制造企業對防錯技術有著廣泛而迫切的需求，“防錯”的概念對產品設計和制造過程設計很有實際意義，許多工廠大量采用非常簡單而實用的防錯裝置，并將其千百次的反復應用，日復一日長期堅持，出現了質量奇跡：每百萬零件不合格數(PPM)下降至個位數甚至為零，產品質量顯著提高。
例如一條洗衣機生產線上就有300多個防錯裝置，每一個裝置既能在產生差錯前停止機床工作，又能迅速地將信號反饋給操作者以檢查潛在的問題。如果我們在貫標工作中認真學習防錯經驗，大量應用并持之以恒地實施，定能顯著提高產品質量，降低生產成本，增強顧客滿意，使貫標工作達到新的水平。
在工作現場的復雜環境中，許多事情可能導致錯誤，每天都可能產生廢品。廢品就是最大的錯誤，如果沒有被發現則將導致顧客抱怨。為了成為世界水平的競爭者企業不僅要從理念上采納ISO 9000/IATF 16949的理論，而且還要從實踐上最大限度地降低廢品率，提高顧客滿意度。
各種失誤在生產制造過程中隨時隨地都可能發生，其結果是造成產品缺陷和質量損失。防錯技術的應用，可以有效避免或減少失誤的發生，從而降低質量損失。所謂防錯就是為防止不合格品的發生，在產品的設計和制造過程的設計開發中采用的技巧和方法。
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防錯運行
由于設計人員的失誤造成的差錯，會導致產品缺少應有的功能或參數不合理，這類差錯會導致產品的固有缺陷，有時會造成極嚴重的后果。
例如：汽車制動油管的設計差錯，造成交通事故；洗衣機的電路絕緣防護設計差錯，造成漏電事故……還有一些設計的失誤，雖然不能算作差錯，但是也會給產品的制造和使用帶來一系列的困難。諸如：難以加工、容易混淆、維修不便等，這些設計失誤增加了出現差錯的機會，從而增加了產品制造和使用的風險。
試想，一個操作人員每天進行同樣的裝配工作上百次千次甚至上萬次，如果產品設計和過程設計開發不能防止提前預防裝配錯誤的發生，就算是萬分之一的概率，操作人員稍微不留神，錯誤就發生了。
因此，必須在產品制造之前，產品及過程設計階段就要采取防錯，進行防錯的設計，提前預防裝配過程中可能發生的錯誤，要求為可制造性/可裝配性而進行的防錯。
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防錯管理的“PDCA”
防錯管理，是由防錯設計、防錯的實施、防錯驗證和防錯經驗教訓的沉淀四個環節，共同組成的“P-D-C-A”閉環過程。
其中，防錯設計又包括：錯誤識別、方案設計、方案評估，防錯流程的執行過程中需要一系列的工具進行支撐。在防錯設計階段，會使用到DFMEA和PFMEA分析，可利用以往成功的防錯經驗、可使用頭腦風暴的靈感，還可以使用5Why、魚骨圖等質量分析工具。
在防錯實施階段，會利用控制計劃、標準化作業等將防錯的要求納入標準化作業和跟蹤監控范圍；在防錯驗證階段，需要利用產品試錯、產線試錯、OK/NG樣件等方式對防錯裝置的有效性進行驗證，對于防錯裝置可能出現的防錯裝置失效，應建立應急計劃，并根據防錯驗證的結果，作為制定對防錯裝置實施的預防性維護計劃。
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防錯的五類方法和五類原則
一、有5種類型的錯誤防止方法：
1. 失效-安全裝置（Fail-safe devices）
互鎖順序（Interlooking sequences）：保證在前一個操作順利完成前，下一個操作不能開始；
預警與中斷（Alarm and cutoff）：將在過程中出現法場情況時被激活；
全部完成信號（All-clear signals）：將在全部補救措施完成后被激活；
防傻型工件夾緊裝置（Foolproof）：保證工作的一部分只能被固定在一個位置；
限位機械裝置（Limiting mechanisms）：用來保證工具不能超過某一位置或數量。
2. 傳感器放大（Magnification of senses）
用來增強人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺和肌肉力量，如：光學放大、多重視覺和聽覺信號、監控危險過程的遙控以及用圖片代替文字等等。
3. 冗余（Redundancy）：用作保證質量的附加措施
多重確認碼（Multiple-identify codes）：例如防止產品混淆的條碼和彩色碼；
4. 倒計數（Countdown）
組織讀出數據和信息過程來讓錯做程序保持并行，以便檢查每一個步驟，如航天器發射，它還在手術操作和焊接中被有效應用。
5. 特殊檢驗、控制裝置（Specialchecking and control devices）
如計算機檢查信用帳號，無效帳號被拒絕，及時的反饋被提供。
二、有5個錯誤防止原則：
- 消除：將可能錯誤消除在過程和產品被重新設計的過程中；
- 替代：是進入更可靠的過程的一個變更；
- 簡單化：將過程運行變得更簡單化，也更可靠；
- 檢測：使錯誤在下一步操作前被發現；
- 緩和：是將錯誤的影響降低到最低。
1. 設備上的防錯裝置技術應用
在汽車配件的制造過程中，設備上的防錯裝置技術應用主要有以下幾類：
（1） 定性的防錯
通過圖像識別技術，光電、限位、接近開關的邏輯控制技術等來完成防錯。
- 即時攝片比較：區分裝配零件的方向是否正確；
- 傳感器感應檢測：機加工自動線根據不同產品型號的外形變化，傳感器將感應到的信息反饋給后面的加工工序，使后面的工序調用對應的加工程序，實施相應的加工內容；
- 加工孔探測：在機加工線中的鉆孔或攻絲后的工位，對加工孔的斷刀檢測及切屑沖洗；
- 硬靠山：認準工件的前后流向，如在缸體加工自動線的進料口，利用缸體前后端面的寬度差異，設定硬靠山，保證缸體進入機加工線時前端面流向在前
- 硬探頭：檢測零件的不同型號，實施不同的裝配或加工工藝，如用探頭探測零件的外形，實施不同的裝配，如硬探頭探測缸孔，區分3.0L或3.4L缸體；
- 導向擋塊：區分零件的輸送導向；
- 光柵防錯：通過光柵的檢測控制，達到工件是否擺放到位
- 夾具防錯：控制裝配零件在夾具上的擺放是否到位來防錯。
（2） 定量的防錯
通過測量探頭感應或經過氣電轉換的測量技術（氣體流量轉換成電量）來達到防錯的目的，如：
- BTS刀具長度檢測：CNC加工中心刀具檢測可防止錯誤長度的刀具安裝在刀庫中，防止加工過程中的斷刀現象，減少加工首件或加工過程中的廢品出現；
- 定位面氣孔壓力檢測：確認工件正確到位的防錯措施；
- 泄漏測試：汽車配件如缸蓋、缸體的油道以及水道的在線測試等，控制泄漏件流入下道工序；
- 隨線檢具直徑測量：這在機加工自動線中鏜孔及鉸孔后的工位應用較廣，達到100%控制不合格產品的出現；
- 扭矩控制：汽車配件如很多螺栓固定的擰緊程度均通過扭矩槍來控制。
（3） 顫動功能的防錯
通過顫動機的顫動，使零件隨著不斷的顫動并輸送至判別零件的方向正確與否處，只有零件處于正確的位置方向時，才能進入送料軌道；
位置方向錯誤的零件則掉入零件顫動料箱里，從而達到預防零件的進給方向錯誤，避免工件報廢的目的，如：缸體凸輪軸襯套的方向驗證，防止襯套壓反；缸體水道悶蓋的壓裝方向防錯等。
2. 物料防錯
工件盛放器具的防錯：加工完成的產品盛放實施防錯技術，有方向性地定置擺放，預防工件相互碰撞，保證加工零件的表面質量；
色標防錯：裝配區域零件的盛放料架，使用色標防錯。
3. 人工防錯
（1）建立標準的操作SOS：如加工過程中的成品、待制品、待處理品、料廢、工廢等下線零件必須馬上按照各類零件的處理規范掛上不同顏色的識別標簽，刀具設定正常使用耐用度，防錯裝置建立TPM、PM維護保養制度等；
（2）刀具安裝防錯：操作工按照刀具換刀規范進行調刀，如核對刀具號、長度類刀具進行長短比較等，預防出現由調刀中的差錯造成的不合格零件；
（3）工件目檢、測量防錯：操作工按照檢驗頻次目檢、測量工件加工中及毛坯本身存在的缺陷，把不合格工件剔除出來，在本工位上使其離線。
三、根據防錯的效果，防錯技術可分為如下三個等級：
（1） 不制造缺陷的防錯，即不可能制造出壞零件，可能損壞的零件數為零；
（2） 不傳遞缺陷的防錯，即不可能將壞零件傳遞到下一工位;
（3） 不接受缺陷的防錯，即后續工位不接受壞零件。
防錯技術的理想狀態是不制造缺陷的防錯，這是最主動、最經濟、可預見并防止錯誤的控制技術。
如加工前的探頭探測、導向限位、傳感器感應等的防錯就能達到不制造缺陷的目標。
但是由于可能出現的缺陷或造成的原因不同及機床功能布局等原因，因此避免不了采用其他兩種不傳遞缺陷的防錯和不接受缺陷的防錯的防錯技術，這也是最被動、最昂貴的防錯措施。
CNC加工中心及機加工自動線鉆孔工位在本工位對刀具加工后的斷刀檢測，能達到不傳遞缺陷的目標；自動線中的鉆孔、 攻絲加工后面的探測工位的探測防錯就只能達到不接受缺陷的目標。
四、防錯裝置的驗證
使用新的防錯裝置時，必須進行功能準確率的驗證，預防差錯率。只有通過PPAP（生產件批準程序）方式的驗證，方可使用。
防錯系統的正常運作是實施、驗證、維護的過程，在其應用中必須保證：
（1） 確認防錯系統運轉正常
實際生產中，對防錯裝置必須進行定期的維護與驗證。如：缸體、缸蓋的泄漏量檢測，對泄漏測試機每天必須進行工件的泄漏量核定與驗證；同樣，生產線的各種防錯裝置均需進行定期的維護驗證，確認防錯功能正確運作。
（2） 確認人為因素處于受控狀態
對防錯系統的驗證過程，驗證檢查記錄必須存檔，如有差錯必須采取必要的措施進行規范的修正；實施防錯驗證的操作工必須確保操作工經過培訓并且培訓內容記錄已存檔；保證防錯系統達到預期的檢驗能力，驗證流程有效地按照計劃處于受控狀態。
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如何推行防錯？
▲防錯推行流程圖
第一步，成立防錯小組，俗話說“聞道有先后，術業有專攻”，專業的事要交給專業的人做，用擅長于防錯的人做，小組成員應包含設計、工藝、生產、品質等相關人員。
第二步，發現問題，來源于：
a . 以往產品或類似設計缺陷導致防錯失效；
b . 零部件供應商、總裝生產、服務店、用戶反饋等反饋的問題；
c . 產品設計標準；
d . 產品/設計FMEA；
e . 分析SPC數據；
……
第三步，分析錯誤原因。對已經存在的人為錯誤進行分析，找出錯誤原因所在，以及這些錯誤可能造成的后果進行預測分析。確定根本原因是對應用防錯技術以消除缺陷至關重要的。找出缺陷發生的源頭，用質量管理七工具和5Why方法找出根本原因。
▲原因分析常用方法
▲因果圖
第四步，制定解決問題的基本方案。頭腦風暴是一種可以激發產生大量的有創意的點子方法。也可利用工廠相似的防錯裝置。錯誤預防是通過產品設計、裝配輔助措施等只允許以正確的方式進行生產活動的方法，實際生產要確保在產生錯誤的環節（缺陷來源）就直接將錯誤探測出來。
第五步，評估選擇正確的解決方案。防錯方案的評估和選擇，應當遵循“簡單、高效、低成本”的原則，對于防錯的投入產出分析，對方案進行成本/效益分析，評審行動方案，選擇最優方案，在此基礎上提出實施計劃。
然后確定工序上的更改，選擇合適的防錯裝置，制定責任及時間表，分配所需的資源。要站在產品的生產周期的角度來評判，局部和靜態的思維會阻礙正確決策的形成。對于設計無法滿足防錯（成本、產品平臺化、復雜生產工藝）進行工藝控制防錯。
方案評估時應考慮：
a . 產品功能、結構設計增加防錯；
b . 制造過程中工藝防錯。
第六步，實施方案。在實施方案過程中，要不斷根據實際的情況進行調整，并不斷地進行改進和完善，實現方案的利益最大化。
第七步，運行和評估。收集數據與實施前相比較。
第八步，標準化和推廣。對防錯過程進行評審，前面的過程和結果進行總結，建立防錯案例數據庫，探討方案能否復制、推廣其他類似產品，特別要注意標準化，它包括：（更多資訊，請關注公眾號：百家管理）
a . 為新的系統/裝置建立文檔、圖紙；
b . 更新現有文檔，清理無用的文檔；
c . 重新評估現有的工作程序（包括操作、維護、檢查等）并進行必要的修定對相關人員進行培訓。
建立防錯數據庫，為以后新項目/產品進行防錯。數據庫來源于：
a . 以往產品或類似設計缺陷導致防錯失效；
b . 以往生產經驗，總結出常見的人為錯誤；
c . 零部件供應商、總裝生產、服務店、用戶反饋等反饋的問題；
d . 產品設計標準；
e . 產品/設計FMEA；
……
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優秀防錯推行展示
目前較先進的制造企業均在使用防錯技術，以零缺陷為工作導向，不斷學習、靈活運用防錯防呆原理，在生產制造過程中不斷挖掘、分析、改造，實施了一大批防錯防呆改善，有效避免了生產過程中錯誤的出現，提高了產品質量，開始將失效案例總結歸納，編寫成設計規范或技術點檢表，來杜絕錯誤的發生，比亞迪的主動防錯文化正在逐步形成。
汽車工程研究院，在項目啟動時就策劃防錯，產品設計階段，從方案自評-項目評審-防錯小組校核-試制車輛實車驗證，試制量產時持續改進，最后將設計及生產對設計過程評估的風險問題進行改進和控制，形成防錯設計規范。
各工廠根據產品制作成防錯手冊，用于新項目/產品設計與過程問題解決指南。
某國內知名汽車公司車燈工廠防錯管理，收集整理產線生產過程常見裝配問題，對問題點進行分析總結，編制防錯清單，從根源上防止問題發生，產品結構問題總結形成工藝規范，為新車型作為評審依據。工裝設備問題總結形成技術標準，未后續新制作工裝、設備作為評審依據。
某國內知名汽車公司飾件工廠，各個產品形成產品工程手冊，為產品設計、工藝設計制造問題解決指南。
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結語
防錯對于零缺陷質量管理來說是注重預防，能夠在過程中最大限度地避免不良的發生，這對于追求高質量的產品品牌以及實現低成本的精益生產都非常有效。
防錯不僅是一項系統工程，而且是實現零缺陷的有效手段，更是以預防為主的零缺陷質量管理體系中的核心組成部分，它幾乎已成為質量源于制造的同義語。在進行產品設計和生產線設計時，只有在正確評估各種失效模式的風險程度和充分調查客戶需求的基礎上，準確地對關鍵工序、關鍵步驟進行防錯設計，才能取得事半功倍的效果。
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