Elemente de bază ale filozofiei calității Taguchi. Metode statistice de analiză și management al calității

Nu trebuie să faci toate astea.

Supraviețuirea este voluntară.

E. Deming

metode Taguchi

Termenul „metode Taguchi” a apărut în SUA, în timp ce Genichi Taguchi însuși și-a numit conceptul „ingineria calității” (din engleză, Inginerie - arta inginerească), bazată pe „design robust” (din engleză, robust - puternic, stabil). Nu este necesar în producția de produse unice realizate într-un singur exemplar. Dacă consumatorii așteaptă uniformitatea calității lor de la întreprindere, atunci în acest caz este necesar un design robust.

G. Taguchi de la sfârşitul anilor '40. a studiat problemele îmbunătățirii proceselor de producție și a dezvoltat un sistem al cărui scop este creșterea rapidă indicatori economici calitatea companiei și a produsului prin optimizarea proceselor de proiectare și fabricație a produsului. În 1996, Taguchi a publicat nouă porunci de calitate, prima este: toate deficiențele unui produs sunt incluse în el în stadiul de dezvoltare din cauza calității insuficiente. munca de proiectare. Înainte de a produce un produs, defectele de proiectare și tehnologice trebuie detectate și eliminate folosind metoda modelării matematice a proprietăților acestuia. Această metodologie, care include atât o filozofie, cât și un set de instrumente practice pentru managementul calității, se numește Metode Taguchi.

Principiile lui Taguchi se rezumă la următoarele.

  • 1. O măsură a calității unui produs este pierderile totale pe care societatea le suferă din cauza acestuia.
  • 2. Pentru a supraviețui în afaceri, sunt necesare îmbunătățirea continuă a calității și reducerea costurilor.
  • 3. Pentru îmbunătățirea continuă a calității, este necesară o reducere continuă a răspândirii caracteristicilor de producție ale produsului în raport cu valorile specificate.
  • 4. Pierderile consumatorilor datorate răspândirii caracteristicii de ieșire sunt proporționale cu pătratul spread-ului.
  • 5. Calitatea și prețul unui produs sunt în mare măsură determinate de proiectarea inginerească a produsului și de procesul său de fabricație.
  • 6. Răspândirea caracteristicilor de ieșire ale unui produs (sau proces) poate fi redusă prin utilizarea neliniarității influenței parametrilor produsului (sau procesului) asupra acestor caracteristici.
  • 7. Pentru a identifica valorile parametrilor produsului (sau procesului) care reduc răspândirea caracteristicilor de ieșire, pot fi utilizate experimente proiectate statistic.

Miezul filozofiei Taguchi este de a îmbunătăți calitatea, reducând în același timp costurile, calitatea și costurile considerate împreună. Sunt conectate caracteristica generala, numită funcție de pierdere (Funcția de pierdere)În plus, pierderile sunt luate în considerare simultan atât din partea consumatorului (probabilitate de accidente, defecțiuni, neîndeplinirea funcțiilor de bază, nerespectarea cerințelor clienților etc.), cât și din partea producătorului (costul resurselor etc.) . Scopul designului este de a satisface ambele părți.

O cale directă către îmbunătățirea continuă este reducerea variabilității procesului. Valoarea țintă ar trebui definită ca valoarea ideală a caracteristicii de ieșire; apropo, nu trebuie să fie la mijlocul intervalului de toleranță. Cu cât dispersia parametrilor produsului este mai mare la ieșirea procesului, cu atât este mai puțin probabil ca întreprinderea să prezică că fiecare produs individual va îndeplini cerințele tehnice.

Fie y caracteristica de ieșire; T- valoarea dată y; /(y) - pierderi (de exemplu, în termeni monetari) suportate de consumator pe durata de viață a produsului din cauza abaterilor de la T.

Abordarea clasică a calității presupune prezența unei valori nominale și a unui interval de toleranță (abatere admisă de la valoarea nominală). Dacă produsul depășește limitele de toleranță, acesta este considerat defect. În acest sens, s-au încercat creșterea calității produselor prin reducerea intervalului de toleranță (standardele militare, în special, s-au bazat pe aceasta). Viziunea tradițională, formată în conformitate cu sistemul Taylor, presupune că produsele sunt considerate a fi de calitate egală (fără pierderi) dacă caracteristicile lor sunt în intervalul de toleranță (se află în intervalul dintre u nși y c), și de proastă calitate când trec dincolo de acest domeniu. Mai mult, amploarea pierderilor nu depinde de cât de mult depășește caracteristica limitele de toleranță (Fig. 27).

Postulul lui Taguchi este că calitatea este în continuă schimbare, de îndată ce caracteristicile încep să se abate de la valoarea nominală, orice abatere de la valoarea nominală duce la pierderi directe sau indirecte pentru producător, serviciile de garanție sau consumatori. Cu cât abaterea caracteristicii de ieșire y de la valoarea specificată este mai mare T, cu atât sunt mai mari pierderile consumatorului /(y). În esență, el propune să se îndepărteze de „gândirea toleranței”: dacă intri în toleranță, e bine. De asemenea, este foarte important să știți unde sunt, cât de aproape de granițe.

Orez. 27.

Determinați forma reală a funcției Bine) dificil. Conform principiilor lui Taguchi, pierderile consumatorilor datorate variațiilor de producție sunt proporționale cu pătratul abaterii caracteristicii de ieșire de la valoarea sa specificată. Cu alte cuvinte, funcția de pierdere este definită ca coeficientul de cost înmulțit cu pătratul diferenței dintre valorile date și măsurate ale caracteristicii de calitate.

Cea mai simplă aproximare pătratică a funcției de pierdere (Fig. 28) are forma Ei bine) = k(y - T) 2 + 1^n, unde / - pierderi (de exemplu, în ruble);

la- valoare caracteristica;

La- constanta Taguchi (coeficient de pierdere);

/ min - pierderi minime la valoarea optimă a caracteristicii;

T - valoare optimă caracteristici.

constantă necunoscută La se poate determina dacă Bine) cunoscut pentru o anumită valoare u. Să presupunem că intervalul (T- A, t + D) - aprobarea consumatorului, i.e. produsul funcționează nesatisfăcător dacă y se încadrează în acest interval, iar costurile consumatorului pentru repararea sau înlocuirea produsului sunt L dolari. Apoi A = kA 2, k = A/A 2. Metodele lui Taguchi fac posibilă proiectarea de produse și procese care sunt insensibile la influența așa-numitului „zgomot” - factori variabili care provoacă împrăștierea valorilor parametrilor.

Taguchi a devenit raportul semnal-zgomot adoptat în ingineria radio, care în în acest caz,, ca relație „producție ideală / stare actuală”, a devenit principalul instrument al ingineriei calității. Consumatorul are o opinie foarte certă cu privire la modul în care produsul ar trebui să funcționeze în mod ideal, sau despre functie ideala.


Orez. 28.

Să numim factorul ales ca argument pentru funcția ideală, semnal care caracterizează nu numai produsul, ci și modul de funcționare. Ca și în ingineria radio, zgomotîn acest caz este un fenomen întâmplător și cu siguranță nociv. Raportul semnal-zgomot este interpretat întotdeauna în același mod: cu cât raportul este mai mare, cu atât mai bine. În esență, această cantitate este legată de coeficientul de variație în jurul unei valori date. Taguchi introduce conceptul de factor de abatere (sau „zgomot”), care este cauza împrăștierii caracteristicilor. Zgomotele pot fi împărțite în patru grupe: două caracterizează cauzele interne ale variației în raport cu produsele și două - cele externe. Atât intern cât și motive externe poate fi obiectivă și subiectivă.

Un grup de zgomot intern se datorează diferențelor care sunt încorporate în produs în timpul producției, de exemplu, parametrii variază în cadrul unor toleranțe predeterminate (motive subiective), celălalt se datorează proceselor de îmbătrânire în funcțiune: rezistența rezistenței în circuite electrice crește în timp, arcurile slăbesc, anvelopele auto se uzează etc. (motive obiective).

Zgomotul extern este cauzat de diferențele dintre condițiile de utilizare a produsului: un grup este cauzat de particularitățile funcționării produsului (motive subiective, de exemplu, încălcarea instrucțiunilor de utilizare), celălalt de parametri. mediu inconjurator(motive obiective).

Taguchi descompune managementul calității în trei etape.

Ingineria Sistemelor(design structural) - procesul de aplicare a cunoștințelor științifice și de inginerie la proiectarea unui produs. Pe baza modelului produsului, se determină valorile inițiale ale parametrilor produsului. Aceasta ia în considerare atât cerințele consumatorilor, cât și condițiile de producție.

Proiectare parametrică- procesul de identificare a unor astfel de valori ale parametrilor produsului (sau procesului) care reduc sensibilitatea proiectării la sursele de variație („zgomot”).

Design de toleranță- procesul de determinare a toleranțelor în jurul valorilor nominale care sunt identificate în etapa de proiectare parametrică.

Conceptul de bază al metodelor Taguchi este următorul: în timpul procesului de proiectare, trebuie luate în considerare criteriile de calitate, luând în considerare abaterile în procesele de producție și operare; procesul de producție ar trebui îmbunătățit prin îmbunătățirea procesului de proiectare a acestuia, prin introducerea de metode statistice, și nu prin control.

Pentru a rezuma, putem spune design robust unul care are ca scop reducerea variațiilor de performanță a produsului prin reducerea zgomotului. Metodele lui Taguchi fac parte dintr-o altă direcție cunoscută sub numele de Six Sigma, care cuprinde o secțiune reprezentând metode de proiectare a produselor și proceselor - Design pentru Six Sigma (DFSS).

Ideile lui Taguchi au stat la baza educației inginerești în Japonia timp de 30 de ani. În SUA, aceste metode au devenit cunoscute în 1983 după companie Motoare FORD Am început să le prezint specialiștilor mei pentru prima dată. Neatenția la metodele lui Taguchi este unul dintre motivele pentru care multe companii de producție din SUA și Europa de Vest rămân serios în urma Japoniei.

Celebrul statistician japonez Genichi Taguchi, câștigător al celor mai prestigioase premii în domeniul calității (premiul Deming i-a fost acordat de 4 ori), a studiat problemele îmbunătățirii proceselor și produselor industriale. A dezvoltat idei în statistica matematică, referitoare în special la metodele statistice de proiectare experimentală și controlul calității.

Genichi Taguchi și-a dezvoltat la un moment dat propriul sistem, combinând metode de inginerie și statistice, având ca scop creșterea rapidă a performanței economice a companiei și a calității produselor prin optimizarea designului produselor și a proceselor de fabricație a acestora. Această metodologie, care include filozofie generală, și un set de instrumente practice de management al calității, a fost numit „Metode Taguchi”.

Taguchi nu este de acord cu definiția general acceptată a calității: „găsirea parametrilor produsului în limitele stabilite”. Această definiție ne permite să considerăm că două produse diferă puțin unul de celălalt dacă parametrii unuia sunt aproape de limita de toleranță, iar parametrii celuilalt sunt puțin peste aceste limite. Cu toate acestea, primul dintre ele este considerat „bun”, iar al doilea este considerat „rău”. Spre deosebire de abordarea tradițională, metodele Taguchi vizează asigurarea unor abateri minime ale parametrilor produsului de la cei specificați, la care nu există o creștere a costurilor din cauza calității. Taguchi își propune să evalueze calitatea în funcție de cantitatea de daune cauzate societății din momentul livrării produsului - cu cât acest daune este mai mică, cu atât calitatea este mai mare. La baza conceptului său de asigurare a calității este teoria pierderii sau daunelor din cauza calității inadecvate.

Orez. 1 Gândirea de toleranță

Taguchi a demonstrat că costul abaterii de la valoarea țintă (nominală) crește pătratic cu distanța față de țintă și asigură prezența pierderilor în afara toleranței (Fig. 1).

Taguchi a propus caracterizarea produselor manufacturate cu rezistență caracteristici tehniceși indicatori combinați de cost și calitate în așa-numita funcție de pierdere, conform căreia numai acele produse sunt considerate de înaltă calitate, ai căror indicatori de calitate coincid complet cu valorile lor nominale și orice abatere de la valoarea nominală este asociată cu unul sau încă o pierdere a calității produsului. Funcția ia în considerare simultan pierderile atât de la consumator, cât și de la producător.

Funcția de pierdere are următoarea formă:

L - pierderi pentru societate (o valoare care ține cont de pierderile consumatorului și producătorului din produse defecte);

k este constanta de pierdere, determinată ținând cont de costurile producătorului produsului; valoarea y a caracteristicii funcționale măsurate;



m este valoarea nominală a caracteristicii funcționale corespunzătoare;

(y-m) - abatere de la valoarea nominală.

Uz practic Funcția de pierdere este că vă permite să determinați eficacitatea oricărei măsuri care vizează creșterea calității (Fig. 2).

Orez. 2 Gândirea la funcția de pierdere

Funcția de pierdere a calității este o parabolă cu un vârf (pierderile sunt zero) în punctul celei mai bune valori (nominal), cu distanța de la nominal pierderile cresc și ating apogeul la limita câmpului. valoare maximă- pierderi din inlocuirea produsului.

Dacă sunt produse produse care îndeplinesc valorile țintă, acest lucru duce la costuri de calitate mai scăzute, reducând posibilele costuri asociate cu teste de acceptare, precum și reducerea probabilității ca compania să-și piardă reputația în viitor.

Aspect important Metodologia lui Taguchi este că nu își asumă să controleze fiecare factor luat în considerare în procesul tehnologic sau în fabricarea produsului. Ideea este de a influența doar acei factori care pot duce la reducerea costurilor.

Taguchi introduce conceptul de funcție ideală. Funcția ideală este determinată de relația ideală dintre semnalele de intrare și de ieșire, exprimată printr-o formulă specială. Dar procesele reale arată rezultate diferite de cele prezise de funcția ideală.

Taguchi introduce conceptul de varianță (sau „zgomot”), care este cauza variației caracteristicilor la locul de muncă, care este dificil, imposibil sau costisitor de schimbat și, de asemenea, modifică conceptul de variație aleatorie. El este de părere că toate abaterile și erorile au cauzele lor și că nu există accidente, ci factori de care uneori sunt greu de luat în considerare.

„Zgomotele” externe sunt variații ale mediului: umiditate; praf; caracteristici individuale persoana etc. „Zgomotul” în timpul depozitării și funcționării este îmbătrânirea, uzura etc.

„Zgomotul” intern este o problemă de fabricație care provoacă diferențe între produse, chiar și în cadrul aceluiași lot de producție.

Taguchi a creat o metodă de calcul fiabilă și elegantă folosind ideea raportului semnal-zgomot comună în telecomunicații. Raportul semnal-zgomot este folosit de Taguchi nu numai în legătură cu măsurători, ci și într-un sens mai larg pentru proiectarea și optimizarea procesului. Raportul semnal-zgomot a devenit un instrument fundamental în ingineria calității. Acesta este un concept de bază care are semnificația raportului dintre componenta „semnal” la ieșire și componenta „zgomot”.

Dacă notăm valoarea parametrului la intrare (o varietate de date de intrare, de la calitatea mașinii, materialul și calificarea lucrătorului până la curățenia încăperii) prin M, componente ale „zgomotului” (defecte materiale, erori ale lucrătorului) prin x1, x2, x3,…, xn, valoarea parametrului la ieșire prin la, atunci y va fi o funcție M si "zgomot"

Raportul semnal-zgomot în vedere generala este scris asa:

Taguchi a propus 72 de formule pentru calcularea raportului semnal-zgomot, dintre care majoritatea sunt legate de specificul ramurilor relevante ale tehnologiei (electronica, auto, chimie etc.). Cu toate acestea, există trei formule standard de uz comun:

Tip N: Evaluări optime (dimensiuni, tensiune de ieșire etc.)

yi- parametru i a-a observație;

n- numărul de observații.

Tip S: performanță minimă optimă (zgomot, poluare etc.)

Tip ÎN: caracteristici maxime optime (rezistență, putere etc.)

Raportul semnal-zgomot este interpretat întotdeauna în același mod: cu cât este mai mare raportul, cu atât mai bine. În esență, această valoare este legată de coeficientul de variație relativ la laîn condiţii experimentale fixe pentru factori controlaţi. Folosind metode standard, modelul este găsit

Luarea în considerare a unui astfel de model, împreună cu modelul pentru valori medii, ne permite să găsim un regim de compromis, care, la valori medii suficient de mari, variază cel mai puțin sub influența unor factori necontrolați. În acest caz, puteți utiliza atât analiza de varianță, cât și analiza de regresie. Cu toate acestea, Taguchi recomandă utilizarea mai des a metodelor grafice, fără a recurge la calcule formale.

Spre deosebire de interpretarea raportului semnal-zgomot acceptat în statistici ca raport dintre diferența dintre valoarea inițială și valoarea modificată față de valoarea inițială, în metodele Taguchi se obișnuiește să se ia în considerare raportul dintre diferența dintre acestea. valori la valoarea medie. Acest lucru vă permite să creșteți acuratețea calculelor și, prin urmare, fiabilitatea produsului.

Metodele lui Taguchi fac posibilă proiectarea de produse și procese care sunt insensibile la influența „zgomotului”. Din punct de vedere economic, orice, chiar și cel mai mic „zgomot” reduce profiturile, deoarece costurile de producție și costurile de garanție cresc. Această stabilitate se numește de obicei robustețe. Taguchi se concentrează pe etapele care preced proiectarea produsului, deoarece tocmai în aceste etape este rezolvată sarcina de a obține robustețe.

Meritul lui Taguchi constă în faptul că a reușit să găsească argumente și tehnici relativ simple și convingătoare care au făcut ca proiectarea unui experiment de asigurare a calității să devină realitate. Tocmai aceasta este ceea ce însuși Taguchi vede ca principala caracteristică a abordării sale.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Buna treaba la site">

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI ŞTIINŢEI RF

Instituție de învățământ de stat

Studii profesionale superioare

„Universitatea Tehnică de Stat Kursk”

la disciplina „Fundamentele asigurării calității”

pe tema „Guru calității: Genichi Taguchi”.

Întocmit de: student gr. Marea Britanie-81

Novikova O.

Verificat de: A.S. Sokolenko

Numele omului de știință japonez Genichi Taguchi nu este în prezent inferior ca popularitate față de K. Ishikawa, J. Juran, A. Feigenbaum și alte figuri marcante din domeniul calității. Acest lucru se explică prin faptul că ideile și abordările sale cu privire la asigurarea calității și-au găsit o aplicare largă în industria japoneză și apoi în alte țări. În munca mea, aș dori să vorbesc despre acest minunat om de știință și să fac cunoștință cu principalele prevederi ale conceptului său.

Să începem cu biografia.

Născut la 1 ianuarie 1924. Înainte de recrutare serviciu militar A studiat ingineria textilă timp de un an la o facultate tehnică. După ce a lucrat în Departamentul de Astronomie al Institutului de Navigație al Marinei Imperiale Japoneze, Taguchi a lucrat la Ministerul Sănătății și la Institutul de Statistică Matematică al Ministerului Educației. A fost ajutat să studieze profund metodele de proiectare experimentală și utilizarea aranjamentelor ortogonale de celebrul statistician japonez, câștigătorul premiului național Matosaburo Masuyama, pe care Taguchi l-a cunoscut la Ministerul Sănătății. Aceste cunoștințe i-au oferit ulterior oportunitatea de a consulta Morinaga Pharmaceuticals și filiala sa Morinaga Seika.

În 1950, Taguchi a început să lucreze la laboratorul de telecomunicații nou înființat al Nippon Telephone and Telegraph, cu scopul de a ajuta la îmbunătățirea eficienței activității de dezvoltare prin instruirea inginerilor mai mult. metode progresive muncă. A lucrat acolo mai mult de 12 ani și tocmai în această perioadă a început să-și dezvolte propriile metode și să consilieze activ întreprinderile industriale. La începutul anilor '50, companiile japoneze, inclusiv Toyota și afiliații săi, au început să folosească pe scară largă metodele sale.

În 1951, a fost publicată prima carte a lui G. Taguchi, care ia introdus pe mulți în conceptul de „aranjamente ortogonale”.

În perioada 1954-1955 Taguchi, la recomandarea savantului indian P. Mahalanolus, a lucrat ca profesor invitat la Institutul Indian de Statistică. Aici i-a cunoscut pe faimoșii statisticieni R. Fisher și W. Shewhart. În 1957-1958 A apărut prima ediție a cărții sale în două volume „Design of Experiments”.

În 1962, Taguchi a vizitat pentru prima dată Statele Unite la Universitatea Princeton și, în aceeași vizită, a vizitat Laboratoarele Bell de la AT&T. La Princeton, Taguchi a fost invitat de celebrul statistician John Tukey să lucreze cu statisticieni industriali. În același an, Universitatea Kyushu i-a acordat doctoratul.

În 1964, Taguchi a devenit profesor la Universitatea Aoyama Gakuin din Tokyo și a rămas în această funcție până în 1982.

În 1966, Taguchi și coautorii săi au scris cartea „Management rezultate finale„(„Gestionare prin rezultate totale”), care a fost tradus în chinez Yun Wu. La acea vreme, metodele lui Taguchi erau încă puțin cunoscute în Occident, deși erau deja folosite în India și Taiwan. În această perioadă și de-a lungul anilor 70, metodele sale au fost utilizate în principal în procesele de fabricație, iar trecerea la utilizarea lor pentru dezvoltarea și designul de produse a avut loc în anii 80.

La începutul anilor '70, Taguchi a dezvoltat conceptul Funcției de Pierdere a Calității, în aceiași ani a publicat încă două cărți și a lansat cea de-a treia (ultima) ediție a cărții „Design of Experiments”.

Până la sfârșitul deceniului, lista de premii a lui Taguchi era impresionantă: Premiul Deming pentru aplicarea metodelor în 1960 și pentru literatura de calitate în 1951 și 1953.

În 1980, Taguchi a fost invitat să cânte în compania lui Yun Wu, care emigrase în Statele Unite. Până atunci, Taguchi devenise director al Academiei de calitate din Japonia. În timpul acestei vizite în Statele Unite, Taguchi a vizitat din nou Laboratoarele Bell, unde a fost primit de Madhav Phadke. În ciuda problemelor de limbaj, experimentele au fost realizate cu succes, în urma cărora metodele lui Taguchi au fost recunoscute de Bell Laboratories.

După vizita lui Taguchi în America, metodologia sa este din ce în ce mai aplicată în industria americană. Cu toate acestea, metodele lui Taguchi nu s-au întâlnit întotdeauna cu o atitudine pozitivă din partea statisticienilor americani. Dar poate că aceasta a fost o reacție la modul în care au fost comercializate. Cu toate acestea, mulți companii americane, în special Xerox, Ford și ITT, au devenit interesați de utilizarea metodelor savantului japonez.

În 1982, Taguchi și-a părăsit slujba de predator la universitate și, la pensionare, a devenit consilier al Asociației de Standarde din Japonia.

În 1983, a fost numit director executiv al Institutului American de Furnizori, unde a lucrat și fiul său Sheen.

În 1984, Taguchi a primit din nou Premiul Deming pentru Cărți pentru Calitate, iar în 1986. Institutul Internațional tehnologia i-a acordat medalia Willard Rockwell. În Europa, însă, metodele lui Taguchi nu s-au bucurat de prea mult succes în acest moment. Acest lucru s-a schimbat când Institutul Statisticienilor (Marea Britanie) a organizat prima conferință despre aceste metode în 1987. În același an, a fost format Clubul Taguchi din Regatul Unit.

După cum puteți vedea, biografia lui Genichi Taguchi este destul de diversă. Cu toate acestea, din biografie vom trece la principalele prevederi ale conceptului său. Elementele principale ale abordării calității a lui Genichi Taguchi sunt următoarele principii, pe care le-a numit „ingineria calității”:

1. O măsură importantă a calității unui produs o reprezintă pierderile sociale pe care societatea le suferă din cauza acestuia.

2. Într-o economie competitivă, îmbunătățirea continuă a calității și reducerea costurilor sunt esențiale pentru supraviețuirea afacerii.

concept de inginerie taguti de calitate

3. Programul de îmbunătățire continuă a calității și de reducere a costurilor include o reducere continuă a răspândirii caracteristicilor de producție în raport cu valorile specificate ale acestora.

4. Pierderile consumatorilor datorate variațiilor caracteristicii de ieșire sunt proporționale cu pătratul abaterii acestei caracteristici de la valoarea specificată.

5. Calitatea și prețul unui produs sunt în mare măsură determinate de proiectarea inginerească a produsului și de procesul său de fabricație.

6. Răspândirea caracteristicilor de ieșire ale unui produs sau proces poate fi redusă prin utilizarea factorului de neliniaritate al influenței parametrilor produsului sau procesului asupra acestor caracteristici.

7. Experimentele proiectate statistic pot fi utilizate pentru a identifica valorile parametrilor produsului sau procesului care reduc variația caracteristicilor de ieșire.

Să comentăm elementele de mai sus ale acestei filozofii. Metodologia lui Taguchi se concentrează mai mult pe optimizarea țintită a produselor și proceselor înainte de începerea producției, decât pe obținerea calității prin management. Sarcina de a asigura calitatea și fiabilitatea a fost mutată în faza de proiectare. Metodologia lui Taguchi permite planificarea eficientă a experimentelor cu produse proiectate înainte de începerea fazei de producție. Cu toate acestea, tehnicile pe care le-a propus pot fi folosite și în producție ca metodologie pentru eliminarea dificultăților în identificarea problemelor presante.

Spre deosebire de oamenii de știință occidentali, Taguchi definește calitatea produsului ca fiind „pierderile (minimale) suferite de societate din momentul în care produsul este lansat”. Acestea includ nu numai pierderile pe care compania le suportă prin plata modificărilor sau defectelor, întreținere, timpi de nefuncționare din cauza defecțiunii echipamentelor și obligațiilor sale de garanție, ci și pierderi ale consumatorilor asociate cu calitatea proastă a produsului și nefiabilitatea acestuia, ceea ce, la rândul său, duce la pierderi ale producătorului din cauza scăderii cotei sale de piață. Luând valoarea țintă specifică ca fiind cea mai bună valoare posibilă a unui indicator de calitate și considerând această valoare ca referință, Taguchi asociază un simplu funcţie pătratică pierderi (Fig. 1) cu abatere de la acest scop.

Orez. 1 Funcția de pierdere.

Evident, cu cât abaterea caracteristicii de ieșire de la valoarea sa specificată este mai mare, cu atât pierderile consumatorului sunt mai mari. Astfel, funcția de pierdere arată că o scădere a abaterilor duce la o scădere a pierderilor și, în consecință, la o îmbunătățire a calității. Conform acestei teorii, pierderile apar chiar și atunci când indicatorii de calitate sunt în limite acceptabile. Dar sunt minime doar atunci când acești indicatori coincid cu valorile țintă. Dacă doriți să maximizați un factor de calitate (de exemplu, rezistența) sau să minimizați (de exemplu, contracția), funcția de pierdere devine semi-parabolică.

Funcția de pierdere poate fi utilizată pentru a decide dacă este recomandabilă investiții suplimentare în produse în faza de proiectare, precum și dacă aceasta va ajuta la promovarea produsului pe piață.

Teoria lui Taguchi poate fi aplicată managementului calității produsului în faza de proiectare sau, mai rar, managementului continuu al calității în timpul producției. Dacă presupunem că calitatea este încorporată în produs în timpul dezvoltării sale, atunci managementul calității în etapele individuale de producție devine mai puțin important, iar accentul principal este pus pe management în perioada de pre-producție.

Taguchi descompune managementul calității înainte de producție în trei etape:

1. Proiectare structurală.

2. Determinarea parametrilor (indicatori de calitate).

3. Determinarea toleranțelor pentru parametri.

În primul rând, sunt selectate părți individuale, materiale și parametri la nivel solutie tehnica. În procesul de determinare a condițiilor procesului de producție, se selectează tipul de echipament și se iau în considerare factorii individuali de producție. Cel mai bun mod acest lucru se realizează prin brainstorming cu participarea inginerilor de producție și a designerilor.

Selectarea valorii unui parametru este cea mai importantă etapă: aici au reușit japonezii rezultate excelente pentru a îmbunătăți calitatea fără a crește costurile. În această etapă, se verifică valorile țintă selectate ale indicatorilor de calitate, se determină combinațiile optime ale acestora și se calculează parametrii procesului de producție care sunt cel mai puțin sensibili la influența mediului și a altor factori necontrolați. Taguchi are mai multe inovații în acest domeniu: accentul este pus pe raportul semnal-zgomot, utilizarea aranjamentelor ortogonale pentru a reduce numărul de încercări experimentale și abordări pas cu pas la optim.

În sfârșit, dezvoltarea limitelor de toleranță urmărește reducerea variației prin înăsprirea limitelor acceptabile pentru acei factori care au cea mai mare influență asupra variației indicatorului de calitate. În această etapă (pe baza funcției de pierdere), cele mai mari costuri sunt suportate asociate cu achiziționarea celor mai bune materiale sau a celor mai bune echipamente, ceea ce este o manifestare a filozofiei japoneze conform căreia ar trebui să „investiți banii în ultimul rând”, adică. și nu „investește mai întâi și gândește-te mai târziu”.

Aceste metode sunt importante atât pentru Marea Britanie, cât și pentru industria globală în ansamblu. De obicei, proiectarea și depanarea liniilor de producție sunt departe de a fi perfecte în realitate. Multe glume de producție sunt asociate cu necesitatea de a „supradimensiona” parametri importanți. Teoria lui Taguchi este un model care permite unui inginer sau proiectant să determine parametrii optimi, dacă sunt menținute, produsele realizate vor fi de înaltă calitate și nu vor fi întrerupte în timp.

Teoria lui Taguchi are două avantaje principale. În primul rând, este proiectat și utilizat în principal de ingineri, nu de statisticieni. Acest lucru elimină problemele de limbaj și comunicare asociate în mod tradițional cu metodologia statistică. Acest lucru vă permite să gândiți în termeni de inginerie. Ca urmare a problemei variațiilor aleatorii care interferează adesea proces de producție, ar trebui luate în considerare în plus față de variațiile controlate introduse. Optimizarea produsului constă nu numai în apropierea indicatorilor săi de calitate de valorile țintă, ci și în minimizarea abaterilor de la aceste valori țintă. Aceasta face parte din controlul statistic al procesului (SPC).

Teoria lui Taguchi poate fi folosită pentru a restrânge gama de indicatori de calitate și pentru a identifica variațiile pe care să se bazeze managementul. SPC poate fi folosit pentru a menține în continuare valorile de performanță în apropierea valorilor țintă. Aceasta este, în esență, inovația lui Taguchi: utilizarea raportului semnal-zgomot pentru a selecta parametrii de control care ar minimiza sensibilitatea la zgomot (interferență aleatoare). Aceste completări fac metodologia fundamentală.

Cu toate acestea, cel mai important lucru în teoria lui Taguchi este formalizarea construcției așa-numitelor aranjamente ortogonale. Ele fuseseră folosite anterior în experimente de planificare, dar Taguchi le-a oficializat. Acest lucru permite inginerilor să determine automat numărul minim prototipuri necesare experimentului. Acest număr este în mod deliberat menținut la un minim prin eliminarea tuturor (sau aproape toate) informațiile de interacțiune conținute în soluția de proiectare. Astfel de informații pot fi obținute ulterior în faza de aplicare industrială prin evaluarea alteia prototip- exact cea care corespunde parametrilor optimi prezisi.

Aceasta este diferența dintre experimentul industrial și conținutul agricol al experimentului pe care se bazează majoritatea metodelor statistice occidentale. ÎN agricultură răspunsul la experiment este lent, iar dacă combinațiile prototip sunt ignorate, interacțiunile nu sunt luate în considerare, va dura un an suplimentar în ciclul agricol pentru a confirma dacă combinațiile de trăsături prezise sunt optime. În industrie, reacția la un experiment este de obicei rapidă și puteți face imediat un pas înapoi și puteți încerca un alt eșantion.

Totuși, interacțiunile pot fi folosite și în teoria lui Taguchi. Oferă un format grafic simplu care vă permite să analizați informațiile ușor și sistematic. Cu toate acestea, poate fi luat în considerare doar un număr limitat de interacțiuni, ceea ce nu duce la o creștere semnificativă a numărului de probe și la extinderea scării experimentale.

Astfel, meritul lui Taguchi constă în faptul că a reușit să găsească argumente și tehnici relativ simple și convingătoare care au făcut ca proiectarea unui experiment de asigurare a calității să devină realitate. Tocmai aceasta este ceea ce însuși Taguchi vede ca principala caracteristică a abordării sale.

Timp de 30 de ani, ideile lui Taguchi au stat la baza educației inginerești în Japonia, unde au fost publicate lucrările sale colectate în 7 volume. În Statele Unite, aceste metode au devenit cunoscute în 1983, după ce Ford Motors a început să le introducă inginerilor săi. Neatenția la metodele lui Taguchi este unul dintre motivele pentru care multe companii de producție din SUA și Europa rămân serios în urma Japoniei.

Postat pe Allbest.ru

...

Documente similare

    Analiza teoretică management japonez orientat pe proces. Caracteristicile conceptului Kaizen. Trăsături distinctive Abordarea japoneză a controlului calității. Caracteristicile abordărilor americane, europene și ruse ale controlului calității.

    lucrare de curs, adăugată 25.04.2010

    Caracteristici distinctive și filozofia managementului japonez, esența și prevalența sistemului Kanban. „Cercuri de calitate” în producție în Japonia, sistemul de control al managementului și evaluarea eficacității acestuia. O evaluare comparativă a două concepte de calitate.

    rezumat, adăugat 17.12.2014

    Activitate științifică in domeniul calitatii. Lucrări majore ale lui Joseph Juran. „Spirala calității” ca model spațial atemporal. Esența conceptului AQI. Șapte pași pe care trebuie să-i facă fiecare lider pentru a conduce o revoluție a calității.

    prezentare, adaugat 22.04.2013

    Trăsături distinctive ale abordării japoneze a managementului calității. Conținutul și caracteristicile sloganurilor de calitate ale majorității managerilor japonezi. KANBAN ca sistem de organizare a producției și a aprovizionării, permițând implementarea principiului „just in time”.

    rezumat, adăugat 25.06.2013

    Formarea politicii și a obiectivelor în domeniul calității. Elemente ale unui sistem de management al calității: organizare, procese, documente, resurse. Principiul procesului de obținere a calității, principiul abordării procesului de implementare, caracteristicile implementării sale în muncă.

    rezumat, adăugat 22.12.2009

    Esența și caracteristicile politicii și planificării calității în întreprinderile moderne. Originile și conținutul „politicii”, rolul și locul acesteia în munca de calitate și în interacțiunea cu clientul. Tipuri și rolul planurilor de calitate, caracteristicile dezvoltării lor.

    test, adaugat 12.12.2012

    Termeni legati de calitate. Orientarea către client. Proceduri la nivelul întregului sistem care descriu activitățile necesare implementării unui sistem de management al calității. Standard international, implementarea sistemelor unificate de management al calitatii.

    test, adaugat 10.11.2010

    Procese, mecanisme și condiții de dezvoltare a calității la nivel macro. Principalele direcții ale conceptului de îmbunătățire a calității produsului. Evaluarea calitatii din punct de vedere economic. Abordarea costurilor de consum pentru asigurarea calității produsului.

    rezumat, adăugat 28.12.2009

    Domeniul de aplicare și statutul conducerii OJSC „Uzina Motor Perm”. Caracteristicile întreprinderii și ale produselor sale. Politica companiei in domeniul calitatii. Descrierea structurii și funcțiilor serviciului de calitate. Elemente ale sistemului calității, metode de efectuare a muncii.

    test, adaugat 31.05.2010

    Utilizarea benchmarking-ului în activitatea unei întreprinderi. Conceptul de economie de calitate, istoria dezvoltării sale și concepte străine de bază. Clasificarea costurilor de către A. Feigenbaum. Îmbunătățirea conceptului de management al costurilor pentru a asigura calitatea produsului.

Metode statistice de analiză și management al calității

3 Metode statistice economice și matematice

3.3 Metode Taguchi

Scopul principal al conceptului sau, așa cum este adesea numită filozofia lui Taguchi, este de a îmbunătăți calitatea, reducând în același timp costul.

În mod tradițional, metodele statistice au tratat calitatea și costul separat, calitatea fiind considerată factorul principal. Mai întâi, în faza de proiectare, s-au determinat caracteristicile de calitate dăunătoare, s-a examinat răspândirea lor, iar dacă nu a depășit limitele stabilite, caracteristicile au fost acceptate. Apoi, pe baza caracteristicilor obținute, a fost calculat costul produsului. Dacă s-a dovedit a fi mai mare decât o valoare dată, atunci folosind metoda aproximărilor succesive, nivelul de calitate și costul au fost ajustate astfel încât costul să se apropie de valoarea calculată.

În schimb, atunci când se calculează conform metodei Taguchi, se ia în considerare principalul lucru factor economic(Preț). Taguchi își propune să măsoare calitatea prin pierderile pe care societatea este forțată să le suporte după ce un anumit produs este produs și trimis către consumator. Costul și calitatea sunt legate de o caracteristică comună numită funcția de pierdere a calității, iar pierderile sunt considerate simultan atât din partea consumatorului (probabilitate de accidente, accidentări, defecțiuni, neîndeplinirea funcțiilor etc.), cât și din partea consumatorului. producătorul (cost de timp, efort, energie, toxicitate etc.). Proiectarea este realizată în așa fel încât ambele părți să fie mulțumite.

Conform conceptului lui Toguchi (Figura 7.5), calitatea unui produs cu un parametru care se încadrează în intervalul de toleranță depinde de apropierea acestuia de valoarea nominală: atunci când valoarea parametrului coincide cu valoarea nominală, atunci pierderile nu numai pentru întreprinderea de consum, dar și pentru întreaga societate sunt zero; pe măsură ce vă deplasați mai departe de-a lungul curbei, acestea încep să crească.

Astfel, pierderile apar întotdeauna atunci când caracteristicile unui produs diferă de cele specificate, chiar dacă nu se încadrează în intervalul de toleranță. Cu cât calitatea este mai mare, conform conceptului lui Taguchi, cu atât mai putina pierdere societate.

El explică această teză cu următorul exemplu. Să presupunem că un producător produce un anumit produs, a cărui utilizare pe întreaga durată de viață costă consumatorul o anumită sumă. Această sumă poate fi redusă ca urmare a îmbunătățirii produsului, ceea ce va costa producătorul 30% din valoarea pierderilor din cauza lipsei de calitate. În acest caz, restul de 70% sunt pierderi care sunt evitate de consumator și, în consecință, de societate în ansamblu. Astfel, Taguchi demonstrează o înțelegere mai profundă a relației dintre calitate și pierderile sociale din declinul acesteia decât cu abordarea tradițională.

În cele mai multe cazuri, pierderile de la calitate slabă pot fi definite ca o funcție pătratică - pierderile cauzate de astfel de produse cresc ca pătrat al abaterii caracteristicii de la valoarea nominală.

Funcția de pierdere a calității exprimată în unități monetare, este determinată de formula:

L = L(y) = K(y-m) 2 , (7.3)

unde L – pierderi;

y este valoarea caracteristicii funcționale;

K – constanta de pierdere, care se calculeaza tinand cont de costurile pe care producatorul le are la respingerea produselor (costuri de restaurare sau inlocuire);

m – valoarea nominală.

Variația este modificată prin abaterea de la o valoare țintă sau ideală. Prin urmare, poate fi găsit chiar și pentru un singur produs. Dacă suntem interesați de pierderile care apar în timpul lansării unui lot de produse, atunci trebuie să facem o medie a pierderilor pentru toate produsele incluse în acest lot. Și o astfel de medie nu va fi altceva decât dispersie ( δ 2 ), sau mai precis eroarea pătratică medie, care se calculează prin formula:

δ 2 = , (7.4)

unde n este volumul lotului de produs;

Media aritmetică.


= (7.5)

Apoi, δ 2 = medie (y-m) 2 (7,6)

Prin urmare, funcția de pierdere în acest caz va lua forma:

L = K δ 2 (7.7)

Evident, dacă valoarea caracteristicii funcționale coincide cu valorile nominale, atunci pierderile sunt egale cu 0.

Conceptul Taguchi împarte ciclul de viață al produsului în două etape. Prima include tot ceea ce precede începerea producției de masă (lucrări de cercetare și dezvoltare, proiectare, producție pilot și depanare). A doua etapă este producția și operarea în serie efectivă. Spre deosebire de abordarea acceptată, care presupune controlul calității în principal în a doua etapă, sau mai precis, în condiții de producție de masă. Taguchi crede că bazele calității sunt puse la început ciclu de viață produse (și cu cât mai repede, cu atât mai bine). În acest sens, principalul lucru în studiul problemelor de calitate este transferat la prima etapă a ciclului de viață al produsului. Această abordare face posibilă structurarea muncii în această etapă în așa fel încât valorile caracteristicilor produsului să fie cel mai puțin susceptibile la împrăștiere din cauza tehnologiei imperfecte, eterogenității materiilor prime, variațiilor condițiilor de mediu și a altor interferențe care sunt inevitabile în producție. si functionare.

Ca criteriu de robustețe, i.e. rezistență la influențele externe ale obiectelor proiectate, Taguchi a propus raportul semnal-zgomot adoptat în telecomunicații. Scopul de design urmărit de Taguchi este un produs ai cărui parametri sau factori sunt stabiliți în așa fel încât parametrii de calitate ai produsului respectiv să fie cât mai insensibili la zgomot.

Zgomotul este înțeles, pe de o parte, ca dispersia componentelor produsului și a influențelor procesului și, pe de altă parte, ca dispersia influențelor înconjurătoare și a mediului. În consecință, ei vorbesc despre zgomot „intern” și „extern”. Raportul semnal-zgomot este o anumită măsură cantitativă a variabilității procesului pentru un set dat de factori controlabili. După cum a arătat Taguchi, toate variabilele pot fi împărțite în două tipuri: factori controlabili, i.e. variabile care pot fi controlate atât practic, cât și economic (aceasta include, de exemplu, parametrii dimensionali controlați) și factorii de zgomot, i.e. variabile care sunt dificil și costisitor de controlat în practică, deși pot fi controlate în condițiile unui experiment proiectat (de exemplu, variația într-un interval de toleranță). Scopul acestei separări este de a găsi o combinație de valori ale factorilor controlabili (de exemplu, variabile de proiectare sau proces) care să ofere instalației proiectate rezistență maximă la variația așteptată a factorilor de zgomot.

Pentru a asigura o producție robustă, este necesar să începeți un program de lucru de calitate deja în faza de proiectare preliminară. Toate tipurile de factori de zgomot pot fi luate în considerare în timpul procesului de proiectare. Dacă faceți acest lucru doar în faza de proiectare sau în timpul procesului tehnologic în sine, atunci veți putea influența doar acele zgomote care sunt cauzate de probleme cu procesul tehnologic.

Experimentele cu factori controlabili sunt proiectate și conduse într-un mod similar cu experimentele tradiționale. De exemplu, se folosesc experimente factoriale fracționale. Diferența față de experimentele tradiționale este că fiecare experiment nu este efectuat în condiții de mediu uniforme, ci de mai multe ori în condiții de mediu diferite.

Principala diferență între conceptul lui Taguchi și cel general acceptat este concentrarea nu pe eliminarea cauzelor dispersării valorilor, ci pe identificarea factorilor controlabili și pe asigurarea insensibilității produselor la influența zgomotului.

În forma sa cea mai simplă, raportul semnal-zgomot este raportul dintre medie (semnal) și deviația standard (zgomot), care este opusul coeficientului de variație cunoscut.

Formula de bază pentru calcularea raportului semnal-zgomot este:

C/SH= -10 log(Q), (7,8)

unde Q este un parametru care variază în funcție de tipul de caracteristică.

Există trei tipuri de caracteristici utilizate în mod obișnuit:

- primul tip este „cea mai bună denominație”, adică. caracteristici nominale optime (dimensiuni, tensiune de intrare etc.);

- al doilea tip este „mai puțin este mai bine”, adică. caracteristicile minime sunt optime (de exemplu, conținutul de impurități din produs);

- al treilea tip este „mai mult este mai bine”, adică. caracteristicile maxime (putere, putere etc.) sunt optime.

Indiferent de tipul de caracteristică, raportul S/N este întotdeauna definit astfel: cu cât valoarea S/N este mai mare, cu atât mai bine.

Raportul S/N vă permite să găsiți modul optim, care este cel mai rezistent la efectele factorilor necontrolați.

Procesul de proiectare (dezvoltare) conform metodelor Taguchi constă din trei etape:

a) controlul calitatii in etapa de cercetare si dezvoltare;

Procesul de proiectare a produsului poate fi împărțit convenabil în trei etape:

1) proiectarea sistemului care vizează crearea unui prototip de bază care oferă funcționalitatea dorită sau necesară. În această etapă, sunt selectate materialele, componentele, blocurile și aspectul general al produsului;

2) selectarea parametrilor. Această etapă a fost introdusă de Taguchi. Sarcina este de a selecta valori (numite adesea niveluri) ale variabilelor care stabilesc comportamentul nodurilor, blocurilor și întregului sistem cât mai aproape de comportamentul dorit. Alegerea se face dupa criteriul robustetei, sub rezerva prevederii valorii nominale. Metodele experimentale de planificare joacă un rol cheie în această etapă;

3) dezvoltarea toleranţelor pentru produsele finite. Este necesar să se găsească astfel de toleranțe care să fie cele mai justificate din punct de vedere economic. În acest caz, este important să se ia în considerare atât pierderile datorate abaterilor de la valoarea nominală, cât și pierderile asociate introducerii un numar mare dimensiuni standard ale pieselor componente.

b) Controlul calitatii in timpul proiectarii si fabricarii echipamentelor si accesoriilor tehnologice;

Scopul producției este obținerea economică de produse omogene. În această etapă apar aceleași trei puncte, dar în legătură cu o nouă problemă:

1) proiectarea sistemului, selectarea proceselor individuale și integrarea lor într-un lanț tehnologic;

2) selectarea parametrilor, optimizarea tuturor variabilelor de proces pentru a netezi efectele de zgomot care apar în timpul producției;

3) dezvoltarea toleranțelor, eliminarea cauzelor inconsecvențelor.

c) Controlul de rutină al calității în timpul procesului de producție;

Aceasta este munca zilnică a personalului de întreținere, care include:

1) managementul proceselor este managementul condițiilor de desfășurare a unui proces tehnologic;

2) managementul calității, măsurarea calității produsului și ajustarea procesului dacă este necesar;

3) acceptare - efectuarea, dacă este posibil, a unei inspecții de 100%, pe baza căreia produsele defecte sunt aruncate sau corectate și produse adecvate sunt expediate către consumator.

Sistemul Taguchi este eficient în special în faza de proiectare parametrică. Rolul cheie aici este jucat de utilizarea dependențelor neliniare care există între nivelurile variabilelor și valorile factorilor de zgomot.

Selectarea parametrilor conform Taguchi se realizează folosind metode de planificare experimentală.

Metodele Taguchi sunt un întreg ansamblu de metode menite să se asigure că, la dezvoltarea unui produs, producția de produse nu este doar cu o anumită denumire, ci și cu o răspândire minimă în jurul acestei denumiri, iar această răspândire ar trebui să fie minim insensibilă la inevitabil. fluctuaţiile diferitelor influenţe externe.

Numele omului de știință japonez Genichi Taguchi nu este în prezent inferior ca popularitate față de K. Ishikawa, J. Juran, A. Feigenbaum și alte figuri marcante din domeniul calității. Acest lucru se explică prin faptul că ideile și abordările sale cu privire la asigurarea calității și-au găsit o aplicare largă în industria japoneză și apoi în alte țări. În munca mea, aș dori să vorbesc despre acest minunat om de știință și să fac cunoștință cu principalele prevederi ale conceptului său.

Să începem cu biografia.

Născut la 1 ianuarie 1924. Înainte de a fi încadrat în serviciul militar, a studiat timp de un an ingineria textilă la un colegiu tehnic. După ce a lucrat în Departamentul de Astronomie al Institutului de Navigație al Marinei Imperiale Japoneze, Taguchi a lucrat la Ministerul Sănătății și la Institutul de Statistică Matematică al Ministerului Educației. A fost ajutat să studieze profund metodele de proiectare experimentală și utilizarea aranjamentelor ortogonale de celebrul statistician japonez, câștigătorul premiului național Matosaburo Masuyama, pe care Taguchi l-a cunoscut la Ministerul Sănătății. Aceste cunoștințe i-au oferit ulterior oportunitatea de a consulta Morinaga Pharmaceuticals și filiala sa Morinaga Seika.

În 1950, Taguchi a început să lucreze la laboratorul de telecomunicații nou înființat al Nippon Telephone and Telegraph, cu scopul de a ajuta la îmbunătățirea eficienței activității de dezvoltare prin instruirea inginerilor în metode de lucru mai avansate. A lucrat acolo mai bine de 12 ani și tocmai în această perioadă a început să-și dezvolte propriile metode și să consilieze activ întreprinderile industriale. La începutul anilor '50, companiile japoneze, inclusiv Toyota și afiliații săi, au început să folosească pe scară largă metodele sale.

În 1951, a fost publicată prima carte a lui G. Taguchi, care ia introdus pe mulți în conceptul de „aranjamente ortogonale”.

În perioada 1954-1955 Taguchi, la recomandarea savantului indian P. Mahalanolus, a lucrat ca profesor invitat la Institutul Indian de Statistică. Aici i-a cunoscut pe faimoșii statisticieni R. Fisher și W. Shewhart. În 1957-1958 A apărut prima ediție a cărții sale în două volume „Design of Experiments”.

În 1962, Taguchi a vizitat pentru prima dată Statele Unite la Universitatea Princeton și, în aceeași vizită, a vizitat Laboratoarele Bell de la AT&T. La Princeton, Taguchi a fost invitat de celebrul statistician John Tukey să lucreze cu statisticieni industriali. În același an, Universitatea Kyushu i-a acordat doctoratul.

În 1964, Taguchi a devenit profesor la Universitatea Aoyama Gakuin din Tokyo și a rămas în această funcție până în 1982.

În 1966, Taguchi și coautorii săi au scris cartea „Management by Total Results”, care a fost tradusă în chineză de Yun Wu. La acea vreme, metodele lui Taguchi erau încă puțin cunoscute în Occident, deși erau deja folosite în India și Taiwan. În această perioadă și de-a lungul anilor 70, metodele sale au fost utilizate în principal în procesele de fabricație, iar trecerea la utilizarea lor pentru dezvoltarea și designul de produse a avut loc în anii 80.

La începutul anilor '70, Taguchi a dezvoltat conceptul Funcției de Pierdere a Calității, în aceiași ani a publicat încă două cărți și a lansat cea de-a treia (ultima) ediție a cărții „Design of Experiments”.

Până la sfârșitul deceniului, lista de premii a lui Taguchi era impresionantă: Premiul Deming pentru aplicarea metodelor în 1960 și pentru literatura de calitate în 1951 și 1953.

În 1980, Taguchi a fost invitat să cânte în compania lui Yun Wu, care emigrase în Statele Unite. Până atunci, Taguchi devenise director al Academiei de calitate din Japonia. În timpul acestei vizite în Statele Unite, Taguchi a vizitat din nou Laboratoarele Bell, unde a fost primit de Madhav Phadke. În ciuda problemelor de limbaj, experimentele au fost realizate cu succes, în urma cărora metodele lui Taguchi au fost recunoscute de Bell Laboratories.

După vizita lui Taguchi în America, metodologia sa este din ce în ce mai aplicată în industria americană. Cu toate acestea, metodele lui Taguchi nu s-au întâlnit întotdeauna cu o atitudine pozitivă din partea statisticienilor americani. Dar poate că aceasta a fost o reacție la modul în care au fost comercializate. Cu toate acestea, multe companii americane, în special Xerox, Ford și ITT, au devenit interesate de utilizarea metodelor omului de știință japonez.

În 1982, Taguchi și-a părăsit slujba de predator la universitate și, la pensionare, a devenit consilier al Asociației de Standarde din Japonia.

În 1983, a fost numit director executiv al Institutului American de Furnizori, unde a lucrat și fiul său Sheen.

În 1984, Taguchi a primit din nou Premiul Deming pentru Cărți de Calitate, iar în 1986 Institutul Internațional de Tehnologie i-a acordat medalia Willard Rockwell. În Europa, însă, metodele lui Taguchi nu s-au bucurat de prea mult succes în acest moment. Acest lucru s-a schimbat când Institutul Statisticienilor (Marea Britanie) a organizat prima conferință despre aceste metode în 1987. În același an, a fost format Clubul Taguchi din Regatul Unit.

După cum puteți vedea, biografia lui Genichi Taguchi este destul de diversă. Cu toate acestea, din biografie vom trece la principalele prevederi ale conceptului său. Elementele principale ale abordării calității a lui Genichi Taguchi sunt următoarele principii, pe care le-a numit „ingineria calității”:

  • 1. O măsură importantă a calității unui produs o reprezintă pierderile sociale pe care societatea le suferă din cauza acestuia.
  • 2. Într-o economie competitivă, îmbunătățirea continuă a calității și reducerea costurilor sunt esențiale pentru supraviețuirea afacerii.

concept de inginerie taguti de calitate

  • 3. Programul de îmbunătățire continuă a calității și de reducere a costurilor include o reducere continuă a răspândirii caracteristicilor de producție în raport cu valorile specificate ale acestora.
  • 4. Pierderile consumatorilor datorate variațiilor caracteristicii de ieșire sunt proporționale cu pătratul abaterii acestei caracteristici de la valoarea specificată.
  • 5. Calitatea și prețul unui produs sunt în mare măsură determinate de proiectarea inginerească a produsului și de procesul său de fabricație.
  • 6. Răspândirea caracteristicilor de ieșire ale unui produs sau proces poate fi redusă prin utilizarea factorului de neliniaritate al influenței parametrilor produsului sau procesului asupra acestor caracteristici.
  • 7. Experimentele proiectate statistic pot fi utilizate pentru a identifica valorile parametrilor produsului sau procesului care reduc variația caracteristicilor de ieșire.

Să comentăm elementele de mai sus ale acestei filozofii. Metodologia lui Taguchi se concentrează mai mult pe optimizarea țintită a produselor și proceselor înainte de începerea producției, decât pe obținerea calității prin management. Sarcina de a asigura calitatea și fiabilitatea a fost mutată în faza de proiectare. Metodologia lui Taguchi permite planificarea eficientă a experimentelor cu produse proiectate înainte de începerea fazei de producție. Cu toate acestea, tehnicile pe care le-a propus pot fi folosite și în producție ca metodologie pentru eliminarea dificultăților în identificarea problemelor presante.

Spre deosebire de oamenii de știință occidentali, Taguchi definește calitatea produsului ca fiind „pierderile (minimale) suferite de societate din momentul în care produsul este lansat”. Acestea includ nu numai pierderile pe care compania le suportă prin plata modificărilor sau defectelor, întreținere, timpi de nefuncționare din cauza defecțiunii echipamentelor și obligațiilor sale de garanție, ci și pierderi ale consumatorilor asociate cu calitatea proastă a produsului și nefiabilitatea acestuia, ceea ce, la rândul său, duce la pierderi ale producătorului din cauza scăderii cotei sale de piață. Luând cea mai bună valoare posibilă a indicatorului de calitate ca fiind valoarea țintă specifică a acestuia și considerând această valoare ca fiind valoarea de referință, Taguchi asociază o funcție de pierdere pătratică simplă (Fig. 1) cu abaterea de la acest obiectiv.

Orez. 1

Evident, cu cât abaterea caracteristicii de ieșire de la valoarea sa specificată este mai mare, cu atât pierderile consumatorului sunt mai mari. Astfel, funcția de pierdere arată că o scădere a abaterilor duce la o scădere a pierderilor și, în consecință, la o îmbunătățire a calității. Conform acestei teorii, pierderile apar chiar și atunci când indicatorii de calitate sunt în limite acceptabile. Dar sunt minime doar atunci când acești indicatori coincid cu valorile țintă. Dacă doriți să maximizați un factor de calitate (de exemplu, rezistența) sau să minimizați (de exemplu, contracția), funcția de pierdere devine semi-parabolică.

Funcția de pierdere poate fi utilizată pentru a decide dacă este recomandabilă investiții suplimentare în produse în faza de proiectare, precum și dacă aceasta va ajuta la promovarea produsului pe piață.

Teoria lui Taguchi poate fi aplicată managementului calității produsului în faza de proiectare sau, mai rar, managementului continuu al calității în timpul producției. Dacă presupunem că calitatea este încorporată în produs în timpul dezvoltării sale, atunci managementul calității în etapele individuale de producție devine mai puțin important, iar accentul principal este pus pe management în perioada de pre-producție.

Taguchi descompune managementul calității înainte de producție în trei etape:

  • 1. Proiectare structurală.
  • 2. Determinarea parametrilor (indicatori de calitate).
  • 3. Determinarea toleranțelor pentru parametri.

În primul rând, piesele, materialele și parametrii individuali sunt selectați la nivel de soluție tehnică. În procesul de determinare a condițiilor procesului de producție, se selectează tipul de echipament și se iau în considerare factorii individuali de producție. Acest lucru se realizează cel mai bine prin brainstorming cu participarea inginerilor de producție și a designerilor.

Selectarea valorii unui parametru este cea mai importantă etapă: aici japonezii au obținut rezultate excelente în îmbunătățirea calității fără creșterea costurilor. În această etapă, se verifică valorile țintă selectate ale indicatorilor de calitate, se determină combinațiile optime ale acestora și se calculează parametrii procesului de producție care sunt cel mai puțin sensibili la influența mediului și a altor factori necontrolați. Taguchi are mai multe inovații în acest domeniu: accentul este pus pe raportul semnal-zgomot, utilizarea aranjamentelor ortogonale pentru a reduce numărul de încercări experimentale și abordări pas cu pas la optim.

În sfârșit, dezvoltarea limitelor de toleranță urmărește reducerea variației prin înăsprirea limitelor acceptabile pentru acei factori care au cea mai mare influență asupra variației indicatorului de calitate. În această etapă (pe baza funcției de pierdere), cele mai mari costuri sunt suportate asociate cu achiziționarea celor mai bune materiale sau a celor mai bune echipamente, ceea ce este o manifestare a filozofiei japoneze conform căreia ar trebui să „investiți banii în ultimul rând”, adică. și nu „investește mai întâi și gândește-te mai târziu”.

Aceste metode sunt importante atât pentru Marea Britanie, cât și pentru industria globală în ansamblu. De obicei, proiectarea și depanarea liniilor de producție sunt departe de a fi perfecte în realitate. Multe glume de producție sunt asociate cu necesitatea de a „supradimensiona” parametri importanți. Teoria lui Taguchi este un model care permite unui inginer sau proiectant să determine parametrii optimi, dacă sunt menținute, produsele realizate vor fi de înaltă calitate și nu vor fi întrerupte în timp.

Teoria lui Taguchi are două avantaje principale. În primul rând, este proiectat și utilizat în principal de ingineri, nu de statisticieni. Acest lucru elimină problemele de limbaj și comunicare asociate în mod tradițional cu metodologia statistică. Acest lucru vă permite să gândiți în termeni de inginerie. Ca urmare, problemele de variații aleatorii, care interferează adesea cu procesul de producție, trebuie luate în considerare în plus față de variațiile controlate introduse. Optimizarea produsului constă nu numai în apropierea indicatorilor săi de calitate de valorile țintă, ci și în minimizarea abaterilor de la aceste valori țintă. Aceasta face parte din controlul statistic al procesului (SPC).

Teoria lui Taguchi poate fi folosită pentru a restrânge gama de indicatori de calitate și pentru a identifica variațiile pe care să se bazeze managementul. SPC poate fi folosit pentru a menține în continuare valorile de performanță în apropierea valorilor țintă. Aceasta este, în esență, inovația lui Taguchi: utilizarea raportului semnal-zgomot pentru a selecta parametrii de control care ar minimiza sensibilitatea la zgomot (interferență aleatoare). Aceste completări fac metodologia fundamentală.

Cu toate acestea, cel mai important lucru în teoria lui Taguchi este formalizarea construcției așa-numitelor aranjamente ortogonale. Ele fuseseră folosite anterior în experimente de planificare, dar Taguchi le-a oficializat. Acest lucru le permite inginerilor să determine automat numărul minim de prototipuri necesare pentru un experiment. Acest număr este în mod deliberat menținut la un minim prin eliminarea tuturor (sau aproape toate) informațiile de interacțiune conținute în soluția de proiectare. Astfel de informații pot fi obținute ulterior în stadiul de aplicare industrială dacă se evaluează un alt prototip - exact cel care corespunde parametrilor optimi prevăzuți.

Aceasta este diferența dintre experimentul industrial și conținutul agricol al experimentului pe care se bazează majoritatea metodelor statistice occidentale. În agricultură, răspunsul la un experiment este lent, iar dacă combinațiile de prototip sunt ignorate, interacțiunile nu sunt luate în considerare, va dura un an suplimentar în ciclul agricol pentru a confirma dacă combinațiile de trăsături prezise sunt optime. În industrie, reacția la un experiment este de obicei rapidă și puteți face imediat un pas înapoi și puteți încerca un alt eșantion.

Totuși, interacțiunile pot fi folosite și în teoria lui Taguchi. Oferă un format grafic simplu care vă permite să analizați informațiile ușor și sistematic. Cu toate acestea, poate fi luat în considerare doar un număr limitat de interacțiuni, ceea ce nu duce la o creștere semnificativă a numărului de probe și la extinderea scării experimentale.

Astfel, meritul lui Taguchi constă în faptul că a reușit să găsească argumente și tehnici relativ simple și convingătoare care au făcut ca proiectarea unui experiment de asigurare a calității să devină realitate. Tocmai aceasta este ceea ce însuși Taguchi vede ca principala caracteristică a abordării sale.

Timp de 30 de ani, ideile lui Taguchi au stat la baza educației inginerești în Japonia, unde au fost publicate lucrările sale colectate în 7 volume. În Statele Unite, aceste metode au devenit cunoscute în 1983, după ce Ford Motors a început să le introducă inginerilor săi. Neatenția la metodele lui Taguchi este unul dintre motivele pentru care multe companii de producție din SUA și Europa rămân serios în urma Japoniei.