精益忠言丨品质追求永不停步 如何挑战零缺陷
挑战零缺陷
零缺陷之父菲利浦·克劳士比（Philip Crosby）博士在50多年前第一次提出了“零缺陷”的理念，也就是“第一次就把事情做对”的理念
在当时，风靡世界的品质控制手段是SPC，而SPC理论意味着允许有少数产品会超出规格，所以零缺陷的理念在当时是划时代的
只可惜如何实现零缺陷，Crosby并没有提出十分可行的具体方法，但是它像一盏明灯照耀着人类不断前行。根据欣克利（Martin Hinckley）的观点，达成完美品质零缺陷的途径有三条
- 降低产品设计及流程设计的“复杂性”。VE及DFM的出现提供了所需的工具
- 减少“波动与变异”。6西格玛的贡献最大
- 预防与减少“失误与差错”。防错设计Poka Yoke与自働化解决了这个课题
经过半个世纪的实践，挑战零缺陷取得了丰硕的成果，三大实现路径也愈加清晰地证明了“品质是设计出来的”，因此挑战零缺陷必须从源流设计开始着手
- 产品设计过程的品质保证工具PIDM
- 工艺设计过程的的防错工具
- 装备装置的缺陷管理
防错设计Poka Yoke
众所周知，品质保证手段中除了产品设计、工程设计之外，作业精度与装配过程检验的保障也是必不可少的。而作业失误将导致缺陷、产品不良甚至安全事故，这是品质管理中最为头痛、也是挑战零缺陷必须彻底解决的一大课题
但作业零失误与品质零缺陷究竟如何具体地实现？Crosby博士并没有给出具体的方法，人类探索了多年也没能取得突破，直到作业防错法Poka Yoke的崛起才从理念及方法上带来了新的曙光
在日本豐田汽車公司服务的新乡重夫（SHINGEO SHINGO）通过长期研究，建立了一套新的防错模式POKA-YOKE，其基本原理为：用一套设备或方法使作业者在作业时直接可以明显发现缺陷或使操作失误后不产生缺陷，作业人员通过POKA-YOKE完成自我检查，失误将明白易見
防错法的本质就是将上述“检验”过程中的“人“用“装置”替代从而实现“去人化”，而丰田的自働化则是这种装置的成功实践
作业失误造成缺陷的三类检验方法
在《零质量控制》一书中，新乡重夫总结了三种类型的检验Inspection
Judgement Inspection 判断型检验
- 此类检验在大规模生产时代是非常流行的，那个时候不管是通用汽车还是福特汽车都是采用粗犷的生产方式，有缺陷品直接在线尾进行挑选。纯粹的事后评判，检验结果不反馈到过程，对过程改进无益
Information Inspection 反馈型检验
- 包括自检--自己完成工作后随即100%检查；后工序检--后工序对前工序的工作内容进行100%检验。发现缺陷时候马上将结果作反馈，随即进行纠正。虽然也是事后控制，但检验结果反馈到了过程，促进了过程的改善
Source Inspection 源头型检验
- 缺陷产生前，对导致缺陷产生的条件进行检查并随即作纠正，从而从源头上避免缺陷的产生。最顶级的检验类型
这三种检验类型直接孕育了防错 Poka-Yoke。防错的本质就是将上述“检验”过程中的“人“用“装置”替代从而实现“去人化”。这就是“技防”的深刻内涵，也是新乡重夫思考防错技术的本质
防错原理
防错方法的类别
基于防错效果的防错
- 控制型（Control）：异常出现时随即采取行动 (如停线), 可防止缺陷产生或至少防止缺陷流出
- 警示型（Warning）：异常出现时发出警示，提示相应人员采取行动
- 明显控制型防错更可靠，制造活动中两种防错经常结合使用
基于针对“差错”还是针对“缺陷”的防错
- 预防型（Preventive）：通过控制导致缺陷产生的条件，使缺陷品根本就不能被制造，这是预防
- 探测型（Detective）： 当不能做到预防缺陷的产生时，至少要在缺陷产生后尽快地发生缺陷并采取行动，这是探测防错
（双手同时按压开关避免误操作）
在产品设计或制造过程上考虑防错FMEA
- 产品设计防错DFMEA：在做产品设计时就考虑防错，以减少在被制造过程中以及使用过程中错误的发生，比如笔记本电源三脚插头的非对称设计
- 过程设计防错PFMEA：在产品的制造过程中考虑防错，比如用传感器探测某种零件是否被装配
3大经典防错设计
新乡重夫在其《零缺陷控制》一书中，精辟地总结了三类防错设计方法
特性确认法
- 通过某种物理结构（如销子）或传感器（装置）直接识别产品特性、过程特性与标准的差异
- 如USB插头单向插入设计，传感器探测零件的有无
计数法
- 确认零件数量、动作数量等与‘预设’是否一致来实现防错
- 如装鸡蛋的托盘、定值扭力扳手，焊点计数防错都是用的计数法
关联法
- 首先预设动作或顺序，如实际未按预设动作或顺序操作，则不能继续动作
- 如设备上涉及安全的双按钮设计，必须两手同时操作设备才动作。又如油箱盖与车体连接，确保油箱盖不丢失；同时如果油箱盖忘记关闭，那么加油口小门就关不上，从而防止忘记盖上油箱盖
丰田佐吉的自働化
解除对人的技能依赖
在丰田佐吉研究织布机以前，织布是用双手和一只脚共同操作，才能完成一纬线的编织，劳动强度高、技能要求高、且效率低下。丰田佐吉看到母亲每天劳作，想寻找改变
丰田佐吉的自働化，经过了四次迭代，最终将人从繁重、枯燥的劳动中解放出来
自働化为何必须加人字旁
自动换梭、自动运行，是机器取代人的操作，减轻了人的劳动强度。生产效率的提升是机器速度提高带来的，体现出了专业技术人员的价值，但操作者的价值并未提高。这叫“自动化Automation”
异常自动停机并报警，是让机器具备了人的识错能力，从而让操作者不再是机器的保姆，减少了操作者不创造价值的动作，提高了操作者的价值创造率（多机台作业），专业技术人员和操作者的价值都得到了体现。因此丰田佐吉特意创造了个新字，叫“自働化JIDOKA”
不能将自働化单纯理解为保证质量，更全面的理解是保证质量的同时，提高人的作业效率。而且异常不只是造成质量问题，还会造成安全，设备运行，成本提高等等各种问题。因此发现异常就停止才是核心
丰田汽车的自働化
丰田佐吉在弥留之际，留给儿子喜一郎的最后一句遗言是“我搞织布机，你搞汽车，你要和我一样通过发明创造为国效力”
虽然没有子承父业，但喜一郎坚定的认为“自働化”理念是父亲留给自己最宝贵的遗产，也必须成为丰田汽车的基本原则之一
大野耐一的实践
战后日本从欧美进口了很多自动化设备。尽管是自动化机械，实际上在每台机床边还需配备一名工人看管，当发生故障时，再去叫修理人员来修理
大野耐一认为这种事真是愚蠢到极点，买来了自动机械，一点好处没发挥出来，于是就开始考虑如何做到不靠人监视也行呢？他想到了丰田创始人丰田佐吉的发现
以前的织布机在织造过程中，如果一根经线断了，或者是纬线用完了，必须靠人巡回检查发现停车处理，不然就会出现大量的不合格品。能不能给设备赋予类似人的“智能”，给它装上判断设备运行状态是否正常的装置，使之在出现上述情况时自动停车，从而提高劳动效率又减少不合格品。自働化思想的诞生和发展，就是在上述大背景下产生的。因此，它与设备本身没有什么关系，而是直接针对问题的管理体系
大野耐一认为，“一切问题都归结于机器”是一件需要高度警惕的事情。因为机器没有能力辨别是非，更不可能发现问题和解决问题。于是大野在“自働化”时代中提出了自己的“自働化”的概念：让机器也有人的智慧——当机器生产出了不合格的产品时，就会“自动”停下来。机器本身当然做不到这一点，能做到这一点的还是人——机器的设计人员
装置JIDOKA的两大内涵
少人化（非省人化）：机器自己判断良品或不良品，逢异常时，即不良品顷发生，机器就自働停止生产。不需要作业员在旁监视，一个作业员可以照顾许多台设备，所以需要的作业员很少
零不良：机器既然会因不良品质产生，即自働停止运作生产，当然可以达到零不良的要求。例如，如果气缸盖上必须打开的孔未打开则停转的装置、不拧到规定的力矩值则停 转的拧紧机、模具上未正确放置工件则停转的装置等，我们在车间随处可见这种根据机械 设备或产品的特性，不借助人力而自己判断是否停转的自働机械
JIDOKA的特征
人字边表示有人的判断力
当机器在生产时，作业员可以离开
没有监视的无附加价值动作；
当异常状况发生时，机器会自动停止
利用警示灯来通知
产线自働化
传统产线品质管理普遍存在的问题
- 品质异常无法及时发现，异常数据无法记录统计，无法快速响应以便在工序内解决品质问题
- 产线设置了专职品质检查QC人员，其他的作业人员没有责任执行品质判定，更不可以自行停止产线
Andon 安东系统正是解决之道
- “发生异常时，机械停转”这种思考方法也可应用到生产线上，那就是被称作“另 一种自働化”，即生产线上的自働化。
- 即如何思考人手作业时的自働化。 例如在总装生产线也必须实行自働化。这时的“自”指工人自身的“自”，如果认 为自己正在进行的作业“这样不行”或“不良”，那么，让工人自己停止传送带的运转。 用极端的语言来描述，就是每个工人都手持生产线的停线开关，如果感到稍有一点 异常，则立即停线。因为制造出不良品、不合格品，说明你当时没做工作。这种在人手作业中推进的方法，被称为“另一种自働化”
- 就是要实现当生产线发生异常时，可以通过系统的设计立即发现异常，并以可视化的手段及时反馈至相应的管理者，以便做出迅即的处理，从而实现“立即暂停制度”，以即时解决质量问题而不是下线返修，达到持续高品质的生产产品
Andon系统正是丰田“自働化”理念的具体运用，也是一种推广和延伸
产品设计与验证的品质保证
Plan：概念设计
研发策划基本策略（研发基本策划书）。这是接下来所有研发流程及研发设计的纲领性指导策划，被称为顶层设计，也是研发项目能否立案的评审依据
基本策划书A由市场销售部门完成。明确提出新产品的市场定位、在本企业产品中的定位、竞争对手产品状况、推向市场的时间、预估寿命及销售数量、销售单价、竞争策略及核心竞争措施
基本策划书B由研发部门完成。明确提出产品研发阶段关键时间点、竞争力保障的核心技术手段、挑战竞争对手的核心手段、研发费用预算、研发人员配置、风险预知
Do：运用品质功能展开QFD
20世纪70年代初在日本三菱重工的神户造船厂为了应对日益变化的顾客要求，工程师们开发了一种称之为：质量功能配置的质量保证技术
他们用矩阵的形式将顾客需求同如何实现这些要求的控制因素联系起来。该矩阵也显示每个控制因素的相对重要度，以保证把有限的资源优先配置到重要的项目中去
这种方法被水野滋、赤尾洋二总结提炼，后传到美国正式定名为：QFD（Quality Function Deployment）。QFD相继被其它日本公司所采用。丰田公司于70年代后期使用QFD取得了巨大的经济效益
福特公司于1985年在美国率先采用QFD方法。80年代早期，福特公司面临着竞争全球化、劳工和投资成本日益增加、产品生命周期缩短、顾客期望提高等严重问题，采用QFD方法使福特公司的产品市场占有率得到改善
QFD是一个如何把消费者的需求愿望转变成对产品或服务的现实需求的详细专业方案的系统工具。充分体现出“客户原点、品质优先、源流保证”的品质意识
- 设计规划
- 细节设计
- 工艺设计
- 试产与量产
为确保顾客要求不被其随后的产品开发的每个夹断所遗漏，通过建立质量屋这种研究相互关系矩阵的方式，把每项顾客要求展开到产品的特性直至作业指导书中的工作方法
一个完整的质量屋包括6个部分，其目的就是把顾客的全部要求转化为技术特性项目、防止被遗漏，杜绝顾客抱怨；并且根据产品的特性项目制定作业指导书（包括生产过程和检验过程），确保顾客满意
Check：试产验证与设计优化
Action：初期量产的关注与跟进
Action:优化设计
六西格玛设计
六西格玛设计DFSS就是按照合理的流程，运用科学的方法，准确理解和把握顾客的需求，对新产品/新流程进行设计，使产品/流程在低成本下实现6西格玛质量水平，同时使产品/流程具有抵抗各种干扰的能力，在各种恶劣的环境下，产品仍能满足顾客的需求
六西格玛设计DFSS就是帮助实现在提高产品质量和可靠性的同时降低成本和缩短研制周期的有效方法
六西格玛设计是解决生产制造过程中的改进所不能解决的问题，突破六西格玛改进限制的“5s墙”，使产品质量达到六西格玛水平，甚至达到七西格玛水平
潜在失效分析FMEA
FMEA起源于20世纪50年代，由美国格鲁门飞机公司首先开发，应用于军事项目的设计。世界首次采用FMEA的概念与方法是20世纪60年代中期的Apollo计划，随后美国海军及国防部相继应用并推广了这项技术，并制定了相关的标准
在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动
FMEA是一种“事前预防”、而非“事后补救”的保障手段
风险度评估RPN
- 风险优先序数RPN——Risk Priority Number
- RPN=（S） × （O） × （D）
- 用它来表示设计风险的度量， RPN的数值在1~1000之间
- RPN值为解决问题的优先顺序提供参考
- 当RPN相近时，应优先注意S大的失效模式，以及S和O都较大的失效模式
- 如RPN值很高，设计人员必须采取纠正措施
- 不管RPN多大，只要S高时，就要引起特别注意
共感 共悟
依据ISO的定义，品质意味着”提供满足客户需求的产品及服务“。这种理解十分正确，也是人类企业的生存之”根本“！但客户满意的产品及服务究竟意味着什么？伴随着人类社会的进步而不断变化，品质的确切内涵也需要与时俱进
品质保障与零缺陷实现的本质不在于”检查”（Check），而是”规划“与”源流保障“（Control）。换言之、研发设计、物料采购、工艺设计、设备维护保养、技能培训活动对于品质的保障则更为直接及有效
匠心宣言
专注、专研、专耕精益制造与精益管理二十余载，深知中国制造业过去的成长与崛起，更深感未来全球竞争之艰巨！实业兴邦之使命感一直深埋于心，每日催促我努力前行