포카 요케

1. 개요

포카 요케는 '바보 방지'를 의미하는 일본어에서 유래된 용어로, 인간의 실수를 방지하기 위해 산업 공정에서 사용되는 방법이다. 1960년대 시게오 신고에 의해 처음 적용되었으며, 제품과 디바이스 간의 접촉, 움직임 제한, 정해진 순서 따르기 등의 방법으로 구현된다. 제조 분야에서 접촉, 고정 값, 동작 단계 방식을 통해 오류를 감지하고, 경고 또는 제어 기능을 제공하여 실수를 예방한다. 포카 요케는 작업자 훈련 시간 감소, 품질 관리 개선, 불량품 감소 등의 이점을 제공하며, 자동차, 전자레인지, 콜센터 등 다양한 분야에서 활용된다. 도요타 생산 방식의 기본 개념 중 하나로, 전 세계 제조업 분야에서 널리 사용되고 있다.

2. 어원

포카 요케(Poka-yoke)는 원래 "바보 방지"를 의미하는 baka]]-yoke/[[Baka (Japanese word)^ja-latn였으나, 이 명칭이 "바보 방지"를 의미했기 때문에 더 완화된 poka-yoke로 변경되었다. 포카 요케는 쇼기 용어인 poka o yokeru^ja-latn (ポカを避ける^일본어)에서 유래되었으며, 이는 생각할 수 없을 정도로 나쁜 수를 피한다는 의미를 지닌다.

3. 역사

"포카 요케"라는 용어는 1960년대 시고 신고가 인간의 실수를 방지하도록 설계된 산업 공정에 적용하면서 사용되었다. 신고는 공장 작업자들이 작은 스위치를 조립할 때 스위치 버튼 아래에 필요한 스프링을 넣는 것을 잊는 경우가 자주 발생하는 공정을 재설계했다. 재설계된 공정에서 작업자는 먼저 필요한 두 개의 스프링을 준비하여 보조 위치에 놓고, 그 후 보조 위치에서 스위치에 스프링을 삽입하는 두 단계 작업을 수행했다. 만약 스프링이 보조 위치에 남아 있다면 작업자는 스프링 삽입을 잊었다는 것을 인지하고 쉽게 실수를 바로잡을 수 있었다.

신고는 생산 과정에서 불가피하게 발생하는 인간의 오류와 제품 결함의 개념을 구분하였다. 결함은 실수가 고객에게 전달될 때 발생한다. 포카 요케의 목표는 실수를 즉시 감지하고 수정하여 근본적으로 결함을 제거하도록 공정을 설계하는 것이다.

4. 제조 분야에서의 구현

포카 요케 방법을 제안한 시게오 신고는 다음의 세 가지 면에서 사용될 수 있다고 하였다.
# 제품과 다른 디바이스 간에 접촉하거나 접촉하지 않았을 때를 인지하게끔 하는 방법.
# 주어진 경우의 수로만 움직이도록 제한하여 만드는 방법.
# 어떤 특정한 프로세스를 거쳐야만 되도록 결정된 순서를 따르도록 하는 방법.

포카 요케 방법은 경고를 하거나 방지, 관리 혹은 잘못된 반응을 알려주어 어떤 프로세스 안에서 특정한 것이 선택되도록 유도한다.
포카 요케는 무언가 잘못될 수 있거나 실수가 발생할 수 있는 제조 공정의 모든 단계에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 가공을 위해 부품을 고정하는 고정구는 부품이 올바른 방향으로만 고정되도록 수정될 수 있으며, 디지털 카운터는 각 부품의 스폿 용접 수를 추적하여 작업자가 올바른 수의 용접을 수행하는지 확인할 수 있다.

신고는 대량 생산 시스템에서 오류를 감지하고 방지하기 위해 세 가지 유형의 포카 요케를 인식했다.

# 접촉 방식은 제품의 모양, 크기, 색상 또는 기타 물리적 속성을 테스트하여 제품 결함을 식별한다.
# 고정 값 (또는 상수라고도 함) 방식은 특정 횟수의 움직임이 이루어지지 않으면 작업자에게 경고한다.
# 동작 단계 (또는 시퀀스) 방식은 공정의 규정된 단계를 따랐는지 여부를 결정한다.

실수가 발생하기 전에 작업자에게 경고가 전송되거나, 포카 요케 장치가 실제로 실수를 방지한다. 신고의 용어집에서 전자의 구현은 '경고' 포카 요케라고 불리고, 후자는 '제어' 포카 요케라고 불린다.

신고는 모든 제조 공정에서 오류는 불가피하지만 적절한 포카 요케가 구현되면 실수를 신속하게 감지하고 결함으로 이어지는 것을 방지할 수 있다고 주장했다.

4.1. 구현 방법

포카 요케는 제품과 다른 디바이스 간에 접촉하거나 접촉하지 않았을 때를 인지하게끔 하거나, 주어진 경우의 수로만 움직이도록 제한하여 만들거나, 어떤 특정한 프로세스를 거쳐야만 되도록 결정된 순서를 따르도록 하는 방법으로 구현될 수 있다. 이러한 방법은 경고를 하거나 방지, 관리 혹은 잘못된 반응을 알려주어 어떤 프로세스 안에서 특정한 것이 선택되도록 유도한다.

포카 요케는 무언가 잘못될 수 있거나 실수가 발생할 수 있는 제조 공정의 모든 단계에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 가공을 위해 부품을 고정하는 고정구는 부품이 올바른 방향으로만 고정되도록 수정될 수 있으며, 디지털 카운터는 각 부품의 스폿 용접 수를 추적하여 작업자가 올바른 수의 용접을 수행하는지 확인할 수 있다.

대량 생산 시스템에서 오류를 감지하고 방지하기 위해 세 가지 유형의 포카 요케가 사용된다. 접촉 방식은 제품의 모양, 크기, 색상 또는 기타 물리적 속성을 테스트하여 제품 결함을 식별한다. 고정 값(또는 상수) 방식은 특정 횟수의 움직임이 이루어지지 않으면 작업자에게 경고한다. 동작 단계(또는 시퀀스) 방식은 공정의 규정된 단계를 따랐는지 여부를 결정한다.

실수가 발생하기 전에 작업자에게 경고가 전송되거나, 포카 요케 장치가 실제로 실수를 방지할 수 있다. 전자는 '경고' 포카 요케, 후자는 '제어' 포카 요케라고 불린다. 모든 제조 공정에서 오류는 불가피하지만 적절한 포카 요케가 구현되면 실수를 신속하게 감지하고 결함으로 이어지는 것을 방지할 수 있다.

5. 활용 및 예시

시게오 신고는 포카 요케가 세 가지 방법으로 사용될 수 있다고 제안했다.

* 제품과 다른 디바이스 간 접촉 여부를 인지하는 방법.
* 주어진 경우의 수로만 움직이도록 제한하는 방법.
* 특정 프로세스를 거쳐야만 되도록 결정된 순서를 따르게 하는 방법.

포카 요케는 경고, 방지, 관리 혹은 잘못된 반응을 알려주어 어떤 프로세스 안에서 특정한 것이 선택되도록 유도한다. 넓게는 사용자의 잘못된 작동을 방지하기 위해 프로세스에 설계된 모든 행동 형성 제약을 지칭한다.

수동 변속기 자동차에서 시동을 걸기 전에 클러치 페달을 밟아야 하는 것이나, 자동 변속기 자동차에서 "주차" 또는 "중립" 상태에서만 시동이 걸리도록 하는 것은 포카 요케의 예시이다. 자동 변속기에서 "주차"에서 다른 기어로 변속하려면 브레이크 페달을 밟아야 하는 것도 마찬가지이다. 이러한 제약은 차량의 의도하지 않은 움직임을 방지한다.

초기 온보드 GPS 시스템은 차량이 움직이는 동안 사용자가 GPS와 상호 작용(예: 목적지 입력)하지 못하게 하는 강제 기능을 사용했지만, 많은 운전자들이 불편해하여 대부분 폐기되었다. 이는 강제 기능이 항상 최선의 접근 방식은 아님을 보여준다.

전자레인지의 문이 열린 상태에서는 작동하지 않고, 작동 중 문을 열면 자동으로 멈추는 기능도 강제 기능의 예시이다. 이러한 기능은 안전 관련 상황에서 효과적이지만, 복잡한 시스템에서는 혼란을 야기할 수 있다.

서비스 산업에서 콜센터는 신용 카드 사기 및 선의의 사기를 방지하기 위해 에이전트 보조 자동화를 사용한다. 고객이 전화 키패드에 정보를 입력하면 톤이 에이전트에게 가려지고, 고객 관계 관리 소프트웨어에서도 보이지 않아 에이전트가 정보를 훔칠 수 없도록 한다.

6. 포카 요케 구현의 이점

포카 요케는 제품과 다른 디바이스 간의 접촉 여부를 인지하거나, 주어진 경우의 수로만 움직이도록 제한하거나, 특정 프로세스를 따르도록 강제하는 방법으로 구현된다. 이러한 방법은 경고, 방지, 관리 또는 잘못된 반응을 알려주어 프로세스 내에서 특정 선택을 유도한다.

포카 요케 솔루션은 일반적으로 프로세스에서 오류가 발생하지 않도록 하며, 다음과 같은 이점을 제공한다:

* 작업자 훈련 시간 감소
* 품질 관리 관련 작업 감소
* 반복 작업에서 작업자 해방
* 작업 개선 지향적 접근 및 행동 장려
* 불량품 수 감소
* 문제 발생 시 즉각적인 조치
* 100% 내장된 품질 관리
* 불량 제품의 고객 도달 방지
* 오류 발생 시 감지
* 결함 발생 전 제거

공장에서는 사람의 작업으로 인해 실수가 발생하고 불량품 등의 품질 문제로 이어질 수 있다. 제조 실수는 완성 후 발견하기 어렵고 비용이 많이 들기 때문에, 제조 공정 내 휴먼 에러 방지를 위해 많은 제조 라인에 포카 요케 장치가 도입된다.

포카 요케는 1961년 일본능률협회의 신고 시게오가 조립 작업 중 스프링 누락에 대한 상담을 받은 것이 계기가 되었다. "사용하는 스프링을 작은 접시에 담아 작업하고, 작은 접시에 스프링이 남아있으면 누락 실수가 발생했다고 즉시 알 수 있다"는 아이디어가 그 예시이다.

풀 프루프와 유사한 개념으로, 초기에는 "바카 요케"로 불렸으나 1963년에 "포카 요케"로 개명되었다.

예를 들어, 유사한 부품을 지정된 위치에 장착해야 하는 경우, 부품과 장착 부분의 모양을 변경하여 물리적으로 올바른 부품만 올바른 위치에 장착되도록 할 수 있다.

작업자 안전 확보 장치도 포카 요케의 일부이다. 예를 들어, 절단기 스위치를 양쪽에 설치하여 양손으로 눌러야만 가동되도록 하여, 한 손으로 작업 중 다른 팔이 절단되는 사고를 방지할 수 있다.

포카 요케는 도요타 생산 방식의 기본 개념 중 하나로, "후 공정은 고객"이라는 생각에 따라 불량품 발생을 막기 위한 장치로 활용된다. 신고 시게오 등이 포카 요케의 기본 컨셉에 관여했다는 설이 있다.

일본 제조업의 해외 진출, 해외 제조업의 일본 제조업 연구, 신고의 저서 등을 통해 포카 요케는 전 세계적으로 확산되었으며, "Poka-yoke"는 제조업 분야에서 국제적으로 통용되는 단어가 되었다.

7. 한국에서의 포카 요케