简述产品设计时的强制防错
摘 要：目前防错大体上分为两种，一种是设计防错，一种是过程防错。设计防错是指在产品设计时就预先设计防错机构，过程防错中涉及到很多人为因素，文章试作分析。
关键词：强制防错；人为因素；失效
由于设计水或成本关系，很难从一件产品的设计上做过多防错措施时，需要使用过程防错，但是过程放错中过多出现人为因素会导致防错失效，本文主要阐述过程防错中人为因素的定义以及简单介绍几种减少人为因素的方法，降低生产过程中造成的成本浪费。
1 人为因素
1.1 定义
目前防错大体上分为两种，一种是设计防错，一种是过程防错。设计防错是指在产品设计时就预先设计防错机构，例如不同的零件不能装配到同一个部位；过程防错是指在产品设计完成后，于生产过程中以制定工艺、使用专用工具、分别存放等方法防止错误的产生。但是由于设计水平有限或者需降低设计成本时，不得不使用过程防错。
过程防错中涉及到很多人为因素，在此本文将人为因素定义为在防错过程中，不得不依赖于人的技能、人对规则的认知程度的因素。这些因素无论制定的规则如何完善，人的技能如何熟练，都会受到人本身的波动而带来的不确定，使得防错不能100%受控。
人为的技能差错出现的概率取决于其执行任务的能力；人为的规则差错与人为的知识差错出现的概率取决于人的理解认识的能力。人为的技能差错主要是因为人的技能不足以胜任某个岗位，或者某个岗位又两名以上的人员轮流操作，如此一来就产生了技能波动。技能差错可能会带来一种极端的差错就是“疏忽“。“疏忽”是动作的差错，是一种非本人意志的行为，或者是一种潜意识行为。“疏忽”的特点在于它发生前的计划没有差错，知识在行为的过程中出现了差错。疏忽的机理通常包括：失控、描述错误、反应失误、记忆丧失等。人为的规则差错与人为的知识差错主要是因为人对规则的理解不正确，或者说由于人的理解能力差导致规则对于这类人直接被无效化，那么这种差错会带来的极端差错就是“过失”。“过失”是有意识的差错。这种差错的发生前也有计划，但是其计划是错的。错误的计划来自错误的判断和推理，错误的判断和推理会产生错误的意图。“过失”通常包括：规则过失、知识过失。
1.2 弱点
那些依赖人为因素的防错，往往是不受控的，不可靠的，因为这些防错是否
成功取决于操作者的技能和知识和操作者的个人警惕性（对细节的关注）。操作者的技能知识也就是操作者是否了解必须要做什么、怎么做和何时做；操作者的个人警惕性是操作者是否会去确认产品是否满足质量的要求。
因为操作者的性格或者情绪，会导致操作者重复作业中出现波动。个体自身会出现疏忽的情况。人每次重复工作很难像机械那样精确，技术再精湛，也有疏忽的时候。个体的不稳定，必定导致团队的不稳定，人不是机器，所以无法做到每一个人都有相同的技能知识和警惕性，因为轮岗、调换工作、休假等原因，不同的操作者会有技术水平的差别，对产品知识认知的差别，客户需求认知的差别等。
在现实生产中，这些差错都是非常容易出现的，而且事例很多不需要一一列举。目前很多企业为了防止这些差错的发生，往往使用的手段都是惩罚，也就是在事故发生后才去采取措施；而预防事故发生无非就是培训、明显标示、目视化等方式。本文所谓的强制性是指利用工艺、工具、工装等手段，阻止人为的差错出现，而不是靠人自身的自觉去防止。一切靠人自觉去做的事，都是非强制性的。只能将人约束在自觉的层次，而无法从根本上影响其行为的结果。
2 强制防错
2.1 定义
前面说过，人为因素导致的差错无法通过事后的惩罚、培训来完全解决。所以必须使用强制防错来达到控制质量的目的。所谓强制防错是指不需靠操作者自觉遵守规则，通过方法、工具、工装的措施，强制纠正、指导操作者行为的防错。
做到强制防错必须遵循以下4项原则：①不增加操作者负担。②可及时发现缺陷并反馈质量信息。③其过程中无法产生缺陷。④无法将缺陷传递到下工序。
通常防错的思路有：消除、替代、简化、检测、减少5种。目前的防错思路，前两项需要付出巨大的前期投资，除非能说服投资方，不然是无法实现的。那么我们所在的企业大多数都用到后三种思路。
2.2 方法
2.2.1 简化
首先必须本着不增加操作者负担的原则，对生产过程进行简化。以汽车仪表板为例，仪表板是一件复杂的零件，内部有线路、支架、仪表、暖风机等零件，有的车型是分别将这些零件先后撞上车内的，其实可以将仪表板直接优化为一个总成，再送到线旁进行装配，对总成进行装配往往只需打几颗螺栓就结束工作，而在车外对仪表板进行分装，将大大减少操作者屈身进到车内进行装配的劳动强度。
还有一种简化就是简化操作者要记录的信息，目前的流水线，大多数是柔性流水线，也就是一条流水线会生产几种产品。这往往需要操作者靠脑子去记住很多车型相关的信息，以装配相应的零件。应付这类可以将相似的零件分给两个岗位安装，例如左右安全带扣，可以分给两个岗位安装。不同车型相同部位的零件之前有区别的话，分给两个岗位来做会使得工艺太复杂，不易安排，可以使用排序的方式解决，一是减少线旁零件存放数量，二可以预防操作者拿错零件。若排序无法实现，则可以在料架上安装提示装置，可以从电脑中读取车型顺序，当一辆车来到某岗位后，料架相应零件的存放点会自动打开窗口，操作者拿到的就是正确的零件，不会拿错，如果在FPS内操作者没有拿过零件，料架的检测系统会发出警报，告诉操作者漏拿零件了。
2.2.2 检测
强制防错的措施必须兼备自我检测功能，如此便可在制造过程中做到不可能制造缺陷。例如前悬挂螺栓的扭矩施加问题，目前很多企业的方式是点漆确认，这很难保证点过漆的螺栓，就是施加过扭力的螺栓。那么我们可以使用定扭矩风或者电，不仅可以直接将扭矩施加到预设值，还能记录每次扭矩值。但是这样仍然会存在忘记打扭矩的情况，或者企业因各种原因无法购买这类工具，我们可以通过改变工装来实现自检，在存放扭矩扳手的托架上安装压力传感器，从拿起扳手的那一刻起，开始计算扭力扳手到达扭力值的次数，例如一种车型前悬挂有3颗螺栓需要施加扭力，那自扭力扳手被拿起后，便开始计数，必须有三次合格的扭力被施加后，再将扭力扳手放回托架，警报才会解除。
以上几种事例，可以应付绝大多数的由于人员疏忽或者对规则理解不熟悉而造成的错漏问题，当然相应的装置也需要一定的开发成本，但是比起整条线购买机器人，实现自动化，或者发现某个零件未设计防错而重新设计，这种方式已经便宜很多，而且一个企业内一定有人组成一个团队去对线旁进行改造。
3 结 语
人出现差错之前是不会有预警的，所以出于非受控状态，就算出现了差错，也难追求起因和责任，通过惩罚可能得到的效果反而更差，如果使用强制防错，即使产生了差错，其追究原因比起因人的疏忽而产生的差错更容易，起码原因不会是因为某人精神开小差而出现了一个失误，这种解释无论是谁也无法接受。若出现错误，也是设备出错，排序出错，追究和堵截问题，将变得简单许多。所以在过程防错中，由于资金有限无法更改设计的情况下，可以使用强制防错达到控制质量的目的。
参考文献：
[1] 道客巴巴网站.防错的11个原理[EB/OL].http：//www.doc88.com/p-4932970135486.html.
