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ブログ · Mirko Peters

製造業におけるポカヨケ:種類、事例、始め方

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製造業のポカヨケは、ミスを起こせなくするか、起きた時点ですぐに見えるようにする仕組みです。3つの方法、現場の事例、1つの工程から始める5つのステップを紹介します。

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製造におけるポカヨケとは、作業、治具、機械をそもそもミスが起きないように設計する、あるいはミスが起きた瞬間に表面化するように設計することです。本ガイドは、トヨタ生産方式の道具箱にあるリーン製造の中核ツールであるポカヨケを正しく適用し、チームに教えたいリーン管理者を対象としています。古典的な3つの方法、現場の事例、そして今週1つの工程から始められる5つのステップを学べます。特別なソフトウェアは不要です。優れたポカヨケは、多くの場合、単純なピン、センサー、または色によるマークです。

重要なポイント

  • ポカヨケとは、ミスを不可能にする、またはミスを即座に見えるようにして、不良が次の工程に流れないようにする装置や工程設計のことです。
  • 防止は検出よりも強力です。逆向きには組み付けられない部品は、誤った部品を取り付けた後に鳴るブザーよりも優れています。
  • 古典的な3つの方法は、接触方式、固定値方式、動作ステップ方式です。それぞれ異なる種類のミスに対応します。
  • 繰り返し発生する1つのミスから始め、その発生源まで追跡し、可能であれば原因を取り除きます。原因を取り除けない場合にのみ、検出装置を追加してください。
  • ポカヨケには、既知の不良品を使った日次チェックが必要です。そうしないと、今も機能しているかどうか誰にも分かりません。

ポカヨケとは何か、そしてミスの防止にどう役立つか

ポカヨケは日本語の用語です。「ポカ」は不注意によるミス、「ヨケ」は防止を指します。Lean Enterprise Institute(LEI)は、作業者がミスを避けるための、単純で安価な装置と説明しています。たとえば、誤った部品、部品の欠品、部品の取り付けの逆向きなどを防ぐ装置です。目標は、工程に品質を組み込み、不良を発生源で捕捉することです。ゼロ不良を目指します。こうすれば、不良品を後から選別するのではなく、問題そのものを解決できます。最良の装置は、ミスが起きる前に阻止し、誤った動作を物理的に不可能にします。

ポカヨケの百科事典項目では、品質エンジニアの新郷重夫が、この考え方を開発し、日本の製造業で体系化したとされています。英語の文献では「mistake proofing」や「error-proofing」という用語もよく使われます。米国品質協会(ASQ)は、これらを同じツールとして扱っています。リーン製造では、品質管理の隣に位置づけられます。品質管理は不良品を見つけ、ポカヨケは不良品が作られないようにします。

新郷重夫研究所のウェブサイトでも繰り返し紹介されている通説では、この考え方は最初「バカヨケ(baka-yoke)」、つまりフールプルーフと呼ばれていたとされています。新郷は、この用語では作業者が愚か者だと示唆されてしまうと異議を唱え、「ミス」という言葉に変えました。同ページには彼の言葉が引用されています。ミスは避けられないが、そこから生じる不良は避けられる、という趣旨です。この一文は、チームにポカヨケを説明するうえで良い手がかりになります。

ポカヨケは非難ではありません。人は時々ミスをするものだという前提に立ち、プロセスが完璧な注意力に頼らないようにするための考え方です。また、トレーニングや標準作業の代わりになるものでもありません。標準作業は作業の正しい方法を定義します。ポカヨケは、その正しい方法がうっかりしたミスによって損なわれないよう守る役割を果たします。

ポカヨケは検査の役割も変えます。LEIは、抜取検査では全体の生産に存在する不良を見逃す可能性があると指摘しています。全数検査はコストがかかり、不良が発生した後にしか見つからないため、根本原因の除去がより難しくなります。工程でのミスの防止は、この両方の問題を回避します。すべての製品を確認でき、ミスの原因をまだ容易にたどれる段階で確認が行われるからです。

予防と検出:ミスを防ぐ2つのレベル

ASQによるミスプルーフの説明では、2つのレベルが区別されています。

予防は、ミスそのものを不可能にします。ASQは3つの方法を挙げています。

  • 除去:ミスの原因となる工程を取り除きます。
  • 置換:間違えようのない工程に入れ替えます。
  • 容易化:正しい操作を、誤った操作よりはるかに簡単にします。

検出は、予防が現実的でない場合にミスを捉え、その影響を抑えます。検出には、次の工程での検査、作業直後の作業者による自己確認、工程開始前の条件確認などがあります。また、信号や、工程を停止させる制御機構も検出に含まれます。

LEIは装置についても同様の区分を用いています。LEIが最も強力だとする停止型と、ブザーやランプで作業者に知らせる警告型です。警告はミスを防止するものではなく、単なるチェックリストはさらに弱く、記憶と注意力に頼るものです。不良品のコストが大きい場合や安全上の問題がある場合は、まず予防、次に停止、最後に警告を目指すべきです。

製造現場におけるポカヨケ:3つの古典的な方法

新郷の取り組みは、よく3つの方法にまとめられます。前述の百科事典の項目では、次のように説明されています。

  1. 接触方式。センサーや物理的な形状によって、部品の形状、寸法、位置を確認します。例としては、誤った部品が取り付けられないようにするピンや、リミットスイッチ、近接スイッチがあります。
  2. 定数方式。同じ動作を決められた回数だけ必ず行う必要があります。カウンターや、あらかじめ数えられた部品のセットによって、回数が違う場合に示されます。項目の例では、希釈した塗料に浸したレンチで6本のボルトを締めます。塗料が付いていないボルトがあれば、作業が未完了であることがわかります。
  3. 動作順序方式。1人の作業者が複数の異なる動作を順番に行います。センサーや順序確認によって各工程が実行されたことを確認し、工程が飛ばされた場合には作業者に知らせます。

方式はミスの種類に応じて選びます。部品の間違いや位置の間違いには接触方式、数え間違いには定数方式、工程の抜けには動作順序方式が適しています。

現場におけるポカヨケの例

以下のポカヨケの例は、LEIの用語集と百科事典の項目、そして組立ラインでの一般的な実践から引用したものです。

  • 部品の形状。部品に切り欠きや中心をずらした穴を設けることで、正しい向きでしか組み付けられないようにします。これは設計による予防です。
  • 治具のピン。治具にある鋼製のピンが、誤って置かれた部品をブロックします。これは接触方式です。
  • ドリルのカウンター。作業者が規定の穴数を開ける前にワークを取り外すと、ドリルのカウンターがブザーを鳴らします。これは警告付きの定数方式です。
  • ピッキング時のセンサー。必要な部品がピックアップされるまで、光電センサーが製品の搬送を止めます。LEIは、これを作業現場の例として挙げています。
  • インターロック。近接スイッチが、ギアボックスにオイルが充填されるまでエアレンチの作動を阻止します。これは順序を強制する停止装置です。
  • 色分けボードと形状ボード。トルク工具や締結部品は製品のバリエーションごとに色分けされ、各工具はボード上に輪郭が描かれています。そのため、誰でも一目で不足しているものがわかります。これは検出であり、簡単な仕組みです。

これには一つもコンピューターが必要ないことに注目してください。多くは現場のチームが数時間で作ったものです。日常生活にも同じ論理があふれています。LEIは、ドアが開いたままでは始動しない洗濯機、安全バーを離すと止まる芝刈り機、テキストエディターのスペルチェックを例に挙げています。考え方を教えるときは、こうした例を使ってください。人は自分の作業台で気づく前に、その原理を身近な例で理解できるからです。

ポカヨケを実施する5つのステップ

ASQは、ミス防止を実施するための簡潔な手順を示しています。以下は、最初のパイロット導入向けに調整した版です。

  1. 繰り返し発生する不具合を一つ選びます。 不良記録、顧客からの苦情、または原因別のスクラップ率を使います。頻繁に発生し、実際にコストや安全上の問題を生じている不具合を選んでください。
  2. 工程をフローチャート化します。 作業場所で工程を図にし、人為的ミスが起こりうる箇所を印でマークします。
  3. 不具合の発生源を突き止めます。 「なぜ」を5回繰り返し、実際に作業現場へ行って確認してください。オフィスで推測だけで済ませないことが大切です。
  4. まず防止策を検討します。 その工程を削除できないか、別の方法に置き換えられないか、正しい操作をより簡単にできないかを検討します。それでも難しい場合にのみ、検出の仕組みを設計してください。
  5. 試験して、標準化します。 実際の部品と実際の作業者を使って装置を試し、調整してから作業標準書に追加します。

ステップ2以降は作業者を関与させてください。作業者は、その作業で扱いにくい場面を熟知しています。また、装置が作業の妨げになれば、スイッチを切るのも作業者です。

例:コネクターの向きが逆に取り付けられるケース

これは説明用の試算であり、実測結果ではありません。ある工程で2ピンのコネクターを取り付けています。このコネクターは180度回転させた状態でも押し込めてしまいます。仮に200個に1個の割合で誤った向きで取り付けられ、その不具合は工程末の試験でのみ発見されるとします。この工程では1シフトあたり800個を製造しています。

  • 1シフトあたりの不具合数:800を200で割ると、4個になります。
  • 不具合1件あたりのコスト:手直し時間を12分と仮定し、社内単価を時間あたり45通貨単位とすると、1個あたり9になります。これに試験能力の損失6を加えると、1個あたり15になります。
  • 1シフトあたりのコスト:4に15を掛けると60になります。年間220シフトでは、13,200になります。

チームはコネクターのハウジングを小さなキーで形状変更し、回転した状態では挿入できないようにします。これは設計による防止です。ハウジングを変更できない場合は、誤った向きをブロックするピンを備えた治具を追加します。これは接触による方法です。いずれの場合も、この原因による不具合率はほぼゼロに近づきます。節約額は年間13,200から変更にかかるコストを差し引いたものです。不良率、手直し時間、不具合の発生頻度には、ご自身の工場の数値を使用してください。

よくある間違い

  • 防止が可能な場面で警告を選んでしまうこと。 ブザーは追加しやすい反面、無視されやすいものです。LEIは、警告装置は人に注意を促すものであり、ミスそのものを防ぐものではないと指摘しています。
  • 過剰な設計。 LEIによると、優れたポカヨケはシンプルで、信頼性が高く、保守が少なく、安価であるべきです。毎週故障する複雑なセンサーシステムは、結局迂回されてしまいます。
  • 作業者を関与させないこと。 作業が遅くなったり、難しくなったりする装置は、スイッチを切られてしまいます。実際に使う人と一緒に試験してください。
  • 原因ではなく症状を直してしまうこと。 不具合の原因が分かりにくい図面や照明の不備にある場合、作業現場の装置では問題の一部しか解決できません。
  • 毎日の点検を行わないこと。 各シフトの開始時に、既知の不良品を使って装置を試験してください。静かに機能しなくなったポカヨケは、ないよりも悪い存在です。人がそれを信頼してしまうからです。
  • 一つで満足してしまうこと。 各ポカヨケを標準作業書に記録し、定例の改善会議で見直してください。

次のステップ

不良記録から不具合を一つ選び、今日中に作業現場へ行ってください。発生源を突き止め、センサーに手を伸ばす前に、ミスそのものを設計で取り除けないか検討してみてください。それが製造業におけるポカヨケの最初の実践的な一歩です。

Entities in this article

Poka-yoke Scrap rate Standard work

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