Poka-yoke (звучит как пока ёкэ) — забавный на слух японский термин, который обозначает один из инструментов бережливого производства. Оказывается, мы сталкиваемся с ним каждый день. Только на русском он звучит как «принцип нулевой ошибки» или «защита от дурака».
На английский poka-yoke дословно переводится как «avoid mistakes», т.е. «избегать ошибок». А на практике используется адаптированный перевод — mistake proofing или error proofing (защита от ошибок).
Poka-yoke — это методы и приспособления, которые помогают избежать ошибок или вовремя выявить их в процессе произодства при управлении проектом.
Устройства защиты от дурака предохраняют не просто от ошибок, а от ошибок, вызванных человеческим фактором:
- невнимательностью
- забывчивостью
- неосторожностью
- незнанием
- усталостью
- и даже саботажем.
Люди ошибаются, а poka-yoke приспособления не дают им допустить ошибку.
Принцип действия poka-yoke характеризуются:
- стопроцентным охватом проверки
- быстрой обратной связью
- низкой стоимостью и простотой.
Устройства poka-yoke работают по принципу pass no defect — не пропустить ни одного дефекта.
История создания методов poka-yoke
Poka-yoke призван устранить ошибки, основанные на человеческом факторе. Защита от ошибок использовалась на предприятиях в том или ином виде задолго до формирования концепции poka-yoke. Формализовали эту систему в Toyota.
Изобретатель методов poka-yoke — японский инженер Сигео Синго (1909-1990), эксперт в области производства и один из создателей производственной системы Toyota. Сигео Синго разработал подход Zero Quality Control (ZQC), или Zero Defects (ноль дефектов).
Zero defects метод основан на убеждении, что возникновению дефектов препятствует такой контроль производственного процесса, при котором дефект не возникнет, даже если машина или человек совершат ошибку.
Акцент контроля качества смещается с проверки готовой продукции на факт брака на предупреждение возникновения брака на каждом этапе производства.
При этом ключевая роль в предупреждении дефектов принадлежит производственному персоналу, который вовлечен в процесс обеспечения качества.
Poka-yoke или метод нулевой ошибки — один из ключевых аспектов ZQC. Система poka-yoke использует сенсоры или другие устройства, которые буквально не дают оператору совершить ошибку.
Они регулируют производственный процесс и предотвращают дефекты одним из двух способов:
- Система контроля — останавливает оборудование, когда возникает нарушение нормы, или блокирует заготовку зажимами, чтобы она не двигалась дальше по конвейеру, пока не будет обработана как требуется. Это более предпочтительная система, поскольку она не зависит от оператора.
- Система предупреждения — посылает оператору сигнал остановить машину или устранить проблему. Зависит от оператора, поэтому человеческий фактор не полностью исключен.
Poka-yoke не ищет виновных в ошибках, цель метода — найти и устранить слабые места в производственной системе, из-за которых ошибка стала возможной.
Уровни устройств poka-yoke
Способы защиты от дурака делятся на три уровня по возрастанию эффективности:
- 1-й уровень — обнаруживает несоответствие деталей или продукции. Система обнаруживает дефектную деталь, но не отбрасывает её.
- 2-й уровень — не допускает несоответствие. Система не дает обработать дефектную деталь на следующей стадии производственного процесса.
- 3-й уровень — конструкционная защита, например, изделие имеет такую конструкцию, что установить или собрать его непредусмотренным образом невозможно.
Принципы защиты от ошибок
Существует шесть принципов или методов защиты от ошибок. Они перечислены в порядке приоритета:
- Устранение: этот метод устраняет возможность ошибки путем редизайна продукта или процесса так, чтобы проблемная операция или деталь вообще больше не требовались.
Пример: упрощение продукта или соединение деталей, чтобы избежать дефектов продукта или сборки. - Замещение: чтобы повысить надежность, нужно заменить непредсказуемый процесс на более надежный.
Пример: Использование роботизации и автоматизации, чтобы предотвратить ошибки ручной сборки. Применение автоматических диспенсеров или аппликаторов для точной дозировки жидких материалов. - Предупреждение: инженеры-конструкторы должны разработать такой продукт или процесс, чтобы вообще невозможно было совершить ошибку.
Пример: Конструктивные особенности деталей, которые допускают только правильную сборку; уникальные разъемы для избежания неправильного подключения кабелей; симметричные детали, которые позволяют избежать неправильной установки. - Облегчение: Использование определенных методов и группирование шагов облегчают выполнение процесса сборки.
Пример: Визуальные элементы управления, которые включают цветовое кодирование, маркировку деталей. Промежуточный ящик, который визуально контролирует, чтобы все детали были собраны. Нанесение характеристик на детали. - Обнаружение: Ошибки обнаруживаются до того, как они перейдут на следующий производственный процесс, чтобы оператор мог быстро исправить проблему.
Пример: Сенсорные датчики в производственном процессе, которые определяют, что детали собраны неправильно. - Смягчение: Старание уменьшить влияние ошибок.
Пример: Предохранители для предотвращения перегрузки цепей в результате коротких замыканий.
Основные методы poka-yoke
Существует три типа методов защиты от ошибок: контактные методы, считывающие методы и методы последовательного движения.
Контактные методы
Определяют, контактирует ли деталь или продукт физически или энергетически с чувствительным элементом. Примером физического контакта может быть концевой переключатель, который прижимается и подает сигнал, когда его подвижные механизмы касаются изделия. Пример энергетического контакта — фотоэлектрические пучки, которые чувствуют, когда что-то не так в проверяемом объекте.
Лучшие контактные методы — это пассивные устройства, такие как направляющие штыри или блоки, которые не дают неправильно разместить заготовки на конвейере.
Считывающие методы
Следует использовать, когда рабочий процесс делится на фиксированное количество операций, или продукт состоит из фиксированного количества деталей. В соответствии с этим методом устройство считывает количество деталей и передает продукт на следующий процесс только, когда достигнуто нужное значение.
Методы последовательного движения
Определяют, выполнена ли операция в заданный период времени. Также могут использоваться, чтобы проверить, выполняются ли операции в правильной последовательности. В этих методах обычно используют сенсоры или устройства с фотоэлектрическими выключателями, подключенные к таймеру.
Типы чувствительных устройств
Существует три типа чувствительных устройств, применяемых для защиты от ошибок:
- сенсоры физического контакта
- сенсоры энергетического контакта
- сенсоры, которые определяют изменения физических условий.
Сенсоры физического контакта
Этот тип устройств работает по принципу физического касания детали или части оборудования. Обычно такое устройство посылает электронный сигнал в момент контакта. Вот некоторые примеры таких устройств:
- Концевые переключатели — подтверждают наличие и положение объектов, которые касаются маленького рычага на переключателе. Самые распространенные и недорогие устройства.
- Сенсорные переключатели — аналогичны концевым выключателям, но активируются легким прикосновением объекта к тонкой «антенне».
- Триметрон — это чувствительные игольчатые датчики, которые посылают сигналы для звукового оповещения или остановки оборудования, когда измерения объекта выходят за пределы допустимого диапазона.
Энергетические сенсорные датчики
В этих устройствах для выявления ошибки служит не физический, а энергетический контакт. Вот некоторые примеры:
- Бесконтактные переключатели — эти устройства используют лучи света для проверки прозрачных объектов, оценки сварных швов и проверки правильности цвета или размера объекта, прохождения объектов на конвейере, поставки и подачи деталей на конвейер.
- Лучевые датчики — похожи на бесконтактные переключатели, но для обнаружения ошибок используют лучи электронов.
Сенсор проверяет наличие крышек на бутылках. Если крышка отсутствует или плохо закручена, бутылка автоматически убирается с конвейера.
К другим типам энергетических сенсорных устройств относятся:
- Волоконные датчики
- Датчики площади
- Датчики положения
- Датчики габаритов
- Датчики вибрации
- Датчики перемещения
- Датчики для обнаружения проходов металла
- Датчики цветовой маркировки
- Датчики контроля двойной подачи
- Датчики положения объекта сварки
Сенсоры, которые определяют изменения физических условий
Этот тип датчиков определяет изменение условий производства, таких как давление, температура или электрический ток. В пример можно привести датчики давления, термостаты, измерительные реле.
7 ключей к внедрению эффективной системы защиты от ошибок
Чтобы эффективно внедрить метод нулевой ошибки, нужно отталкиваться от следующих рекомендаций:
- Сформируйте команду для внедрения poka-yoke и всегда учитывайте мнение людей, которые непосредственно участвуют в производственном процессе. В этом случае успех вероятнее, чем при привлечении внешних технических экспертов.
- Используйте систематизирование потока ценности, чтобы определить, где нужно повысить стабильность процесса. Это позволит сосредоточиться на областях, которые будут влиять на непрерывный поток.
- Используйте систематизирование процесса внутри выбранной области, чтобы четко определить каждый шаг процесса.
- Применяйте простую методологию решения проблем, например, диаграмму причинно-следственных связей, чтобы определить коренные причины проблем внутри процесса. Так вы выявите те шаги процесса, которые требуют внедрения защиты от ошибок.
- Используйте самую простую работающую технологию poka-yoke. Во многих случаях такие простые устройства как направляющие штифты и концевые выключатели будут отлично справляться. Однако в других случаях понадобятся более сложные системы.
- Отдавайте предпочтение контролирующим, а не предупреждающим системам, поскольку контролирующие системы не зависят от оператора.
- Заведите стандартную форму для каждого устройства poka-yoke со следующими полями:
- проблема
- тревожный сигнал
- действия в случае чрезвычайной ситуации
- способ и частота подтверждения правильности работы
- способ проверки качества в случае поломки.
Poka-yoke устройства вокруг нас
Люди допускают ошибки не только на производстве, но и в процессе использования продуктов. Эти ошибки ведут, как минимум, к поломкам, как максимум, к возникновению серьезной опасности. Поэтому производители встраивают защиту от дурака в конструкцию своих изделий.
Poka-yoke в быту
Например, электрочайник отключится сам, когда вода закипит, благодаря датчику пара. Вы не забудете его выключить. Свисток на обычном чайнике для плиты — тоже что-то вроде poka-yoke приспособления.
Стиральная машина не начнет стирать, пока вы плотно не закроете дверцу, а значит, потопа не будет.
Ребенок не попробует лекарство, которое упаковано в баночку со специальной защитой от детей.
Лифт автоматически откроет двери, если наткнется на препятствие при закрытии.
Современный утюг выключится сам, если вы про него забудете.
Poka-yoke в автомобиле
Современные автомобили просто напичканы устройствами защиты от дурака. Правда, они не такие дешевые, как предполагает концепция poka-yoke, но зато спасают жизни.
К ним относятся активные и пассивные системы безопасности, например:
- система экстренного торможения
- система обнаружения пешеходов
- парковочная система
- система кругового обзора
- система аварийного рулевого управления
- система ночного видения
- система распознавания дорожных знаков
- система контроля усталости водителя.
Poka-yoke в программном обеспечении
Классический пример Poka Yoke — элементы интерфейса, которые запрашивают подтверждение на удаление данных, чтобы пользователь случайно не стер нужную информацию. Чтобы вы случайно не удалили изменения в вордовском файле, система предложит вам его сохранить. Google пошел еще дальше и сам сохраняет изменения после ввода каждого символа.
Примерами защиты от дурака могут быть обязательные поля форм и поля с заданным форматом ввода данных.
Книги по теме
Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-Yoke System / Shigeo Shingo
Книга от создателя системы poka-yoke Сигео Синго, впервые опубликованная в 1986 году. В ней автор обосновывает важность применения устройств защиты от ошибок для достижения безупречного качества продукции. Он называет 112 примеров устройств poka-yoke, работающих в цехах. Внедрение этих устройств обошлось меньше $100.
Poka-Yoke: Improving Product Quality by Preventing Defects / Nikkan Kogyo Shimbun
Первая часть книги в простой иллюстрированной форме рассказывает о концепции poka-yoke и ее особенностях. Во второй части автор приводит множество примеров устройств защиты от ошибок, используемых на японских предприятиях.
Вердикт
Система poka-yoke — очередное гениальное изобретение японцев. За 30 лет устройства poka-yoke эволюционировали вместе с производственным оборудованием. Они перестали быть дешевыми, как гласит один из принципов концепции, но стали гораздо эффективнее.
Сейчас это современные сенсоры, датчики, конструктивные особенности линий, которые обнаруживают дефектные детали и заготовки среди тысяч других и сами удаляют их с конвейера.
Само понятие защиты от ошибок стало шире: специальные устройства, конструктивные особенности и просто предупреждения оберегают нас от ошибок в повседневной жизни.
Благодаря poka-yoke у нас определенно меньше проблем.
Рабочая инструкция
Системы защиты от ошибок (Poka Yoke)
1.ЦЕЛЬ
Установить порядок разработки и использования систем защиты от ошибок при выпуске продукции.
2.ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
- Poka-Yoke (яп., произносится «пока-ёкэ»; рус. — защита от ошибок) — один из элементов системы бережливого производства, позволяющий операторам при работе избежать ошибок в результате невнимательности. (установка неправильной детали, пропуск детали, установка детали другой стороной и т.д.).
- НД — нормативный документ.
- ОГТ — отдел главного технолога.
- ООО — отдел обслуживания оборудования.
- ДР — дирекция по развитию.
Ответственность за включение систем защиты от ошибок в техпроцесс сборки изделий несут сотрудники ДР. За функционирование и проверку их работоспособности — ООО. В случае возникновения необходимости применения дополнительных систем защиты от ошибок в ходе массового производства, ответственность за их разработку и внедрение несут сотрудники ОГТ.
3.ОПИСАНИЕ
Системы защиты от ошибок разделяют на:
- сигнализирующие (без остановки производства) — обнаруживающие ошибку и предупреждающие о ней, не разрешая осуществлять передачу дефектного изделия на следующую стадию производства;
- блокирующие (с остановкой производства) — не позволяющие совершить ошибку.
Наличие системы, благодаря которой операцию можно выполнить только одним единственным, правильным способом, в результате чего неправильная сборка исключается, и дефект просто не может возникнуть, — это идеальный пример проведения предупреждающих действий.
Исторически первый случай осознанного применения систем Poka Yoke — это изобретение ткацкого станка, который останавливался при обрыве нити, и таким образом не был способен производить дефектную ткань.
Другие примеры защиты от ошибок:
- При конструировании детали придание ей такой формы, которая позволяет установить ее только в правильном положении. Вариант, — уникальное размещение реперных знаков на разных печатных платах одинаковых габаритов для автоматического их распознавания в станках.
- Установка над контейнерами с деталями фотоэлементов, настроенных таким образом, что если оператор, доставая деталь, не пересек рукой световой луч, то изделие не будет передано на следующую стадию.
- Применение для комплектующих специальных ящиков с ячейками, форма которых совпадает с формой комплектующих. Что позволяет обеспечивать применение правильных деталей при сборке.
- Остановка станков при сбоях с включением звукового и/или светового сигнала для привлечения внимания оператора.
- Печать идентификационных этикеток только при получении положительного результата тестирования.
- Приведение в действие пресса одновременным нажатием двух кнопок, разнесенных друг от друга на расстояние, не позволяющее нажать их одной рукой (предотвращается попадание рук оператора под прессу
Рисунок 1 — пример устройства контактного типа для защиты от ошибок.
Системы защиты от ошибок следует устанавливать в тех местах техпроцесса, в которых невнимательность оператора может повлиять на значение ключевых характеристик процесса или собираемого продукта.
Места установки и использования выявляются при проведении FMEA — анализа причин и последствий потенциальных отказов, который проводится при проектировании любого нового технологического процесса или при его модернизации.
Проанализировав существующие процессы и оборудование с целью определить те их элементы, которые имеют решающее значение для критических характеристик. Также можно определить необходимость и места использования инструментов Poka-Yoke.
Для наиболее эффективного применения систем защиты от ошибок следует вовлекать операторов, выполняющих изучаемые операции. В рабочие группы по проведению FMEA, а также по выявлению и устранению ошибок и дефектов и реализации идеи встроенного качества (не бери — не делай – не передавай).
Работа начинается с выявления характера реальных или предполагаемых дефектов. Затем определяются их причины (с помощью метода «5 почему») и выявляются параметры, изменяемые одновременно с действием этой причины. После аналитической стадии переходят к стадии творческой, придумывая, как исключить саму возможность появления дефекта. Или хотя бы предупредить о возможном его появлении. В результате появляется идея системы Poka-Yoke.
Места установки систем защиты от ошибок помечаются в карте потока процесса специальным значком «PY»
B планах управления следует предусматривать регулярную проверку работоспособности установленных систем защиты от ошибок (обязательно — при каждом запуске процесса сборки изделий).
5.ССЫЛКИ
- СТП «Технологическая подготовка производства и управление технологической документацией»
- СТП «План управления»
- СТП «Порядок подачи, оценки и реализации кайдзен-предложений»
- CTП «FMEA»
- РИ «Определение ключевых характеристик продуктов и процессов»
- Ф «Карта потока процесса»
- Ф «5 почему»
Рабочая инструкция
Системы защиты от ошибок (Poka Yoke)
1.ЦЕЛЬ
Установить порядок разработки и использования систем защиты от ошибок при выпуске продукции.
2.ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
- Poka-Yoke (яп., произносится «пока-ёкэ»; рус. — защита от ошибок) — один из элементов системы бережливого производства, позволяющий операторам при работе избежать ошибок в результате невнимательности. (установка неправильной детали, пропуск детали, установка детали другой стороной и т.д.).
- НД — нормативный документ.
- ОГТ — отдел главного технолога.
- ООО — отдел обслуживания оборудования.
- ДР — дирекция по развитию.
Ответственность за включение систем защиты от ошибок в техпроцесс сборки изделий несут сотрудники ДР. За функционирование и проверку их работоспособности — ООО. В случае возникновения необходимости применения дополнительных систем защиты от ошибок в ходе массового производства, ответственность за их разработку и внедрение несут сотрудники ОГТ.
3.ОПИСАНИЕ
Системы защиты от ошибок разделяют на:
- сигнализирующие (без остановки производства) — обнаруживающие ошибку и предупреждающие о ней, не разрешая осуществлять передачу дефектного изделия на следующую стадию производства;
- блокирующие (с остановкой производства) — не позволяющие совершить ошибку.
Наличие системы, благодаря которой операцию можно выполнить только одним единственным, правильным способом, в результате чего неправильная сборка исключается, и дефект просто не может возникнуть, — это идеальный пример проведения предупреждающих действий.
Исторически первый случай осознанного применения систем Poka Yoke — это изобретение ткацкого станка, который останавливался при обрыве нити, и таким образом не был способен производить дефектную ткань.
Другие примеры защиты от ошибок:
- При конструировании детали придание ей такой формы, которая позволяет установить ее только в правильном положении. Вариант, — уникальное размещение реперных знаков на разных печатных платах одинаковых габаритов для автоматического их распознавания в станках.
- Установка над контейнерами с деталями фотоэлементов, настроенных таким образом, что если оператор, доставая деталь, не пересек рукой световой луч, то изделие не будет передано на следующую стадию.
- Применение для комплектующих специальных ящиков с ячейками, форма которых совпадает с формой комплектующих. Что позволяет обеспечивать применение правильных деталей при сборке.
- Остановка станков при сбоях с включением звукового и/или светового сигнала для привлечения внимания оператора.
- Печать идентификационных этикеток только при получении положительного результата тестирования.
- Приведение в действие пресса одновременным нажатием двух кнопок, разнесенных друг от друга на расстояние, не позволяющее нажать их одной рукой (предотвращается попадание рук оператора под прессу
Рисунок 1 — пример устройства контактного типа для защиты от ошибок.
Системы защиты от ошибок следует устанавливать в тех местах техпроцесса, в которых невнимательность оператора может повлиять на значение ключевых характеристик процесса или собираемого продукта.
Места установки и использования выявляются при проведении FMEA — анализа причин и последствий потенциальных отказов, который проводится при проектировании любого нового технологического процесса или при его модернизации.
Проанализировав существующие процессы и оборудование с целью определить те их элементы, которые имеют решающее значение для критических характеристик. Также можно определить необходимость и места использования инструментов Poka-Yoke.
Для наиболее эффективного применения систем защиты от ошибок следует вовлекать операторов, выполняющих изучаемые операции. В рабочие группы по проведению FMEA, а также по выявлению и устранению ошибок и дефектов и реализации идеи встроенного качества (не бери — не делай – не передавай).
Работа начинается с выявления характера реальных или предполагаемых дефектов. Затем определяются их причины (с помощью метода «5 почему») и выявляются параметры, изменяемые одновременно с действием этой причины. После аналитической стадии переходят к стадии творческой, придумывая, как исключить саму возможность появления дефекта. Или хотя бы предупредить о возможном его появлении. В результате появляется идея системы Poka-Yoke.
Места установки систем защиты от ошибок помечаются в карте потока процесса специальным значком «PY»
B планах управления следует предусматривать регулярную проверку работоспособности установленных систем защиты от ошибок (обязательно — при каждом запуске процесса сборки изделий).
5.ССЫЛКИ
- СТП «Технологическая подготовка производства и управление технологической документацией»
- СТП «План управления»
- СТП «Порядок подачи, оценки и реализации кайдзен-предложений»
- CTП «FMEA»
- РИ «Определение ключевых характеристик продуктов и процессов»
- Ф «Карта потока процесса»
- Ф «5 почему»
Poka-yoke (звучит как пока ёкэ) — забавный на слух японский термин, который обозначает один из инструментов бережливого производства. Оказывается, мы сталкиваемся с ним каждый день. Только на русском он звучит как «принцип нулевой ошибки» или «защита от дурака».
На английский poka-yoke дословно переводится как «avoid mistakes», т.е. «избегать ошибок». А на практике используется адаптированный перевод — mistake proofing или error proofing (защита от ошибок).
Poka-yoke — это методы и приспособления, которые помогают избежать ошибок или вовремя выявить их в процессе произодства при управлении проектом.
Устройства защиты от дурака предохраняют не просто от ошибок, а от ошибок, вызванных человеческим фактором:
- невнимательностью
- забывчивостью
- неосторожностью
- незнанием
- усталостью
- и даже саботажем.
Люди ошибаются, а poka-yoke приспособления не дают им допустить ошибку.
Принцип действия poka-yoke характеризуются:
- стопроцентным охватом проверки
- быстрой обратной связью
- низкой стоимостью и простотой.
Устройства poka-yoke работают по принципу pass no defect — не пропустить ни одного дефекта.
История создания методов poka-yoke
Poka-yoke призван устранить ошибки, основанные на человеческом факторе. Защита от ошибок использовалась на предприятиях в том или ином виде задолго до формирования концепции poka-yoke. Формализовали эту систему в Toyota.
Изобретатель методов poka-yoke — японский инженер Сигео Синго (1909-1990), эксперт в области производства и один из создателей производственной системы Toyota. Сигео Синго разработал подход Zero Quality Control (ZQC), или Zero Defects (ноль дефектов).
Zero defects метод основан на убеждении, что возникновению дефектов препятствует такой контроль производственного процесса, при котором дефект не возникнет, даже если машина или человек совершат ошибку.
Акцент контроля качества смещается с проверки готовой продукции на факт брака на предупреждение возникновения брака на каждом этапе производства.
При этом ключевая роль в предупреждении дефектов принадлежит производственному персоналу, который вовлечен в процесс обеспечения качества.
Poka-yoke или метод нулевой ошибки — один из ключевых аспектов ZQC. Система poka-yoke использует сенсоры или другие устройства, которые буквально не дают оператору совершить ошибку.
Они регулируют производственный процесс и предотвращают дефекты одним из двух способов:
- Система контроля — останавливает оборудование, когда возникает нарушение нормы, или блокирует заготовку зажимами, чтобы она не двигалась дальше по конвейеру, пока не будет обработана как требуется. Это более предпочтительная система, поскольку она не зависит от оператора.
- Система предупреждения — посылает оператору сигнал остановить машину или устранить проблему. Зависит от оператора, поэтому человеческий фактор не полностью исключен.
Poka-yoke не ищет виновных в ошибках, цель метода — найти и устранить слабые места в производственной системе, из-за которых ошибка стала возможной.
Уровни устройств poka-yoke
Способы защиты от дурака делятся на три уровня по возрастанию эффективности:
- 1-й уровень — обнаруживает несоответствие деталей или продукции. Система обнаруживает дефектную деталь, но не отбрасывает её.
- 2-й уровень — не допускает несоответствие. Система не дает обработать дефектную деталь на следующей стадии производственного процесса.
- 3-й уровень — конструкционная защита, например, изделие имеет такую конструкцию, что установить или собрать его непредусмотренным образом невозможно.
Принципы защиты от ошибок
Существует шесть принципов или методов защиты от ошибок. Они перечислены в порядке приоритета:
- Устранение: этот метод устраняет возможность ошибки путем редизайна продукта или процесса так, чтобы проблемная операция или деталь вообще больше не требовались.
Пример: упрощение продукта или соединение деталей, чтобы избежать дефектов продукта или сборки. - Замещение: чтобы повысить надежность, нужно заменить непредсказуемый процесс на более надежный.
Пример: Использование роботизации и автоматизации, чтобы предотвратить ошибки ручной сборки. Применение автоматических диспенсеров или аппликаторов для точной дозировки жидких материалов. - Предупреждение: инженеры-конструкторы должны разработать такой продукт или процесс, чтобы вообще невозможно было совершить ошибку.
Пример: Конструктивные особенности деталей, которые допускают только правильную сборку; уникальные разъемы для избежания неправильного подключения кабелей; симметричные детали, которые позволяют избежать неправильной установки. - Облегчение: Использование определенных методов и группирование шагов облегчают выполнение процесса сборки.
Пример: Визуальные элементы управления, которые включают цветовое кодирование, маркировку деталей. Промежуточный ящик, который визуально контролирует, чтобы все детали были собраны. Нанесение характеристик на детали. - Обнаружение: Ошибки обнаруживаются до того, как они перейдут на следующий производственный процесс, чтобы оператор мог быстро исправить проблему.
Пример: Сенсорные датчики в производственном процессе, которые определяют, что детали собраны неправильно. - Смягчение: Старание уменьшить влияние ошибок.
Пример: Предохранители для предотвращения перегрузки цепей в результате коротких замыканий.
Основные методы poka-yoke
Существует три типа методов защиты от ошибок: контактные методы, считывающие методы и методы последовательного движения.
Контактные методы
Определяют, контактирует ли деталь или продукт физически или энергетически с чувствительным элементом. Примером физического контакта может быть концевой переключатель, который прижимается и подает сигнал, когда его подвижные механизмы касаются изделия. Пример энергетического контакта — фотоэлектрические пучки, которые чувствуют, когда что-то не так в проверяемом объекте.
Лучшие контактные методы — это пассивные устройства, такие как направляющие штыри или блоки, которые не дают неправильно разместить заготовки на конвейере.
Считывающие методы
Следует использовать, когда рабочий процесс делится на фиксированное количество операций, или продукт состоит из фиксированного количества деталей. В соответствии с этим методом устройство считывает количество деталей и передает продукт на следующий процесс только, когда достигнуто нужное значение.
Методы последовательного движения
Определяют, выполнена ли операция в заданный период времени. Также могут использоваться, чтобы проверить, выполняются ли операции в правильной последовательности. В этих методах обычно используют сенсоры или устройства с фотоэлектрическими выключателями, подключенные к таймеру.
Типы чувствительных устройств
Существует три типа чувствительных устройств, применяемых для защиты от ошибок:
- сенсоры физического контакта
- сенсоры энергетического контакта
- сенсоры, которые определяют изменения физических условий.
Сенсоры физического контакта
Этот тип устройств работает по принципу физического касания детали или части оборудования. Обычно такое устройство посылает электронный сигнал в момент контакта. Вот некоторые примеры таких устройств:
- Концевые переключатели — подтверждают наличие и положение объектов, которые касаются маленького рычага на переключателе. Самые распространенные и недорогие устройства.
- Сенсорные переключатели — аналогичны концевым выключателям, но активируются легким прикосновением объекта к тонкой «антенне».
- Триметрон — это чувствительные игольчатые датчики, которые посылают сигналы для звукового оповещения или остановки оборудования, когда измерения объекта выходят за пределы допустимого диапазона.
Энергетические сенсорные датчики
В этих устройствах для выявления ошибки служит не физический, а энергетический контакт. Вот некоторые примеры:
- Бесконтактные переключатели — эти устройства используют лучи света для проверки прозрачных объектов, оценки сварных швов и проверки правильности цвета или размера объекта, прохождения объектов на конвейере, поставки и подачи деталей на конвейер.
- Лучевые датчики — похожи на бесконтактные переключатели, но для обнаружения ошибок используют лучи электронов.
Сенсор проверяет наличие крышек на бутылках. Если крышка отсутствует или плохо закручена, бутылка автоматически убирается с конвейера.
К другим типам энергетических сенсорных устройств относятся:
- Волоконные датчики
- Датчики площади
- Датчики положения
- Датчики габаритов
- Датчики вибрации
- Датчики перемещения
- Датчики для обнаружения проходов металла
- Датчики цветовой маркировки
- Датчики контроля двойной подачи
- Датчики положения объекта сварки
Сенсоры, которые определяют изменения физических условий
Этот тип датчиков определяет изменение условий производства, таких как давление, температура или электрический ток. В пример можно привести датчики давления, термостаты, измерительные реле.
7 ключей к внедрению эффективной системы защиты от ошибок
Чтобы эффективно внедрить метод нулевой ошибки, нужно отталкиваться от следующих рекомендаций:
- Сформируйте команду для внедрения poka-yoke и всегда учитывайте мнение людей, которые непосредственно участвуют в производственном процессе. В этом случае успех вероятнее, чем при привлечении внешних технических экспертов.
- Используйте систематизирование потока ценности, чтобы определить, где нужно повысить стабильность процесса. Это позволит сосредоточиться на областях, которые будут влиять на непрерывный поток.
- Используйте систематизирование процесса внутри выбранной области, чтобы четко определить каждый шаг процесса.
- Применяйте простую методологию решения проблем, например, диаграмму причинно-следственных связей, чтобы определить коренные причины проблем внутри процесса. Так вы выявите те шаги процесса, которые требуют внедрения защиты от ошибок.
- Используйте самую простую работающую технологию poka-yoke. Во многих случаях такие простые устройства как направляющие штифты и концевые выключатели будут отлично справляться. Однако в других случаях понадобятся более сложные системы.
- Отдавайте предпочтение контролирующим, а не предупреждающим системам, поскольку контролирующие системы не зависят от оператора.
- Заведите стандартную форму для каждого устройства poka-yoke со следующими полями:
- проблема
- тревожный сигнал
- действия в случае чрезвычайной ситуации
- способ и частота подтверждения правильности работы
- способ проверки качества в случае поломки.
Poka-yoke устройства вокруг нас
Люди допускают ошибки не только на производстве, но и в процессе использования продуктов. Эти ошибки ведут, как минимум, к поломкам, как максимум, к возникновению серьезной опасности. Поэтому производители встраивают защиту от дурака в конструкцию своих изделий.
Poka-yoke в быту
Например, электрочайник отключится сам, когда вода закипит, благодаря датчику пара. Вы не забудете его выключить. Свисток на обычном чайнике для плиты — тоже что-то вроде poka-yoke приспособления.
Стиральная машина не начнет стирать, пока вы плотно не закроете дверцу, а значит, потопа не будет.
Ребенок не попробует лекарство, которое упаковано в баночку со специальной защитой от детей.
Лифт автоматически откроет двери, если наткнется на препятствие при закрытии.
Современный утюг выключится сам, если вы про него забудете.
Poka-yoke в автомобиле
Современные автомобили просто напичканы устройствами защиты от дурака. Правда, они не такие дешевые, как предполагает концепция poka-yoke, но зато спасают жизни.
К ним относятся активные и пассивные системы безопасности, например:
- система экстренного торможения
- система обнаружения пешеходов
- парковочная система
- система кругового обзора
- система аварийного рулевого управления
- система ночного видения
- система распознавания дорожных знаков
- система контроля усталости водителя.
Poka-yoke в программном обеспечении
Классический пример Poka Yoke — элементы интерфейса, которые запрашивают подтверждение на удаление данных, чтобы пользователь случайно не стер нужную информацию. Чтобы вы случайно не удалили изменения в вордовском файле, система предложит вам его сохранить. Google пошел еще дальше и сам сохраняет изменения после ввода каждого символа.
Примерами защиты от дурака могут быть обязательные поля форм и поля с заданным форматом ввода данных.
Книги по теме
Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-Yoke System / Shigeo Shingo
Книга от создателя системы poka-yoke Сигео Синго, впервые опубликованная в 1986 году. В ней автор обосновывает важность применения устройств защиты от ошибок для достижения безупречного качества продукции. Он называет 112 примеров устройств poka-yoke, работающих в цехах. Внедрение этих устройств обошлось меньше $100.
Poka-Yoke: Improving Product Quality by Preventing Defects / Nikkan Kogyo Shimbun
Первая часть книги в простой иллюстрированной форме рассказывает о концепции poka-yoke и ее особенностях. Во второй части автор приводит множество примеров устройств защиты от ошибок, используемых на японских предприятиях.
Вердикт
Система poka-yoke — очередное гениальное изобретение японцев. За 30 лет устройства poka-yoke эволюционировали вместе с производственным оборудованием. Они перестали быть дешевыми, как гласит один из принципов концепции, но стали гораздо эффективнее.
Сейчас это современные сенсоры, датчики, конструктивные особенности линий, которые обнаруживают дефектные детали и заготовки среди тысяч других и сами удаляют их с конвейера.
Само понятие защиты от ошибок стало шире: специальные устройства, конструктивные особенности и просто предупреждения оберегают нас от ошибок в повседневной жизни.
Благодаря poka-yoke у нас определенно меньше проблем.
Post Views:
3 932
Что означает “ПОКА-ЁКЭ”?
Термин “пока-ёкэ” переводится как “предупреждение ошибок” или “предупреждение отклонений”. Цель инструмента “пока-ёкэ” — предотвратить появление дефектов благодаря своевременному обнаружению, исправлению и устранению ошибок в первоисточнике проблем. Сам термин был придуман в 1960 — х годах японским инженером Сигэо Синго, одним из создателей производственной системы Тойота. Сам Сигэо Синго называл метод пока-ёкэ методом “защиты от дурака”.
Инструмент “пока-ёкэ” позволяет улучшить производственные процессы с точки зрения качества. С помощью этого инструмента ошибки можно предотвратить, либо выявить их сразу после возникновения. Это позволяет не попадать дефектам на последующие производственные процессы. Более того, незамедлительное решение проблем позволяет значительно сократить время, по сравнению с тем, если бы пришлось искать причины дефекта или ошибки, обнаруженные на последнем этапе производственного цикла.
Почему возникают ошибки?
Работники совершают ошибки не потому, что не соблюдают стандарты или правила выполнения процедур и работ. Людям просто свойственно ошибаться. Ошибки свидетельствуют о несостоятельности систем и методов, применяемых в работе. А возникновение ошибок случается потому, что данный метод позволяет их допускать. В бережливом производстве такой подход позволяет возложить ответственность за ошибки не на людей, а систему. Работники, избавленные от обвинений, могут сосредоточить свои силы на разработке методов, исключающих возникновение ошибок.
При разработке эффективного метода предупреждения ошибок, нужно сосредоточиться на следующих вопросах:
- Как и почему совершается ошибка?
- Какие обстоятельства ведут к появлению ошибки?
- Носит ли ошибка случайный характер или появляется систематически?
- Как много людей совершают эту ошибку: все или трудности испытывает только один человек?
Если ошибку совершает один человек, то необходимо пересмотреть стандарты работы и убедиться, что никакие этапы не пропущены или не доработаны. Если ошибка допускается массово, то здесь уже необходимо задуматься об отсутствии необходимых сведений или нечетких инструкциях. Самое трудное — найти первопричину ошибок и подойти творчески к ее решению. Ошибки исключить полностью невозможно. Однако, можно встроить методы и средства обнаружения дефектов, чтобы ошибки или дефекты не оказались у потребителя.
Как внедрить пока-ёкэ в производственный процесс?
Пока-ёкэ можно внедрить в любой производственный процесс, где возникают ошибки.
- Необходимо определить место или зону, где могут возникать человеческие ошибки.
- Определить источник каждой возможной ошибки.
- Подумать, каким образом можно избежать возникновение каждой возможной ошибки. Рассмотреть возможность устранения действий или шагов, которые могут стать причиной ошибки.
- Если невозможно избежать возникновение ошибки, придумайте, каким тогда образом можно обнаружить возникающий дефект.
- Протестировать выбранные методы устранения ошибок и внедрить их в работу.
Преимущества от внедрения пока-ёкэ
- Сокращение времени на обучение работников. Поскольку работникам не придется заниматься этими вопросами, то и обучение не потребует дополнительных усилий.
- Инструмент пока-ёкэ способствуют развитию самообучающейся организации, поскольку, как уже говорилось выше, люди будут тратить ресурсы на поиск и решение проблем.
- Способствует улучшению безопасности на рабочем месте, так как включает в себя предотвращение ошибок, несущих риск или угрозу несчастных случаев на рабочем месте, особенно на производстве.
- Рост производительности, который будет плавно расти за счет того, что ошибки предусмотрены, а дефекты вовремя обнаружены и устранены.
Примеры защиты от ошибок пока-ёкэ в повседневной жизни:
- Средства безопасности автомобилей. Например, звуковой сигнал, если не пристегнут ремень безопасности или не закрыта дверь. В современных автомобилях даже встроен звуковой сигнал, если водитель покидает полосу движения
- Системы защиты в бытовой технике. Стиральная машина и микроволновая печь не запустятся, пока дверца не будет закрыта
- Датчики на дверях лифта, которые не позволяют закрыться дверям. если есть препятствие.
- Автоматические выключатели в домашней электросети предотвращают возникновение перегрузок.
Примеры использования пока-ёкэ на производстве:
- Сенсорные датчики, которые определяют когда открыта крышка оборудования. Если во время работы крышку поднять, то оборудование автоматически остановится.
- Использование антистатических средств защиты в радиоэлектронной промышленности для защиты от статического электричества, которое может повредить продукцию.
- Защитные коврики рядом с опасными участками оборудования, которые останавливают оборудование, если на них кто-то наступит.
- В пищевой промышленности используется только синие перчатки, так как при случайном их попадании в продукцию, синий цвет легче всего обнаружить.
Семь видов потерь на производстве и инструменты для устранения потерь
Система 5S и визуальный контроль в бережливом производстве
Концепция Канбан и система вытягивания на производстве
14 принципов менеджмента Тойота
Что такое поток единичных изделий и его отличие от массового производства
Разработка и внедрение карты потока создания ценности
Кайдзен — инструмент непрерывного улучшения. Как внедрить кайдзен?
Стандартизация процессов и процедур
Генти генбуцу — концепция личного участия
Принцип Дзидока: остановка процесса ради встраивания качества
Андон и визуальный контроль на производстве
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Основные методы и инструменты Бережливого производства
К основным методам Бережливого производства относятся:
- стандартизация работы;
- организация рабочего пространства (5S);
- картирование потока создания ценности (VSM);
- визуализация;
- быстрая переналадка (SMED);
- защита от непреднамеренных ошибок (Poka-Yoke);
- канбан;
- всеобщее обслуживание оборудования (TPM).
Далее следует их краткое описание на основе указанного выше ГОСТ Р.
Стандартизация работы
| Наименование метода | Стандартизация работы | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | Стандартизация, стандартизированная работа, стандартная операционная процедура (СОП) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Используемые инструменты | Хронометраж, нормирование | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Визуализация, организация рабочего пространства (5S), картирование потока создания ценности (VSM), канбан, быстрая переналадка (SMED), защита от непреднамеренных ошибок (Poka-Yoke) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Назначение метода | Достижение наилучшего, воспроизводимого способа выполнения работы, обеспечивающего должный уровень безопасности, качества и производительности | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Краткое описание | Стандартизация работы – точное описание каждого действия, порядка и правил осуществления производственной деятельности, включая определение времени выполнения действий, последовательности операций и необходимого уровня запасов | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пользователи метода | Все работники организации | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
| Возможности | Воспроизводимый результат осуществления деятельности. Быстрый поиск и обнаружение отклонений от выполнения стандартов. Оперативность и наглядность в обучении работников |
||||||||||||||||||||||||||||||||
| Риски | Разработка избыточного количества документов на рабочих местах. Сложность внесения изменений в стандарты при необходимости их улучшения |
Более детальное описание метода см. в стандарте ГОСТ Р 56908–2016 «Бережливое производство. Стандартизация работы».
Организация рабочего пространства (5S)
| Наименование метода | Организация рабочего пространства (5S) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | Система «Упорядочение», Практика 5S, Метод 5С, Концепция 6S, Концепция 4S | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Используемые инструменты | «Красные ярлыки», оконтуривание, ячеечное размещение предметов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Визуализация, стандартизация работы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Назначение метода | Создание условий для эффективного выполнения операций, экономии времени, повышения производительности и безопасности труда; создание и поддержание порядка и чистоты на каждом рабочем месте | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Краткое описание | Совокупность шагов по организации и подержанию порядка на рабочих местах, начиная от поиска источников беспорядка до внедрения системы постоянного совершенствования рабочего пространства: 1) сортировка, 2) самоорганизация, 3) систематическая уборка, 4) стандартизация, 5) совершенствование | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пользователи метода | Все работники организации | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Возможности | Улучшение условий труда (чистота, эргономика и экономичность каждого рабочего места) и безопасности. Проявление инициативы и творческого потенциала работников при организации рабочего пространства. Сокращение времени на поиск необходимых предметов (инструмента, материалов, комплектующих, документации). Повышение степени вовлеченности работников в процессы улучшения рабочего пространства |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Риски | Возвращение к первоначальному состоянию рабочего пространства, если метод не реализуется постоянно |
Более детальное описание метода см. в стандарте ГОСТ Р 56906–2016 «Бережливое производство. Организация рабочего пространства (5S)».
Картирование потока создания ценности (VSM)
| Наименование метода | Картирование потока создания ценности | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | Карта потока создания ценности (VSM), карта потока процесса | ||||||||||||||||||
| Используемые инструменты | Хронометраж | ||||||||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Стандартизация работы, организация рабочего пространства (5S), визуализация, быстрая переналадка (SMED), канбан | ||||||||||||||||||
| Назначение метода | Наглядное представление потока создания ценности, его характеристик с целью поиска и сокращения потерь и улучшение потока с точки зрения сокращения всех видов потерь и удовлетворения требований потребителя | ||||||||||||||||||
| Краткое описание | Картирование потока создания ценности – метод, направленный на создание визуального образа информационных и материальных потоков, необходимых для выполнения заказа потребителя. Различают два вида карты: карта текущего состояния и карта будущего состояния | ||||||||||||||||||
| Пользователи метода | Все работники организации | ||||||||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||||||||
| Возможности | Представление потока создания ценности и его характеристик на одной карте. Визуализация потерь и их источников. Проведение всестороннего анализа потока создания ценности |
||||||||||||||||||
| Риски | Сложность в организации сбора достоверных данных о состоянии потока создания ценности |
Визуализация
| Наименование метода | Визуализация | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | Визуальный менеджмент | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Используемые инструменты | Отчет формата A3, андон, маркировка, оконтуривание | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Организация рабочего пространства (5S) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Назначение метода | Отображение информации в режиме реального времени для ее передачи работникам и принятия правильных управленческих решений | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Краткое описание | Расположение всех инструментов, деталей, производственных стадий и информации о результативности работы производственной системы таким образом, чтобы они были четко видимы и чтобы каждый участник производственного процесса моментально мог оценить состояние системы | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Пользователи метода | Все работники организации | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
| Возможности | Наглядное восприятие и возможность анализа текущего состояния производственных процессов. Снижение травматизма на производстве. Принятие обоснованных и оперативных решений. Быстрое реагирование на проблемы |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Риски | Избыточность, недостаточность, недостоверность информации для принятия решений |
Более детальное описание метода см. в стандарте ГОСТ Р 56907–2016 «Бережливое производство. Визуализация».
Быстрая переналадка (SMED)
| Наименование метода | Быстрая переналадка (SMED) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | – | ||||||||||||
| Используемые инструменты | Хронометраж | ||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Визуализация, стандартизация работы, организация рабочего пространства (5S), всеобщее обслуживание оборудования (TPM) | ||||||||||||
| Назначение метода | Сокращение времени, необходимого для наладки, настройки оборудования с производства одного вида изделия на производство изделия другого вида | ||||||||||||
| Краткое описание | Метод направлен на сокращение времени переналадки оборудования за счет преобразования внутренних действий по переналадке во внешние. Внутренние действия – действия, которые совершаются при неработающем оборудовании. Внешние действия – действия, которые выполняются во время работы оборудования |
||||||||||||
| Пользователи метода | Работники производственных, технических и ремонтных подразделений | ||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||
| Возможности | Расширение номенклатуры выпускаемой продукции на одном и том же оборудовании. Возможность быстрого реагирования на изменения спроса |
||||||||||||
| Риски | Необходимость приобретения дорогостоящих механизмов, снижающих время переналадки Необходимость привлечения высококвалифицированных инженерно-технических работников для внесения конструктивных изменений в инструмент, оснастку, оборудование для быстрой переналадки |
Защита от непреднамеренных ошибок (Poka-Yoke)
| Наименование метода | Защита от непреднамеренных ошибок (Poka-Yoke) | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | – | ||||||||||||||||
| Используемые инструменты | Андон, дзидока, диаграмма Исикавы, Пять «почему», мозговой штурм | ||||||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Визуализация | ||||||||||||||||
| Назначение метода | Предупреждение появления непреднамеренных ошибок и их оперативное устранение | ||||||||||||||||
| Краткое описание |
|
||||||||||||||||
| Пользователи метода | Работники производственных, конструкторско-технологических подразделений | ||||||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||||||
| Возможности | Встраивание качества в производственный процесс. Предупреждение ошибок при выполнении операций |
||||||||||||||||
| Риски | Задержки во время осуществления производственных операций |
Канбан
| Наименование метода | Канбан | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | – | ||||||||||||||||
| Используемые инструменты | Карточки канбан, тарный канбан, электронный канбан | ||||||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Стандартизация работы, визуализация | ||||||||||||||||
| Назначение метода | Производство требуемого внутренним и внешним потребителем объема продукции точно во время на основе принципа вытягивания | ||||||||||||||||
| Краткое описание | Канбан – информационная система, которая регулирует процессы снабжения материалами, производства и транспортирования продукции в нужном количестве и в нужное время на каждой производственной операции | ||||||||||||||||
| Пользователи метода | Работники службы производственного диспетчирования, логистических и производственных подразделений | ||||||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||||||
| Возможности | Снижение уровня запасов материалов в процессе производства. Повышение ответственности и вовлеченности работников. Исключение перепроизводства продукции |
||||||||||||||||
| Риски | Срыв поставок при отказах оборудования. Сложность применения при частых колебаниях спроса. Срыв поставок при потере карточек канбан |
Всеобщее обслуживание оборудования (TPM)
| Наименование метода | Всеобщее обслуживание оборудования (TPM) | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Похожие названия | – | ||||||||||||||||
| Используемые инструменты | Диаграмма Исикавы, «5 Почему» | ||||||||||||||||
| Применяемые совместно методы | Организация рабочего пространства (5S), визуализация, стандартизация работы, быстрая переналадка (SMED) | ||||||||||||||||
| Назначение метода | Планирование и реализация мероприятий по предупреждению и устранению потерь, связанных с оборудованием | ||||||||||||||||
| Краткое описание | Всеобщее обслуживание оборудования – система обслуживания оборудования, направленная на повышение эффективности его использования за счет предупреждения и устранения потерь на протяжении всего жизненного цикла оборудования. Всеобщее обслуживание оборудования предполагает вовлечение всех работников в деятельность по предупреждению и устранению потерь, связанных с оборудованием | ||||||||||||||||
| Пользователи метода | Работники производственных, технических и ремонтных подразделений | ||||||||||||||||
| Этапы применения |
|
||||||||||||||||
| Возможности | Снижение затрат на обслуживание оборудования. Повышение производительности оборудования. Улучшение взаимодействия между работниками производственных, обслуживающих и ремонтных подразделений. Снижение времени реагирования на возникающие проблемы. Сокращение времени простоя оборудования |
||||||||||||||||
| Риски | Большие затраты на реализацию предупреждающих действий. Возможность возникновения технических ошибок вследствие неподготовленности производственных работников |
Если вы считаете, что при публикации настоящего материала нарушены ваши авторские права, напишите нам.
If you believe that the publication of this material infringes your copyright, please let us know.
Энциклопедия
22 мая 2017
0 комментариев
Poka-yoke (Принцип нулевой ошибки, англ. Zero defects) – предотвращение ошибок, метод, благодаря которому работу можно сделать только одним правильным способом и дефект просто не может появиться. Принцип нулевой ошибки означает: допускается минимум ошибок или всего одна. При инициировании программ нулевой ошибки отношение к дефектам следующее: промахи из-за забывчивости, случайной перестановки, перепутывания, неправильного считывания, ложной интерпретации, заблуждений, незнания или невнимательности возможны и неизбежны. Однако они должны рассматриваться сотрудниками как нормальное явление. Их следует вскрывать и нельзя замалчивать. Необходимо искать не виновников дефекта, а его причину.
Причины дефектов отыскиваются путем разделения следующих понятий: причина – промах и заблуждение – сотрудник – действие – дефект, возникший в продукте. Таким образом, определяется механизм предотвращения ошибок. Его основные моменты:
создание предпосылок для бездефектной работы,
внедрение методов бездефектной работы,
систематическое устранение возникших ошибок,
принятие мер предосторожности и внедрение простых технических систем, позволяющих сотрудникам предотвратить совершение промаха (poka-случайная, непреднамеренная ошибка; yoka- избежание, сокращение количества ошибок).
Применение метода Poka Yoke
При определение ошибок в области входного контроля– в таком случае дефект выявится до того, как будут совершены те или иные операции.
При контроле завершенного процесса.
При проверке в ходе выполнения процесса самим работником.
При передаче изделия на последующие процессы.
Для предотвращения ошибок необходимо отнести проверку качества в структуру выполняемых процессов в качестве их рабочего этапа. Метод Poka-yoke, применяемый вместе с другими инструментами бережливого производства, служит гарантией того, что изделие бездефектно, а процесс его производства протекает без сбоев (см. схему 1).
Схема 1. Принцип действия Poka-yoke
Производственный Пример: при сверлении на вертикально-сверлильном станке со стойкой обрабатываемое изделие часто закреплялось в зеркально перевернутом виде. Результат – неправильное положение сверления, которое было обнаружено только при монтаже. Причина дефекта: Ошибка при закреплении изделия.
Вопрос: Как можно предотвратить этот дефект? Типичная ошибка, которую можно устранить, используя:
устройства;
позиционирование на сверлильной стойке;
обучение персонала;
оптический контроль.
Дефекта больше не будет!
Сегодня для предотвращения ошибочных действий применяются жесткие и мягкие мероприятия. К жестким относятся: геометрически замкнутые формы, точные размеры, одинаковый материал, проверка процесса с отключением и др. Часто применяются более мягкие мероприятия, как например, использование окрашивания разными цветами, различных конфигураций или в последовательностей в выполнении монтажа, свечение, сигналы, указания.
Производственные Примеры:
Схема 2. Poka-yoke во вспомогательных материалах на японском предприятии.
Схема 3. Poka-yokeв процессе установки детали на немецком предприятии.
Больше практических примеров можно найти в Альманахе «Управление производством».
Выдвинутый доктором Схинго производственный принцип нулевой ошибки базируется на 3 компонентах:
Анализ причины: Проверка и нахождение возможных ошибочных действий происходит не только после завершения процесса. Распознанные ошибочные действия могут предотвращаться так еще в ходе их возникновения, прежде чем их результатом станет изготовление брака. Вследствие этого возможнополное предотвращение дефектов.
100%-й контроль: с помощью простых и эффективных устройств ошибочные действия обнаруживаются еще в текущей стадии процесса. Благодаря простоте и экономичности устройств возможно не только выборочная проверка, но и каждая отдельной детаи.
Немедленные меры по исправлению: возможно очень короткое время реакции от обнаруживания ошибки до введения необходимого корректирующего мероприятия.
Термин по теме: Дзидока (Jidoka)
Статья по теме: Poka Yoké в промышенном комплексе РЕНО
Poka-yoke (Принцип нулевой ошибки, англ. Zero defects) – предотвращение ошибок, метод, благодаря которому работу можно сделать только одним правильным способом и дефект просто не может появиться. Принцип нулевой ошибки означает: допускается минимум ошибок или всего одна. При инициировании программ нулевой ошибки отношение к дефектам следующее: промахи из-за забывчивости, случайной перестановки, перепутывания, неправильного считывания, ложной интерпретации, заблуждений, незнания или невнимательности возможны и неизбежны. Однако они должны рассматриваться сотрудниками как нормальное явление. Их следует вскрывать и нельзя замалчивать. Необходимо искать не виновников дефекта, а его причину.
Причины дефектов отыскиваются путем разделения следующих понятий: причина – промах и заблуждение – сотрудник – действие – дефект, возникший в продукте. Таким образом, определяется механизм предотвращения ошибок. Его основные моменты:
- создание предпосылок для бездефектной работы,
- внедрение методов бездефектной работы,
- систематическое устранение возникших ошибок,
- принятие мер предосторожности и внедрение простых технических систем, позволяющих сотрудникам предотвратить совершение промаха (poka-случайная, непреднамеренная ошибка; yoka- избежание, сокращение количества ошибок).
Применение метода Poka Yoke
- При определение ошибок в области входного контроля– в таком случае дефект выявится до того, как будут совершены те или иные операции.
- При контроле завершенного процесса.
- При проверке в ходе выполнения процесса самим работником.
- При передаче изделия на последующие процессы.
Для предотвращения ошибок необходимо отнести проверку качества в структуру выполняемых процессов в качестве их рабочего этапа. Метод Poka-yoke, применяемый вместе с другими инструментами бережливого производства, служит гарантией того, что изделие бездефектно, а процесс его производства протекает без сбоев (см. схему 1).
Схема 1. Принцип действия Poka-yoke
Производственный Пример: при сверлении на вертикально-сверлильном станке со стойкой обрабатываемое изделие часто закреплялось в зеркально перевернутом виде. Результат – неправильное положение сверления, которое было обнаружено только при монтаже. Причина дефекта: Ошибка при закреплении изделия.
Вопрос: Как можно предотвратить этот дефект? Типичная ошибка, которую можно устранить, используя:
- устройства;
- позиционирование на сверлильной стойке;
- обучение персонала;
- оптический контроль.
Дефекта больше не будет!
Сегодня для предотвращения ошибочных действий применяются жесткие и мягкие мероприятия. К жестким относятся: геометрически замкнутые формы, точные размеры, одинаковый материал, проверка процесса с отключением и др. Часто применяются более мягкие мероприятия, как например, использование окрашивания разными цветами, различных конфигураций или в последовательностей в выполнении монтажа, свечение, сигналы, указания.
Производственные Примеры:
Схема 2. Poka-yoke во вспомогательных материалах на японском предприятии.
Схема 3. Poka-yokeв процессе установки детали на немецком предприятии.
Больше практических примеров можно найти в Альманахе «Управление производством».
Выдвинутый доктором Схинго производственный принцип нулевой ошибки базируется на 3 компонентах:
- Анализ причины: Проверка и нахождение возможных ошибочных действий происходит не только после завершения процесса. Распознанные ошибочные действия могут предотвращаться так еще в ходе их возникновения, прежде чем их результатом станет изготовление брака. Вследствие этого возможнополное предотвращение дефектов.
- 100%-й контроль: с помощью простых и эффективных устройств ошибочные действия обнаруживаются еще в текущей стадии процесса. Благодаря простоте и экономичности устройств возможно не только выборочная проверка, но и каждая отдельной детаи.
- Немедленные меры по исправлению: возможно очень короткое время реакции от обнаруживания ошибки до введения необходимого корректирующего мероприятия.
Термин по теме: Дзидока (Jidoka)
Статья по теме: Poka Yoké в промышенном комплексе РЕНО
Другие названия метода: «Пока-ёкэ», «Предотвращение невидимой ошибки».
Автор метода: Сигэо Синго (Япония), 1961.
Назначение метода
Различные приемы защиты от ошибок следует применять как при входном контроле, так и в ходе всего процесса изготовления продукции.
Цель метода
Повышение потребительной стоимости продукции путем предотвращения ошибок на действующем производстве.
Суть метода
Защита от ошибок лежит в основе бездефектного производства.
Концепция предупреждения нежелательных событий, вызванных ошибками человека, проста. Если не допускать их возникновения на действующем производстве, то качество будет высоким, а доработки — небольшими. Это приводит к растущей удовлетворенности потребителя и одновременно к снижению издержек производства.
План действий
- Сформировать команду из специалистов: представителей руководства, службы качества, технической службы и производства.
- Выявить проблемы, требующие решения, и причины их существования.
- Разработать меры по совершенствованию производства и предотвращению возможности возникновения о шибок, руководствуясь правилами применения метода пока-ёкэ.
- Устранить потенциальные ошибки, используя в процессе производства усовершенствованные приспособления, приборы и оборудование.
Особенности метода
Современная версия защиты от ошибок, известная под названием пока-ёкэ (poka-yoke1), появилась в Японии, чтобы повышать качество продукции, предотвращая ошибки на действующем производстве. Ранее японскими специалистами применялся термин бака-ёкэ (baka-yoke). Дословный перевод термина «бака-ёкэ» — «защита от глупости», иными словами, — это защитное устройство, благодаря которому дефекты просто не образуются. Следует отметить, что основные положения этой концепции широко применялись компанией Ford еще в 1908 г.
Известно множество способов и приемов предупреждения ошибок, начиная с простых переделок и изменений, вносимых в оборудование и процессы изготовления продукции, и заканчивая серьезной модернизацией конструкции изделий. Например, написание инструкций для исполнителей, к которым они смогут обращаться в будущем; предупредительные надписи и предупреждающие сигналы; повторение подчиненными полученных заданий для обеспечения их правильного понимания и т. д.
Пример использования простого приема защиты от ошибок
В цехе, несмотря на всю статистику, маркировку и контроль, постоянно повторяются две одинаковые ошибки: деталь А при монтаже блока часто оказывается в окошке 2, и наоборот, деталь В оказывается в окошке 1.
Простой прием защиты от ошибок — пока-ёкэ — позволяет найти решение, делающее невозможной любую ошибку. Конфигурации окошка 1 и монтажного элемента А так изменены, что замена при монтаже даже теоретически невозможна.
Правила применения приемов защиты от ошибок
- Как можно ближе подойти к источнику проблемы, туда, где проблема действительно возникла и где она снова может появиться.
- Ввести сразу все необходимые виды контроля и меры предотвращения повторного появления проблемы.
- При разработке и конструировании использовать сложные методы и техники устранения проблемы, а в производстве применять простые и быстрые решения.
- Улучшения в производстве проводить быстро, без сложных анализов и таким образом, чтобы все люди были включены в решение общих проблем и устранение несоответствий.
Дополнительная информация:
- Большинство устройств по защите от ошибок являются простыми и недорогими.
- Программа по улучшению только тогда может быть успешной, когда все сотрудники — от операторов до старших менеджеров — пройдут обучение методам защиты от ошибок и будут напрямую участвовать в их внедрении.
- Применение командного подхода к внедрению способов защиты от ошибок позволяет учитывать интересы, как производственных подразделений, так и потребителя.
Достоинства метода
Последовательное применение различных способов и приемов предупреждения ошибок позволяет значительно сократить их число, что способствует снижению затрат и повышению удовлетворенности потребителей.
Недостатки метода
Встречающееся сопротивление при принудительном внедрении в действующее производство устройств по защите от ошибок часто с водит на нет усилия по улучшению процесса .
Ожидаемый результат
Высокая потребительная стоимость продукции.
Пять основных методов защиты от ошибок, позволяющих добиться высокого качества с первого раза на вашем производственном предприятии
Наиболее распространенной человеческой ошибкой на производстве является несоблюдение инструкций по различным причинам. Пропуск этапов работы, использование неправильных инструментов и неправильных деталей – вот примеры того, почему защита от ошибок является критически важной для современных процессов сборки. В связи с возрастающей сложностью и частотой появления новых продуктов высокое качество с первого раза стало критически важным ключевым показателем производительности (KPI). Производители традиционно сводили человеческие ошибки к минимуму, массово производя одинаковую продукцию. По мере увеличения сложности эффективность производственных моделей на основе принципов бережливого производства и управления программным обеспечением (SPC) снизилась. К этим методам защиты от ошибок добавились новые, такие как печатные бумажные инструкции и методы, основанные на жестких аппаратных датчиках, исполнительных механизмах и других устройствах, обеспечивающих защиту от человеческих ошибок. Современные «умные» заводы делают акцент на использовании новых технологий «Индустрии 4.0», таких как программная защита производственных помещений от ошибок, для обеспечения высокого качества с первого раза.
Узнайте о пяти основных методах защиты от ошибок и о том, каккомпания «Атлас Копко» может помочь вам благодаря решениям по защите от ошибок для реализации стратегии исключения дефектов сборки:
Наглядные пошаговые инструкции помогают оператору быстро выполнить сборку
Совет 1: Наглядные инструкции, основанные на навыках оператора и уровня готовности продуктаИнтерактивные инструкции по сборке и руководство оператора связаны с каждым этапом работы и обеспечивают постоянную обратную связь с оператором на основе его квалификации. Например, менеджеры могут отображать более мелкие этапы хода работ для оператора, работающего на линии всего одну неделю, а не только критические контрольные точки, как в случае с опытным сотрудником. Тот же принцип применяется к новому продукту или процессу на линии в сравнении с уже существующим, хорошо известным процессом. Ключевое слово здесь – «интерактивность», которая обеспечивает личное участие оператора и проверку ошибок на каждом важном этапе процесса сборки. Эти проверки предотвращают возникновение ошибки или обнаруживают ошибку в течение нескольких секунд после ее возникновения. Этот метод значительно сокращает общее время простоя.
Предотвращение установки неправильной детали
Совет 2: Проверка деталей во избежание доработок при производствеАвтоматическая проверка деталей с помощью штрих-кода, RFID или систем технического зрения сводит к минимуму необходимость ремонтных работ и отзыв продукции. Растущее количество вариантов моделей и сложность продукции часто приводят к человеческим ошибкам, например к установке похожих, но неправильных деталей. Например, электронные блоки управления (ЭБУ) выглядят одинаково снаружи, но оснащены разным программным обеспечением внутри. Защита процесса сборки от ошибок путем автоматической проверки отсканированной детали на соответствие определенному номеру детали или проверки в реальном времени по спецификации материалов может привести к существенной экономии на затратах на доработку, ремонт и уменьшению количества отзывов продукции.
Блокировка инструмента позволяет исключить выбор оператором неправильного инструмента
Совет 3: Блокировка инструмента для предотвращения отзывов продукцииПравильный инструмент и программа затяжки для конкретного варианта продукта на рабочей станции выбираются динамически. Изделия с винтами и креплениями, затянутыми с помощью неправильного инструмента или программы, очень часто становятся причиной отзыва, что ставит под удар репутацию производителя. Защита производственной линии от ошибок за счет автоматизации выбора инструмента и программы в зависимости от изделия на рабочей станции поможет защитить репутацию бренда и предотвратить отзывы продукции.
Идентификация оператора для предотвращения доступа неавторизованных или необученных операторов к выполнению работы
Совет 4: Проверка идентификации и сертификации оператора для улучшения контроляУправление доступом оператора и проверка его уровня сертификации перед допуском к выполнению конкретных задач по сборке являются обязательным условием надлежащего контроля и соответствия требованиям. С работой операторов в условиях все более динамичного производства связаны ключевые сложности, с которыми сталкиваются производители. Обеспечение контроля над действиями оператора – это первый шаг к защите от ошибок за счет личного участия и, в конечном итоге, сокращения времени простоя.
Централизованный сбор данных, управление хранением и обработкой; простое отображение через веб-интерфейс
Совет 5: Сбор данных для выявления тенденций и оптимизации производстваЗапись данных на уровне затяжки болтов является важным компонентом анализа данных, обеспечения соответствия требованиям, отслеживания, документирования деталей и других целей. Большинство производителей записывают данные для обеспечения соответствия нормативным требованиям, но реальная ценность данных заключается в том, что они используются для оптимизации, анализа тенденций и прогнозирования в области защиты от ошибок. Как на репутации бренда отразится ситуация, при которой каждый потребитель будет получать сертификат с точными данными сборки для серийного номера продукта, который он приобрел, подтверждающими, что продукт изготовлен в соответствии со спецификациями?
Изобретение относится к устройству предотвращения ошибок при декодировании множества информационных пакетов, содержащему передатчик, включающий в себя буфер пакетов для формирования информационных пакетов первоначальной информации с использованием блока совместимого со скоростью передачи проколотого сверточного кода, а также приемник, включающий буфер, связанный с каналом передачи и предназначенный для хранения полученных информационных пакетов, полученных от передатчика, и декодер, предназначенный для декодирование одного или более информационных пакетов, сохраненных в буфере, причем в ответ на формирование ошибки при декодировании одного или более информационных пакетов декодер декодирует комбинацию информационных пакетов, в которых сформирована ошибка, и переданную первоначальную информацию получают из любого информационного пакета или из комбинации информационных пакетов, сохраненных в буфере, и в ответ на формирование ошибки при декодировании комбинации информационных пакетов буфер пересылает сообщение автоматической повторной передачи запроса и номера пакета по каналу передачи в передатчик, который передает другие информационные пакеты из множества информационных пакетов. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в улучшении восстановления данных и повышении пропускной способности канала в системах передачи. 6 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству предотвращении ошибок для мультимедийной системы, к устройству, обеспечивающему улучшенное восстановление данных и повышение пропускной способности канала в системах передач, где имеют место случайные ошибки и ошибки пакетов, с использованием совместимого со скоростью передачи проколотого сверточного кода (ССППСК) и автоматической повторной передачи по запросу(АППЗ).
В известных мультимедийных терминалах, которые передают и принимают произвольные пакеты данных (видео, аудио, данные или комбинации любой из этих средств передачи), передатчик передает информационные пакеты, например I, 0, и другие пакеты. Для каждого информационного пакета передатчик формирует потоки битов объемом N, которые являются различными представлениями этих информационных пакетов. Например, передатчик может формировать пакет А (В, С или D) для данного информационного пакета I. Тип 1 и тип 2 различаются тем, что они используют различные способы повторной передачи. Передаваемые пакеты формируются с использованием сверточного кода или ССППСК.
На фиг.1 представлена блок-схема, показывающая общую ситуацию при передаче и приеме данных с использованием АППЗ. Основная концепция АПП3 типа 1 описана ниже со ссылкой на фиг.1. Когда передатчик передает пакет А, имеющий длину N, декодер 120 пакета в приемнике начинает декодирование принятого пакета А 110. Если в это время в пакете А будет обнаружена ошибка, и дальнейшее декодирование невозможно, например кодирование канала не используется или используется кодирование канала, имеющее ошибку в одном или более битах, и возникает количество ошибок большее, чем может обнаружить и исправить кодер канала, то приемник запрашивает передатчик о передаче того же самого пакета А снова. В этом случае передача повторяется до тех пор, пока декодер 120 не получит свободный от ошибок пакет А, или до получения некоторого конкретного числа итераций, чтобы выполнить передачу и прием следующего пакета. Процедура АППЗ типа 1 весьма эффективна в каналах, имеющих ошибки в пакетах. Используются также АППЗ типа 2, в частности три вида АППЗ типа 2: основной тип, класс А и класс В, в каждом из которых используется заданная информация I, (3, К,…), выданная ССППСК.
На фиг.2 представлена концептуальная схема, показывающая функционирование основного типа, а стрелками показана комбинация. Здесь данная информация обозначена знаком I, передатчик формирует пакеты А и В, используя ССППСК, со скоростью 1/2 и передает только пакет А. Декодер в приемнике пытается декодировать пакет А. Если декодирование успешно, декодер затем пытается декодировать первый пакет из двух для получения следующей информации J. В противном случае приемник запрашивает передатчик о передаче пакета В. Таким образом, декодер пытается декодировать комбинацию пакетов А и В. Если эта операция выполнена успешно, декодер пытается декодировать первый пакет из двух для получения следующей информации О. В противном случае приемник запрашивает передатчик о передаче пакета А снова и все вышеописанные процессы повторяются. Основной тип имеет то преимущество, что он не слишком сложен в реализации.
На фиг.3 представлена концептуальная схема, иллюстрирующая старении с пакетом класса А («Лин-Ю»), где знак* обозначает автономное декодирование, а стрелки представляют комбинацию. Принцип операций в этой схеме подобен принципу для основного типа, за исключением метода комбинирования пакетов А и В, когда попытка декодирования обоих пакетов безуспешна. Иными словами, декодер пытается декодировать комбинацию пакетов А и В, и, если эта попытка терпит неудачу, приемник запрашивает передатчик о повторной передаче пакета А снова. Далее, если декодер успешно декодирует только пакет А, то обрабатывается следующая информация 0, а если попытка завершилась неудачей, приемник объединяет ранее сохраненный пакет В с только что полученным пакетом А (т.е. в принципе, чередует оба пакета) при попытке декодирования. Этот способ более эффективен для канала, содержащего случайные ошибки, чем для канала с ошибками пакетов.
Класс В значительно более сложен, чем основной тип и класс А. Основная концепция класса В базируется на классе А. Прежде всего, операция класса А («Лин-Ю») выполняется путем формирования пакетов А и В с информацией I с использованием ССППСК со скоростью 1/2. Как упомянуто выше, тип 1 АППЗ в общем случае эффективен в канале, содержащем ошибки в пакетах. Однако при использовании АППЗ типа 1 повторная передача в канале, содержащем случайные ошибки, будет более частой, что значительно снижает пропускную способность канала. Даже если АППЗ типа 2 обеспечивает хорошие рабочие характеристики для канала, содержащего случайные ошибки, повторная передача по каналу, содержащему ошибки в пакетах, будет более частой, следовательно, пропускная способность канала может быть снижена.
Ближайшим аналогом заявленного технического решения является система передачи данных с автоматическим повтором передачи по запросу (АППЗ), в которой передаваемая информация поступает в кодер, кодируется кодом, обнаруживающим ошибки, передается в канал связи и одновременно запоминается в буферном накопителе. В приемнике противоположной станции принимаемая последовательность поступает в декодер и декодируется в нем. Если при этом ошибок не обнаруживается, то информационные разряды, накопленные в буферном регистре декодера, поступают к потребителю информации. Если обнаружена ошибка, то вырабатывается сигнал “ошибка”, который воздействует на датчик комбинации “запрос”, изгорая посылается на противоположную станцию, где накопленная информация в буферном накопителе передается в канал связи (см. B.C.Гуров и др. Передача дискретной информации и телеграфия. Учебник для институтов связи. Изд-е 2-е, доп., перераб. М: Связь, 1974, с. 393-402).
Задачей настоящего изобретения является создание устройства, обеспечивающего поддержание на определенном уровне пропускной способности канала, содержащего случайные ошибки, и канала, содержащего ошибки пакетов, при функционировании согласно типу 1 в канале, содержащем ошибки пакетов, и при функционировании согласно основному типу или классу А типа 2 в канале, содержащем случайные ошибки.
Указанный технический результат достигается в устройстве для предотвращения возникновения ошибок при декодировании множества пакетов, которое в соответствии с изобретением содержит буфер, связанный с каналом передачи и предназначенный для сохранения пакетов, полученных от передатчика, блок декодера, предназначенный для декодирования одного или более пакетов, сохраненных в буфере, при этом в ответ на генерацию ошибки после декодирования комбинации пакетов, блок декодера декодирует вторую комбинацию пакетов, сохраненных в буфере, причем вторая комбинация пакетов отличается от первой комбинации пакетов, при этом в ответ на генерацию ошибки декодирования блоком декодера, буфер пересылает к передатчику сигнал, приводящий к тому, что передатчик передает другое множество пакетов.
Вышеуказанный технический результат достигается также в устройстве для предотвращения возникновения ошибок при декодировании множества пакетов, которое в соответствии с изобретением содержит буфер, связанный с каналом передачи и предназначенный для сохранения пакетов, принятых от передатчика, средство декодера, предназначенное для декодирования одного или более пакетов, сохраненных в буфере, при этом, в ответ на генерацию ошибки после декодирования комбинации пакетов, средство декодера декодирует вторую комбинацию пакетов, сохраненных в буфере, причем вторая комбинация пакетов отличается от первой комбинации пакетов, при ответ на генерацию ошибки декодирования средством декодера, буфер пересылает к передатчику сигнал, приводящий к тому, что передатчик передает другое множество пакетов.
В заявленном устройстве реализован способ предотвращения ошибок при декодировании множества пакетов заданной информации, включающий следующие этапы: (а) декодирование одного из множества пакетов, (b) декодирование другого пакета, если при декодировании на этапе (а) возникает ошибка, (с) декодирование комбинации пакетов с ошибкой декодирования, когда ошибка происходит на этапе (b), или третьего пакета и (d) — повторение этапа (с) до тех пор, пока ошибка декодирования больше не возникает.
Изобретение поясняется ниже на примере предпочтительного варианта осуществления изобретения со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг.1 — блок-схема, иллюстрирующая общую ситуацию при передаче и приеме данных при использовании способа АППЗ;
фиг.2 — концептуальная схема, иллюстрирующая принцип действия для основного типа;
фиг.3 — концептуальная схема, иллюстрирующая принцип действия для класса А;
фиг.4 — блок-схема устройства предотвращения ошибок в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.5 — концептуальная схема, иллюстрирующая обработку принятых пакетов А, В, С и D в декодере приемника, показанного на фиг.4;
фиг.6 — блок-схема процедуры обработки полученного пакета в декодере в соответствии с настоящим изобретением.
В настоящем изобретении используется АППЗ гибридного типа, которая объединяет способы типа 1 и типа 2. Показанное на фиг.4 устройство предотвращения ошибки содержит передатчик, включающий в себя буфер пакетов 430 для формирования пакетов А, В, С и D с использованием блока ССППСК 420 со скоростью передачи 1/4 для данного информационного пакета; блок инверсного ССППСК 440 и приемник, снабженный буфером 450 для хранения полученного пакета и для посылки сообщения АППЗ и номера пакета в передатчик по каналу передачи. На фиг.4 логика ССППСК установлена на уровне 1/4. Блок, составленный из четырех произвольных полиномов, соответствующий локально инвертируемой характеристике, одновременно формирует пакеты А, В, С и D, обработанные согласно ССППСК. Кроме того, передатчик осуществляет максимум четыре повторные передачи. Здесь локальная инверсия в блоке ССППСК означает то, что первоначальная информация I может быть получена с любым из пакетов А и В и с комбинацией пакетов А и В.
Фиг.5 — концептуальное представление процедуры обработки принятых пакетов А, В, С и D в декодере приемника, показанного на фиг.4, где знак * означает автономное декодирование, а скобка означает комбинацию пакетов (как правило, операция чередования).
На фиг.6 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру обработки принятых пакетов в декодере согласно настоящему изобретению.
Как показано на фиг.6, передатчик формирует пакеты А, В, С и D, используя блок ССППСК 420 на этапе 612. Первый пакет поступает в приемник на этапе 614. Декодер пытается декодировать пакет на этапе 616. Если пакет декодирован на этапе 616, результаты декодирования хранятся в буфере 450 (этап 642), и схема приступает к обработке другой информации (например, информации d) (этап 644); в противном случае передатчику посылается сигнал запроса АППЗ на передачу пакета В (этап 618). На этапе 620 декодер пытается декодировать только пакет В. Если эта попытка завершается успехом, результаты декодирования сохраняются в буфере 450 на этапе 642, и схема приступает к обработке следующей информации (например, информации J) на этапе 644. Если при декодировании имеет место сбой, на этапе 622 декодер пытается декодировать комбинацию пакетов А и В, которая обозначена как *АВ на фиг.5. В то же время, если комбинация пакетов А и В, показанная на фиг.5, декодирована, результаты декодирования хранятся в буфере, 450 (этап 642), и схема приступает к обработке другой информации (например, информации J) (этап 644). Если комбинация пакетов А и В не декодирована, передатчик получает запрос на передачу пакета С путем передачи сигнала АППЗ на этапе 624. После этого на этапе 626 декодер делает попытку декодирования только пакета С. Если эта операция проходит успешно, результаты декодирования сохраняются в буфере 450 на этапе 642, и схема переходит к обработке другой информации (например, информации J) на этапе 644.
В противном случае декодер пытается на этапе 628 декодировать комбинацию пакетов В и С, которая обозначена как *ВС на фиг.5. Если комбинация пакетов В и С успешно декодирована, результаты декодирования хранятся в буфере 450 (этап 642), и схема приступает к обработке другой информации (например, информации 3) (этап 644). Если эта комбинация не декодирована, комбинация пакетов В и С объединяется с пакетом А, как показано на фиг.5 обозначением *АВС, и на этапе 630 предпринимается попытка ее декодирования. Если комбинация пакетов А, В и С декодирована, результаты декодирования хранятся в буфере 450 (этап 642), и схема приступает к обработке другой информации (например, информации 0) (этап 644). В противном случае передатчик получает запрос на передачу пакета D путем передачи сигнала АППЗ на этапе 632. Затем декодер делает попытку декодирования только пакета D на этапе 634. В случае успеха результаты декодирования хранятся в буфере 450 (этап 642), и схема приступает к обработке другой информации (например, информации 0) (этап 644). В противном случае на этапе 636 декодер делает попытку декодировать комбинацию пакетов С и D, которая обозначена как *CD на фиг.5. Если комбинация пакетов С и D декодирована, приемник хранит результаты декодирования в буфере 450 (этап 642) и приступает к обработке другой информации (например, информации 3) (этап 644).
В противном случае приемник объединяет пакеты С и D с пакетом В, как показано знаком *BCD на фиг.5, и пытается декодировать эту комбинацию на этапе 638. При этом, если комбинация пакетов В, С и D декодирована успешно, результаты декодирования хранятся в буфере 450 (этап 642) и схема приступает к обработке другой информации (например, информации J) (этап 644). В противном случае приемник объединяет пакеты В, С и D с пакетом А, как показано обозначением *ABCD на фиг.5, и предпринимает попытку декодирования этой комбинации на этапе 640. Если комбинация пакетов А, В, С и D декодирована, результаты декодирования хранятся в буфере 450 (этап 642), и схема приступает к обработке другой информации (например, информации J) (этап 644). В противном случае процесс возвращается к этапу 614, и все операции повторяются до тех пор, пока не будут устранены все ошибки. При этом приемник хранит результаты декодирования в буфере 450 на этапе 642 и обрабатывает следующую информацию (например, информацию J, К,…) на этапе 644.
Как описано выше, настоящее изобретение имеет характеристики обоих типов АППЗ, как типа 1, так и типа 2, поэтому может быть обеспечена постоянная пропускная способность канала, содержащего ошибки пакетов; канала, содержащего случайные ошибки; и канала, где оба типа ошибок присутствуют одновременно. В канале, содержащем ошибки пакетов, эффективность устройства по настоящему изобретению практически та же или лучше, чем при реализации способа типа 1, и намного лучше, чем эффективность реализации способа типа 2. Что касается канала, содержащего случайные ошибки, то устройство, соответствующее настоящему изобретению, реализуется подобно способу типа 2 и дает практически те же результаты, что и при реализации способа типа 2, но намного лучше, чем при реализации способа типа 1.
Формула изобретения
Устройство для предотвращения возникновения ошибок при декодировании множества информационных пакетов, содержащее передатчик, включающий в себя буфер пакетов для формирования информационных пакетов первоначальной информации с использованием блока совместимого со скоростью передачи проколотого сверточного кода (ССППСК), а также приемник, включающий буфер, связанный с каналом передачи и предназначенный для хранения полученных информационных пакетов, полученных от передатчика, и декодер, предназначенный для декодирования одного или более информационных пакетов, сохраненных в буфере, причем в ответ на формирование ошибки при декодировании одного или более информационных пакетов декодер декодирует комбинацию информационных пакетов, в которых сформирована ошибка, и переданную первоначальную информацию получают из любого информационного пакета или из комбинации информационных пакетов, сохраненных в буфере, и в ответ на формирование ошибки при декодировании комбинации информационных пакетов буфер пересылает сообщение автоматической повторной передачи запроса и номера пакета в передатчик по каналу передачи, и передатчик передает другие информационные пакеты из множества информационных пакетов.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6