Poka Yoke là gì và cách áp dụng trong sản xuất

Hệ thống chống sai lỗi Poka Yoke được coi là một trong những ‘bản sắc’ của văn hóa quản lý tinh gọn Nhật Bản. Thuật ngữ này được biết đến như một phương pháp vô cùng hiệu quả giúp doanh nghiệp ngăn ngừa sai sót, sự cố trong quá trình sản xuất. Vậy thực chất Poka Yoke là gì? Kỹ thuật này có gì điểm đặc biệt mà hiện nay được nhiều doanh nghiệp áp dụng đến vậy? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp đến bạn đọc thông tin về phương pháp Poka Yoke cũng như tính ứng dụng của hệ thống này trong sản xuất.

Hệ thống chống sai lỗi Poka Yoke là gì?

Hệ thống chống sai lỗi Poka Yoke (tiếng Anh còn gọi là Error Proofing hoặc Mistake Proofing), được ra đời vào năm 1960 bởi nhà nhà tư vấn quản lý người Nhật Shigeo Shingo và được xem như một phần của hệ thống sản xuất Toyota.

Trên thực tế, thuật ngữ Poka Yoke ban đầu có tên là baka-yoke, được hiểu là “chống lại sự đánh lừa”, nhưng sau đó đã được thay đổi vì ý nghĩa thành “chống sai lầm” – Poka Yoke và được tiếp tục sử dụng cho đến ngày nay.

Vai trò của Poka Yoke

Poka Yoke là một công cụ cải tiến được ứng dụng rộng rãi ở cả lĩnh vực sản xuất và kinh doanh tại nhiều quốc gia trên thế giới. Phương pháp này đặc biệt phát huy tính hiệu quả trong quản lý sai lỗi tại các nhà máy sản xuất theo dây chuyền. Bằng việc đề cao tinh thần tự giác chủ động tìm kiếm, phân tích và loại bỏ sai lỗi, Poka Yoke giúp các doanh nghiệp sản xuất nâng cao năng lực cạnh tranh và giải phóng các trở ngại trên con đường đạt đến mục tiêu của mình.

• Giảm chi phí sản xuất: Công cụ phòng chống sai lỗi Poka Yoke giúp phòng ngừa được những khuyết tật về sản phẩm và quá trình, cải thiện chất lượng và giảm thiểu các lãng phí do việc làm lại hay loại bỏ, từ đó, giúp các thao tác trở nên đơn giản hơn.
• Giảm chi phí quản lý: Ứng dụng Poka Yoke hiệu quả trong sản xuất giúp giảm tỷ lệ khuyết tật và ngăn ngừa sai lỗi tái diễn trong tương lai. Nhờ vậy, doanh nghiệp có thể tiết kiệm được thời gian quản lý và phân bổ sự tập trung vào những hoạt động mang lại giá trị cao hơn.
• Tăng uy tín đối với khách hàng: Poka Yoke giúp con người phát hiện và sửa chữa nhanh chóng những sai lỗi trong quá trình làm việc, giúp cho tỉ lệ sản phẩm lỗi được phân phối giảm đáng kể. Doanh nghiệp từ đó củng cố được vị thế của mình trên thị trường và có được niềm tin vững chắc từ phía khách hàng.

Chức năng của Poka Yoke

Hệ thống chống sai lỗi Poka Yoke được áp dụng rộng rãi ở nhiều doanh nghiệp với ba chức năng chính là: phát hiện, khắc phục và ngăn ngừa các sai lỗi, sự cố.

• Phát hiện các sai lỗi, sự cố

Một quy trình sản xuất, hệ thống máy móc hay tay nghề lao động có ưu việt đến đâu thì việc xuất hiện các lỗi kỹ thuật, sai sót trong quá trình làm việc, vận hành máy móc là điều khó tránh khỏi. Đây là lúc mà chức năng của Poka Yoke trong việc phát hiện sai lỗi, sự cố được phát huy tác dụng. Ngay sau khi phát hiện sai lỗi, công cụ này sẽ tự động ngắt hệ thống làm việc, đồng thời báo cho đơn vị, bộ phận phụ trách để có phương pháp xử lý kịp thời, giúp giảm thiểu chi phí hư hỏng, bảo hành cũng như ngăn ngừa tỉ lệ sai lỗi tiếp diễn.

Ví dụ như ở các doanh nghiệp sản xuất, hệ thống cảm biến được gắn trực tiếp vào dây chuyền sản xuất có chức năng phát hiện sai lỗi và tạo tín hiệu (thường bằng hệ thống đèn và màn hình hiển thị) để thông báo cho nhân viên thao tác tiếp cận và xử lý kịp thời.

Poka Yoke được ứng dụng trong phát hiện sai lỗi, hàng NG trong sản xuất

• Khắc phục các lỗi, sự cố

Poka Yoke giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và đơn giản hóa hoạt động khắc phục các lỗi và sự cố bằng việc phát hiện và khoanh vùng sai lỗi và sự cố một cách nhanh chóng. Trên thực tế, một số dây chuyền sản xuất cho phép doanh nghiệp có thể tự động hóa quá trình xử lý sai lỗi đã phát hiện, ví dụ như thiết bị tự động chỉnh dấu và đánh dấu lỗi chính tả. Một số khác đòi hỏi có sự can thiệp của nhân tố con người, như xoay hộp thực phẩm về đúng vị trí để dán nhãn, để đảm bảo hoạt động sản xuất không bị gián đoạn.

• Ngăn ngừa các lỗi, sự cố

Nhờ việc phát hiện sai sót và tự động dừng hoạt động của quy trình tại điểm phát hiện sai sót, hệ thống chống sai lỗi Poka Yoke ngăn ngừa các sai hỏng xâm nhập và gây lỗi dây chuyền đến các công đoạn kế tiếp. Đồng thời, khả năng thông báo ngay lập tức sai sót cho con người của công cụ này còn giúp doanh nghiệp ngăn ngừa các sản phẩm khuyết tật được sản xuất.

Khi nào sử dụng Poka Yoke?

Kỹ thuật Poka Yoke có thể được sử dụng tại bất cứ nơi nào có thể xảy ra vấn đề, sai lỗi. Các doanh nghiệp hiện nay áp dụng kỹ thuật này vào không chỉ hoạt động quản lý kinh doanh mà con trong việc kiểm soát chất lượng sản phẩm sản xuất để phát hiện và xử lý các lỗi như:

• Lỗi liên quan đến quy trình: Một số công đoạn không được thực hiện hoặc được diễn ra nhưng không đảm bảo đúng tiêu chuẩn.
• Lỗi vận hành máy móc thiết bị: Điều khiển, sử dụng các công cụ, máy móc sai cách hoặc không chính xác.
• Để sót một hay một số bộ phận trong công đoạn, dây chuyền sản xuất.
• Sai sót trong điều chỉnh máy móc, đo lường thử nghiệm hoặc kích thước của một bộ phận từ nhà cung cấp.

5 mức áp dụng phương pháp Poka Yoke

Trên thực tế, có năm mức áp dụng phương pháp Poka Yoke trong sản xuất:

• Mức 1: Doanh nghiệp hoàn toàn không có hệ thống kiểm tra trong và sau quá trình sản xuất, dẫn đến việc sản phẩm sai hỏng thay vì được loại bỏ, sẽ được phân phối đến tay khách hàng.
• Mức 2: Doanh nghiệp đã thiết lập hệ thống kiểm tra sai lỗi trong dây chuyền sản xuất của mình nhưng không loại trừ hết được các sai hỏng, phải chờ đến khi kiểm tra mới loại bỏ được các sai hỏng đó.
• Mức 3: Doanh nghiệp đã thiết lập hệ thống kiểm tra sai hỏng với thông tin đi kèm về sai hỏng đó, tỷ lệ phế phẩm vì thế cũng được giảm đáng kể nhưng chưa hoàn toàn. Một số thành phẩm bị lỗi phải đợi kiểm tra mới loại bỏ được.
• Mức 4: Doanh nghiệp đã có hệ thống tự kiểm tra sai lỗi, sự cố hoàn thiện, các sai hỏng từ đó được phát hiện và xử lý ngay trong dây chuyển, trước khi rời khỏi nhà máy.
• Mức 5: Hệ thống kiểm tra được thiết lập từ nguồn, xuyên suốt dây chuyền sản xuất, đồng thời sẵn sàng chuyển thông tin ngay lập tức đến con người để ngăn chặn sai hỏng phát sinh từ nguồn. Kết quả không có sản phẩm khuyết tật sau sản xuất.

Các phương pháp phát hiện sai lỗi trong hệ thống Poka Yoke

Hệ thống phát hiện sai lỗi Poka Yoke hoạt động dựa trên ba phương pháp chính:

• Phương pháp tiếp xúc vật lý (Contact Method): xác định các khuyết tật trong sản phẩm bằng việc kiểm tra các thuộc tính vật lý như hình dạng, màu sắc, kích thước,… của sản phẩm đó.
• Phương pháp đếm (Counting Method hay Fix-value Method): sản phẩm phải đảm bảo đáp ứng được đúng số lượng chuyển động nhất định, hoặc đúng số lượng các bộ phận/linh kiện được gắn vào sản phẩm. Nếu yêu cầu này không được đáp ứng, hệ thống sẽ tự động cảnh báo người vận hành thông qua hệ thống các thiết bị cảm biến.
• Phương pháp tuân thủ trình tự (Motion-Sequence): xác định xem các bước trong một quy trình có được tuân thủ hay không.

Các phương pháp này có thể được thực hiện xuyên suốt dây chuyền ở các công đoạn khác nhau của quá trình sản xuất. Điều này giúp đảm bảo các khiếm khuyết được xác định kịp thời và không bị bỏ sót.

Quy trình thực hiện Poka Yoke

Quy trình thực hiện hệ thống chống sai lỗi Poka Yoke bao gồm 7 bước:

• Bước 1: Mô tả sai lỗi và hiển thị tỉ lệ sai lỗi của sản phẩm cho người phụ trách. Thiết lập đội kiểm tra sai lỗi chéo giữa các công đoạn.
• Bước 2: Xác định vị trí phát hiện sai lỗi.
• Bước 3: Kiểm tra chi tiết quy trình và các yếu tố tiêu chuẩn hiện hành nơi sai lỗi được phát hiện.
• Bước 4: Xác định tất cả các sai lệch trong quy trình và các tiêu chuẩn so với quy định tại nơi phát hiện sai lỗi.
• Bước 5: Xác định nơi gây ra sai lỗi đáng báo động. Điều tra, phân tích để tìm ra nguyên nhân gốc rễ gây ra sai lỗi.
• Bước 6: Lựa chọn loại thiết bị Poka Yoke cần thiết để ngăn ngừa lỗi hoặc sai sót. Lên các phương án để loại bỏ hoặc phát hiện lỗi.
• Bước 7: Ứng dụng Poka Yoke và tiến hành kiểm tra kết quả.

“Bạn có biết: Lỗi NG trong sản xuất là điều không thể tránh khỏi. Hiểu về NG và nắm được quy trình xử lý lỗi NG sẽ giúp doanh nghiệp có được phương án giải quyết kịp thời, nâng cao chất lượng và tối ưu nguồn lực.

Ứng dụng Công nghệ trong Poka Yoke (Digital Poka Yoke)

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều công nghệ đã ra đời giúp phòng ngừa và phát hiện sai lỗi (như các cảm biến IIoT, tích hợp với thiết bị và phần mềm quản lý sản xuất MES). Các nhà máy có thể ứng dụng một cách sáng tạo và linh hoạt trong chiến lược Poka Yoke của mình để nâng cao quy trình sản xuất và chất lượng thành phẩm, đồng thời giảm thiểu các lãng phí. Dưới đây là một số ví dụ về các cách triển khai Poka-Yoke:

• Sử dụng hệ thống đèn tín hiệu Pick-to-light để quản lý vị trí chính xác của hàng hóa trong kho hoặc của bán thành phẩm trên dây chuyền. Mỗi vị trí cho mỗi chủng loại hàng hóa sẽ được xác định bằng 1 môđun ánh sáng có hiển thị số hoặc chữ và 1 nút nhấn xác nhận.
• Sử dụng các cảm biến laser để phát hiện lỗi về độ dày bề mặt của vật phẩm trong sản xuất
• Sử dụng cân kỹ thuật số để phát hiện xem sản phẩm có nặng như bình thường hay không và tạm dừng quá trình sản xuất nếu trọng lượng không đáp ứng yêu cầu.
• Tích hợp các công cụ như trình điều khiển mô-men xoắn và thước cặp để thực hiện các hoạt động theo thông số kỹ thuật chính xác
• Yêu cầu các sản phẩm phải vượt qua máy kiểm tra hình ảnh trực quan (Vision Machine) trước khi cho chuyển các bán thành phẩm tới các công đoạn tiếp theo trong dây chuyền.