Poka Yoke

In der Montage ein Bauteil vergessen?  In der Endprüfung einen Produktfehler übersehen? Dies passiert selbst den besten, aufmerksamsten Mitarbeitern immer mal wieder. Aber wie läßt sich dies vermeiden? Poka Yoke liefert eine Antwort darauf.

Poka Yoke und Lean Development

Poka Yoke ist ein Kernelement der Null-Fehler-Strategie im Lean Management und bezeichnet die verwechslungssichere, “idiotensichere” Konstruktion und Gestaltung von Produkten, Prozessen und Werkzeugen. Lean Development ohne Poka Yoke ist schwer vorstellbar, denn Poka Yoke dient dazu, präventiv, aber auch reaktiv,  jegliche Art von Fehlern z.B. durch Fehlbedienung oder Fertigungs-, Montage- und Messfehler zu vermeiden.

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Poka Yoke Prinzipien

3 grundlegende Konstruktions- und Gestaltungsprinzipien beschreiben im Wesentlichen Poka Yoke:

  • robuste, verwechslungsichere Konstruktion
  • Messung und Kontrollen zur Erkennung von Abweichung
  • Korrektur und Regulierung

robuste, verwechslungsichere Konstruktion

Eine robuste, verwechslungssichere Konstruktion ist der erste Schritt auf dem Weg zum Null-Fehler-Ziel. Funktionsintegration, perfekte Symmetrie oder eindeutige, offensichtliche Asymmetrie sind Beispiele für wichtige Konstruktionsmerkmale bei Poka Yoke. Eine Kombination von visuellen, akustischen und haptischen Merkmalen -gleichzeitig für eine Funktion – sichert oft die korrekte Fertigung, Montage, Bedienung oder Nutzung. Bei wichtigen, z.B. sicherheitsrelevanten Funktionen wird konstruktiv häufig von “UND”-Verknüpfungen Gebrauch gemacht um Fehler oder Fehlbedienungen zu vermeiden.

unmittelbare Rückmeldung und Kontrollen zur Erkennung von Abweichung
Wichtig für das Erreichen des Null-Fehler-Ziels ist, dass Fehler, Fehlmontagen oder Abweichungen so früh wie möglich festgestellt werden.

Dies kann z.B. durch Werkerselbstprüfungen,  durch Plausibilitätsprüfungen, Zwangsführungen, Positionier-, Lage- und Farb-Codierungen, Selbstblockaden der Folgeschritte bei Fehlern, optischer, gewichts- oder IT-unterstützter Ist-Soll-Vergleich verbauter Teile etc. erfolgen.

Selbstverständlich sind inline-Mess- und Prüfsysteme ebenfalls denkbar.

Korrektur und Regulierung
Werden Fehler oder Abweichungen erkannt, ist es wichtig, dass sofort Korrekturmaßnahmen ergriffen werden – und dies auch möglich ist und die Massnahmen schnell Wirkung zeigen. Entsprechend sollten Produkte und Prozesse gestaltet sein.

Zielrichtung ist zum einen, das fehlerhafte Produkt oder Bauteil nicht an den Folgeprozessschritt weiterzugeben – d.h. reparieren oder ausschleusen- und zum zweiten den fehlerhaften Prozess entsprechend zu verbessern bzw. zu stabilisieren. Ist dies nicht sofort möglich, kann dies in manchen Lean-Fabriken dazu führen, dass ganze Fertigungsbereiche gestoppt werden.

Anwendungsfelder für Poka Yoke – typische Fehler / Beispiele

  • Logistik-Fehler – falsches Teil oder falsche Anzahl von Teilen geliefert
  • Fertigungsfehler – Fertigungsschritt nicht oder nicht vorschriftsgemäß durchgeführt
  • Montagefehler: falsches Teil montiert, Teil falsch, verdreht montiert
  • Einrichter-Fehler – Falsches Werkzeug gerüstet, falscher Parametersatz gewählt
  • Bedienerfehler: falschen Prozess gestartet, falsche Parameter ausgewählt, Arbeitsschritt nicht nach Arbeitsanweisung ausgeführt
  • Organisationsfehler – falsche /unvollständige Arbeitsanweisung bereitgestellt, nicht ausreichend qualifizierte Mitarbeiter eingeteilt
  • Messfehler – Messsystem generell nicht tauglich / keine MSA / Messprozess nicht stabil, Handhabungsfehler, nicht überwacht / kalibriert.

Vorteile und Nachteile von Poka Yoke

Der Grundgedanke von Poka Yoke – präventiv und frühzeitig – Produkte und Prozesse abzusichern, liefert handfeste Kostenvorteile, reduziert insbesondere die Qualitätskosten und reduziert die Durchlaufzeit. Im Gegensatz zu DFMA (Design For Manufacturing und Assembly), mit dem Poka Yoke die Zielsetzung gemeinsam hat, bietet Poka Yoke weniger “handfeste” Gestaltungsrichtlinien für den Konstrukteur und Prozessplaner, sondern lebt stärker von Beispielen und dem Erfahrungswissen der Beteiligten.

Poka Yoke – einige Beispiele

  • asymmetrische Stecker ( englische 3-polige Netzstecker, Kaltgeräte-Stecker, TAE, RJ45) vs. totale Symmetrie (USB-C, 220V- Stecker)
  • Und-Verknüpfung Bremse-Starter bzw. Gangwähler-Bremse bei PKW
  • Zwei-Hand-Bedienung von Freigabe-Knöpfen bei Pressen
  • Pick by Light + Plausibilisierung des Lieferscheins über Barcode + Lagerplatz
  • Farb-Codierung zueinander gehöriger Bauteile “gleiche Farbe = Bauteile einer Baugruppe”
  • geometrische Codierung Tankrüssel Diesel – Benzin
  • asymmetrische SIM-Karte mit “Ecke ab”
  • 2-fach Sicherheits-Ident-Prüfung (Banken, Handy-Kauf, doppelte Passwort-Eingabe bei blockierter Copy-Funktion)
  • kombinierte Drehmoment- / Drehwinkel-/ Zeitüberwachung bei Verschraubungen

Beratung zu Poka Yoke, Lean Management und Qualitätsmanagement

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