Методи на Тагучи: еволюция, концепция и междуиндустриално приложение. Тематична секция

Японският учен Г. Тагучи през 1960 г. предполага, че качеството вече не може да се разглежда като мярка за съответствие с изискванията на проектната/конструкторската документация. Поддържането на качество по отношение на допустимите граници не е достатъчно. Необходимо е постоянно да се стремим към номиналната стойност, да намалим разпространението дори в границите, определени от проекта.

G. Taguchi предположи, че спазването на изискванията за толерантност в никакъв случай не е достатъчен критерий за оценка на качеството. В крайна сметка разходите за обслужване на продукта след получаването му от потребителя са минимални, т.е. Преработките, корекциите и разходите за гаранция са сведени до минимум.

Управлението, насочено само към постигане на съответствие с изискванията за толерантност, води до свои специфични проблеми. В същото време трябва да се отбележи, че допустимите отклонения са служили вярно през годините: те са направили възможно производството на предмети, които са били доста добри в тяхната епоха.

• Методът Taguchi ви позволява да подредите приоритетите в програма за управление на качеството
• Количествено изразете подобряването на качеството

Нека да разгледаме например някои от проблемите, които могат да възникнат, ако валовете и отворите не са идеално съвпадащи. Ако тяхната артикулация съответства на по-плътно прилягане, ще се получи излишно триене по време на работа на машината. За да го преодолеете, ще е необходима повече мощност или разход на гориво.

В този случай може да възникне локално прегряване, което може да доведе до известна деформация и лоша производителност. Ако прилягането е твърде хлабаво, лубрикантът може да изтече и да причини повреда на друго място. Най-малкото нещо - смяната на смазката - може да се окаже скъпа процедура, както заради цената на самата смазка, така и поради необходимостта от по-често спиране на машината за профилактика. Разхлабените прилягания също могат да доведат до вибрации, причиняващи шум, пулсиращи натоварвания, които е много вероятно да доведат до намален експлоатационен живот поради повреди, предизвикани от напрежение.

Очевидно е необходим друг, качествено различен подход, който да не изисква изкуствено дефиниране на добро и лошо, добро и лошо, дефектно и недефектно. Този подход от своя страна предполага, че има най-добра стойност и че всяко отклонение от тази номинална стойност причинява някакъв вид загуба или сложност в съответствие с типа връзка, която беше обсъдена в примерите за диаметъра на валовете и отворите.

Функцията за загуба на Тагучи прави точно това. Графично функцията за загуба на Тагучи обикновено се представя във формата:

Ориз. 1. Графична функция за загуба на Тагучи

Стойността на индикатора за качество се нанася върху хоризонталната ос, а вертикалната ос показва „загубата“ или „вредата“ или „значимостта“, свързани със стойностите на индикатора за качество. Тези загуби се приемат за нула, когато качествената характеристика достигне своята номинална стойност.

Математическата форма на функцията на Тагучи е представена в горната част на графиката, където х- измерена стойност на показателя за качество; x0- номиналната му стойност; L(x)- стойност на функцията на загубите на Тагучи в точка х; с- мащабен фактор.

Качествени чаши

Наред със съществуването на система за управление на качеството в цялата компания, почти всички големи японски компании широко използват така наречените кръгове за качество на продуктите, които работят на ниво по-ниски нива на производство и са фокусирани върху решаването на широк кръг от въпроси, свързани с увеличаването ефективност на производството на ниво работни места, участъци и цехове. Тези кръгове обикновено обединяват 8-10 човека, работещи в една област.
Идеята за създаване на качествени кръгове или групи с нулеви дефекти в една компания е внесена от САЩ в края на 50-те години. Но в Япония тази идея получи качествено ново съдържание и доведе до създаването на специфичен и, както показва практиката, много ефективен механизъм за повишаване на производителността на всеки служител. Това увеличение на производителността се постига до голяма степен чрез използването на внимателно обмислена система за мотивация, както и морални, психологически и материални стимули за служителите за постоянно подобряване на производителността и качеството на работа.

Няколко общи точки могат да бъдат идентифицирани в организацията и функционирането на кръговете по качество в японските компании.

Кръговете по качество във фирмите се създават в рамките на внимателно разработени програми, изпълнявани под прякото ръководство на висшето ръководство на компанията.
Кръговете по качество работят с помощта на разработена система за мотивация, обикновено в рамките на матричен тип организационни и икономически структури.
В работата на кръговете задължително се включват представители на различни нива на управление на компанията и се осигурява хоризонтална координация на действията на всички нива и отдели.

Специални програми фокусират дейността на кръговете по качество върху решаването на широк кръг от проблеми. Това включва намаляване на дефектите, подобряване на оборудването, технологията, инструменталната екипировка, рационализиране на маршрутите за движещи се части и товарене на оборудване на място, намаляване на всички видове производствени разходи и подобряване на квалификацията на персонала. На работниците се дава възможност да използват необходимото оборудване и материали, за да тестват идеите си и им се разрешава да провеждат срещи на кръжоци в работно време. Компаниите, като правило, плащат за организирането на състезания между кръгове, участие в индустриални и регионални конференции, обучение на работници като част от различни програми за напреднали и т.н. Чрез усилията на цялата група и с участието на ръководството на дадена производствена единица, представя се набор от проблеми, които трябва да бъдат решени за определен период от време (тримесечие, година); След това проблемите се класират по приоритет за решаване. След идентифициране на приоритетен проблем, той се анализира колективно, за да се установи степента на влияние на съществуващите трудности върху качеството на работата и производителността на труда. На този етап, за да се намери най-доброто решение, се провеждат колективни дискусии за начините за решаването му. Резултатът от такъв колективен анализ обикновено е разработването на общ начин за решаване на проблема, който се приема от всички членове на групата като резултат от съвместно творчество и се прилага целенасочено, тоест въвежда се в производството. Важна роля в подготовката и провеждането на такива дискусии се дава на ръководителя на кръга по качество, който се обучава на специални семинари, където се преподават основите на психологията, способността да се организира дискусия, както и необходимите специални дисциплини да идентифицира и анализира производствените проблеми.
В допълнение към чисто икономическия ефект, в процеса на работа на кръжоците се повишава квалификацията на персонала, стимулира се творческата активност на работниците, подобрява се морално-психологическият климат в екипа, т.е. необходимата образователна и квалификационна база. за творческа дейност се създава.

Концепция за функцията на загуба на Тагучи

Геничи Тагучи (50-те години на ХХ век) по едно време разработи своя собствена система, съчетаваща инженерни и статистически методи, насочена към бързо повишаване на икономическите резултати на компанията и качеството на продуктите чрез оптимизиране на дизайна на продуктите и техните производствени процеси. Те се характеризират с това, че грижата за качеството започва още в ранните етапи на неговото формиране – при проектирането на продуктите и технологичните процеси.

Използва се в дизайна на продукта и производствения процес

Мишена-Гарантиране на качеството на концепцията (идеята), качеството на дизайна и качеството на продукцията.

План за действие

1. Проучване на състоянието на качеството и ефективността на продуктите.

2. Определяне на основната концепция на работещ модел на обект или диаграма на производствен процес (проектиране на системи). Установяват се първоначалните стойности на параметрите на продукта или процеса.

3. Определяне на нива на контролируеми фактори, които минимизират чувствителността към всички смущаващи фактори (параметричен дизайн).

4. На този етап се приема, че допустимите отклонения са толкова широки, че производствените разходи са ниски.

5. Изчисляване на допустимите отклонения близо до номиналните стойности, достатъчни за намаляване на отклоненията на продукта (дизайн на толеранс).

резултат-Пускане на конкурентни продукти.

Предимства-Осигуряване на конкурентни предимства чрез едновременно подобряване на качеството и намаляване на разходите за продукти.

недостатъци-Широкото използване на методите на Тагучи в управлението на процеси, базирани на вероятностно-статистически методи, не винаги е правилно в условията на висока динамика на изискванията към обектите на оценка и липсата на аналози.

Г. Тагучи предложи разделянето на променливите, които влияят върху характеристиките на ефективността на продуктите и процесите, на две групи, така че в едната от тях да има фактори, отговорни за основната реакция (номинална), а във втората - тези, отговорни за разсейването. За да идентифицира тези групи, G. Taguchi въвежда нов обобщен отговор - „съотношение сигнал към шум“.

Целта е да се намали чувствителността на продуктите и процесите към неконтролируеми фактори или шум.

Концепцията на Taguchi включва принципа на здрав дизайн и функция за загуба на качество. Функцията за загуба на Taguchi разграничава продуктите в рамките на толеранс в зависимост от тяхната близост до номиналната (целевата стойност). Технологичната основа на здравата конструкция е експерименталното планиране.

Основни методи, разработени или адаптирани от G. Taguchi

1. Планиране на експерименти.

2. Управлявайте процесите чрез проследяване на разходите с помощта на функцията за загуба на качество.

3. Разработване и внедряване на стабилен контрол на процесите.

4. Целенасочена оптимизация на продуктите и процесите преди производството (контрол преди стартиране на процеса).

5. Прилагане на обобщената философия за качество на Taguchi за осигуряване на оптимално качество на продуктите, услугите, процесите и системите.

Подходът на Тагучи ви позволява да подредите приоритетите в програма за управление на качеството

Количествено изразете подобряването на качеството

японски учен Г. Тагучипрез 1960 г. предполага, че качеството вече не може да се разглежда като мярка за съответствие с изискванията на документацията за проектиране/конструкция. Поддържането на качество по отношение на допустимите граници не е достатъчно. Необходимо е постоянно да се стремим към номиналната стойност, да намалим разпространението дори в границите, определени от проекта.

G. Taguchi предположи, че спазването на изискванията за толерантност в никакъв случай не е достатъчен критерий за оценка на качеството. В крайна сметка разходите за обслужване на продукта след получаването му от потребителя са минимални, т.е. Преработките, корекциите и разходите за гаранция са сведени до минимум. Управлението, насочено само към постигане на съответствие с изискванията за толерантност, води до свои специфични проблеми. В същото време трябва да се отбележи, че допустимите отклонения са служили вярно през годините: те са направили възможно производството на предмети, които са били доста добри в тяхната епоха.

Нека да разгледаме някои от проблемите, които могат да възникнат, ако подравняването на валовете и отворите не е перфектно. Ако тяхната артикулация съответства на по-плътно прилягане, ще се получи излишно триене по време на работа на машината. За да го преодолеете, ще е необходима повече мощност или разход на гориво. В този случай може да възникне локално прегряване, което може да доведе до известна деформация и лоша производителност. Ако прилягането е твърде хлабаво, лубрикантът може да изтече и да причини повреда на друго място. Най-малкото нещо - смяната на смазката - може да се окаже скъпа процедура, както заради цената на самата смазка, така и поради необходимостта от по-често спиране на машината за профилактика. Разхлабените прилягания също могат да доведат до вибрации, причиняващи шум, пулсиращи натоварвания, които е много вероятно да доведат до намален експлоатационен живот поради повреди, предизвикани от напрежение.

Очевидно е необходим друг, качествено различен подход, който да не изисква изкуствено дефиниране на добро и лошо, добро и лошо, дефектно и недефектно. Този подход от своя страна предполага, че има най-добра стойност и че всяко отклонение от тази номинална стойност причинява някакъв вид загуба или сложност в съответствие с типа връзка, която беше обсъдена в примерите за диаметъра на валовете и отворите.

Функцията за загуба на Тагучи прави точно това. Графично функцията за загуба на Тагучи обикновено се представя във формата:

Стойността на индикатора за качество се нанася върху хоризонталната ос, а вертикалната ос показва загубата, или вредата, или значението, свързано със стойностите на индикатора за качество. Тези загуби се приемат за нула, когато качествената характеристика достигне своята номинална стойност. Математическата форма на функцията на Тагучи е представена в горната част на графиката, където x е измерената стойност на показателя за качество; x0 - номиналната му стойност; L(x) е стойността на функцията за загуба на Taguchi в точка x; c е коефициентът на мащаба.

Известният японски учен Г. Тагучи през 1950-1980 г. предлага редица методи за оптимизиране на дизайна и производството на продукти, които могат значително да подобрят тяхното качество и се използват широко в редица страни, особено в Япония и САЩ. Най-реномираните компании, използващи методите на Тагучи, включват Toyota, Ford, General Electric.

Геничи Тагучи изучава подобряването на индустриалните процеси и продукти. Той развива идеи в математическата статистика, свързани по-специално със статистическите методи за експериментален дизайн и контрол на качеството.

Genichi Taguchi по едно време разработи своя собствена система, съчетаваща инженерни и статистически методи, насочени към бързо повишаване на икономическите резултати на компанията и качеството на продуктите чрез оптимизиране на дизайна на продуктите и техните производствени процеси. Тази методология, която включва както обща философия, така и набор от практически инструменти за управление на качеството, се нарича „Методи на Тагучи“.

Методите на Тагучи се основават на добре известни статистически методи (статистически дизайн на експерименти, метод на оптималната стойност и др.). Не всички математически предпоставки, залегнали в неговите методи, се считат за безспорни от експертите. Въпреки това, тъй като методите на Тагучи са многоетапни и включват редица проверки и корекции, тези недостатъци не намаляват тяхната ефективност.

Някои от най-известните идеи на Тагучи включват следното.

1. Само онези продукти, чиито характеристики напълно съвпадат с техните номинални стойности според чертежа, се считат за висококачествени. Всяко отклонение води до загуби в стойностно изражение, пропорционални на квадрата на това отклонение. Тази зависимост на загубите от отклоненията от номиналната стойност беше наречена функция за загуба на качество(FPK) и се използва за избор на допустими отклонения на продукта, които осигуряват равенство на загубите за производителя и потребителя.

2. При проектиране може да се направи продукт и производствен процес здрав, това е устойчиви, нечувствителен към различни смущения по време на работа и производство на продукта. Основната отговорност за качеството е на разработчика на продукта, а не на организаторите на производството.

3. Критерият за правилен дизайн е предвидимостта моделиобект на проектиране, който се оценява от релацията сигнал/шуми минимизиране на дисперсията на изходната характеристика на обекта (изчислена чрез анализ на дисперсията).

4. За оптимизиране на параметрите на продуктите и процесите трябва да се използва материален експериментален дизайн;

Някои от най-важните принципи на Тагучи в областта на качеството включват следното.

1. Важна мярка за качеството на даден продукт са общите загуби, които обществото понася заради него.

2. В условията на конкурентна икономика условията за оцеляване в бизнеса са едновременно непрекъснато подобряване на качеството на продукта и намаляване на разходите за неговото производство и експлоатация.

3. Програмата за непрекъснато подобряване на качеството включва непрекъснато намаляване на размаха на изходните характеристики на продукта спрямо техните зададени номинални стойности.

Функция на загубите на Тагучи

Основната целева ориентация на концепцията на Тагучи е подобряване на качеството при намаляване на разходите.

Традиционно качеството и цената се разглеждат отделно в статистическите методи, като качеството е основният фактор. Това означава, че в началото на дизайна са определени показатели за качество и е изследвана дисперсията; и ако разпространението не надхвърли установените граници, избраните характеристики бяха приети. След това въз основа на получените характеристики се установява себестойността. И ако цената се окаже по-висока от дадена стойност, тогава чрез промяна на нивото на качество (т.е. показатели за качество) цената на продукта беше намалена. За разлика от горния подход, когато се изчислява по метода на Тагучи, цената се счита за основно нещо.

Тагучи предложи измерване на качеството чрез загубите, които обществото е принудено да понесе след производството на продукта.Ученият не се съгласи с общоприетото определение за качество: „намиране на параметрите на продуктите в рамките на установените граници“. Тази дефиниция ни позволява да считаме, че два продукта се различават малко един от друг, ако параметрите на единия са близки до границата на допустимото отклонение, а параметрите на другия са малко извън тези граници. Първият от тях обаче се счита за „добър“, а вторият – за „лош“. За разлика от традиционния подход, методите на Тагучи са насочени към осигуряване на минимални отклонения на параметрите на продукта от зададените, при които няма увеличение на разходите поради качеството. Тагучи предлага да се оцени качеството според размера на щетите, причинени на обществото от момента на доставката на продукта - колкото по-малко са тези щети, толкова по-високо е качеството. Основата на неговата концепция за осигуряване на качеството е теорията за загубата или повредата от неадекватно качество.

Тагучи доказа, че цената на отклонение от целевата стойност (номинална) нараства квадратично с разстоянието от целта и осигурява наличието на загуби извън допустимото отклонение (фиг. 38).

Фигура 38 - Толерантно мислене

Тагучи предложи характеризиране на произвежданите продукти чрез стабилността на техническите характеристики и комбинираните показатели за цена и качество в т.нар. загуба функция, според който за висококачествени се считат само тези продукти, чиито качествени показатели напълно съвпадат с техните номинални стойности, а всяко отклонение от номиналната стойност е свързано с една или друга загуба на качеството на продукта. Функцията отчита едновременно загубите както от потребителя, така и от производителя.

Функцията на загубите има следната форма:

L(y)=k(y-m) 2, (45)

където Л- това са загуби за обществото (стойност, която отчита загубите на потребителя и производителя от дефектни продукти), изразени в парични единици;

к- константа на загубата, определена, като се вземат предвид разходите на производителя на продукта (разходи за възстановяване, ремонт, подмяна и др.);

г– стойност на параметъра;

м- номинална стойност на съответната функционална характеристика;

(y-m) - отклонение от номиналната стойност.

Очевидно, колкото по-голямо е отклонението приот номиналната му стойност м,толкова по-голяма е загубата. Тази концепция показва значението на непрекъснатото намаляване на вариациите, намаляване на спреда от номиналния спред. Взема се предвид при проектирането на продукти, като се вземат предвид загубите.

Практическото приложение на функцията на загубата е, че ви позволява да определите ефективността на всяка мярка, насочена към повишаване на качеството (фиг. 39).

Фигура 39 - Мислене чрез функцията на загубата

Функцията за загуба на качество е парабола с връх (загубите са равни на нула) в точката на най-добра стойност ( деноминация), когато се отдалечава от номиналната стойност загубите нараствата на границата на полето достигат максималната си стойност - загуби от подмяна на продукта.

Ако се произвеждат продукти, които отговарят на целевите стойности, това води до по-ниски разходи за качество, намалявайки възможните разходи, свързани с изпитването за приемане.

Известният японски учен Г. Тагучи през 1950-1980 г. предлага редица методи за оптимизиране на дизайна и производството на продукти, които могат значително да подобрят тяхното качество и се използват широко в редица страни, особено в Япония и САЩ. Най-реномираните компании, използващи методите на Тагучи, включват Toyota, Ford, General Electric, AT&T. Методите на Тагучи се основават на добре известни статистически методи (статистически дизайн на експерименти, метод на оптималната стойност и др.). Не всички математически предпоставки, залегнали в неговите методи, се считат за безспорни от експертите. Въпреки това, тъй като методите на Тагучи са многоетапни и включват редица проверки и корекции, тези недостатъци не намаляват тяхната ефективност.

Методи на Тагучи (термин<методы Тагути>се появи в САЩ, самият Тагучи нарича концепцията си<инжиниринг качества>) представляват един от фундаментално новите подходи за решаване на проблеми с качеството. Основното нещо във философията на Taguchi е подобряване на качеството при намаляване на разходите. Според Тагучи икономическият фактор (цената) и качеството се анализират заедно. И двата фактора са свързани с обща характеристика, наречена функция на загубите. Методологията на Тагучи се основава на признаването на фактора на неравномерните стойности на индикатора в рамките на толеранса. Функцията на загуба на качество е парабола с връх (загуби равни на нула) в точката на най-добрата стойност (номинална); с отдалечаване от номиналната стойност загубите нарастват и на границата на полето достигат максималната си стойност - загуби от продукта замяна. Анализът отчита загубите както от потребителя, така и от производителя. Методите на Тагучи позволяват да се проектират продукти и процеси, които са нечувствителни към влиянието на т.нар<шумов>, т.е. променливи фактори, които причиняват разсейване на стойностите на параметрите, които са трудни, невъзможни или скъпи за промяна. От икономическа гледна точка всяка, дори и най-малката<шумы>намаляване на печалбите, тъй като производствените разходи и гаранционните разходи се увеличават. Такава стабилност обикновено се нарича робастност (от англ. robust - силен, стабилен). Тагучи се фокусира върху етапите, предхождащи проектирането на продукта, тъй като именно на тези етапи се решава задачата за постигане на здравина.

Някои от най-известните идеи на Тагучи включват следното.

• 1. Само онези продукти, чиито характеристики напълно съвпадат с техните номинални стойности според чертежа, се считат за висококачествени. Всяко отклонение води до загуби в стойностно изражение, пропорционални на квадрата на това отклонение. Тази зависимост на загубите от отклоненията от номиналната стойност се нарича функция за загуба на качество (LQF) и се използва за избор на допустими отклонения на продукта, които осигуряват равенство на загубите за производителя и потребителя.
• 2. При проектирането продуктът и производственият процес могат да бъдат направени здрави, тоест стабилни, нечувствителни към различни смущения по време на експлоатацията и производството на продукта. Основната отговорност за качеството е на разработчика на продукта, а не на организаторите на производството.
• 3. Критерият за правилен дизайн е предсказуемостта на модела на проектния обект, който се оценява чрез съотношението сигнал/шум и минимизиране на дисперсията на изходната характеристика на обекта (изчислена с помощта на дисперсионен анализ).
• 4. Проектирането на продукта и производственият процес трябва да се извършват на 3 етапа: проектиране на системата; параметричен или оптимален дизайн; дизайн на толерантност.
• 5. Статистическият дизайн на експериментите, включително ортогоналните дизайни, трябва да се използва за идентифициране на параметрите на продукта и процеса.

Ортогоналните експериментални планове са тези планове, които, като едновременно с това променят факторите, позволяват да се оцени влиянието на всеки от тях върху показателя за качество, независимо от влиянието на останалите.

Някои от най-важните принципи на Тагучи в областта на качеството включват следното.

• 1. Важна мярка за качеството на даден продукт са общите загуби, които обществото понася заради него.
• 2. В условията на конкурентна икономика условията за оцеляване в бизнеса са едновременно непрекъснато подобряване на качеството на продукта и намаляване на разходите за неговото производство и експлоатация.
• 3. Програмата за непрекъснато подобряване на качеството включва непрекъснато намаляване на размаха на изходните характеристики на продукта спрямо техните зададени номинални стойности.