От создателя системы poka-yoke Сигео Синго, впервые опубликованная в 1986 году. В ней автор обосновывает важность применения устройств защиты от ошибок для достижения безупречного качества продукции. Он называет 112 примеров устройств poka-yoke, работающих в цехах. Внедрение этих устройств обошлось меньше $100.

Poka-Yoke: Improving Product Quality by Preventing Defects / Nikkan Kogyo Shimbun

Первая часть в простой иллюстрированной форме рассказывает о концепции poka-yoke и ее особенностях. Во второй части автор приводит множество примеров устройств защиты от ошибок, используемых на японских предприятиях.

Вердикт

Система poka-yoke — очередное гениальное изобретение японцев. За 30 лет устройства poka-yoke эволюционировали вместе с производственным оборудованием. Они перестали быть дешевыми, как гласит один из принципов концепции, но стали гораздо эффективнее.

Сейчас это современные сенсоры, датчики, конструктивные особенности линий
, которые обнаруживают дефектные детали и заготовки среди тысяч других и сами удаляют их с конвейера.

Само понятие защиты от ошибок стало шире:
специальные устройства, конструктивные особенности и просто предупреждения оберегают нас от ошибок в повседневной жизни.
Благодаря poka-yoke у нас определенно меньше проблем.

История появления системы «покэ-ека»

В 1961 году, анализируя производственную структуру предприятий «Yamaha Electric», Синго сформулировал метод бака-ёкэ (защита от дурака). Он пришел к выводу, что общепринятая система статистического контроля не предупреждает брака. Конечно, с ее помощью можно было предсказать степень вероятности появления очередного дефекта, однако это было бы лишь констатацией фактов. Синго решил внедрить элементы управления в сам процесс. Ведь брак появляется в результате ошибок людей. Ошибки, конечно же, неизбежны, но их можно предотвратить, создав станки и инструменты с обратной связью. Попытка неправильно вставить деталь мгновенно приводила к остановке работы. Тревожный сигнал поступал и в случае, когда работник забывал проделать какую-то операцию. После возникновения ошибки следовало ее выявление, идентификация и полное предотвращение возможности повторного возникновения. Таким образом, Сигэо Синго отделил причину от следствия — ошибку от дефекта, гарантировав 100% качество продукции. Ведь проверка качества велась отныне не методом проб образцов на столе ОТК, а непосредственно у станка на всех без исключения изделиях. Результаты не замедлили сказаться. Например, в 1977 году производственные цеха компании «Matsushita Elecric», где была внедрена система Синго, в течение 7 месяцев работали без каких-либо дефектов. С. Синго стал по праву пользоваться на родине и за рубежом титулом «Мистер Улучшение».

Правда, название «защита от дурака» не удержалось. Однажды, когда Синго знакомил рабочих с новым методом, одна из работниц заплакала: «Я не дура!». Пришлось извиниться и дать методу новое название: система пока-ёкэ (защита от дефектов, или же 0-дефект). Эта система значительно повышает эффективность производственного процесса, способствуя уменьшению отходов, сокращению издержек и потерь времени.

Понятие метода «пока-ека»

В основе бездефектного производства лежит метод защиты от ошибок, получивший название покэ-ека (Poka-Yoke). Система «Пока-ека» на русский язык может быть переведена как «дуракоустойчивость».

Основная идея состоит в остановке процесса, как только обнаруживается дефект, определении причины и предотвращении возобновления источника дефекта. Поэтому не требуется никаких статистических выборок. Ключевая часть процедуры состоит в том, что инспектирование источника ошибки проводится как активная часть производственного процесса с целью выявления ошибок до того, как они становятся дефектами. Обнаружение ошибки или останавливает производство до ее исправления, или процесс корректируется, чтобы воспрепятствовать появлению дефекта. Это осуществляется на каждой стадии процесса путем мониторинга потенциальных источников ошибок. Таким образом, дефекты определяются и корректируются у самого их источника, а не на более поздних стадиях. Естественно, этот процесс стал возможным с применением инструментов и механизмов с немедленной обратной связью (в процессе избегают использовать персонал из-за его способности ошибаться). Однако использование персонала существенно для определения потенциальных источников ошибок. В 40-летнем возрасте Синго изучил и в значительной степени использовал статистические методы контроля качества, но спустя 20 лет, в 1977 г., он сказал, что наконец освободился от их колдовского очарования. Это случилось, когда он собственными глазами наблюдал, как на линии сборки сливных труб на заводе стиральных машин компании Мацускыта (Matsushita) в Сизуока (Shizuoka), на которой было занято 23 рабочих, удалось непрерывно работать без единого дефекта в течение месяца, благодаря установке устройств «Пока-Йеке», которые предотвращали появление дефектов. Синго утверждает, что бездефектности можно достигнуть путем использования контроля за источниками появления дефектов и системы «Пока-Йеке». Вместе они составляют «нулевой контроль качества (Zero Quality Control)».

Эта концепция «нуль дефектов» отличается от того, что обычно связывается с именем американского наставника Филипа Кросби. В концепции Синго делается упор на достижение бездефектности путем использования хорошей инженерной подготовки производства и исследования производственных процессов, а не с помощью призывов и лозунгов, которые ассоциируются с кампаниями качества, проводимыми американскими и западно-европейскими фирмами. Сам Синго, подобно Демингу и Джурану, демонстрирует озабоченность таким американским подходом, утверждая, что публикация статистики дефектов только вводит в заблуждение и что вместо этого необходимо охотиться за дефектными элементами производственного процесса, которые порождают большинство дефектов продукции.

Система «пока-ека» — основа бездефектного производства.

Дефекты в производстве по большей части возникают из-за увеличения вариабельности характеристик процесса, разброс которых, в свою очередь, может быть следствием:

ѕ некорректно разработанных стандартов или документированных процедур;

ѕ использования некачественного или устаревшего оборудования;

ѕ применения неподходящих материалов;

ѕ изношенности инструментов;

ѕ ошибок операторов.

Для всех этих причин дефектов, за исключением последней, могут быть применены корректирующие и предупреждающие действия. Предотвратить же ошибки операторов достаточно трудно.

В основе идеологии покэ-ека лежит тот факт, что совершать ошибки для людей в процессе работы — естественно. И это не является показателем непрофессионализма оператора. Цель покэ-ека — найти способы защиты от непреднамеренных ошибок. Перечень типичных действий операторов, приводящих к появлению дефектов представлен в таблице.

Метод покэ-ека базируется на семи принципах:

1 для создания эффективных процессов используйте робастное проектирование;

2 работайте в командах: только так можно максимально полно использовать знания сотрудников;

3 устраняйте ошибки, также используя робастное проектирование: это позволит приблизить число ошибок к нулю;

4 устраняйте коренные причины появления дефектов, применяя метод 5 «Why» (Пять «почему»);

5 действуйте сразу, используйте все возможные ресурсы;

6 устраняйте деятельность, не добавляющую ценность;

7 внедряйте улучшения и сразу задумывайтесь над дальнейшими улучшениями.

Применяя покэ-ека не полагаются на то, что операторы сами найдут ошибку. Поэтому при выполнении работ используются сенсорные датчики и другие устройства. Это помогает эффективно выявлять дефекты, пропущенные операторами.

Метод покэ-ека следует применять как при входном контроле, так и в ходе всего процесса. Эффект от его внедрения зависит от того, на каком именно этапе процесса — входном контроле или контроле в ходе процесса — этот метод был использован. При этом, если несоответствия были выявлены, поступают предупреждающие сигналы или, даже, оборудование может быть остановлено.

Внедрение метода покэ-ека при входном контроле называют проактивным подходом. Выявление ошибки в таком случае произойдет до того, как были совершены те или иные операции, пользуются предупреждающие сигналы или даже, оборудование может быть остановлено на выходном контроле.

Подход, при котором метод покэ-ека применяется на других этапах производственного процесса, называют реактивным. В данном случае этот метод используется:

ѕ сразу по завершении процесса;

ѕ в ходе выполнения работ оператором;

ѕ при передаче на следующий этап процесса.

Реактивный подход является эффективным, так как его применение способствует предотвращению передачи бракованных изделий на следующий этап процесса, но, тем не менее, не позволяет достичь столь высокой степени защиты от ошибок, как в случае с проактивным подходом. Применение методов покэ-ека в процессе поиска причин возникновения дефектов не дает высоких результатов, но в то же время он гораздо эффективнее выборочного контроля.

Существуют другие подходы к использованию метода покэ-ека: контролирующий и предупреждающий. При контролирующем подходе, если выявляется дефект, — происходит автоматическая остановка оборудования. Предупреждающий подход основывается на применении всевозможных сигнальных средств (световые и звуковые сигналы), которые сообщают оператору о возможной ошибке. Остановка оборудования часто не входит опции предупреждающего подхода.

Устройства, применяемые в покэ-ека, по методу лежащему в основе их работы, подразделяются на:

ѕ контактные;

ѕ считывающие;

ѕ последовательного движения.

Все три типа устройств могут быть использованы как при контролирующем подходе, так и при предупреждающем.

Принцип работы устройств контактного метода основан на определении того, контактирует ли чувствительный элемент с проверяемым объектом. Примером таких устройств могут служить концевые выключатели. Если контакт нарушается, то срабатывает, например, звуковой сигнал.

Также к устройствам, работающим по контактному методу, относят передатчики и приемники, фотоэлектрические выключатели, пьезоэлектрические датчики и др. Устройства не обязательно должны быть высокотехнологичными. Простые пассивные устройства иногда являются самыми лучшими. Они не позволяют занять детали неправильное положение в ходе процесса.

Считывающие устройства применяются, когда существует фиксированное число операций в процессе и фиксированное число деталей в изделии. Датчик несколько раз просчитывает детали и пропускает изделие на следующий процесс только, если число деталей верно.

Третий тип устройств — датчики, определяющие выполнена ли операция процесса. Если операция не выполнена или выполнена неверно, то датчик сигнализирует, что следует остановить оборудование. По такому принципу работают многие сенсорные и фотоэлектрические устройства, которые связаны с таймером оборудования. Применение таких устройств наиболее эффективно, когда в процессе используются много деталей похожих друг на друга по форме и размеру.

Последовательное применение метода покэ-ека позволяет значительно сократить число ошибок, допускаемых операторами, что способствует снижению затрат и повышению удовлетворенности потребителей.

Страница
2

Эта концепция «нуль дефектов» отличается от того, что обычно связывается с именем американского наставника Филипа Кросби. В концепции Синго делается упор на достижение бездефектности путем использования хорошей инженерной подготовки производства и исследования производственных процессов, а не с помощью призывов и лозунгов, которые ассоциируются с кампаниями качества, проводимыми американскими и западно-европейскими фирмами. Сам Синго, подобно Демингу и Джурану, демонстрирует озабоченность таким американским подходом, утверждая, что публикация статистики дефектов только вводит в заблуждение и что вместо этого необходимо охотиться за дефектными элементами производственного процесса, которые порождают большинство дефектов продукции.

Система «пока-ека» – основа бездефектного производства.

Дефекты в производстве по большей части возникают из-за увеличения вариабельности характеристик процесса, разброс которых, в свою очередь, может быть следствием:

¾ некорректно разработанных стандартов или документированных процедур;

¾ использования некачественного или устаревшего оборудования;

¾ применения неподходящих материалов;

¾ изношенности инструментов;

¾ ошибок операторов.

Для всех этих причин дефектов, за исключением последней, могут быть применены корректирующие и предупреждающие действия. Предотвратить же ошибки операторов достаточно трудно.

В основе идеологии покэ-ека лежит тот факт, что совершать ошибки для людей в процессе работы – естественно. И это не является показателем непрофессионализма оператора. Цель покэ-ека – найти способы защиты от непреднамеренных ошибок. Перечень типичных действий операторов, приводящих к появлению дефектов представлен в таблице.

Метод покэ-ека базируется на семи принципах:

1 для создания эффективных процессов используйте робастное проектирование;

2 работайте в командах: только так можно максимально полно использовать знания сотрудников;

3 устраняйте ошибки, также используя робастное проектирование: это позволит приблизить число ошибок к нулю;

4 устраняйте коренные причины появления дефектов, применяя метод 5 «Why» (Пять «почему»);

5 действуйте сразу, используйте все возможные ресурсы;

6 устраняйте деятельность, не добавляющую ценность;

7 внедряйте улучшения и сразу задумывайтесь над дальнейшими улучшениями.

Применяя покэ-ека не полагаются на то, что операторы сами найдут ошибку. Поэтому при выполнении работ используются сенсорные датчики и другие устройства. Это помогает эффективно выявлять дефекты, пропущенные операторами.

Метод покэ-ека следует применять как при входном контроле, так и в ходе всего процесса. Эффект от его внедрения зависит от того, на каком именно этапе процесса — входном контроле или контроле в ходе процесса — этот метод был использован. При этом, если несоответствия были выявлены, поступают предупреждающие сигналы или, даже, оборудование может быть остановлено.

Внедрение метода покэ-ека при входном контроле называют проактивным подходом. Выявление ошибки в таком случае произойдет до того, как были совершены те или иные операции, пользуются предупреждающие сигналы или даже, оборудование может быть остановлено на выходном контроле.

Подход, при котором метод покэ-ека применяется на других этапах производственного процесса, называют реактивным. В данном случае этот метод используется:

¾ сразу по завершении процесса;

¾ в ходе выполнения работ оператором;

¾ при передаче на следующий этап процесса.

Реактивный подход является эффективным, так как его применение способствует предотвращению передачи бракованных изделий на следующий этап процесса, но, тем не менее, не позволяет достичь столь высокой степени защиты от ошибок, как в случае с проактивным подходом. Применение методов покэ-ека в процессе поиска причин возникновения дефектов не дает высоких результатов, но в то же время он гораздо эффективнее выборочного контроля.

Существуют другие подходы к использованию метода покэ-ека: контролирующий и предупреждающий. При контролирующем подходе, если выявляется дефект, – происходит автоматическая остановка оборудования. Предупреждающий подход основывается на применении всевозможных сигнальных средств (световые и звуковые сигналы), которые сообщают оператору о возможной ошибке. Остановка оборудования часто не входит опции предупреждающего подхода.

Устройства, применяемые в покэ-ека, по методу лежащему в основе их работы, подразделяются на:

¾ контактные;

¾ считывающие;

¾ последовательного движения.

Все три типа устройств могут быть использованы как при контролирующем подходе, так и при предупреждающем.

Принцип работы устройств контактного метода основан на определении того, контактирует ли чувствительный элемент с проверяемым объектом. Примером таких устройств могут служить концевые выключатели. Если контакт нарушается, то срабатывает, например, звуковой сигнал.

Также к устройствам, работающим по контактному методу, относят передатчики и приемники, фотоэлектрические выключатели, пьезоэлектрические датчики и др. Устройства не обязательно должны быть высокотехнологичными. Простые пассивные устройства иногда являются самыми лучшими. Они не позволяют занять детали неправильное положение в ходе процесса.

Считывающие устройства применяются, когда существует фиксированное число операций в процессе и фиксированное число деталей в изделии. Датчик несколько раз просчитывает детали и пропускает изделие на следующий процесс только, если число деталей верно.

Третий тип устройств — датчики, определяющие выполнена ли операция процесса. Если операция не выполнена или выполнена неверно, то датчик сигнализирует, что следует остановить оборудование. По такому принципу работают многие сенсорные и фотоэлектрические устройства, которые связаны с таймером оборудования. Применение таких устройств наиболее эффективно, когда в процессе используются много деталей похожих друг на друга по форме и размеру.

Последовательное применение метода покэ-ека позволяет значительно сократить число ошибок, допускаемых операторами, что способствует снижению затрат и повышению удовлетворенности потребителей.

Применение пока-ека в организациях

Приемы защиты от ошибок, или «покэ-ёка», применяются с целью предотвращения попадания дефектной продукции на следующий этап производства. Для избавления от ошибок необходимо, чтобы проверка качества продукции являлась составной частью любой операции, и оборудование было снабжено сенсорами для обнаружения ошибок и остановки процесса. Метод защиты от ошибок, применяемый в сочетании с другими инструментами экономного производства, служит гарантией того, что продукт не имеет дефектов, а процесс его производства протекает без сбоев.

После появления подхода «пока-ека», он был успешно применен на различных заводах, был установлен рекорд продолжительности работы без дефектов, равный двум годам. В 1968 г. на металлургическом заводе в г. Сага (Saga Ironworks) Синго создал систему пре-автоматизации (Рге-Automation system), которая позже была распространена по всей Японии.

http://pravobez.ru/ по каким номерам телефона можно найти хороших автоюристов.

Poka-yoke (Принцип нулевой ошибки, англ. Zero defects)
—
предотвращение ошибок, метод, благодаря которому работу можно сделать только одним правильным способом и дефект просто не может появиться. Принцип нулевой ошибки означает: допускается минимум ошибок или всего одна. При инициировании программ нулевой ошибки отношение к дефектам следующее: промахи из-за забывчивости, случайной перестановки, перепутывания, неправильного считывания, ложной интерпретации, заблуждений, незнания или невнимательности возможны и неизбежны. Однако они должны рассматриваться сотрудниками как нормальное явление. Их следует вскрывать и нельзя замалчивать. Необходимо искать не виновников дефекта, а его причину.

Причины дефектов отыскиваются путем разделения следующих понятий: причина — промах и заблуждение — сотрудник — действие — дефект, возникший в продукте. Таким образом, определяется механизм предотвращения ошибок. Его основные моменты:

• создание предпосылок для бездефектной работы,
• внедрение методов бездефектной работы,
• систематическое устранение возникших ошибок,
• принятие мер предосторожности и внедрение простых технических систем, позволяющих сотрудникам предотвратить совершение промаха (poka-случайная, непреднамеренная ошибка; yoka- избежание, сокращение количества ошибок).

Применение метода Poka Yoke

• При определение ошибок в области входного контроля- в таком случае дефект выявится до того, как будут совершены те или иные операции.
• При контроле завершенного процесса.
• При проверке в ходе выполнения процесса самим работником.
• При передаче изделия на последующие процессы.

Для предотвращения ошибок необходимо отнести проверку качества в структуру выполняемых процессов в качестве их рабочего этапа. Метод Poka-yoke, применяемый вместе с другими инструментами бережливого производства, служит гарантией того, что изделие бездефектно, а процесс его производства протекает без сбоев (см. схему 1).

Схема 1. Принцип действия Poka-yoke

Производственный Пример: при сверлении на вертикально-сверлильном станке со стойкой обрабатываемое изделие часто закреплялось в зеркально перевернутом виде. Результат — неправильное положение сверления, которое было обнаружено только при монтаже. Причина дефекта: Ошибка при закреплении изделия.

Вопрос: Как можно предотвратить этот дефект? Типичная ошибка, которую можно устранить, используя:

1. устройства;
2. позиционирование на сверлильной стойке;
3. обучение персонала;
4. оптический контроль.

Дефекта больше не будет!

Сегодня для предотвращения ошибочных действий применяются жесткие и мягкие мероприятия. К жестким относятся: геометрически замкнутые формы, точные размеры, одинаковый материал, проверка процесса с отключением и др. Часто применяются более мягкие мероприятия, как например, использование окрашивания разными цветами, различных конфигураций или в последовательностей в выполнении монтажа, свечение, сигналы, указания.

Производственные Примеры:

Схема 2. Poka-yoke во вспомогательных материалах на японском предприятии.

Схема 3. Poka-yokeв процессе установки детали на немецком предприятии.

Больше практических примеров можно найти в Альманахе «Управление производством»
.

Выдвинутый доктором Схинго производственный принцип нулевой ошибки базируется на 3 компонентах:

1. Анализ причины: Проверка и нахождение возможных ошибочных действий происходит не только после завершения процесса. Распознанные ошибочные действия могут предотвращаться так еще в ходе их возникновения, прежде чем их результатом станет изготовление брака. Вследствие этого возможнополное предотвращение дефектов.
2. 100%-й контроль: с помощью простых и эффективных устройств ошибочные действия обнаруживаются еще в текущей стадии процесса. Благодаря простоте и экономичности устройств возможно не только выборочная проверка, но и каждая отдельной детаи.
3. Немедленные меры по исправлению: возможно очень короткое время реакции от обнаруживания ошибки до введения необходимого корректирующего мероприятия.

Бережливое производство – концепция организации бизнеса, ориентированная на создание привлекательной ценности для потребителя путем формирования непрерывного потока создания ценности с охватом всех процессов организации и их постоянного совершенствования через вовлечение персонала и устранение всех видов потерь. В Японии говорят TPS (Toyota Production System), в Америке – Lean manufacturing или Lean production, а в России – бережливое производство.

Следует отметить, что идеи бережливого производства впервые были сформулированы и внедрены Генри Фордом. Но эти идеи носили характер разрозненных мероприятий и не затрагивали само мировоззрение работников. Было создано поточное, малозатратное производство, и автомобиль марки Форд-Т, не имел конкурентов в мире, по цене, качеству, уровню обслуживания. Но идеи Генри Форда не получили широкого распространения, так как экономика страны развивалась динамично, рынок был закрыт для других государств, существовали возможности для экстенсивного развития.

Япония таких возможностей не имела, и поэтому сразу пошла по пути рационального использования ресурсов, устранения всех видов потерь, повышения инициативности и ответственности работников, постоянного систематического улучшения качества и процедур.

За время своего существования философия бережливого производства подтвердила свою эффективность на множестве компаний – от корпорации Toyota, внесшей основной вклад в ее создание и развитие, до непроизводственных организаций и институтов.

Тайити Оно (1912–1990) один из главных создателей производственной системы компании Toyotа (TPS) – концепции управления производственным предприятием, основанной на постоянном стремлении к устранению всех видов потерь.

Большинство процессов начинаются с поступления запроса на выполнение какого-либо действия или поставку продукта и заканчиваются поставкой потребителю. Поток создания ценности охватывает все процессы от отгрузки продукта до поступления сырья или запроса на выполнение действия (рис. 4.7).

Всегда, когда есть продукция для потребителя, существует поток создания ценности. Очень важно понимать, что из действий компании является ценностью для заказчика, а что нет. Согласно существуют ряд принципов, на основе которых реализуется бережливое производство (табл. 4.8).

В рамках концепции бережливого производства (БП) выделено множество элементов, каждый из которых представляет собой определенный метод и набор инструментов (рис. 4.8).

Рассмотрим более подробно вышеперечисленные методы и инструменты бережливого производства.

TPM (Total Productive Maintenance) – всеобщий уход за оборудованием. Концепция TPM разработана в Японии в конце 60-х – начале 70-х гг. ХХ в. в фирме «Ниппон Дэнсо», поставщике электрооборудования для корпорации Тойота, во взаимосвязи с формирование Производственной системы Тойота (TPS). В начале 90-х гг. прошлого столетия TPM в разных вариантах внедрялась на предприятиях всего мира.

Таким образом, TPM позволяет снизить потери, связанные с простоями оборудования из-за поломок и избыточного обслуживания. В табл. 4.9 рассмотрим принципы TPM.

В системе TPM речь идет не об исключительной проблеме содержания в исправности оборудования, а о широком понимании обслуживания средств производства как интеграции процессов эксплуатации и технического ухода, раннем участии ремонтного персонала в разработке графиков обслуживания оборудования и точном учете состояния оборудования для целенаправленного содержания его в исправности.

Visual Factory (визуализация производства) – расположение всех инструментов, деталей, производственных стадий и информации о результативности работы производственной системы таким образом, чтобы они были четко видимы, и чтобы каждый участник производственного процесса моментально мог оценить состояние системы.

Метод визуализации применяется в организации с целью представления информации в наглядной форме (рисунок, фотография, график, диаграмма, схема, таблица, карта и т.п.) и доведение ее до сведения персонала в режиме реального времени для анализа текущего состояния и принятия обоснованных и объективных решений.

Объектами применения метода визуализации могут быть: персонал, рабочее место, рабочее пространство, процессы организации, инфраструктура, информационные потоки, поток создания ценности и другие.

Канбан (Kanban) – система организации производства и снабжения, позволяющая реализовать принцип «точно в срок». Термин «Канбан» имеет дословный перевод: «кан» – видимый, визуальный; и «бан» – карточка или доска.

Система разработана и впервые в мире реализована фирмой Toyota. В 1959 г. компания начала эксперименты с системой Канбан и в 1962 г. начала процесс перевода всего производства на этот принцип. На заводах Toyota карточки Канбан используются повсеместно для того, чтобы не загромождать склады и рабочие места запчастями.

Основная цель Канбан – упрощение постановки задач и отслеживание выполнения работ. Методология позволяет проконтролировать процессы и понять, на какой стадии находится каждая конкретная задача.

Основные принципы Канбан представлены в табл. 4.11. Крупные компании используют Канбан для получения максимальной производительности и как следствие получают высоко маржинальный бизнес за счет оптимизации сил и времени сотрудников, тщательной организации процессов без временных потерь.

Канбан – это способ правильного выстраивания процесса с целью максимально эффективно использовать возможности каждого сотрудника. Канбан имеет как преимущества, так и недостатки (табл. 4.12).

Методология Канбан не имеет строгих правил или ограничений. Этим она и отличается от других систем управления бизнес-процессами. Понимание и внедрение принципов работы по методологии Канбан поначалу может занять приличное количество времени.

Но в итоге компания извлечет для себя много пользы – оптимизирует процессы, увеличит производительность, введет в рабочую практику постоянное плавное улучшение действующих процессов. Принципы и практики Канбана предлагают эволюционный путь к гибкости и улучшению без нарушения текущих процессов.

Выталкивающая (толкающая) и вытягивающая (тянущая) системы производства. Термин «выталкивающая система» появился сравнительно недавно – в 90-х гг. ХХ в., когда некоторые передовые японские компании стали применять другую систему, которая была названа «вытягивающей».

Выталкивающая система (Push Scheduling) – это такая система организации производства, при которой материальные ресурсы подаются с предыдущей операции на последующую в соответствии с заранее сформированным жестким графиком. Это означает, что предшествующие производственные процессы производят столько продукции, сколько они могут произвести без учета фактических требований последующих процессов и передают им эту продукцию, вне зависимости от того, есть ли в этом потребность или нет.

Такой тип производства характерен для большинства российских малых и средних предприятий. Любое производство при его неправильной организации стремится стать «выталкивающим» производством.

В стремлении максимально использовать производственные мощности, персонал и время предприятия начинают производить продукции намного больше, чем этого требуют потребители. Следствием такого подхода является увеличение запасов готовой продукции и незавершенного производства на складах. Помимо увеличения затрат на хранение продукции, появляются затраты, связанные с продвижением и реализацией залежавшейся продукции, а при неуспешной реализации появляются также и затраты утилизации.

Выталкивающая система создает, в конечном итоге, потери на всех стадиях производства, повышая конечную стоимость продукции для потребителя и снижая ее качество. Производство при таком подходе является абсолютно негибким. Настроенное под большие партии оборудование неспособно производить изделия «по запросу» в короткие сроки.
Ключевой концепцией выталкивающей производственной системы является система MRP.

Вытягивающая система (Pull Scheduling) – это такая организация производства, при которой материальные ресурсы подаются («вытягиваются») на следующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости, и поэтому жесткий график движения материальных потоков отсутствует.

При вытягивающей системе предыдущие процессы производят ровно столько продукции, сколько надо следующему процессу. При тянущей системе производство начинает работать только при поступлении заказа, и продукция как бы «вытягивается» потребителем.

Сигналами для начала производства на каждой стадии могут служить специальные карточки Канбан, которые начинают производство при заказе продукции, перемещаются с продукцией по всему производственному циклу и высвобождаются при поставке продукции потребителям.

Переход к тянущей системе можно также назвать индивидуализацией производства, поскольку продукция производится под конкретного потребителя или группу потребителей. Еще такую систему производства называют потоком единичных изделий, в противоположность производству партиями. Для того, чтобы выполнить заказ в срок, предприятие-производитель должно обеспечить беспрепятственное изготовление изделия на всем потоке создания ценности без задержек и простоев.

Преимущества и недостатки выталкивающей и вытягивающей систем показаны в табл. 4.13.

Отличие выталкивающей и вытягивающей производственных систем заключается в том, что выталкивающая система основана на заказах клиентов, в то время как вытягивающая система основана на прогнозах. Выталкивающая система использует прошлую информацию для прогнозирования будущих потребностей клиентов.

«Точно вовремя», «Точно-в-срок» (JIT, Just In Time), изобретен в 1954 г. в корпорации Тойота. Он возник на основе экономических ограничений, которые наблюдались в тот период в Японии. Так как у Японии было мало естественных ресурсов и очень высокие цены на недвижимость, японским фирмам нельзя было допускать расточительство, к примеру, склады для больших запасов возможно излишних товаров.

Эффективность метода была подтверждена в 1973 г. посредством продолжительного успеха корпорации Тойота (время нефтяного кризиса в Японии), после чего он распространился по многим японским заводам, а в 80-х появился на американских и европейских производствах.

Для любой организации, стремящейся конкурировать на рынке, важным преимуществом является предоставление потребителю необходимого и качественного товара по более низкой цене в кратчайшие сроки.

«Точно вовремя» – система организации производства, при которой выпускаются только те изделия, которые нужны потребителям точно в нужное время и в необходимом количестве.

Преимущества и недостатки системы «Точно вовремя» представлены в табл. 4.14.

Процесс внедрения «Точно вовремя» является длительным и трудоемким. Для работы системы необходимо применять различные методы, инструменты и техники качества. Но самое важное – потребуется изменить сознание сотрудников и корпоративную культуру.

Кайдзен (Kaizen, Kai – изменение, Zen – улучшение) – «изменение к лучшему», «постоянное совершенствование». Эта концепция на сегодняшний день работает в организациях по всему миру и поддерживается многими людьми, которая фокусируется на непрерывном совершенствовании процессов производства, разработки, вспомогательных бизнес-процессов и управления, а также всех аспектов жизни.

Основатель Кайдзен – Масааки Имаи (президент KAIZEN Institute). В своей книге в 1986 г. так описал Кайдзен – это не просто постоянное улучшение, а улучшение, производимое каждым человеком, каждый день, в любом месте.

Основной целью использования системы Кайдзен на предприятии является постоянное улучшение, непрерывающееся совершенствование различных процессов. Достижения этой конечной цели добиваются за счет подцелей, которые представлены на рис. 4.9.

Использование системы Кайдзен на предприятии является долго- срочным проектом, который внедряется в деятельность компании и ее сотрудников постоянно, не допуская перерывов на неделю или месяц. Принципы Кайдзен представлены в табл. 4.15.

Кайдзен начинается с признания проблемы, что она существует. Если проблема не выявлена, значит, нет нужды в совершенствовании. В этом отличие Кайдзен от традиционного менеджмента по американской и европейской модели (табл. 4.16), а именно – решение всех проблемных ситуаций непосредственно в месте их возникновения, т.е. там, где продукту (услуге) добавляется потребительская ценность.

В Японии данная система действует практически на всех предприятиях и является ключом к конкурентоспособности на мировом рынке. Однако хотелось бы отметить, что помимо преимуществ система Кайдзен имеет и недостатки (табл. 4.17).

В России почти совсем не используют систему Кайдзен. Как результат – низкая эффективность, низкая производительность и конкурентоспособность. Однако есть компании, которые уже внедряют эту систему – Лукойл, Алроса, ГАЗ, Балтика, КАМАЗ, Росатомстрой, Гидросила, Банк «Союз» и другие.

3. 5С (5S) – это метод организации и рационализации рабочих мест. Подобную концепцию управления производственными процессами еще в конце XIX в. предложил американский инженер Фредерик Тейлор. В России разработкой методов научной организации труда занимался А.А. Богданов. Но самым эффективным инструментом рационального менеджмента на предприятии стала система 5S, предложенной и внедренной в 80-х гг. XX в. на заводе Toyota Motor японским инженером Тайити Оно.

5С – это система организации рабочего пространства, основанная на принципах, представленных в табл. 4.18.

Чтобы система 5С начала работать, недостаточно ее организовать или взять на работу специалистов, которые будут ее внедрять. Одним из важных аспектов является то, что персонал компании должен осознать полезность этого новшества и принять его как стиль жизни.

Система 5С помогает быстро избавиться от накопившегося на производстве и в офисе хлама и исключить его появление в дальнейшем. Создать оптимальные условия для выполнения операций, поддержания порядка, чистоты, аккуратности, экономии времени и энергии для повышения производительности, предотвращения несчастных случаев, снижения загрязнения окружающей среды.

Система 5S – это одна из наиболее эффективных технологий бережливого производства, нацеленная на оптимизацию всех производственных процессов, снижение потерь, повышение производительности труда за счет рациональной организации рабочей зоны. Выгоды от внедрения 5С показаны на рис. 4.10.

3. U-образные ячейки – способ организации рабочего пространства при обработке изделий, позволяющий минимизировать перемещения сотрудников и обрабатываемых деталей. Начали применяться благодаря производственной системе Toyota в конце 1950-х гг. Они являются частью концепции «Точно вовремя»: движение товаров, материалов и услуг происходит тогда, когда оно необходимо для рабочего процесса.

При таком способе станки и оборудование располагаются в форме латинской буквы «U» с соблюдением последовательности операций. Конечная стадия обработки располагается рядом с начальной, поэтому оператор имеет возможность практически сразу приступить к выполнению следующего цикла обработки (рис. 4.11).

При организации ячейки производства операции по обработке располагаются в непосредственной близости друг к другу, позволяя организовать практически непрерывный процесс обработки деталей, документов и т.п.

Благодаря этому также поддерживается равномерный ритм выполнения работы. Важным свойством подобной расстановки оборудования является возможность при изменении спроса варьировать количество операторов, работающих в ячейке. Основными видами ячеек производства являются: U-образная ячейка, L-образная ячейка, V-образная ячейка, T-образная ячейка.

Недостатки – чаще всего используется на производстве (однако принципы организации могут быть использованы в бережливой медицине, например, организация расположение кабинетов по диспансеризации).

Poka-yoke (принцип нулевой ошибки, англ. Zero defects) – метод, благодаря которому работу можно сделать только одним, правильным способом и дефект просто не может появиться (предотвращение ошибок).

Изобрел метод Poka-yoke в 60-х гг. XX в. японский инженер Сигео Синго, эксперт в области производства и один из создателей производственной системы Toyota. Принцип нулевой ошибки означает: допускается минимум ошибок или всего одна. При инициировании программ нулевой ошибки отношение к дефектам следующее: промахи из-за забывчивости, случайной перестановки, перепутывания, неправильного считывания, ложной интерпретации, заблуждений, незнания или невнимательности возможны и неизбежны.

Причины дефектов отыскиваются путем разделения следующих понятий: причина – промах и заблуждение – сотрудник – действие – дефект, возникший в продукте. Таким образом, определяется механизм предотвращения ошибок.

Существует шесть принципов защиты от ошибок. Они перечислены в табл. 4.19.

Достоинством метода Poka-yoke является последовательное применение различных способов и приемов предупреждения ошибок, позволяет значительно сократить их число, что способствует снижению затрат и повышению удовлетворенности потребителей. Недостатком метода является встречающееся сопротивление при принудительном внедрении в действующее производство устройств по защите от ошибок, это часто сводит на нет усилия по улучшению процесса .

Стандартизация работы (work standardization) – метод, в котором осуществляется точное описание каждого действия, порядка и правил осуществления деятельности, включая определение времени выполнения действий, последовательности операций и необходимого уровня запасов. Целью метода стандартизации является обеспечение воспроизводимости лучшего на данный момент времени способа выполнения работы путем его формализации.

В качестве объектов метода стандартизации работы должны рассматриваться: процессы; операции действия. В первую очередь организация должна применять метод стандартизации работы к процессам, которые ограничивают поток создания ценности (являются «узким местом»), и там, где это допустимо.

Этапы стандартизации работы показаны на рис. 4.12.

Стандартизация символизирует собой усовершенствование. В подавляющем большинстве случаев прослеживается создание стандартов повышения качества процессов, качества изделий, материальных благ, сервисных услуг, документов и нормативной базы, которые фигурируют в каждодневной работе предприятий.

5 почему (Five Whys) – простой метод поиска причин возникших несоответствий, который позволяет быстро построить причинно-следственные связи. Наиболее популярным этот метод стал в 70-х гг. ХХ в. после публикации и распространения информации о производственной системе Toyota. Сам метод был разработан в 40-х гг. ХХ в. основателем компании Toyota – Сакиши Тойода (Sakichi Toyoda).

Название метода «5 Почему» (Five Whys) происходит от количества задаваемых вопросов. Для того чтобы найти причину несоответствия необходимо последовательно задавать один и тот же вопрос – «Почему это произошло?», и искать ответ на этот вопрос. Число пять выбрано исходя из того, что такого количества обычно достаточно для выявления сути и источника проблемы. Но, несмотря на то что метод называется «5 Почему» для поиска причин каждого конкретного несоответствия может задаваться как меньшее, так и большее количество вопросов.

Порядок применения метода «5 почему» показан на рис. 4.13.

Один из классических примеров данного метода выглядит так: Проблема: Машина не заводится.

• Почему? – Аккумулятор разряжен.
• Почему? – Генератор сломан, не заряжает аккумуляторную батарею. Почему? – Ремень генератора лопнул.
• Почему? – Ремень генератора исчерпал свой ресурс, его никогда не меняли.
• Почему? – Машина никогда не проходила техобслуживание.

Останавливаясь в изучении проблемы после первого или второго ответа, можно устранить только симптомы проблемы. Например, если удовлетвориться ответом «аккумулятор разряжен», решением будет тем или иным способом «зарядить аккумулятор». Но рано или поздно заряд закончится, и машина снова не будет заряжаться.

Остановившись на третьем ответе, мы поменяем ремень генератора. В этом случае решение будет более долгосрочным, так как новый ремень порвется гораздо позже, чем разрядится аккумулятор, который не получает дополнительного заряда от генератора. Однако и в этом случае пройдет какое-то время, и ситуация повторится: ремень лопнет, генератор перестанет заряжать аккумулятор, заряд в нем иссякнет, и машина снова не будет заводиться.

Задаваясь снова и снова вопросом «почему» можно выявить глубокие, «системные» проблемы, устранение которых может предотвратить повторение проблемы либо очень надолго, либо вообще навсегда. В некоторых случаях это требует существенных вложений финансов, в некоторых – пересмотра устоявшихся правил и подходов к работе.

Метод «5 Почему» обладает преимуществами и недостатками, которые показаны в табл. 4.20.

Метод «5 почему» используется на всех стадиях внедрения 5C. Картирование потока создания ценности (Value Stream Map, VSM) – это метод выявления потерь в потоке создания определенного продукта (услуги). Поток создания ценности – все действия (добавляющие и не добавляющие ценность), нужные, чтобы произвести продукт. В результате проведения картирования потока создания ценности создается карта потока создание ценности. Это очень удобная и наглядная схема, отображающая материальные и информационные потоки, необходимые для предоставления продукта или услуги конечному потребителю.

Для создания карты потока создания ценности, как правило, собирается межфункциональная группа из специалистов, причастных к процессам, в которых формируют поток создания ценности.

Цель построения карты потока создания ценности – схематическое отображения всех действий, создающих какую-либо потребительскую ценность, и действий, ее не создающих. Картирование потока создания ценности включает этапы, представленные в табл. 4.21.

Карта будущего состояния отражает идеальное состояние после проведения всех намеченных изменений. Производится также выявление скрытых потерь с целью их последующего устранения. При построении КПСЦ используются пиктограммы. Пиктограммы, используемые при построении карт текущего и будущего состояний, делятся на три категории: описывающие материальный поток, информационный поток и остальные пиктограммы (прил. 4).

SMED (Single Minute Exchange of Dies – быстрая замена штампов) – система быстрой переналадки оборудования – это инструмент бережливого производства, представляющий собой набор теоретических и практических методов, которые позволяют сократить время операций наладки и переналадки оборудования.

Создана Сигeo Синго в 1969 г. Изначально эта система была разработана для того, чтобы оптимизировать операции замены штампов и переналадки соответствующего оборудования, однако принципы быстрой переналадки можно применять ко всем типам процессов.

Система SMED представляет собой научный подход к сокращению времени переналадки, который можно применить на любом предприятии и любом оборудовании. Переналадка – процесс подготовки оборудования к переходу от производства одного вида продукции к другому (например, штамповочного пресса, машины для литья или конвейера) путем замены деталей, прессформ, матриц, зажимных приспособлений и т.д.

Время переналадки – это промежуток между завершением производства последнего изделия предыдущей партии до выхода из производства первого годного изделия после переналадки.

Существует два фундаментально различных типа операций переналадки: Внутренние операции по переналадке – это операции, которые можно производить только на отключенном оборудовании (установка и снятие штампов).

Внешние операции по переналадке – это действия, которые можно производить без отключения оборудования (доставка новых штампов к прессу, подготовка элементов к креплению и пр.). Произвести упрощение возможных процедур переналадки можно, применив различные организационные и технологические решения.

Освоение технологии быстрой переналадки имеет следующие преимущества:

• минимизирует разницу между мелкосерийным и крупносерийным производством (с точки зрения затрат времени на переналадку в расчете на одно изделие);
• обеспечивает гибкость и ориентированность производства на заказ клиента;
• сокращает такие потери, как:
• перепроизводство (запасы полуфабрикатов и готовой продукции);
• транспортировка и перемещение избыточных запасов;
• ожидания (простои оборудования и операторов при переналадке);
• выпуск брака (при переналадке и регулировке оборудования);
• поиски (инструмента, оснастки);
• дает возможность повысить эффективность производства за счет: сокращения потерь, выпуска продукции мелкими партиями, т.е. «под заказ», сокращения потребности в высококвалифицированных наладчиках, развития и использования творческого потенциала сотрудников.

Процесс практического внедрения принципов и подходов бережливого производства в деятельность организации включает последовательную реализацию этапов, состав которых может варьироваться в зависимости от особенностей ее структуры, системы управления и других условий.

Внедрение в организации концепции бережливого производства подразумевает формирование общекорпоративной культуры, предполагающей высокий уровень самоорганизации сотрудников, разделяющих и развивающих единую систему ценностей, к которым, в первую очередь, относятся обеспечение безопасности, жизни и здоровья работников организации, ориентация на потребителя, непрерывное улучшение и оптимизация всех процессов, повсеместное сокращение потерь и другие.

Poka-yoke (звучит как пока ёкэ) — забавный на слух японский термин, который обозначает один из инструментов бережливого производства. Оказывается, мы сталкиваемся с ним каждый день. Только на русском он звучит как «принцип нулевой ошибки» или «защита от дурака».

На английский poka-yoke дословно переводится как «avoid mistakes», т.е. «избегать ошибок». А на практике используется адаптированный перевод — mistake proofing или error proofing (защита от ошибок).

Poka-yoke — это методы и приспособления, которые помогают избежать ошибок или вовремя выявить их в процессе произодства при управлении проектом.

Устройства защиты от дурака предохраняют не просто от ошибок, а от ошибок, вызванных человеческим фактором:

• невнимательностью
• забывчивостью
• неосторожностью
• незнанием
• усталостью
• и даже саботажем.

Люди ошибаются, а poka-yoke приспособления не дают им допустить ошибку.

Принцип действия poka-yoke характеризуются:

Устройства poka-yoke работают по принципу pass no defect — не пропустить ни одного дефекта.

История создания методов poka-yoke

Poka-yoke призван устранить ошибки, основанные на человеческом факторе. Защита от ошибок использовалась на предприятиях в том или ином виде задолго до формирования концепции poka-yoke. Формализовали эту систему в Toyota.

Изобретатель методов poka-yoke — японский инженер Сигео Синго (1909-1990), эксперт в области производства и один из создателей производственной системы Toyota. Сигео Синго разработал подход Zero Quality Control (ZQC), или Zero Defects (ноль дефектов).

Zero defects метод основан на убеждении, что возникновению дефектов препятствует такой контроль производственного процесса, при котором дефект не возникнет, даже если машина или человек совершат ошибку.

Акцент контроля качества смещается с проверки готовой продукции на факт брака на предупреждение возникновения брака на каждом этапе производства.

При этом ключевая роль в предупреждении дефектов принадлежит производственному персоналу, который вовлечен в процесс обеспечения качества.

Poka-yoke или метод нулевой ошибки — один из ключевых аспектов ZQC. Система poka-yoke использует сенсоры или другие устройства, которые буквально не дают оператору совершить ошибку.

Они регулируют производственный процесс и предотвращают дефекты одним из двух способов:

Poka-yoke не ищет виновных в ошибках, цель метода — найти и устранить слабые места в производственной системе, из-за которых ошибка стала возможной.

Уровни устройств poka-yoke

Способы защиты от дурака делятся на три уровня по возрастанию эффективности:

Принципы защиты от ошибок

Существует шесть принципов или методов защиты от ошибок. Они перечислены в порядке приоритета:

Основные методы poka-yoke

Существует три типа методов защиты от ошибок: контактные методы, считывающие методы и методы последовательного движения.

Контактные методы

Определяют, контактирует ли деталь или продукт физически или энергетически с чувствительным элементом. Примером физического контакта может быть концевой переключатель, который прижимается и подает сигнал, когда его подвижные механизмы касаются изделия. Пример энергетического контакта — фотоэлектрические пучки, которые чувствуют, когда что-то не так в проверяемом объекте.

Лучшие контактные методы — это пассивные устройства, такие как направляющие штыри или блоки, которые не дают неправильно разместить заготовки на конвейере.

Считывающие методы

Следует использовать, когда рабочий процесс делится на фиксированное количество операций, или продукт состоит из фиксированного количества деталей. В соответствии с этим методом устройство считывает количество деталей и передает продукт на следующий процесс только, когда достигнуто нужное значение.

Методы последовательного движения

Определяют, выполнена ли операция в заданный период времени. Также могут использоваться, чтобы проверить, выполняются ли операции в правильной последовательности. В этих методах обычно используют сенсоры или устройства с фотоэлектрическими выключателями, подключенные к таймеру.

Типы чувствительных устройств

Существует три типа чувствительных устройств, применяемых для защиты от ошибок:

Сенсоры физического контакта

Этот тип устройств работает по принципу физического касания детали или части оборудования. Обычно такое устройство посылает электронный сигнал в момент контакта. Вот некоторые примеры таких устройств:

• Концевые переключатели — подтверждают наличие и положение объектов, которые касаются маленького рычага на переключателе. Самые распространенные и недорогие устройства.
• Сенсорные переключатели — аналогичны концевым выключателям, но активируются легким прикосновением объекта к тонкой «антенне».
• Триметрон — это чувствительные игольчатые датчики, которые посылают сигналы для звукового оповещения или остановки оборудования, когда измерения объекта выходят за пределы допустимого диапазона.

Энергетические сенсорные датчики

В этих устройствах для выявления ошибки служит не физический, а энергетический контакт. Вот некоторые примеры:

Сенсор проверяет наличие крышек на бутылках. Если крышка отсутствует или плохо закручена, бутылка автоматически убирается с конвейера.

К другим типам энергетических сенсорных устройств относятся:

Сенсоры, которые определяют изменения физических условий

Этот тип датчиков определяет изменение условий производства, таких как давление, температура или электрический ток. В пример можно привести датчики давления, термостаты, измерительные реле.

7 ключей к внедрению эффективной системы защиты от ошибок

Чтобы эффективно внедрить метод нулевой ошибки, нужно отталкиваться от следующих рекомендаций:

Poka-yoke устройства вокруг нас

Люди допускают ошибки не только на производстве, но и в процессе использования продуктов. Эти ошибки ведут, как минимум, к поломкам, как максимум, к возникновению серьезной опасности. Поэтому производители встраивают защиту от дурака в конструкцию своих изделий.

Poka-yoke в быту

Например, электрочайник отключится сам, когда вода закипит, благодаря датчику пара. Вы не забудете его выключить. Свисток на обычном чайнике для плиты — тоже что-то вроде poka-yoke приспособления.

Стиральная машина не начнет стирать, пока вы плотно не закроете дверцу, а значит, потопа не будет.

Ребенок не попробует лекарство, которое упаковано в баночку со специальной защитой от детей.

Лифт автоматически откроет двери, если наткнется на препятствие при закрытии.

Современный утюг выключится сам, если вы про него забудете.

Poka-yoke в автомобиле

Современные автомобили просто напичканы устройствами защиты от дурака. Правда, они не такие дешевые, как предполагает концепция poka-yoke, но зато спасают жизни.

К ним относятся активные и пассивные системы безопасности, например:

Poka-yoke в программном обеспечении

Классический пример Poka Yoke — элементы интерфейса, которые запрашивают подтверждение на удаление данных, чтобы пользователь случайно не стер нужную информацию. Чтобы вы случайно не удалили изменения в вордовском файле, система предложит вам его сохранить. Google пошел еще дальше и сам сохраняет изменения после ввода каждого символа.

Примерами защиты от дурака могут быть обязательные поля форм и поля с заданным форматом ввода данных.

Книги по теме

Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-Yoke System / Shigeo Shingo

Книга от создателя системы poka-yoke Сигео Синго, впервые опубликованная в 1986 году. В ней автор обосновывает важность применения устройств защиты от ошибок для достижения безупречного качества продукции. Он называет 112 примеров устройств poka-yoke, работающих в цехах. Внедрение этих устройств обошлось меньше $100.

Poka-Yoke: Improving Product Quality by Preventing Defects / Nikkan Kogyo Shimbun

Первая часть книги в простой иллюстрированной форме рассказывает о концепции poka-yoke и ее особенностях. Во второй части автор приводит множество примеров устройств защиты от ошибок, используемых на японских предприятиях.

Вердикт

Система poka-yoke — очередное гениальное изобретение японцев. За 30 лет устройства poka-yoke эволюционировали вместе с производственным оборудованием. Они перестали быть дешевыми, как гласит один из принципов концепции, но стали гораздо эффективнее.

Сейчас это современные сенсоры, датчики, конструктивные особенности линий, которые обнаруживают дефектные детали и заготовки среди тысяч других и сами удаляют их с конвейера.

Само понятие защиты от ошибок стало шире: специальные устройства, конструктивные особенности и просто предупреждения оберегают нас от ошибок в повседневной жизни.
Благодаря poka-yoke у нас определенно меньше проблем.

Poka-yoke

Poka-yoke (Принцип нулевой ошибки, англ. Zero defects) – предотвращение ошибок, метод, благодаря которому работу можно сделать только одним правильным способом и дефект просто не может появиться. Принцип нулевой ошибки означает: допускается минимум ошибок или всего одна. При инициировании программ нулевой ошибки отношение к дефектам следующее: промахи из-за забывчивости, случайной перестановки, перепутывания, неправильного считывания, ложной интерпретации, заблуждений, незнания или невнимательности возможны и неизбежны. Однако они должны рассматриваться сотрудниками как нормальное явление. Их следует вскрывать и нельзя замалчивать. Необходимо искать не виновников дефекта, а его причину. Причины дефектов отыскиваются путем разделения следующих понятий: причина – промах и заблуждение – сотрудник – действие – дефект, возникший в продукте. Таким образом, определяется механизм предотвращения ошибок. Его основные моменты: создание предпосылок для бездефектной работы, внедрение методов бездефектной работы, систематическое устранение возникших ошибок, принятие мер предосторожности и внедрение простых технических систем, позволяющих сотрудникам предотвратить совершение промаха (poka-случайная, непреднамеренная ошибка; yoka- избежание, сокращение количества ошибок). Применение метода Poka Yoke При определение ошибок в области входного контроля– в таком случае дефект выявится до того, как будут совершены те или иные операции. При контроле завершенного процесса. При проверке в ходе выполнения процесса самим работником. При передаче изделия на последующие процессы. Для предотвращения ошибок необходимо отнести проверку качества в структуру выполняемых процессов в качестве их рабочего этапа. Метод Poka-yoke, применяемый вместе с другими инструментами бережливого производства, служит гарантией того, что изделие бездефектно, а процесс его производства протекает без сбоев (см. схему 1). Схема 1. Принцип действия Poka-yoke Производственный Пример: при сверлении на вертикально-сверлильном станке со стойкой обрабатываемое изделие часто закреплялось в зеркально перевернутом виде. Результат – неправильное положение сверления, которое было обнаружено только при монтаже. Причина дефекта: Ошибка при закреплении изделия. Вопрос: Как можно предотвратить этот дефект? Типичная ошибка, которую можно устранить, используя: устройства; позиционирование на сверлильной стойке; обучение персонала; оптический контроль. Дефекта больше не будет! Сегодня для предотвращения ошибочных действий применяются жесткие и мягкие мероприятия. К жестким относятся: геометрически замкнутые формы, точные размеры, одинаковый материал, проверка процесса с отключением и др. Часто применяются более мягкие мероприятия, как например, использование окрашивания разными цветами, различных конфигураций или в последовательностей в выполнении монтажа, свечение, сигналы, указания. Производственные Примеры: Схема 2. Poka-yoke во вспомогательных материалах на японском предприятии. Схема 3. Poka-yokeв процессе установки детали на немецком предприятии. Больше практических примеров можно найти в Альманахе «Управление производством». Выдвинутый доктором Схинго производственный принцип нулевой ошибки базируется на 3 компонентах: Анализ причины: Проверка и нахождение возможных ошибочных действий происходит не только после завершения процесса. Распознанные ошибочные действия могут предотвращаться так еще в ходе их возникновения, прежде чем их результатом станет изготовление брака. Вследствие этого возможнополное предотвращение дефектов. 100%-й контроль: с помощью простых и эффективных устройств ошибочные действия обнаруживаются еще в текущей стадии процесса. Благодаря простоте и экономичности устройств возможно не только выборочная проверка, но и каждая отдельной детаи. Немедленные меры по исправлению: возможно очень короткое время реакции от обнаруживания ошибки до введения необходимого корректирующего мероприятия. Термин по теме: Дзидока (Jidoka) Статья по теме: Poka Yoké в промышенном комплексе РЕНО

Poka-yoke (Принцип нулевой ошибки, англ. Zero defects) – предотвращение ошибок, метод, благодаря которому работу можно сделать только одним правильным способом и дефект просто не может появиться. Принцип нулевой ошибки означает: допускается минимум ошибок или всего одна. При инициировании программ нулевой ошибки отношение к дефектам следующее: промахи из-за забывчивости, случайной перестановки, перепутывания, неправильного считывания, ложной интерпретации, заблуждений, незнания или невнимательности возможны и неизбежны. Однако они должны рассматриваться сотрудниками как нормальное явление. Их следует вскрывать и нельзя замалчивать. Необходимо искать не виновников дефекта, а его причину.

Причины дефектов отыскиваются путем разделения следующих понятий: причина – промах и заблуждение – сотрудник – действие – дефект, возникший в продукте. Таким образом, определяется механизм предотвращения ошибок. Его основные моменты:

Применение метода Poka Yoke

Для предотвращения ошибок необходимо отнести проверку качества в структуру выполняемых процессов в качестве их рабочего этапа. Метод Poka-yoke, применяемый вместе с другими инструментами бережливого производства, служит гарантией того, что изделие бездефектно, а процесс его производства протекает без сбоев (см. схему 1).

Схема 1. Принцип действия Poka-yoke

Производственный Пример: при сверлении на вертикально-сверлильном станке со стойкой обрабатываемое изделие часто закреплялось в зеркально перевернутом виде. Результат – неправильное положение сверления, которое было обнаружено только при монтаже. Причина дефекта: Ошибка при закреплении изделия.

Вопрос: Как можно предотвратить этот дефект? Типичная ошибка, которую можно устранить, используя:

Дефекта больше не будет!

Сегодня для предотвращения ошибочных действий применяются жесткие и мягкие мероприятия. К жестким относятся: геометрически замкнутые формы, точные размеры, одинаковый материал, проверка процесса с отключением и др. Часто применяются более мягкие мероприятия, как например, использование окрашивания разными цветами, различных конфигураций или в последовательностей в выполнении монтажа, свечение, сигналы, указания.

Производственные Примеры:

Схема 2. Poka-yoke во вспомогательных материалах на японском предприятии.

Схема 3. Poka-yokeв процессе установки детали на немецком предприятии.

Выдвинутый доктором Схинго производственный принцип нулевой ошибки базируется на 3 компонентах:

Источник

Пока-ёкэ — метод предупреждения ошибок

Что означает “ПОКА-ЁКЭ”?

Термин “пока-ёкэ” переводится как “предупреждение ошибок” или “предупреждение отклонений”. Цель инструмента “пока-ёкэ” — предотвратить появление дефектов благодаря своевременному обнаружению, исправлению и устранению ошибок в первоисточнике проблем. Сам термин был придуман в 1960 — х годах японским инженером Сигэо Синго, одним из создателей производственной системы Тойота. Сам Сигэо Синго называл метод пока-ёкэ методом “защиты от дурака”.

Инструмент “пока-ёкэ” позволяет улучшить производственные процессы с точки зрения качества. С помощью этого инструмента ошибки можно предотвратить, либо выявить их сразу после возникновения. Это позволяет не попадать дефектам на последующие производственные процессы. Более того, незамедлительное решение проблем позволяет значительно сократить время, по сравнению с тем, если бы пришлось искать причины дефекта или ошибки, обнаруженные на последнем этапе производственного цикла.

Почему возникают ошибки?

Работники совершают ошибки не потому, что не соблюдают стандарты или правила выполнения процедур и работ. Людям просто свойственно ошибаться. Ошибки свидетельствуют о несостоятельности систем и методов, применяемых в работе. А возникновение ошибок случается потому, что данный метод позволяет их допускать. В бережливом производстве такой подход позволяет возложить ответственность за ошибки не на людей, а систему. Работники, избавленные от обвинений, могут сосредоточить свои силы на разработке методов, исключающих возникновение ошибок.

При разработке эффективного метода предупреждения ошибок, нужно сосредоточиться на следующих вопросах:

Если ошибку совершает один человек, то необходимо пересмотреть стандарты работы и убедиться, что никакие этапы не пропущены или не доработаны. Если ошибка допускается массово, то здесь уже необходимо задуматься об отсутствии необходимых сведений или нечетких инструкциях. Самое трудное — найти первопричину ошибок и подойти творчески к ее решению. Ошибки исключить полностью невозможно. Однако, можно встроить методы и средства обнаружения дефектов, чтобы ошибки или дефекты не оказались у потребителя.

Как внедрить пока-ёкэ в производственный процесс?

Пока-ёкэ можно внедрить в любой производственный процесс, где возникают ошибки.

Преимущества от внедрения пока-ёкэ

Примеры защиты от ошибок пока-ёкэ в повседневной жизни:

Примеры использования пока-ёкэ на производстве:

Источник

Рабочая инструкция «Системы защиты от ошибок (Poka Yoke)»

Системы защиты от ошибок (Poka Yoke)

1.ЦЕЛЬ

Установить порядок разработки и использования систем защиты от ошибок при выпуске продукции.

2.ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Ответственность за включение систем защиты от ошибок в техпроцесс сборки изделий несут сотрудники ДР. За функционирование и проверку их работоспособности — ООО. В случае возникновения необходимости применения дополнительных систем защиты от ошибок в ходе массового производства, ответственность за их разработку и внедрение несут сотрудники ОГТ.

3.ОПИСАНИЕ

Системы защиты от ошибок разделяют на:

Наличие системы, благодаря которой операцию можно выполнить только одним единственным, правильным способом, в результате чего неправильная сборка исключается, и дефект просто не может возникнуть, — это идеальный пример проведения предупреждающих действий.

Исторически первый случай осознанного применения систем Poka Yoke — это изобретение ткацкого станка, который останавливался при обрыве нити, и таким образом не был способен производить дефектную ткань.

Другие примеры защиты от ошибок:

Рисунок 1 — пример устройства контактного типа для защиты от ошибок.

Системы защиты от ошибок следует устанавливать в тех местах техпроцесса, в которых невнимательность оператора может повлиять на значение ключевых характеристик процесса или собираемого продукта.

Места установки и использования выявляются при проведении FMEA — анализа причин и последствий потенциальных отказов, который проводится при проектировании любого нового технологического процесса или при его модернизации.

Проанализировав существующие процессы и оборудование с целью определить те их элементы, которые имеют решающее значение для критических характеристик. Также можно определить необходимость и места использования инструментов Poka-Yoke.

Для наиболее эффективного применения систем защиты от ошибок следует вовлекать операторов, выполняющих изучаемые операции. В рабочие группы по проведению FMEA, а также по выявлению и устранению ошибок и дефектов и реализации идеи встроенного качества (не бери — не делай – не передавай).

Работа начинается с выявления характера реальных или предполагаемых дефектов. Затем определяются их причины (с помощью метода «5 почему») и выявляются параметры, изменяемые одновременно с действием этой причины. После аналитической стадии переходят к стадии творческой, придумывая, как исключить саму возможность появления дефекта. Или хотя бы предупредить о возможном его появлении. В результате появляется идея системы Poka-Yoke.

Места установки систем защиты от ошибок помечаются в карте потока процесса специальным значком «PY»

B планах управления следует предусматривать регулярную проверку работоспособности установленных систем защиты от ошибок (обязательно — при каждом запуске процесса сборки изделий).

Источник

Poka-yoke — «защита от дурака» как фундаментальный принцип производства. И не только…

Как известно, людям свойственно ошибаться. Иногда ошибки бывают настолько глупыми, что человек никак не может понять, как он вообще умудрился сделать нечто подобное. Когда уже поздно…

И вот такие глупейшие «необязательные» ошибки, которых, на первый взгляд легко избежать, порой обходятся весьма дорого. Цифра, помещенная не в ту колонку Excel, грамматическая ошибка в презентации, электронное письмо, отправленное не тому адресату могут в буквальном смысле похоронить проект.

А такие ошибки, как баг в критически важном программном обеспечении или оставленный инструмент в операционной ране переносят нас из области потерянных возможностей в область профессиональной халатности.

Poka-yoke — метод избежания ошибок

Для того, чтобы избегать подобных глупых ошибок и существует метод poka-yoke (читается как пока-ёкэ). Изобретение (а точнее формализацию и адаптацию к условиям производства) этого метода приписывают японскому инженеру Сигэо Синго.

Название poka-yoke происходит от двух японских слов: избегать (yokeru) и ошибка (poka). Изначально концепция Сигэо Синго называлась baka-yoke, что можно перевести как «защита от идиота». Но когда, согласно легенде, Синго излагал свои идеи перед рабочими производственной линии Toyota, одна из работниц расплакалась. «Я не идиот!» — возмутилась она. Тогда инженер решил переименовать концепцию в «защиту от ошибок», а не от идиота. 1

Тем не менее, в русском языке poka-yoke традиционно обозначается как «защита от дурака». Иногда poka-yoke называют принципом нулевой ошибки.

Принцип метода

Идея poka-yoke проста. В рабочий процесс необходимо закладывать механизмы, выявляющие ошибки, предотвращающие их или обеспечивающие выполнение процесса только надлежащим образом. Сигэо Синго искал простейшие, надежнейшие и наиболее дешевые способы создания таких механизмов.

Парковка с использованием poka-yoke. Flickr/Martin Burns

Например, если необходимо, чтобы рабочий сборочной линии при выполнении определенного процесса использовал непременно три болта, следует доставлять ему болты в упаковке по три штуки. Тогда, если он вкрутит меньше трех болтов, то сразу заметит и исправит эту ошибку. 1

Можно привести и бытовые примеры защиты от дурака. Например, в некоторых автомобилях с механической коробкой передач перед тем как включить зажигание нужно нажать педаль сцепления. А многие автомобили с автоматической коробкой не заводятся, если коробка передач не стоит в положении «парковка». Наиболее простой пример — дополнительное отверстие слива, расположенное у верхней кромки раковины. Если забудете выключить воду — она не перельется через край.

Flickr/Matthew Paul Argall

В борьбе за чистоту речи

Майкл Шрейг из бизнес-школы при Массачусетском технологическом институте приводит такой пример — уже из профессиональной области. Он и его коллеги зачастую вели слишком эмоциональную переписку, используя не слишком подходящую для рабочей коммуникации лексику. Эмоции проходили, а испорченные отношения оставались. Тогда Шрейг создал простой фильтр для исходящих сообщений, который не пропускал слова, типа «идиот», «дебил», «придурок», «задница» и т.п. Если в сообщении были такие слова, программа спрашивала: «Вы действительно хотите это отправить?» Если отправитель выбирал «да», то следовал вопрос: «Вы уверены?»

Шрейг предложил свой poka-yoke фильтр Microsoft. Но компания не заинтересовалась. 1

Flickr/Lorie Shaull

В наше время роль технологий как никогда велика. Пытаться заменить человека технологией — стало всеобщей тенденцией. Ведущие хай-тек компании уже работают над тем, чтобы создать автомобили без водителей, офисы без офисных работников, станки без операторов и т.д. Но возможно, самое лучшее, что могут сделать машины — это выявлять, минимизировать и устранять наши ошибки?

Poka-yoke — пример Toyota

А вот как используется принцип poka-yoke в компании Toyota, откуда, собственно, этот принцип и происходит.

Вся производственная система Toyota направлена на обеспечение максимальной эффективности и безошибочных процессов. Часть системы — оборудование, которое автоматически останавливается при возникновении ошибки. Это ведет к выявлению, исправлению, а то и полному предотвращению ошибок.

Другой вариант обеспечения poka-yoke — оборудование, которое просто не позволяет выполнение операций ненадлежащим образом. Например, удерживающие устройства, используемые при вытачивании деталей, устроены на производстве Toyota таким образом, что они позволяют удержание детали только в правильном положении. Вставить деталь неправильным образом просто невозможно. 2

И подобные механизмы применяются в Toyota на самых разных этапах производства. В целом, можно выделить механизмы poka-yoke, которые извещают оператора о возможности возникновения ошибки, и механизмы, которые предотвращают возникновение ошибок. Сигэо Синго назвал их предупреждающей poka-yoke и контролирующей poka-yoke, соответственно. 3

Ошибки неизбежны, но…

Сигэо Синго утверждает, что ошибки неизбежны на любом производстве. Но если на производстве имеются адекватные механизмы poka-yoke, то ошибки не переходят в дефекты. А устранение дефектов, в свою очередь, ведет к снижению стоимости ошибок. 3

На главную ИЛИ ЧИТАТЬ ЕЩЕ:

Источник

Применение принципа poka-yoke в программировании на примере PHP

Всем привет! Я Алексей Грезов, разработчик Server Team Badoo. Мы в Badoo всегда стараемся сделать так, чтобы наш код было легко поддерживать, развивать и переиспользовать, ведь от этих параметров зависит, насколько быстро и качественно мы сможем реализовать какую-либо фичу. Одним из способов достижения этой цели является написание такого кода, который просто не позволит совершить ошибку. Максимально строгий интерфейс не даст ошибиться с порядком его вызова. Минимальное количество внутренних состояний гарантирует ожидаемость результатов. На днях я увидел статью, в которой как раз описывается, как применение этих методов упрощает жизнь разработчикам. Итак, предлагаю вашему вниманию перевод статьи про принцип «poka-yoke».

При совместной работе с кодом в команде среднего или большого размера иногда возникают трудности с пониманием и использованием чужого кода. У этой проблемы существуют различные решения. Например, можно договориться следовать определённым стандартам кодирования или использовать известный всей команде фреймворк. Однако зачастую этого недостаточно, особенно когда нужно исправить ошибку или добавить новую функцию в старый код. Трудно вспомнить, для чего были предназначены конкретные классы и как они должны работать как по отдельности, так и совместно. В такие моменты можно случайно добавить побочные эффекты или ошибки, даже не осознавая этого.

Эти ошибки могут быть обнаружены при тестировании, но есть реальный шанс, что они-таки проскользнут в продакшн. И даже если они будут выявлены, может потребоваться довольно много времени, чтобы откатить код и исправить его.

Итак, как мы можем предотвратить это? С помощью принципа «poka-yoke».

Что такое poka-yoke?

Poka-yoke – японский термин, который переводится на английский примерно как «mistake-proofing» (защита от ошибки), а в русском варианте более известен, как «защита от дурака». Это понятие возникло в бережливом производстве, где оно относится к любому механизму, который помогает оператору оборудования избежать ошибок.

Помимо производства, poka-yoke часто используется в бытовой электронике. Возьмём, к примеру, SIM-карту, которая благодаря своей асимметричной форме может быть вставлена в адаптер только правильной стороной.

Противоположным примером (без использования принципа poka-yoke) является порт PS/2, имеющий одинаковую форму разъёма и для клавиатуры, и для мыши. Их можно отличить только по цвету и поэтому легко перепутать.

Ещё концепция poka-yoke может использоваться в программировании. Идея в том, чтобы сделать публичные интерфейсы нашего кода как можно более простыми и понятными и генерировать ошибки, как только код будет использоваться неправильно. Это может показаться очевидным, но на самом деле мы часто сталкиваемся с кодом, в котором этого нет.

Обратите внимание, что poka-yoke не предназначен для предотвращения преднамеренного злоупотребления. Цель лишь в том, чтобы избежать случайных ошибок, а не в защите кода от злонамеренного использования. Так или иначе, пока кто-то имеет доступ к вашему коду, он всегда сможет обойти предохранители, если действительно этого захочет.

Прежде чем обсуждать конкретные меры, позволяющие сделать код более защищённым от ошибок, важно знать, что механизмы poka-yoke можно разделить на две категории:

Механизмы предотвращения ошибок полезны для исключения ошибок на раннем этапе. Максимально упростив интерфейсы и поведение, мы добиваемся того, чтобы никто не мог случайно использовать наш код неправильно (вспомните пример с SIM-картой).

С другой стороны, механизмы обнаружения ошибок находятся вне нашего кода. Они контролируют наши приложения, чтобы отслеживать возможные ошибки и предупреждать нас о них. Примером может быть программное обеспечение, которое определяет, имеет ли устройство, подключённое к порту PS/2, правильный тип, и, если нет, сообщает пользователю, почему оно не работает. Такое ПО не могло бы предотвратить ошибку, поскольку разъёмы одинаковые, но оно может обнаружить её и сообщить об этом.

Далее мы рассмотрим несколько методов, которые можно использовать как для предотвращения, так и для обнаружения ошибок в наших приложениях. Но имейте в виду, что этот список является лишь отправной точкой. В зависимости от конкретного приложения могут быть приняты дополнительные меры, чтобы сделать код более защищённым от ошибок. Кроме того, важно убедиться в целесообразности внедрения poka-yoke в ваш проект: в зависимости от сложности и размера вашего приложения некоторые меры могут оказаться слишком дорогостоящими по сравнению с потенциальной стоимостью ошибок. Поэтому вам и вашей команде решать, какие меры подходят вам лучше всего.

Примеры предотвращения ошибок

Объявление типов

Ранее известное как Type Hinting в PHP 5, объявление типов – это простой способ защиты от ошибок при вызове функций и методов в PHP 7. Назначив аргументам функции определённые типы, становится сложнее нарушать порядок аргументов при вызове этой функции.

Например, давайте рассмотрим уведомление, которое мы можем отправить пользователю:

В этом конкретном случае можно просто добавить объявление типов – PHP остановится и немедленно предупредит нас фатальной ошибкой, как только мы попытаемся передать параметр не того типа:

Обратите внимание, что по умолчанию PHP попытается привести неверные аргументы к их ожидаемым типам. Чтобы этого не произошло и сгенерировалась фатальная ошибка, важно разрешить строгую типизацию ( strict_types ). Из-за этого объявление скалярных типов не является идеальной формой poka-yoke, но служит неплохой отправной точкой для уменьшения количества ошибок. Даже при отключённой строгой типизации объявление типов всё равно может служить подсказкой, какой тип ожидается для аргумента.

Кроме того, мы объявили типы возвращаемых данных для наших методов. Это упрощает определение того, какие значения мы можем ожидать при вызове той или иной функции.

Объекты-значения

Проблема, которую не может решить объявление типов, заключается в том, что наличие нескольких аргументов функции позволяет перепутать их порядок при вызове.

Когда аргументы имеют разные типы, PHP может предупредить нас о нарушении порядка аргументов, но это не cработает, если у нас несколько аргументов с одним и тем же типом.

Чтобы в этом случае избежать ошибок, мы могли бы обернуть наши аргументы в объекты-значения (value objects):

Поскольку наши аргументы теперь имеют очень специфический тип, их почти невозможно перепутать.

Дополнительным преимуществом использования объектов-значений по сравнению с объявлением скалярных типов является то, что нам больше не нужно включать строгую типизацию в каждом файле. А если нам не нужно об этом помнить, то мы не сможем об этом забыть.

Валидация

При работе с объектами-значениями мы можем инкапсулировать логику проверки своих данных внутри самих объектов. Таким образом, можно предотвратить создание объекта-значения с недопустимым состоянием, которое может привести к проблемам в будущем в других слоях нашего приложения.

Например, у нас может быть правило, согласно которому любой UserId всегда должен быть положительным. Мы могли бы, очевидно, проверять его всякий раз, когда получаем UserId в качестве входных данных, но, с другой стороны, его также можно легко забыть в том или ином месте. И даже если эта забывчивость приведёт к фактической ошибке в другом слое нашего приложения, из сообщения об ошибке может быть сложно понять, что на самом деле пошло не так, а это усложнит отладку.

Чтобы предотвратить подобные ошибки, мы могли бы добавить некоторую валидацию в конструктор UserId :

Таким образом, мы всегда можем быть уверены, что при работе с объектом UserId он имеет правильное состояние. Это избавит нас от необходимости постоянно проверять данные на разных уровнях приложения.

Неизменяемость

По умолчанию объекты в PHP передаются по ссылке. Это означает, что, когда мы вносим изменения в объект, он мгновенно изменяется во всём приложении.

Хотя у этого подхода есть свои преимущества, он имеет и некоторые недостатки. Рассмотрим пример уведомления, отправляемого пользователю посредством SMS и электронной почты:

Чтобы исправить это, сделаем объект Notification неизменяемым. Вместо того чтобы предоставлять set-методы для внесения в него изменений, добавим with-методы, которые делают копию исходного Notification перед внесением этих изменений:

Однако обратите внимание, что в PHP очень сложно (если не невозможно) сделать объект по-настоящему неизменяемым. Но для того чтобы сделать наш код более защищённым от ошибок, будет достаточно добавить «неизменяемые» with-методы вместо set-методов, так как пользователям класса больше не нужно будет помнить о необходимости клонировать объект перед внесением изменений.

Возвращение null-объектов

Чтобы избавиться от необходимости проверки возвращаемых значений, мы могли бы возвращать вместо этого null-объекты. Например, у нас может быть ShoppingCart со скидкой или без:

При вычислении конечной стоимости ShoppingCart перед вызовом метода applyTo нам теперь всегда нужно проверять, что вернула функция getDiscount(): null или скидку:

С другой стороны, этих проверок можно избежать, если мы вернём null-объект, когда скидка не предоставляется:

Опциональные зависимости

По тем же причинам, по которым мы желаем избежать null’евых возвращаемых значений, мы хотим избавиться и от опциональных зависимостей, просто сделав все зависимости обязательными.

Возьмём, к примеру, следующий класс:

Мы можем упростить код, сделав LoggerInterface обязательной зависимостью:

Кроме того, мы избавились от необходимости постоянной проверки наличия логгера, что делает doSomething() более лёгким для понимания и менее восприимчивым к ошибкам всякий раз, когда кто-то вносит в него изменения.

Если бы мы захотели использовать SomeService без логгера, то могли бы применить ту же логику, что и с возвращением null-объекта:

Public-методы

Чтобы сделать код проще в использовании, лучше ограничить количество public-методов в классах. Тогда код становится менее запутанным, и у нас меньше шансов отказаться от обратной совместимости при рефакторинге.

Свести количество public-методов к минимуму поможет аналогия с транзакциями. Рассмотрим, к примеру, перевод денег между двумя банковскими счетами:

К счастью, мы легко можем исправить это, заменив два отдельных метода одним транзакционным:

В результате наш код становится более надёжным, поскольку будет сложнее совершить ошибку, завершив транзакцию частично.

Примеры обнаружения ошибок

Механизмы обнаружения ошибок не предназначены для их предотвращения. Они должны лишь предупреждать нас о проблемах, когда они обнаруживаются. Большую часть времени они находятся за пределами нашего приложения и проверяют код через определённые промежутки времени или после конкретных изменений.

Unit-тесты

Unit-тесты могут быть отличным способом убедиться в корректной работе нового кода. Они также помогают удостовериться, что код по-прежнему работает корректно после того, как кто-то реорганизовал часть системы.

Поскольку кто-то может забывать проводить unit-тестирование, рекомендуется автоматически запускать тесты при внесении изменений с использованием таких сервисов, как Travis CI и GitLab CI. Благодаря им разработчики получают уведомления, когда что-то ломается, что также помогает убедиться, что сделанные изменения работают так, как задумывалось.

Помимо обнаружения ошибок, unit-тесты являются отличными примерами использования конкретных частей кода, что в свою очередь предотвращает ошибки, когда кто-то другой использует наш код.

Отчёты о покрытии кода тестами и мутационное тестирование

Поскольку мы можем забыть написать достаточно тестов, полезно при тестировании автоматически генерировать отчёты о покрытии кода тестами с помощью таких сервисов, как Coveralls. Всякий раз, когда покрытие нашего кода снижается, Coveralls отправляет нам уведомление, и мы можем добавить недостающие тесты. Благодаря Coveralls мы также можем понять, как меняется покрытие кода с течением времени.

Ещё один способ убедиться, что у нас достаточно unit-тестов, — использование мутационных тестов, например, с помощью Humbug. Как следует из названия, они проверяют, достаточно ли наш код покрыт тестами, слегка изменяя исходный код и запуская после этого unit-тесты, которые должны генерировать ошибки из-за сделанных изменений.

Используя отчёты о покрытии кода и мутационные тесты, мы можем убедиться, что наших unit-тестов достаточно для предотвращения ошибок.

Статические анализаторы кода

Анализаторы кода могут обнаружить ошибки в нашем приложении в начале процесса разработки. Например, IDE, такие как PhpStorm, используют анализаторы кода, чтобы предупреждать нас об ошибках и давать подсказки, когда мы пишем код. Ошибки могут варьироваться от простых синтаксических до повторяющегося кода.

Помимо анализаторов, встроенных в большинство IDE, в процесс сборки наших приложений можно включить сторонние и даже пользовательские анализаторы для выявления конкретных проблем. Неполный список анализаторов, подходящих для проектов на PHP, можно найти на GitHub.

Существуют также онлайн-решения, например, SensioLabs Insights.

Логирование

В отличие от большинства других механизмов обнаружения ошибок, логирование может помочь обнаружить ошибки в приложении, когда оно работает в продакшне.

Конечно, для этого требуется, чтобы код писал в лог всякий раз, когда случается что-то неожиданное. Даже когда наш код поддерживает логгеры, про них можно забыть при настройке приложения. Поэтому следует избегать опциональных зависимостей (см. выше).

Хотя большинство приложений хотя бы частично ведут лог, информация, которая туда записывается, становится действительно интересной, когда она анализируются и контролируется с помощью таких инструментов, как Kibana или Nagios. Они могут дать представление о том, какие ошибки и предупреждения возникают в нашем приложении, когда люди активно его используют, а не когда оно тестируется.

Не подавлять ошибки

Даже при логировании ошибок случается, что некоторые из них подавляются. PHP имеет тенденцию продолжать работу, когда происходит «восстанавливаемая» ошибка. Однако ошибки могут быть полезны при разработке или тестировании новых функций, поскольку могут указывать на ошибки в коде. Вот почему большинство анализаторов кода предупреждают вас, когда обнаруживают, что вы используете @ для подавления ошибок, так как это может скрывать ошибки, которые неизбежно появятся снова, как только приложение станет использоваться.

Использование вне PHP

Поскольку poka-yoke скорее концепция, чем конкретная методика, её также можно применять в сферах, не связанных с PHP.

Инфраструктура

На уровне инфраструктуры многие ошибки могут быть предотвращены путём создания общей среды разработки, идентичной среде production, с использованием таких инструментов, как Vagrant.

Автоматизация развёртывания приложения с использованием серверов сборки, таких как Jenkins и GoCD, может помочь предотвратить ошибки при развёртывании изменений в приложении, поскольку этот процесс может включать в себя множество шагов, часть из которых легко забыть выполнить.

REST API

При создании REST API можно внедрить poka-yoke, чтобы упростить использование API. Например, мы можем убедиться, что возвращаем ошибку всякий раз, когда неизвестный параметр передаётся в URL или в теле запроса. Это может показаться странным, поскольку мы, очевидно, хотим избежать «поломки» наших API-клиентов, но, как правило, лучше как можно скорее предупреждать разработчиков, использующих наш API, о некорректном использовании, чтобы ошибки были исправлены на ранней стадии процесса разработки.

Чтобы узнать, как создавать API, которые не доставят вам хлопот, прочтите книгу Building APIs You Won’t Hate.

Конфигурация приложения

Такие моменты трудно отследить, ведь приложение не инициирует ошибку как таковую. И лучший способ получить уведомление при неправильной настройке – просто не предоставлять никаких значений по умолчанию и сгенерировать ошибку, как только будет отсутствовать параметр конфигурации.

Предотвращение ошибок пользователя

Концепция poka-yoke также может использоваться для предотвращения или обнаружения ошибок пользователей. Например, в бухгалтерском программном обеспечении номер счёта, введённый пользователем, может быть проверен с помощью алгоритма контрольной цифры. Это не позволит ввести номер счёта с опечаткой.

Заключение

Хотя poka-yoke представляет собой только концепцию, а не определённый набор инструментов, существуют различные принципы, которые мы можем применить к коду и процессу разработки, чтобы предотвратить ошибки или обнаружить их на раннем этапе. Очень часто эти механизмы будут специфичны для самого приложения и его бизнес-логики, но есть несколько простых методов и инструментов, которые можно использовать, чтобы сделать более надёжным любой код.

Главное – помнить, что, хотя мы хотим избежать ошибок в продакшне, они могут оказаться очень полезными в процессе разработки, и мы не должны бояться инициировать их как можно скорее, чтобы было легче их отслеживать. Эти ошибки могут быть сгенерированы либо самим кодом, либо отдельными процессами, которые выполняются отдельно от приложения и контролируют его извне.

Чтобы ещё больше уменьшить количество ошибок, мы должны стремиться к тому, чтобы public-интерфейсы нашего кода были максимально простыми и понятными.

Источник