Poka Yoke, znane również jako „systemy błędoodporne”, oferują innowacyjne rozwiązania, które mogą zrewolucjonizować proces produkcji. Jednak, pomimo potencjału, wciąż istnieje luka w wiedzy na temat konkretnych korzyści, jakie może przynieść to rozwiązanie.

W tym artykule odkryjemy nie tylko podstawowe zalety wdrażania Poka Yoke, ale także dowiemy się, jakie strategie zarządzania mogą zapewnić maksymalne korzyści dla organizacji.

Poka Yoke, czyli Eliminacja błędów na wczesnym etapie produkcji

Wdrożenie Poka Yoke na linii produkcyjnej umożliwia wykrycie i eliminację błędów już na wczesnym etapie procesu produkcyjnego. Dzięki temu, niezgodności mogą zostać zidentyfikowane i naprawione, zanim przejdą do kolejnych etapów produkcji. Ta proaktywna strategia zapewnia, że finalny produkt będzie wolny od wad i spełni oczekiwania klienta.

Jak łatwo zaobserwować wdrożenie Poka Yoke wprowadza systemy kontroli, które minimalizują ryzyko wytwarzania wadliwych produktów. Dzięki zastosowaniu prewencyjnych rozwiązań błędoodpornych (error proofing), firma może skutecznie zapobiegać powstawaniu wad i niezgodności podczas produkcji.

To z kolei prowadzi do zmniejszenia ilości reklamacji 0-km oraz zwrotów gwarancyjnych oraz związanych z nimi kosztów napraw lub złomowania niezgodnych części.

Poprawa reputacji firmy i zaufania klientów

Konsekwentne dążenie do doskonałości w zakresie jakości produktu dzięki wdrożeniu Poka Yoke pozytywnie wpływa na reputację firmy oraz buduje zaufanie klientów. Dlaczego? Ponieważ nasi klienci doceniają wysoką jakość produktów, co przekłada się na budowanie długotrwałych relacji biznesowych i możliwość wzięcia udziału w nowych projektach.

Finalnie organizacja zyskuje pozytywny wizerunek na rynku, co może prowadzić do pozyskania nowych partnerów biznesowych.Wdrożenie systemów Poka Yoke na linii produkcyjnej przyczynia się oczywiście do znaczącej redukcji kosztów w firmie.

W jaki sposób?

Dzięki uniknięciu wadliwych produktów, firma oszczędza czas, zasoby i finanse na naprawy i ponowne uruchomienie produkcji. Przekłada się to oczywiście pozytywnie na bilans finansowy. Dodatkowo zwiększenie efektywności procesu produkcyjnego wpływa na zwiększoną rentowność przedsiębiorstwa. Pozwala to organizacji na rozwój i bardziej skuteczne konkurowanie na rynku.

Jak widać długofalowo jest to klucz do osiągnięcia optymalnej wydajności i redukcji kosztów.

Wdrożenie to tylko jeden z elementów, a co z oceną?

W pierwszej kolejności ewaluacja i weryfikacja nowych systemów Poka Yoke powinna być przeprowadzona w trakcie walidacji oprzyrządowania na linii produkcyjnej dla wdrożenia nowych projektów.

Nie oznacza to, że taka ocena jest wykonywana jednorazowo. Dlaczego? Ponieważ ponowna ocena powinna być też przeprowadzona w następujących sytuacjach:

– Zmiana procesowa lub fizyczna zmiana (lub przemieszczenie) istniejącego systemu PY

– Wytwarzanie nowego produktu lub zmiana produktowa na istniejącej linii produkcyjnej

– Po wystąpieniu zgłoszenia jakościowego, gdy wcześniej było wdrożone nowe PY

– Transfer oprzyrządowania do innej lokalizacji

Co może jeszcze zapoczątkować rozpoczęcie wdrożenia Poka Yoke?

– Lesson Learned z poprzedniego projektu

– Read Across

– Reklamacja klienta (0-km, zgłoszenie gwarancyjne) lub zgłoszenie wewnętrzne i jej wynik

– Wynik analizy przyczyn źródłowych w odniesieniu do błędu ludzkiego

Przykład działania systemu Poka Yoke w oparciu o zastosowanie przełączników fotoelektrycznych

Przełączniki fotoelektryczne można stosować do części półprzezroczystych lub przezroczystych, w zależności od potrzeb.

Metoda transmisji – dwie jednostki, jedna do przesyłania (nadawania) światła, druga do odbioru.

Sztuczna inteligencja AI jako kolejny krok w rozwoju systemów Poka-Yoke

Rozwój systemów wizyjnych, czujników oraz sztucznej inteligencji otwiera nowe możliwości również w obszarze Poka-Yoke. Tradycyjne rozwiązania błędoodporne najczęściej wykorzystują mechaniczne blokady, czujniki obecności, przełączniki, skanery kodów lub proste systemy wizyjne. AI pozwala rozszerzyć ich możliwości szczególnie tam, gdzie wykrycie nieprawidłowości wymaga analizy obrazu, rozpoznania wzorca lub jednoczesnej oceny wielu parametrów procesu.

Warto jednak zaznaczyć, że sama sztuczna inteligencja nie jest Poka-Yoke. Staje się elementem systemu Poka-Yoke wtedy, gdy jej wynik jest wykorzystany do zapobiegania błędowi lub uniemożliwienia przejścia niezgodnego produktu do kolejnego etapu procesu.

Jak AI może wspierać Poka-Yoke?

Dobrym przykładem są systemy wizyjne wykorzystujące Machine Learning lub Deep Learning.

Kamera może rejestrować produkt lub wykonywaną operację, a algorytm AI analizować obraz i rozpoznawać m.in.:

– brak komponentu,

– niewłaściwy komponent,

– nieprawidłowe położenie części,

– niewłaściwą orientację elementu,

– brak klipsa, śruby, uszczelki lub innego elementu montażowego,

– nieprawidłowo wykonaną operację,

– wizualne uszkodzenie komponentu,

– niezgodność etykiety lub oznaczenia,

– odstępstwa od prawidłowej sekwencji montażu.

Wyobraźmy sobie stanowisko montażowe, na którym operator musi zamontować kilka podobnych elementów. Klasyczny czujnik może potwierdzić obecność części, ale nie zawsze będzie w stanie określić, czy zamontowano właściwy komponent i czy znajduje się on w prawidłowej pozycji.

System wyposażony w kamerę oraz algorytm AI może porównać rzeczywisty obraz produktu z prawidłowym wzorcem. Jeżeli wykryje niezgodność, może wysłać sygnał do sterownika maszyny i zablokować możliwość przejścia do kolejnej operacji.

W takim przypadku AI nie służy jedynie do kontroli jakości. Staje się częścią mechanizmu Error Proofing.

Detekcja czy rzeczywiste zapobieganie błędom?

Z punktu widzenia Poka-Yoke bardzo ważne jest to, co dzieje się po wykryciu nieprawidłowości.

Jeżeli system AI jedynie wyświetla operatorowi ostrzeżenie, mamy przede wszystkim rozwiązanie typu warning, czyli ostrzegające o potencjalnym błędzie.

Jeżeli natomiast wykrycie niezgodności automatycznie powoduje:

– zatrzymanie cyklu,

– zablokowanie kolejnej operacji,

– uniemożliwienie zwolnienia produktu,

– odseparowanie niezgodnej części,

– wymuszenie ponownego wykonania operacji,

system pełni znacznie silniejszą funkcję Poka-Yoke, ponieważ nie pozwala na kontynuowanie procesu bez usunięcia wykrytego problemu.

Możemy więc przyjąć prostą zasadę:

AI wykrywa nieprawidłowość → system reaguje → błąd nie może przejść dalej w procesie.

AI może analizować więcej niż tylko obraz

Wykorzystanie AI w Poka-Yoke nie musi ograniczać się do systemów wizyjnych.

Algorytm może również analizować dane pochodzące z procesu, np.:

– moment i kąt dokręcania,

– siłę i drogę podczas wciskania komponentu,

– parametry procesu spawania,

– ciśnienie,

– temperaturę,

– czas cyklu,

– sygnały pochodzące z wielu czujników jednocześnie.

Na tej podstawie system może rozpoznawać wzorce charakterystyczne dla prawidłowo wykonanej operacji oraz identyfikować nietypowe zachowania procesu, które mogą wskazywać na powstawanie błędu.

Możliwość analizy wielu parametrów jednocześnie jest jedną z największych przewag AI w porównaniu z tradycyjnym Poka-Yoke bazującym na pojedynczym czujniku.

AI Poka-Yoke również wymaga walidacji

Zastosowanie sztucznej inteligencji nie zwalnia jednak organizacji z obowiązku potwierdzenia skuteczności rozwiązania.

Podobnie jak w przypadku klasycznego Poka-Yoke należy sprawdzić, czy system rzeczywiście wykrywa błędy, dla których został zaprojektowany.

Podczas walidacji warto zweryfikować m.in.:

– czy system poprawnie rozpoznaje prawidłowy produkt,

– czy wykrywa wszystkie zdefiniowane przypadki niezgodności,

– czy nie akceptuje produktu niezgodnego jako zgodnego,

– czy nie odrzuca nadmiernie produktów prawidłowych,

– czy reakcja po wykryciu błędu jest odpowiednia,

– czy nie istnieje możliwość niekontrolowanego obejścia systemu,

jak system zachowuje się przy zmianie oświetlenia, położenia części lub innych warunków procesu.

Szczególnego znaczenia nabiera również zarządzanie zmianami. Aktualizacja modelu AI, zmiana kamery, oświetlenia, produktu, oprzyrządowania lub warunków procesu może wpływać na skuteczność detekcji i dlatego powinna skutkować ponowną oceną systemu.

AI może więc znacząco zwiększyć możliwości współczesnego Poka-Yoke, ale podstawowa zasada pozostaje niezmienna: system musi być skuteczny, zwalidowany i powiązany z reakcją procesu, która zapobiega powstaniu lub dalszemu przepływowi niezgodności.

Poka Yoke – podsumowanie

Wdrożenie PY na linii produkcyjnej to nie tylko inwestycja w jakość i wydajność, ale także w przyszłość każdej organizacji. Dzięki eliminacji błędów na wczesnym etapie produkcji, osiągniemy nie tylko lepszą jakość produktu, ale także większą satysfakcję klientów i zyski.

Inne korzyści są niewymierne, niemniej jednak warto też je przedstawić.

– Skuteczne systemy PY pomagają pracownikom w wykonywaniu zadań bez frustracji związanej z błędami produkcyjnymi, co wpływa pozytywnie na ich motywację.

– Są one zazwyczaj łatwe do zrozumienia i obsługi, co ułatwia szybkie i skuteczne szkolenie nowych pracowników.

– Dzięki automatycznym systemom detekcji błędów, pracownicy mogą skupić się na kontrolowaniu i doskonaleniu procesu produkcyjnego, zamiast zajmować się rozwiązywaniem problemów wynikających z błędów.

Serdecznie zapraszamy na szkolenie Error & Mistake Proofing – Skuteczne zarządzanie.

Autor: Dariusz Kowalczyk