丰田防错管理在生产中应用

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摘要：防错管理是汽车生产中提升产品制造质量的重要手段，主要对丰田公司在汽车生产中防错管理的应用进行研讨，详细从4M1E的角度深入研究，总结丰田公司在各个层面防错管理方法与管理技术的应用，最终为其它汽车公司总装生产线防错管理建设及防错技术应用提供经验和理论方法。

关键词：防错管理；防错技术；防错装置；4M1E

汽车作为大众商品，已经走入了百姓的日常生活，逐渐成为了生活的必需品。为了满足人们日常生活中的各种需求，汽车种类已经变得五花八门、风格各异。面对汽车多样化生产，为了保证车辆制造品质，防错管理已经导入了汽车制造行业当中，并得以广泛的应用。其中蕴含着TPS两大支柱的准时化与自动化的丰田防错管理尤为突出，其精髓在于从4M1E多层次融入防错理念，全方位发挥自动化功效－防误防错，从而提高了整车品质管理保证度与健全度，使得制造的汽车产品在如此复杂的条件下，能够有条不紊地有序生产，并且保证了零不良流出。

1防错法的由来

“零缺陷”思想由菲利普·克劳士比在20世纪60年代提出，并在美国率先推行。美国马丁－马瑞塔公司最早在其制造部门实施应用零缺陷计划，并取得了成功。随后，美国通用公司将零缺陷计划进一步完善，在零缺陷计划中增加了消除错误原因这一内容。后来，日本企业管理者提出了防错方法及防错装置。可以说防错法是零缺陷思想的物化体现，能够有效地防止各种人为错误，预防缺陷的产生。最早由日本著名的质量管理专家，丰田生产体系的创始人之一的新乡重夫提出［1］。

2丰田防错管理的应用

要从生产中4M1E五个层次进行考虑：即人（Man）、机（Ma-chine）、料（Material）、法（Method）、环（Environment）五大因素去展开［2］。

2．1人员方面防错管理应用

作为丰田的员工从一入公司就先在思想上进行灌输，强化认识，塑造理念，进行多层次防错培训教育，主要灌输的理念有：标准作业、遵守意识、异常处置三原则。2．1．1标准作业遵守意识。丰田认为标准作业遵守是一切品质管理工作的根本，只有每个员工从根本上认识到遵守标准作业的重要性，才能从根本上防止错误的发生。丰田除了人员入职的宣贯，关于该意识的强化无时无刻不存在于每日的生产实际中，每日班组长的在线作业观察、定期的标准作业考试、作业视频校验等都看出了这个意识的基础重要地位。2．1．2异常处置三原则。“停止、呼叫、等待”这个丰田生产线铁的异常处理规则，简单而又有效地被丰田生产线上每个员工执行着。当作业人员按标准作业进行装配时发生与该标准作业不相符合的异常时候，作业人员立即停止自己作业，利用工位安东报警第一时间呼叫班长，等待班长处理解决异常，而异常在生产节拍内未解决，生产线会停下来。这个原则确实遵守有效地提升了生产线的防错能力。

2．2设备方面防错管理应用

自动化是丰田TPS两大支柱之一，也是设备方面防错技术应用的核心理念。日语“自働化”，带有人字旁，它有两种含义：一是我们传统认识上的那种普遍的“自动化”，即用机器来替代人工，实现快速、准确、高效率的生产；二是自动化控制缺陷，即在自动化的基础上把人类的智慧（比如识别错误的能力）也包括进去，形成具有人性意识的自动化［3］。其表现形式主要为安东防错、Poka－Yoke（防错漏）防错。2．2．1安东防错应用。安东防错是丰田特有的生产防错技术之一。如图1所示，安东系统主要由以下几部分构成：1）信息系统，通过PLC进行信号输入输出控制。2）信息显示系统，一是双面显示的灯箱板（或液晶面板），二是显示当前生产状况的电子点阵显示屏，三是生产线各工位左右两侧显示故障的红黄指示灯，四是显示分装工位进度的模拟进度显示屏。3）声音输出报警系统主要包括与其通信的广播系统及音箱等。4）输入信号的开关，包括呼叫用的拉绳开关、即停的急停开关、缺车或慢车的光电开关及时钟开关等。安东系统防错基本工作原理：当生产线出现异常时，设备会将异常状态信息通过网络传送到显示大屏幕上，同时每个工位出现任何异常时，作业人员也会拉下安东进行呼叫，该工位的异常指示灯会亮起并伴随蜂鸣。这样无论是设备的故障还是任意工位作业的异常都会及时地向管理人员发出反馈。管理者会第一时间接受到异常信息进行异常处理，这样充分地保证了不良不会流出，起到了相应的防错与保证度提升作用。2．2．2防错漏。（PI）防错PI防错技术即防错漏装置来源于日语的ポカヨケ，它是现今丰田车辆制造生产线上最为普及的生产指示防错管理技术，应用于车辆全部的重要品质项目。通过PI防错技术的应用，真正实现了生产品质防错，使得原来生产品质由依靠员工自身素质转变为依靠设备与技术保证。PI防错漏系统是指在总装工程根据FL－NET接收的生产指示对紧固数量进行判断的一种控制装置。根据车辆连番排列的数据确认，对紧固残余数量的计算，紧固状态OK／NG的判定，生产线停止信号的发出而保证不良的不别流出的防错漏装置系统。如图2所示。该系统主要由信息接收系统、信息发送系统、主体控制系统三部分构成，各部分主要功能是：1）信息接收系统：主要是接收FL－NET传递来的生产指示信息即对于下一车型连番号对应的紧固信息进行接收，并储存到主体控制系统的本机中。2）信息发送系统：主要是将主体控制系统接收计算的结果通过ENTER－NET网络传递给质量控制系统，以决定生产的运行或停止，并记录该车的基本紧固信息并存储在主控机箱内。3）主体控制系统：是质量控制防错漏系统的核心部分，不但承担着中间媒介的接收、计算、发送，而且还连接紧固工具和信号塔，同时内部也实现着网络以外的实际信号的接收与反馈。PI防错系统运行说明：1）AVI系统根据车辆生产计划按照制造节拍向生产线发出生产指示。2）防错漏装置通过FL－NET网络，在指示需求位置接收生产指示———即上位车型紧固数量信息。3）在作业开始位置，防错漏装置发出作业开始指示，操作者根据作业手顺进行标准作业。4）操作者使用紧固工具来进行车辆部品装配，在作业的同时将紧固扭力信息通过各类方式转变为电信号，并输送至防错漏装置本体中。5）在判定位置，防错漏装置将生产指示信息和工具紧固传递信息进行比较，做出判断。6）如果判定结果OK。通过Ethernet网将信息传送出去，生产线输送链正常运转，并将OK信息记录在保全存储电脑区域内。同时信号灯变绿。7）如果判定结果NG。通过Ethernet网将信息传送出去，生产线输送链停止运转，并将NG问题点也记录在保全存储电脑区域内。同时信号灯变红。8）如果在停止位置，防错漏装置仍然得不到紧固工具提供的信息（如作业延迟），生产线将在此位置停止，保证不良不会流到下一工位。

2．3部品方面防错管理应用

主要是在车辆设计过程中，通过部品装配的唯一性来实现防错应用的。例如车辆仪表线束插头插接作业，集中位置有4到8个相似插头插接，如果只靠人员判断作业很容易造成插接插接错误。一般部品设计上应对插头尺寸、外形等进行唯一性配合设计，做到错插入不可，来达到防错目的。

2．4方法方面防错管理应用

丰田通过产品在产线制造的各个环节设立防错质量控制环节，确保产品在出厂前的零不良流出。如图3所示，在标准作业的前提下，设置PI防错装置，之后分别设立本工程的自检，后工程的互检，产线出口的QG（质量门），以及制造环节外的品管检查。整个制造过程使用N点管理表进行过程控制。从而实现结果与过程的双控制，确保了整车品质。至于自检、互检、QG的检查项目使用丰田特有QA网络进行评价，将评价结果中保证度不足的项目纳入检查管理。其中装配覆盖项目纳入互检，非覆盖项目纳入QG工位管理。如图4所示，为QA网络评价中的紧固类评价示例，丰田主要将QA网络评价按装配特性分为紧固、漏液紧固、装配、插接、误欠品等，通过对全部装配内容进行QA网络评价识别出保证度不足管理项目进行防错管理。2．5环境方面防错管理应用丰田在环境方面防错应用就是全面推行4S（即整理、整顿、清扫、清洁），创造优良的工作环境，努力创建和谐的现场与和谐的气氛，尽可能消除产生中各种错误的外因。1）整理：区分需要和不需要的物品，扔掉不需要的物品；2）整顿：把规定的物品放在规定的地方、以便随时都能拿取；3）清扫：经常进行扫除，保持工作环境的干净整洁；4）清洁：保持3S（整理、整顿、清扫）的状态。而更精益化4S管理在丰田实际应用叫5定＋1。1）定路：确保人与物品移动的通道；2）定量：决定好必要的数量，遵守好决定的量；3）定置：将物品放置在最容易使用的位置，并标示明确；4）定名：物品和放置场能够一一对应，标有易懂的“名字”；5）定色：决定好必要的颜色；6）＋1（定着）：始终进行维持管理。

3结束语

防错管理、防错技术是现代汽车多样化生产中必不可少内容，以后随着工业4．0步伐的推进会越来越朝着自动化和智能化方向发展。本文仅对丰田防错管理在总装工艺生产线上4M1E各环节的一些内容进行了归纳分析和说明，抛砖引玉，希望能给车企生产线防错管理的人员提供一些参考，此项工作还需要我们在后期工作中不断地归纳、完善及总结。

参考文献

［1］丁杰慧，奚立峰．防错技术在汽车制造中的应用［J］．江苏科技信息（学术研究），2010（12）：155－156

［2］郭树军．B公司SMT生产线MES防错系统的构建研究［D］．西安：西安交通大学，2014

［3］郭上丽．精益生产方式在FJES公司的应用研究［D］．厦门：厦门大学，2006

作者:张瑜 冯联会 李鹏 李余 单位:中国第一汽车集团有限公司工程与生产物流部