Der ultimative Leitfaden zu Poka-Yoke

Poka-Yoke ist ein lean manufacturing , das sich auf die „Fehlervermeidung“ oder „Fehlerverhinderung“ in einem Prozess bezieht. Im Japanischen bedeutet „Poka-Yoke“ wörtlich „Fehler“ („poka“) „vermeiden“ („yokeru“).

Wenn ein Fehler den Kunden erreicht, wird er zu einem Mangel. Poka-Yoke zielt darauf ab, Mängel zu verhindern, indem Fehler an der Quelle erkannt, korrigiert und beseitigt werden.

Die Geschichte von Poka-Yoke

Der Begriff „Poka-Yoke“ wurde in den 1960er Jahren von Shigeo Shingo geprägt, einem der wichtigsten Mitgestalter des Toyota-Produktionssystems (TPS). Shingo stellte fest, dass die Arbeiter in einem Arbeitsgang im Toyota-Werk häufig vergaßen, eine erforderliche Feder unter einen Schalterknopf zu legen. Er gestaltete den Arbeitsgang so um, dass er in zwei Schritten durchgeführt wurde: Zunächst wurden die erforderlichen Federn in einen Halter gelegt, dann wurden die Federn in den Schalter eingesetzt. Wenn nun eine Feder im Halter zurückblieb, war dem Arbeiter klar, dass er vergessen hatte, sie in den Schalter einzusetzen. So konnte er seinen Fehler sofort korrigieren.

Shingo nannte die Technik ursprünglich „baka-yoke“ (etwa: „Idiotensicherung“), änderte den Namen jedoch in das mildere „poka-yoke“ (etwa: „Fehlersicherung“), nachdem sich ein Mitarbeiter daran gestört hatte.

Beispiele für Poka-Yoke

Die Prinzipien von Poka-Yoke finden branchenübergreifend Anwendung. So ist es beispielsweise in der Medizin von entscheidender Bedeutung, Fehler zu verhindern, bevor sie auftreten; schon ein kleinster Fehler kann tragische Folgen haben. Maßnahmen zur Kennzeichnung der richtigen Körperstelle vor einer Operation und sogar die Durchsetzung der Handhygiene können schwerwiegende Folgen verhindern.

Poka-Yoke ist auch in unserem Alltag präsent. So sind beispielsweise Mikrowellen so konstruiert, dass sie den Betrieb unterbrechen, wenn die Tür geöffnet wird, um zu verhindern, dass Mikrowellen entweichen, und viele Neuwagen verfügen über Fehlervermeidungsfunktionen wie Warnsignale, die den Fahrer darauf hinweisen, wenn das Fahrzeug die Fahrspur verlässt. Einige Beispiele für Poka-Yoke sind so alltäglich, dass wir oft gar nicht darüber nachdenken. So halten wir beispielsweise die Rechtschreibprüfungsfunktionen auf unseren Smartphones, in Internetbrowsern und in Software oft für selbstverständlich, die uns davor bewahren, Rechtschreibfehler in unserer Kommunikation zu machen.

Poka-Yoke bietet zahlreiche Vorteile für Fertigungsprozesse, wobei die Verbesserung der allgemeinen Qualitätskontrolle an erster Stelle steht. Durch die Integration von Poka-Yoke in den Produktionsablauf werden Fehler entweder verhindert oder unmittelbar nach ihrem Auftreten erkannt. Dadurch wird verhindert, dass fehlerhafte Produkte das Ende des Prozesses erreichen. Infolgedessen ergibt sich ganz natürlich eine höhere Produktqualität.

Darüber hinaus gehen diese Lösungen den Ursachen von Problemen auf den Grund und verhindern, dass sich diese zu größeren Problemen ausweiten. Die sofortige Lösung von Problemen nimmt deutlich weniger Zeit in Anspruch, als der Versuch, Produkte nachträglich zu überarbeiten, wenn sie bereits das Ende der Produktionslinie erreicht haben.

Die Einführung von Poka-Yoke in Ihrem Werk kann eine Reihe weiterer Vorteile mit sich bringen, wie zum Beispiel:

Weniger Zeitaufwand für die Schulung
Da die Mitarbeiter nicht mehr auf so viele Probleme achten müssen, müssen Sie weniger Zeit für deren Schulung in diesen Bereichen aufwenden.

Die Förderung einer Kultur des kontinuierlicher Verbesserungsprozess
Poka-Yoke fördert einen verbesserungsorientierten Ansatz, indem es die Mitarbeiter dazu anregt, Probleme sofort zu lösen und deren Ursachen zu beseitigen, um zu verhindern, dass sie sich zu größeren Problemen ausweiten. Es ist ein hervorragendes Instrument, das sich gut in einen umfassenderen lean manufacturing integrieren lässt.

Verbesserung der Sicherheits
en Sie können die Sicherheit in Ihrem Werk verbessern, indem Sie Maßnahmen ergreifen, die verhindern, dass Mitarbeiter in unsichere Situationen geraten.

Abfallvermeidung
Es versteht sich vielleicht von selbst, aber wenn Sie weniger fehlerhafte Produkte herstellen, verschwenden Sie auch weniger Material. Außerdem sparen Sie Zeit, da Sie weniger Zeit für die Nachbearbeitung fehlerhafter Produkte aufwenden müssen: Neben der Verringerung der Anzahl der zu behebenden Fehler ist es schneller, einen Fehler frühzeitig zu beheben, als ihn erst später zu beheben.

zur Steigerung der Produktivität Ihre Prozesse laufen reibungsloser ab, wenn Fehler vermieden und Mängel sofort erkannt und behoben werden. Dies führt zu schnelleren, effizienteren Prozessen und weniger Ausschuss, was wiederum eine höhere Gesamtproduktivität zur Folge hat.

Poka-Yoke kann an jeder Stelle eines Fertigungsprozesses eingesetzt werden, an der Fehler auftreten können. Hier sind einige Situationen, in denen es besonders wichtig wäre, einen Prozess fehlersicher zu gestalten:

• Bei einem Übergabeschritt in einem Prozess, bei dem die Ausgabe an einen anderen Mitarbeiter weitergeleitet wird
• Wenn ein kleiner Fehler zu Beginn des Prozesses später im Prozess zu größeren Problemen führt
• Wenn die Folgen eines Fehlers kostspielig oder gefährlich sind

Hier sind einige häufige Fehlerarten, die in Fertigungsprozessen auftreten können:

Verarbeitungsfehler
Ein Arbeitsschritt fehlt oder wird nicht gemäß der Standardarbeitsanweisung durchgeführt

Einrichtungsfehler
Falsche Einstellung der Maschine oder Verwendung falscher Werkzeuge

Fehlende Teile
Nicht alle Teile sind in der Montage, beim Schweißen oder bei anderen Arbeitsschritten enthalten

Falsche Teile/Artikel
Verwendung falscher Teile in einem Prozess

Bedienungsfehler
Falsche Durchführung eines Vorgangs oder Verwendung einer falschen Version der Standardarbeitsanweisung

Messfehler
Fehler bei der Messung im Prozess, bei der Maschineneinstellung oder bei den Abmessungen eines vom Lieferanten gelieferten Teils

Die American Society for Quality (ASQ) empfiehlt folgenden Prozess zur Fehlervermeidung bei einem Arbeitsablauf:

Erkennung und Identifizierung von Fehlern

Das TPS definiert drei Methoden (sogenannte Einstellfunktionen) zur Erkennung von Fehlern:

• Kontaktmethode: Erkennt Fehler durch die Prüfung der physikalischen Eigenschaften des Produkts wie Form, Farbe oder Größe
• Festwertmethode (oder Konstante-Zahlen-Methode): Erfordert die Ausführung einer bestimmten Anzahl von Bewegungen und alarmiert den Bediener, wenn diese Anzahl nicht erreicht wurde
• Bewegungsschritt-Methode (oder Sequenzmethode): Stellt fest, ob die Schritte eines Prozesses eingehalten wurden

Diese Verfahren können im Rahmen von Prüfungen an verschiedenen Stellen eines Prozesses durchgeführt werden. Fehler können bei einer Folgeprüfung festgestellt werden, die im nächsten Prozessschritt vom nächsten Mitarbeiter durchgeführt wird; bei einer Selbstprüfung, bei der die Mitarbeiter ihre eigene Arbeit unmittelbar nach der Ausführung überprüfen; sowie bei einer Vorabprüfung, bei der die Bedingungen vor Beginn des jeweiligen Schritts überprüft werden. Vorabprüfungen erfolgen häufig automatisch, und der Prozess kann erst fortgesetzt werden, wenn die Bedingungen erfüllt sind.

Sie können einen Prozess so gestalten, dass er bei Auftreten eines Fehlers ein Signal ausgibt, wobei zwei Arten von Signalen verwendet werden, die als Regelungsfunktionen bezeichnet werden:

• Warnfunktionen sind Glocken, Summer, Leuchten und andere sensorische Signale, die den Mitarbeiter auf den Fehler aufmerksam machen.
• Steuerungsfunktionen verhindern, dass der Prozess fortgesetzt wird, bis der Fehler behoben ist (falls der Fehler bereits aufgetreten ist) oder die Bedingungen korrekt sind (falls es sich um eine Quellenprüfung handelte und der Fehler noch nicht aufgetreten ist).

Während eine Kontrollfunktion den Prozess bei Vorliegen eines Fehlers unterbricht, löst eine Warnfunktion einen Alarm aus, um den Bediener auf den Fehler aufmerksam zu machen.

Da IIoT , Geräteintegrationen und Fertigungssoftware immer leichter zugänglich werden, ist es einfacher denn je, Fertigungsprozesse fehlersicher zu gestalten. Hier sind einige Beispiele für die Umsetzung von Poka-Yoke:

• Verwendung Pick-to-Light -Systeme, um den richtigen Behälter oder das benötigte Teil während eines Prozessschritts zu beleuchten
• Verwenden Sie Lichtschranken, um zu erkennen, ob der Bediener in den richtigen Behälter gegriffen hat, und verhindern Sie, dass der Prozess zum nächsten Schritt übergeht, bis das richtige Teil entnommen wurde
• Verwenden Sie eine digitale Waage, um zu erkennen, ob ein Produkt das vorgeschriebene Gewicht aufweist, und halten Sie den Prozess an, wenn das Gewicht nicht den Anforderungen entspricht
• Integrieren Sie Werkzeuge wie Drehmomentschraubendreher und Messschieber, um Arbeitsschritte exakt nach Spezifikationen auszuführen
• Verlangen Sie, dass Produkte eine Bildverarbeitungsprüfung bestehen, bevor sie die Fertigungslinie weiterlaufen dürfen

Die jüngsten Entwicklungen in der Fertigungstechnik haben eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Fehlervermeidung in den Prozessen Ihres Betriebs eröffnet. Die Einführung von Poka-Yoke in Ihrem Betrieb kann sich unmittelbar positiv auf die Qualität, Effizienz, Produktivität und Sicherheit Ihrer Abläufe auswirken und kontinuierlicher Verbesserungsprozess Jahre hinweg zum kontinuierlicher Verbesserungsprozess Ihres Betriebs beitragen.