Poka-Yoke

 

Un término que a muchos les suena a “chino”, Poka-Yokea otros a japonés, pero que toda persona comprende y lo ha visto aplicado alguna vez de forma directa o indirecta.

En ocasiones es deseado, en otras se trata de evitar. Veamos exactamente qué es y su utilidad.

Quien más y quien menos ha tenido su micro-momento de desesperación intentando conectar un dispositivo USB en el puerto correspondiente, consiguiéndolo finalmente al tercer o cuarto intento.

Y seamos honestos, todo aquel que tenga pocas nociones de carpintería y montaje, ha visto su ego aumentar tras ser capaz de montar un mueble de la tan famosa empresa sueca sin haber tenido que abrir el manual de instrucciones.

Ahora pensad cuán fácil sería la vida teniendo interfaces USB capaces de ser insertados en ambas posiciones (los cuales existen ya hoy día pero con ciertos fallos de funcionamiento), y cuántos fines de semana desperdiciaríamos montando y desmontando muebles cuyos elementos diesen lugar al equívoco en su montaje.

Estos serían dos ejemplos cotidianos de Poka-Yoke, siendo el primero de los casos un poka-yoke a evitar, mientras el segundo es un poka-yoke buscado o deseado.

 

¿Qué es Poka-Yoke?

El término japonés Poka-Yoke, traducido como “a prueba de errores”, fue introducido en el ámbito fabril por el ingeniero Shigeo Shingo, considerado padre del Sistema de Producción Toyota, durante la década de los 60’s. Según Shingo, el origen de los problemas de calidad estaba en el factor humano, por lo que si los propios trabajadores no eran capaces de corregir o detectar sus errores, había que implementar un sistema que evitase los mismos.

Poka Yoke_Puertos informáticos

Puertos informáticos: sus diferentes diseños sirven de Poka Yoke para evitar errores de conexión

Básicamente, Poka-Yoke se denomina a cualquier técnica o medio utilizado para evitar el error humano en la realización de una tarea, de tal manera que permita una y solo una manera posible de realizarla, y que esta tenga un resultado satisfactorio. En automoción, el término se utiliza principalmente en el ámbito de la fabricación o diseño de componentes, forma parte de la filosofía de Mejora Continua y juega un papel importantísimo en la mejora de la calidad.

Un sistema Poka-Yoke puede ser implementado en forma de alarma, visual o sonora, de tal manera que el trabajador sea avisado del error cometido para que proceda a subsanarlo; o un sistema de detección física, que impida directamente al trabajador cometer el error.

Personalmente opino que el verdadero poka-yoke es el segundo, es decir, el que evita el error, ya que el sistema basado en alarma no garantiza que el error vaya a ser detectado y corregido por el trabajador y, en caso de que el error sea irreparable, se incurre en una ineficiencia del proceso al tener que desechar el producto.

Poka-Yoke ¿Sí o no?

Muchos pensaréis en un primer momento que esto del poka-yoke y de evitar el error humano es maravilloso y debería estar por todas partes, pero nada más lejos de la realidad. Como comenté al inicio del post, hay situaciones en las que un poka-yoke no es deseado, es más, se busca el resultado opuesto, que podríamos decir que es algo similar a la “estandarización”, o permitir el “error”.

En este caso el “error” no es un error como tal, sino que lo que se desea es permitir que una operación pueda ser llevada a cabo de múltiples maneras y todas ellas lleven a un resultado satisfactorio.

Pensemos por ejemplo en algo tan “simple” como un cambio de ruedas en F1, una operación en la que cada centésima de segundo vale oro. Imaginad que las ruedas, en lugar de única tuerca para su montaje, tuviesen 4, 5 o 6 como los vehículos convencionales, y que además cada tuerca tuviese que sólo una posición posible para su  montaje. ¿Os imagináis la pérdida de tiempo en buscar la posición correcta de montaje? Sería desastroso para el equipo de boxes. Esto es un claro ejemplo de un poka-yoke a evitar.

Boquerel Diesel vs Gasolina

Poka-Yoke en boquereles diésel y gasolina. Fuente: km77.com

Y ahora pensemos en algo que, por desgracia, hemos de hacer los conductores que aún no disponemos de un coche eléctrico, repostar combustible. Lo creas o no, la maldición del repostaje erróneo está a la orden del día, y muchos son los que han tenido un buen susto al destrozar su motor gasolina por repostar diésel o viceversa.

No fue hasta hace relativamente poco cuando alguien tuvo la gran idea de aplicar el sistema poka-yoke para solventar este problema. Así, hoy en día, los boquereles para diésel tienen un mayor diámetro que los de gasolina, lo cual solventa el problema de los que tienen un vehículo gasolina.

Pero entonces…puedo repostar gasolina en un vehículo diésel. Cierto, y para ello se ha ideado otro poka-yoke, hoy día implementado en gran parte de las boquillas de depósitos diésel, consistente en una tapa que solo se abre mediante el accionamiento de pestañas internas que solo se logra mediante un boquerel con un determinado diámetro, en este caso el diámetro del boquerel diésel.

 

BMW Fehlbetankungsschutz

Poka-Yoke en la boquilla del depósito de combustible. Fuente: BMW

A pesar de estos dos sistemas poka-yoke el problema sigue ocurriendo con bastante frecuencia ya que el ser humano es tan tonto (o tan listo) que, de alguna manera, se las ingenia para trucar o forzar el repostaje antes de pararse a analizar por qué le resulta tan difícil introducir el boquerel en su depósito.

¿Y no resultaría más sencillo hacer los boquereles gasolina de forma redonda y los diésel de forma triangular, cuadrada o estrellada? Pues posible es, pero si los ingenieros no lo han hecho ya, seguro que hay otras razones de peso. Y aunque fuese viable, seguro que nos las arreglaríamos para seguir metiendo la pata.

¿Cuándo y cómo implementar un Poka-Yoke?

Estas preguntas tienen, generalmente, dos opciones de respuestas: antes o después del diseño del producto/proceso.

Como es lógico, todo lo que se tenga en cuenta durante la fase de concepción y diseño facilitará su puesta en marcha y eficiencia en operaciones posteriores. Por contra, si por alguna razón, un poka-yoke ha de ser implementado a posteriori cuando el error humano ya se ha producido y detectado en el producto o proceso, se incurrirán en unos costes de calidad y rediseño que pondrán en evidencia las facultades profesionales del equipo a cargo.

De ahí la importancia que tiene el considerar desde la fase inicial todos aquellos posibles errores humanos que se puedan dar en fases posteriores, y tratar de evitarlos a través de la introducción de poka-yokes implementados en el diseño del producto o proceso. Veamos un ejemplo.

Imaginad que nuestro equipo de proyecto es responsable del desarrollo y fabricación de algo tan “sencillo” como una tapa de balancines, la cual posteriormente es ensamblada en la culata del motor de un determinado vehículo.

El equipo de diseño y desarrollo, con gran reputación y fama en el sector, se pone manos a la obra y, tras semanas de trabajo, simulaciones por ordenador y reuniones, saca a la luz con gran orgullo un diseño que respeta todas las especificaciones del cliente y además tiene una complejidad geométrica mínima, lo que facilita su proceso de fabricación por inyección.

 

Tapa de balancines

Esquema de tapa de balancines y bloque motor donde se ensambla

 

El resto del equipo queda totalmente convencido y el proyecto prosigue adelante, se fabrican las primeras muestras, se montan los primeros motores y todo va como la seda. El cliente da su aprobación y comienza la producción en serie. Ahora nada puede fallar.

Después de un mes se empiezan a recibir reclamaciones por parte del cliente. El departamento de montaje está teniendo problemas al montar algunos motores en el vehículo, la tapa de balancines colisiona con elementos colindantes.

Nuestro equipo no da crédito, el diseño es perfecto y fue analizado escrupulosamente para que encajase a la perfección en el vehículo, ¿por qué entonces?

Da la casualidad que los motores problemáticos llevan tapas de balancines que han sido ensambladas por operarios recientemente contratados, y han sido ensambladas en una posición incorrecta, lo que da lugar a la colisión de la tapa con el depósito del líquido de frenos.

Ahora se deberá implementar el poka-yoke que debería haberse tenido en cuenta durante el diseño, por ejemplo mediante una determinada posición de los agujeros de ensamblaje o añadiendo un pin que evite al operario ensamblar la tapa en una posición incorrecta.

Colisión tapa de balancines

Colisión de tapa de balancines con el depósito del líquido de frenos

Poka Yoke tapa balancines

Diseño de tapa de balancines con pin poka-yoke

 

 

 

 

 

 

 

 

No parece algo tan grave, si no fuese porque un gran stock de tapas de balancines ya han sido ensambladas en el motor, lo que requiere de un desmontaje y montaje de todas ellas con el consiguiente coste. O peor aún, si las tapas no fueses atornilladas sino soldadas, el coste incurrido sería bastante más elevado al no poder recuperar los motores montados.

Aquí se observa cómo un pequeño detalle de diseño podría ahorrarnos futuros dolores de cabeza. El ejemplo tratado es un caso extremo imposible que ocurra hoy día, pero en casos donde el diseño y el proceso es más complejo, un poka-yoke puede convertirse en algo esencial a tener en cuenta.

Espero que hayáis entendido el concepto de poka-yoke y su importancia práctica. Antes de empezar a dibujar, ¡pensad en lo que viene después!

No olvidéis que, ¡todo es mejorable, y debe ser mejorado!

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