防错技术的实施思路及其案例分析

航空标准化与质量 总第237期
防错技术的实施思路及其案例分析
王佐开1 王学良2
（1.中航工业技术基础研究院，北京 100712； 2.中航工业综合技术研究所，北京 100028）
[摘要] 介绍了防错法、防错技术和防错装置等名词的涵义，系统阐述了防错技术的 核心思想及其实施原则，为实施防错技术提供正确的思路，并通过理论与实践相结合的 方式，分析一些典型的防错案例，加深对防错思想和防错原则的理解、消化。
图2 切割原材料
2.4 容易性 容易性是指通过合并、削减等方法对作业流程
进行简化，使作业变得更容易、更合适、更独特， 流程越简单，出现操作差错的概率越低。例如，利 用视觉控制按钮（包括颜色标码、零件标示等）确 保装配的正确进行；流程单上所记录工序顺序，依 数字编号顺序排列下去，防止工序颠倒。 2.5 去除异常性
替代性是对硬件设施进行更新和改进，如利用 自动化设备，使过程不过多依赖于操作者，从而降 低了由于人为因素造成的差错，大大降低失误率。 例如，利用自动控制或机器人技术防止手工组装的 差错。
2.3 预防性 预防性思想主要体现在合理设计产品（或流
程），确保产品（或零件）加工时不出差错。例如 （图2）：用一个简化的自动切割机来切割原材料工 件，原材料通过重力供给，撞到接触夹具后而被切 割。在没有利用防错警告灯前，越来越多的原材 料被切割后，供料载荷越来越轻，轻到无法精确定 位，导致切割缺陷。在利用防错警告灯后，通过安 装在夹具里的接近开关来控制装置，因此，只有 当接近开关显示原材料精确定位后，才能操作切割 炬，如果原材料定位不合适，闪光就会提示操作者。
图1 安装螺丝钉
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图3 检出错装品
《航空标准化与质量》2010年第3期 • 质量与适航
航空标准化与质量 总第237期
2.6 缓解影响性 缓解影响性是从减少由于差错所造成损失的
角度出发，即发生差错后，通过各种方法来减少差 错发生后所造成的损害，虽然不能完全排除损害的 发生，但是可以降低其损害的程度。例如，用金属 滚筒层压两个用热胶粘结的表面（图4），胶液经 常粘在金属滚筒上，使粘合的表面出现压痕造成 次品，为了清洗胶液每20分钟~30分钟就要停机一 次；改善粘结方式后，增加一个加湿滚筒来浸湿金 属滚筒，防止胶粘合到金属滚筒上，显著减少了表 面压痕，大幅度提高了生产效率。
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Aeronautic Standardization & Quality No.237
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现，因此，从设计阶段就考虑防错，不要等到缺陷 出现之后再考虑防错技术和安装防错装置；制造过 程是产品质量的直接形成过程，建立一个能够稳定 地生产合格产品的防错系统，抓好每个环节上的质 量保证和预防工作，即用防错装置把影响产品质量 的因素都控制起来，防止差错的“蔓延”和缺陷的 产生，从而实现不制造缺陷、不传递缺陷、不接受 缺陷的目的。对于复杂的产品，如飞机整机、飞机 零部件的设计和开发是一个复杂的过程，如何从一 开始就控制产品的质量，是实施防错技术所要追求 的目标，这就需要借助防错技术的预防性原则。预 防性原则表现为以下两种形式。 3.2.1 针对性原则
在引射泵安装时，一端与压力源管路连接， 另一端吸油管路连接，出油口与输油管连接，由于 疏忽，如果安装错误将导致飞机油箱内的余油无法 消耗，减少了可用燃油。我们重新设计燃油引射泵 （图5），将引射泵的三个接口设计为三种规格， 防止接错。实施防错设计后，燃油引射泵安装未发 生错装情况。
点评：利用了排除性的设计思想，消除加工过 程中工件的错装、混装。 4.2 案例二
去除异常性是指防错技术融合了检测性能，在 操作中自动揭示出差错或缺陷，当上一工序出现缺 陷或差错，在下一工序中，能将之检出，以减少或 剔除其危害性。例如（图3），在零件装配后，传 送带在绕轴板下传输产品，当装配正确时，产品能 正常通过绕轴板；当装配错误时，产品将碰撞到绕 轴板，通过传感器及时反馈饶轴板的变化，去除错 装品。
防错成本一般包括防错工具、装置的制作费 用，人员培训投入，耗费的操作工时等等，实施防 错需要考虑精益性原则，设计的防错装置、防错工 具和防错系统等应该是简单而廉价的，如果太过复 杂或昂贵，那么这些装置就不具有成本效益，失去 降低成本的意义了，实际上，一些简单、低成本和 多层次的应用反而能够提高防错系统的效果。 3.1.2 便利性原则
便利性原则体现在设计防错装置时应能帮助操 作者，充分考虑在发现缺陷或差错后排除缺陷或差 错的便利性，消除操作者的体力或脑力负担为设计 原则。人为差错是不可避免的，加工设备也不总是
能够达到技术要求，当差错发生后，防错装置不仅 要“报警”，而且要通过报警并清除提示出错的位 置，在不增加作业量和人工检测的情况下比较容易 的排除缺陷，减少操作者恢复设备或工具运行的时 间，以尽可能少的成本和简单的装置，帮助操作者 减少或防止人为差错的“蔓延”，避免产品缺陷。 3.1.3 简单化原则
● 不需要操作者很高的注意力； ● 不需要很高的经验与直觉； ● 不需要太多的专门知识与丰富技能。
2 防错技术的核心思想 防错技术的核心思想有6条，概括为“六
性”，按发现缺陷时的优先顺序，分别列出了这6 条防错思想。 2.1 排除性
排除性是指在设计工件或工具时，剔除会造成 差错和缺陷的要因，从源头防止差错“蔓延”或缺 陷产生。排除性思想符合质量的经济性原则，是防 错技术的发展方向。例如，把装饰螺钉安装在工件 上，采用阶梯形螺丝钉（图1A），螺钉很难完美 定位，安装不好的螺钉只能在包装时发现，此时， 必须把螺钉松开再旋紧，从而导致不必要的返工， 因此，正确定位是装配线的瓶颈工序；采用锥形钉 （图1B），完全消除人为差错的因素，从而实现装 配时螺钉的完美定位。 2.2 替代性
防错设计应该是具体而富有针对性的，设计的 防错装置能容易的解决问题，而不是华而不实。 3.2.2 及时性原则
设计的防错装置应该放置在靠近差错发生的地 方，每个装置至少针对一个差错，可以向操作者提 供快速的反馈，使差错可以得到快速的修正，以消 除不合格的原因和潜在不合格的原因，防止不合格 的发生。
4 案例分析 4.1 案例一
利用压力机把产品压成型，操作者经常在压
图5 燃油引射泵安装时的防错设计
好成型件后，从压力机中忘记取出成品，而在下次 操作前直接启动压力机，会导致成品缺陷或模具损 坏。利用光电探测器（图6），检查成型件是否取 出压力机，如果忘记取出成型件，机器将自动中断 开关，压力机不能工作。这样可以彻底消除模具损 坏、成型件损坏等现象。
1 防错技术的涵义 防错法是一种在作业过程中采用自动作用、报
警、标识、分类等手段，使操作者不特别注意也能 防止缺陷产生的手段；防错装置是指满足特定用途 的简单装置，用于在质量控制过程中，检测操作的 异常并立即采取纠正措施，消除加工差错所造成的 产品缺陷，它是防错技术的物化形式；防错技术是 利用防错装置，防止人、材料和机器产生产品（或 零件）缺陷，实现零缺陷的一种质量工程技术，在 产品的研制和生产中，防错技术是集成了自动化、 自动检测等先进技术，比防错法更专业、更具体； 防错技术和防错装置能有效的防止人为差错，减少 加工过程中产生的缺陷，以简单的方法和手段， 大幅度提高产品质量。防错充分重视产品的源头 质量，发现差错立即发出警告并及时纠正，将提
● 综合使用多种防错法，能够进一步提高系统 的有效性。多层次的重复性防错相对降低了检查 工序停机造成的影响，单层次防错可能难以做到 100%有效，而利用多层次的防错装置却能够获得 理想效果，如果某道检查工序暂时停机，其它检查 工序仍然能够保证整个系统有效性，发现和防止缺 陷，杜绝“防错不到位”的现象发生。
[关键词] 防错技术；防错思想；防错原则；案例分析 [中图分类号] F273.1 [文献标识码] C [文章编号] 1003–6660（2010）03–0010–04
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引言 在航空行业这个高科技、高投入与高风险的领
域，如何在尽可能短的时间内设计出低成本、高质 量、稳健性好且顾客满意的航空产品，是所有航空 工业企业关心的问题，零缺陷管理是实现以上要求 的最佳方法。因此，我国的航空工业企业不仅要从 思想上接受零缺陷的理念，更要在实践中以“零缺 陷”为质量目标制定各种质量活动。零缺陷需要通 过合理的技术方法来实现，防错技术就是实现此目 的的一种简单而行之有效的方法。
图4 金属滚轮胶压两片面 3 防错技术的实施原则
确保防错技术的顺利实施，通常需要遵守防错 技术的精益性原则和预防性原则。 3.1 精益性原则
精益性原则强调“消灭浪费，创造价值”，它 的内涵是：以越来越少的投入，即较少的人力、较 少的设备、较短的时间和较少的场地，获取越来越 多的产出。精益性是人、过程与技术的集成，精益 性原则作为一种价值创新的理念，已经成为许多现 代企业质量管理的一个关键组成部分。实施防错设 计时的精益性原则体现在以下4个方面。 3.1.1 节约性原则
k 物质量作出准确的分析和判断。
（编辑：小墨）
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高产品质量建立在流程中而不是单纯依靠检验保证 质量。防错技术强调对过程和产品进行设计，使得 差错不会发生或者至少及早地检查并纠正，使工作 地点和日常工作程序（甚至产品本身）从设计上就 能防止差错，建立一个零缺陷的工作环境，从而避 免在生产过程中发生由于疏忽造成的人为差错。因 此，使用防错装置可以：
● 重复性（或多层次）防错使企业的全体员工 在思想上逐渐认识到，只要有确切的操作资料，几 乎都能够通过使用新颖而简单的方法来发现零件安 装不到位、操作者疏忽导致的漏装或错装，树立正 确的防错理念。 3.2 预防性原则
质量是设计、制造出来的，产品设计决定了 产品质量的先天性，制造使设计的质量要求得以实