poka yoke charts call a consulting

7/27/2019 Poka Yoke Charts Call a Consulting

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UNTERNEHMENSBERATUNPoka Yoke - Fehlhandlungen vermeiden

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Poka Yoke

Fehler im Produkt, entstanden aus menschlichenFehlhandlungen, im Fertigungsprozess vermeiden.

Dipl.-Wirtschafts-Ing. (FH)Stefan Hck, MBA

Mobil: 0173 / 993 5424Fon: 07304 / 40 8814

Mail: [email protected]


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UNTERNEHMENSBERATUNG

berblick ber Poka Yoke?


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Was bedeutet Poka Yoke?Poka = derunbeabsichtigte Fehleroder auch Lapsus

Yoke = die Vermeidung

(ursprnglich Baka Yoke)

Ausgangsbasis fr Poka Yoke ist die Erkenntnis,dass kein Mensch in der Lage ist unbeabsichtigte

Fehler vollstndig zu vermeiden.

Poka Yoke versucht in der traditionellen Vorgehensweisemeist durch technische Vorkehrungen und EinrichtungenFehlhandlungen zu verhindern.

Heutzutage wird Poka Yoke hufig durch weichereVorkehrungen angewendet um Fehlhandlungenzu vermeiden, wie z. B. mit Farben, Formen oderim sequenziellen Ablauf der Montage oder Fertigung.


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Die Grundidee von Poka Yoke

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Unbeabsichtigte Fehlhandlungen wie Vertauschen, Vergessen oder Fehlinterpretationen sindmenschlich und beeinflussen die Produktqualitt. Ziel von Poka Yoke ist zu verhindern, dass ausdiesen menschlichen Fehlhandlungen Fehler am Produkt entstehen.

Die von Dr. Shingo angestrebte Null-Fehler-Produktion basiert auf drei Komponenten:

1. Ursachenanalyse: berprft und entdeckt werden mgliche Fehlhandlungen, nicht erst die

daraus resultierenden Fehler. Die erkannten Fehlhandlungen knnen so noch imEntstehen vermieden werden, bevor daraus Fehler resultieren. Dadurch ist eine

vollstndige Vermeidung von Fehlern mglich.

2. 100 % Prfung: Mit einfachen und kostengnstigen Einrichtungen (dem eigentlichen PokaYoke) werden Fehlhandlungen noch im selben Prozessschritt entdeckt. Durch die

Einfachheit der Einrichtungen ist es auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten mglich,jedes einzelne Teil und nicht nur Stichproben zu berprfen.

3. Sofortige Korrekturmanahmen: Mglichst kurze Reaktionszeit vom Entdecken derAbweichung bis zum Einleiten der erforderlichen Korrekturmanahmen.


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Die grundlegenden Ansatzpunkte von Poka Yoke

Fehlhandlungen

VermeidenV

E Fehlhandlungen

Entdecken

Durch Gestaltungsmanahmenam Produkt oder an Betriebsmittelnwird eine Fehlhandlung (Fehler)vermieden, z.B.: Formschlusseines USB-Steckers.

Durch im Prozess integriertenPrfungen oder Hilfsmitteln wirdeine Fehlhandlung (Fehler) mglichstnahe an der Ursache entdeckt, z.B.:Farbcodierung der Lautsprecher-/Mikrofonanschlsse am PC (pink/grn).

Poka Yoke Lsungen knnen im Produkt als auch im Prozess integriert werden.


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Die grundlegenden Ansatzpunkte von Poka Yoke

menschlicheFehlhandlung

(Ursache)

(Auswirkung)

Fehler(Folge)

Zeit

Herd nicht abgeschaltet Feuer bricht aus

lstand beim Fahrzeug nicht kontrolliert Motorschaden

Leiter nicht gesichert Leiter rutscht weg

V

E Hinweislampe leuchtet, Schalter kann nicht versenkt werden

Abschaltung bei bertemperatur, maximale Zeit vorgeben

VE Hinweislampe leuchtet

Kein Start bei zu geringem lstand

VE


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Nullfehlerstrategien in der bersicht


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Fehler und Fehlerraten

Fehlerraten werden zunehmend in Qualittssicherungsvereinbarungen zwischenAuftraggeber und Lieferanten individuell festgeschrieben.

Der VDA Band 4 Wirtschaftliche Tolerierung nimmt sich im Rahmen der Klassifizierungvon Besonderen Merkmalen (vgl. ISO 9001/ TS 16949) an und gibt folgendeEmpfehlungen.

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Merkmalsklasse Zeichen FMEA BewertungBedeutung

TypischeForderung Cpk entsprichtppm entspricht%

Kritisches Merkmal 9 - 10 > 1,67 < 0,3

Hauptmerkmal 5 - 8 > 1,33 33 0,003

Nebenmerkmal - 1 - 4 > 1,00 1350 0,135

Welche Methoden der Prfungen sind berhaupt geeignet ein kritisches Merkmal mitausreichender Sicherheit zu prfen?


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Vermeidungs-kosten

NotwendigeErkennungskosten

NotwendigeBeseitigungs-

kosten

Rckrufaktionen

Werkstatt-aktionen

Gewhrleistungs-Kosten

Produkthaftung

Fehlerkostenkurve im Produktlebenszyklusmodell

Zeit

Kosten

Faktor 10

Faktor 10

Faktor 10

Zehnerregel: Ehrlenspiel K. 1995. Integrierte Produktentwicklung. Carl Hanser Verlag, Mnchen

Entwicklung Konstruktion Beschaffung Herstellung Nutzung

C C


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Normen

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Allgemeine Qualittsmethoden (Auszug)

Prozessoptimierung

Produktoptimierung

UnternehmensweiteLeistungssteigerung

Produkt-& Prozess-optimierung

eine / einfacheMethode

bergreifendeMethode

Methoden-sammlung

Philosophie

Six SigmaBusiness

Excellence

Audits

8D-Report

K-FMEA

P-FMEA

SystemFMEA

Kaizen

KVP

Fehlerbaum-analyse

7-Tools

Q-Forum

Problem-

lsungsblattProzess-fhigkeit

Poka Yoke

C C


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Schlechte Qualitt zum Kunden hat ein Nachspiel

1 unzufriedener Kunde informiert9 weitere Personen

Es ist 5x so teuer einen neuen Kundenzu gewinnen als einen vorhandenen

Kunden zu halten

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Hartes und weiches Poka Yoke

Poka Yoke wird sowohl in Deutschland als in Europa immer mit 100%-Sicherheitgleichgesetzt. Dies entspricht nicht dem ursprnglichen Verstndnis von Poka Yoke nachShigeo Shingo.

blicherweise werden die Manahmen:

die den Fehler oder die Fehlhandlung vermeiden als hartes Poka Yoke,

welche den Fehler entdecken und den Mitarbeiter auf die Fehler hinweisen als

weiches Poka Yoke bezeichnet.

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hartesPoka Yoke

weichesPoka Yoke

Formschluss Gren Bandstopp Gleiches Material Prfungen im Prozess mit Abschaltung

Farben Checklisten Leuchten Hupen, Summer Hinweise

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Poka Yoke Beispiele im Produkt

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Beispiel fr Poka Yoke

Der Tankdeckel dieses Autos ist miteinem Gummiband mit demFahrzeug verbunden.

Ein Vergessen des Verschlusses aufdem Autodach oder an der Tankstelleist somit zuknftig ausgeschlossen.

Eine Poka Yoke Lsung!

Doch wie kommt man zu solcheneinfachen und effektiven Lsungen?

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Die Schluche vonZapfsulen sind miteiner Abrisssicherungversehen, die sofort denSpritfluss unterbricht.

Unkontrolliertes Aus-

laufen von Benzin oderDiesel, was ein Entzndenzur Folge haben knnte, istsomit ausgeschlossen.


Doch wie kommt manzu solchen wirkungs-vollen Lsungen?

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Ein Rasenmher muss sichautomatisch nach demLoslassen desHandschalters abschalten,damit es bei einem Sturzoder sonstigen Unfall zukeinen Verletzungen durchdas Schneidewerkzeugkommt.


Doch wie kommt manzu solchen wirkungs-

vollen Lsungen?

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Poka Yoke Beispiele im Prozess

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Poka Yoke Hilfsmittel

. die japanische Variante

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Poka Yoke Montagehilfe

CALL-A-CONSULTANP k Y k F hlh dl id


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Poka Yoke und das Toyota

Produktionssystem

CALL-A-CONSULTANPoka Yoke Fehlhandl ngen ermeiden


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Poka Yoke

Die Grundstze des Toyota Produktionssystems

Die Grundstze sind vereinfacht ausgedrckt:

1. Es wird nur das erarbeitet, was bentigt wird und nur zu dem Zeitpunkt, wann es bentigtwird. Das gilt fr die Produktionsmenge, fr die Ablauforganisation und fr dieProdukteigenschaften. Alles andere ist Verschwendung.

Abnehmerorientierte, lagerlose Produktion (Durchlaufzeit)

durch: Kanban, One Piece Flow, Fliefertigung, Milk Run, Heijunka, Wertstromdesign

2. Zu jedem auftretenden Fehler werden mit hoher Prioritt die Ursachen gesucht undLsungen erarbeitet, um den Fehler zu beseitigen.

Fehlerfreie Produktion (Produktqualitt)

durch: Poka Yoke, Reileinenprinzip, Bandstopp, TPM, Autonomation

3. Varianten mssen schnell und ohne erhebliche Strung des Produktionsflusses mglich

sein. Optimale Produktion (Funktionale Flexibilitt)

durch: Just-in-Time, Fischgrtenprinzip, Just-in-Sequence

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Poka Yoke und das Toyota Produktionssystem

Durch-

laufzeit

Produkt-

qualitt

Funktionale

Flexibilitt

Lean Layout/

Inselfertigung

Fliefertigung

One piece flow

Pull Prinzip

Kanban

Just-In-Time

Heijunka

Production Leveling

Standardisierung

Auditierung

6S

5S/5A

ANDON Anzeige

Process Monitoring

Vermeidungvon Muda

Basis vonKaizen Einfache

IT - Systeme

Autonomation

Jidohka

TPM - Konzepte

Visuelles

Management

Poka Yoke

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Moderne Produktionssysteme umfassen heute weit mehr als in den Ursprngen des ToyotaProduktionssystems enthalten ist. Fr eine hchst produktive und fehlerfreie Produktion ist ein

harmonisches und abgestimmtes System von Werkzeugen notwendig.

Viele Unternehmen nutzen heute ein derart gestaltetes Produktionssystem. Allerdings wird esvon einigen Unternehmen nicht als Produktionssystem bezeichnet.

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Moderne Produktionssysteme

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Der Weg der Vernderung Wertstrom Design

Der Wandel zu einer schlanken Produktion kann nicht schlagartig geschehen.

Es ist vielmehr ein langer Weg mit vielen kleine (fast inkrementellen) Schritten.

Die notwendigen Vernderungen zu erkennen Bedarf eines gutenWerkzeugs: Das Wertstromdesign mit der Wertstrom Map

Ziel:Den Material- und Informationsfluss zu erkennen(Ist-Zustand)Den optimalen Fluss zu definieren (Soll-Zustand)Umsetzen der Verbesserung (Kaizen)

Vorteile:Zeigt den Fluss des Wertes und der Information und deren Zusammenhang

Zeigt die Verschwendung (Muda) und deren UrsacheAuswirkung von nderungen auf den Fluss werden transparentIst Basis (Ist-Zustand) fr einen VerbesserungsplanIst ein qualitatives Hilfsmittel



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Die Wertstrom Map

Toyota Mitarbeiter lernen drei Arten von Bewegungen in der Produktion zuunterscheiden:

Den Materialfluss

Den Informationsfluss

Den Menschen- / Prozessfluss



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Fehlhandlungen und Fehler

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UPoka Yoke - Fehlhandlungen vermeiden


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Das Null-Fehler Konzept

Ursachenanalyse

100% Prfung

Sofortige Korrekturmanahmen

Null Fehler Produktion

Poka Yoke am Produkt Poka Yoke im Prozess

Vermeidet FehlhandlungenVermeidet mgliche Ursachen

von Fehlhandlungen

My medicine works, but only if the patient takes it

Shingeo Shingo

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Beispiel fr Poka Yoke am Produkt

Weitere Beispiele: Telefonstecker (TAE) lsst sich nicht verkehrt herum einstecken

USB-Stecker lassen sich nur in einer Ausrichtung stecken

Staubsauger schlieen nur bei eingelegtem Staubsaugerbeutel

Fehlhandlung (error):Gas- und Wasseranschlsseknnen vertauscht werden.

Fehler (defect):Durch das Vertauschen kannGas austreten und sichentznden.

Lsung nach Poka-Yoke:

Gasanschlsse erhalten einLinksgewinde und Wasser-anschlsse ein Rechtsgewinde.

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Beispiel fr Poka Yoke im Prozess

Hier ein Beispiel eines Poka Yoke Regals in

der Automobilindustrie, in dem Gewichte zumAuswuchten von Rdern liegen, die manuellauf das Rad geklebt werden mssen.

FehlhandlungMitarbeiter greift das

falsche Gewicht.

Rckkopplung bevorFehler entsteht

Es ertnt eine Hupe, welche denMitarbeiter auf die Fehlhandlung hinweist.

AbstellmanahmeMitarbeiter erkennt die

Fehlhandlung und nimmt daskorrekte Gewicht.

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Fehler am Produkt

Fehler im Prozess

Fehler mit den Teilen

Primre DefekteAusgelassene ArbeitsschritteMontagefehlerFehlende TeileFalsche Teile

Sekundre DefekteEinstellfehlerFehlfunktionFalsches Ansetzen des WerkzeugsFalsches WerkzeugEinstellfehler am WerkzeugSonstige Fehler

Die verschiedenen Fehlerarten in der Fehlerkette

H. Hiroyuki; Poka-Yoke; Productivity Press, 1988

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Das Poka Yoke System

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Das Poka Yoke System

Prfmethode Auslse-mechanismus

Regulier-mechanismus

Prfmethode

Die Prfmethode beschreibt den Ort und die Zeit, der Fehler- oder Ursachenentdeckung. AlsEingangsinformation dient die Auslsefunktion.

(Wann und wo wird der Fehler entdeckt?)

Auslsemechanismus

Die Auslsefunktion beschreibt das Merkmal, das der Prfmethode zu Grunde liegt.

(Was ist der Fehler?)

Reguliermechanismus

Die Regulierfunktion beschreibt die Reaktion des Systems aufgrund des Fehlers

oder der Fehlhandlung.(Wie wird die Fehlerfolge unterbrochen?)

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Die Poka Yoke Systemmatrix im berblick

Prfmethode Auslse-mechanismus

Regulier-mechanismus

Fehlerquellen-prfungDie Ursache die zu einerFehlhandlung fhren kannwird verhindert.

Prfung mit direktemFeedbackDer Mitarbeiter erkennt dieFehlhandlung und kannkorrigieren.

Prfung mitindirektem FeedbackDer entstandene Fehlerkann sich nicht in dennchsten Prozessschrittfortpflanzen.

KontaktmethodeFehler kann durch geometrischeoder physikalische Grenerkannt werden.

KonstantwertmethodeAnhand der Anzahl derArbeitsschritte kann ein Fehlererkannt werden.

SchrittfolgemethodeAn dem Ablauf der Arbeitsschrittewird der Fehler erkannt.

EingriffsmethodeBei Fehlern werdenMaschinen abgeschaltet oder derVorgang unmglich gemacht.

WarnmethodeAlle Arten von Hinweisen fr dieMitarbeiter auf den Fehler.

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Der Weg zu Poka Yoke Lsungen

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Systematische Vorgehensweise zur Erarbeitung von Lsungen

Was Wie

1. Problemanalyse Prozessbegehung

2. Ideenfindung Brainstorming/ Ideenanstze

3. Bewertung technisch/ wirtschaftlich/ zeitlich

4. Entscheidung Umsetzungsplan

10 Ideen

2-5 Ideen

1

x Ursachen

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1. Problemanalyse durch Prozessbegehung

Folgende Fragen untersttzen bei der Analyse:

An wie vielen Orten kann der Fehler auftreten?

Ist der Arbeitsablauf eindeutig?

Sind Systematiken in der Fehlerentstehung erkennbar?

Gibt es eine definierte Prfung?

Findet eine eindeutige Zuordnung zwischen Material und Produkt statt?

Wo und wie wird der Fehler entdeckt? Wie wird der Fehler behoben?

Welche menschlichen Fehlhandlungen werden vermutet?

Welche Mglichkeiten der Fehlervermeidung fallen den Mitarbeitern vor Ort ein?

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2. Ideenfindung durch Brainstorming

Vier grundstzliche Regeln gelten beim Brainstorming:

1. Kombinieren und Aufgreifen von bereits geuerten Ideen

2. Kommentare, Korrekturen, Kritik sind verboten.

3. Viele Ideen in krzester Zeit (Zeitrahmen ca. 5-30 min)

4. Freies Assoziieren und Phantasieren ist erlaubt.

Hier ein Beispiel:

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3. Bewertung der Lsungen

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Die optimale Lsung findet sich unter Betrachtung folgender Punkte:

1. Machbarkeit

technisch

finanziell

zeitlich (wie lange luft die Serie noch? Wann ist die nchste Produktpflege)

2. Vermutete Wirksamkeit (z.B. 90%, 95% oder 99% Lsung)

3. Abgleich mit anderen Manahmen (z.B. anstehende Produktpflege)

: technische Machbarkeit zeitliche MachbarkeitE einfach umsetzbar K kurzfristig realisierbar

M mittelschwer umsetzbar M mittelfristig realisierbar

S schwer umsetzbar L langfristig realisierbar

U unmglich, nicht umsetzbar

finanzielle Machbarkeit Wirksamkeit

G geringe Kosten 99% Lsung

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4. Entscheidung und Umsetzungsplan

Aktivitt Spezifikation Termin Verantw.

nderungen am Prozess

nderungen am Produkt

Infrastruktur

Arbeitsdokumente

Sonst. Komponente

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MaterialArbeitsweise Werkzeug .

FormAufnahme Varianten .

Druckluft Netzwerk (EDV) Strom .

Arbeitsanw. Zeichnungen .

Vor dem Umsetzungsplan folgt die Entscheidung fr oder gegen eine Umsetzung.

Folgende Punkte sind dabei unbedingt zu bercksichtigen:

Der beste Zeitpunkt fr Poka Yoke Lsungen ist immer bei der Produkt- und Prozessgestaltung

Je spter in der Serie umso unwirtschaftlicher ist die Lsung

Lieber sofort eine kostengnstige weiche (>50%) Poka Yoke Lsung als die teure Lsungin x Monaten

Erfahrungen aus der laufenden Serie sammeln und in die nchste Produktgeneration einbringen

Im folgenden noch ein Beispiel eines Umsetzungsplanes:

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Lsungen, Sicherheit und Kosten

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Poka Yoke Lsungen und Kosten

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Einsparungen

Kosten

Zeit im Produkt-realisierungs-

prozess

ProduktPoka Yoke ProzessPoka Yoke

SerieKonzept Serienanlauf

Komplexittdes

Bauteilsverringern

Bauteilgeometriefreine

eindeutigeMontagevorsehen

Bauteileundvor

allem

Varianteneindeutigkennzeichnen

WeichePokaYo

keLsungen,

wiez.B.

Farben,

Formenund

Materialbereitste

llung

HartePokaYokeSysteme

mitmechanischenoder

elektrischenElementen

Kostenabsolut

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Poka Yoke - Fehlhandlungen vermeiden


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Arten von Poka Yoke Lsungen

Es lassen sich weiche und harte Poka Yoke Lsungen unterscheiden.

Die Matrix von Dr. Shingo lsst auch die farbliche Markierungen zu, welche keine100% Sicherheit darstellt.

In Deutschland wird Poka Yoke jedoch immer mit 100% Sicherheit verbunden.

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Prf-

methode

Auslse-

funktion

Regulier-

funktion

Fehlerquellen-

prfung

Kontakt-methoden

Eingriffs-methode

Prfung mit Feedback(direkt)

Konstantwert-methoden

Warn-

methodePrfung mit Feedback

(indirekt)

Schrittfolge-

methoden

Harte Poka Yoke

Lsungen

Weiche Poka YokeLsungen




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Qualitt einer Poka Yoke Lsung

Eine gute Poka Yoke Lsung zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

Die Lsung erfordert lediglich geringe Investitionen und ist rasch und einfachrealisierbar.

Die Lsung hat betrchtliche Auswirkungen auf die Qualitt des Endproduktes.

Die Lsung stellt keinen zustzlichen Arbeitsschritt dar, sondern sie ist Teil desProzesses und konzentriert sich auf eine oder wenige potentielle Fehlhandlungen.

Die Lsung wurde gemeinsam mit den betroffenen Werkern gefunden. Der Werkerwird nicht kontrolliert sondern dabei untersttzt qualitativ hochwertig zu arbeiten.

Die Lsung kann, im Zusammenwirken mit weiteren Manahmen, eine Endkontrolleunntig machen.




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Literatur

Shingo, Shigeo (1986): Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-

Yoke System. B&T; Productivity Press

Shimbun, Nikkan K. (1988): Poka-Yoke: Improving Product Quality byPreventing Defects (Improve Your Product Quality!), B&T, Productivity Press

Shingo, Shigeo, The Productivity Press Development Team (1997): Mistake-Proofing for Operators: The ZQC-System, Productivity Press

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Poka Yoke Grundstze




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Poka Yoke Grundstze

1. Baue Qualitt in die Prozesse ein.

Auch durch begangene Fehlhandlungen drfen keine fehlerhaften Produkte entstehen. Ermglicht wird diesdurch eine 100%-Prfung mittels Poka Yoke Manahmen in Vorrichtungen und Prozessen.

2. Alle versehentlichen Fehlhandlungen lassen sich verhindern.

Wir mssen vom Grundsatz ausgehen, dass Fehlhandlungen nicht unvermeidlich sind. Wo ein Wille ist, ist auchein Weg!

3. Hre auf es weiter falsch zu machen und beginne sofort damit es richtig zu machen.

Aussagen wie Wir wissen dass es so nicht richtig ist, aber lsen nicht das Problem.

4. Suche nicht nach Entschuldigungen, sondern berlege, wie man es richtig machen kann.

berlegungen, wie die Prozesse verbessert werden knnen, sind besser als Ausreden.

5. Eine Erfolgswahrscheinlichkeit > 50 % ist gut genug setze Deine Idee sofort um.

Strebe bei Verbesserungen nicht nach sofortiger Perfektion. Analysiere die Ursache und finde eine einfacheLsung. Wenn die Lsung eine mehr als 50%-ige Erfolgswahrscheinlichkeit hat, setzte sie sofort um. Mit dendabei gewonnenen Erfahrungen kann die Lsung spter noch weiter verfeinert werden.

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Poka Yoke Grundstze

6. Fehlhandlungen und Fehler knnen auf Null reduziert werden, wenn alle zusammenarbeiten.

Eine Null Fehler Produktion kann nicht von einer Person allein erreicht werden. Vielmehr mssen alleMitarbeiter im Unternehmen zusammenarbeiten, um Fehlhandlungen und Fehler zu vermeiden.

7. Zehn Kpfe sind besser als einer.

Die Ideen jedes Einzelnen sind wichtig, aber das Wissen und die Kreativitt von zehn Leuten sind nochwertvoller. Teamarbeit ist der Schlssel zu effektiven Verbesserungsideen.

8. Suche nach der eigentlichen Ursache frage mindestens fnfmal warum und dann einmal wie

Wenn ein Fehler auftaucht, fordere keine zustzlichen Prfer an. Suche stattdessen die eigentliche Wurzel desProblems um sicherzustellen, dass die anschlieend festzulegenden Gegenmanahmen das Problem auchwirklich lsen. Frage Warum trat der Fehler auf? und auf die Antwort wieder Warum?. Frage mindestensfnfmal Warum? um bis zur Wurzel des Problems vorzustoen. Frage erst dann Wie kann man das lsen?und setze die so gefundene Lsung um.

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