7.3. Методы Тагути
В основе подхода Тагути лежит разделение жизненного цикла изделия (услуги) на два принципиально различных этапа. К первому отнесено все, что предшествует производству (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, проектирование, наладка и т.п.). Второй – собственно производство.
Исходная посылка Тагути состоит в том, что основы качества закладываются на самых ранних этапах жизненного цикла изделия (услуги), и именно эти этапы играют решающую роль. Центр тяжести исследований в области обеспечения качества переносится на этап разработки, который рассматривается как совокупность трех процессов: разработка изделия (услуги), оборудования и технологии. Эти процессы могут протекать в различных организациях в разное время и даже в разных странах, но для успеха дела они должны быть жестко скоординированы. При этом необходимо учитывать непредсказуемые неконтролируемые внешние воздействия, под влияние которых неизбежно попадает производство. Тагути предложил принципиально новую концепцию решения такой задачи, основанную на идее робастности.
Изделия или технологические процессы считаются робастными, если они устойчивы к воздействию неконтролируемых факторов или шумов. Можно выделить три источника вариаций размеров, свойств и функций изделий (процессов), обусловленных так называемыми шумами или факторами ошибок:
внешние шумы (они порождаются вариациями условий окружающей среды, такими как влажность, пыль, индивидуальные особенности человека и т.д.);
шумы, обусловленные старением, износом, или внутренние шумы;
производственные неполадки, приводящие к различиям между изделиями даже внутри одной партии продукции.
Задача обеспечения качества заключается в том, чтобы минимизировать отклонения функциональных характеристик изделий (процессов) от заданных значений. Причем (и это характерная особенность методов Тагути) экономически эффективный путь такой минимизации видится в таком проектировании изделия (процесса), которое обеспечивает как можно меньшую чувствительность всех этапов к влиянию шумов.
Как показал Тагути, среди управляемых факторов можно выделить два подмножества: элементы первого влияют только на устойчивость объекта, а второго – только на номинал (требуемое значение показателя качества). Выделив эти подмножества, можно провести оптимизацию в каждом из них по разным критериям: в первом - по устойчивости, во втором – по номиналу. В качестве критерия устойчивости Тагути предложил отношение «сигнал/шум».
Отношение «сигнал/шум» - это некоторая количественная мера изменчивости процесса при заданном наборе значений (уровней) управляемых факторов. Чем меньше изменчивость, тем устойчивее процесс.
Тагути предложил 72 формулы для расчета отношения «сигнал/шум», большинство которых связано со спецификой определенных отраслей, однако существуют три общеупотребительные стандартные формулы:
для случая оптимальных номинальных характеристик (выходное напряжение, частота и т.д.);
для случая оптимальных минимальных характеристик (шум, простои, брак и т.д.);
для случая оптимальных максимальных характеристик (мощность, надежность, скорость и т.д.).
Отношение «сигнал/шум» интерпретируется всегда одинаково: чем больше, тем лучше.
Получение робастного режима сводится в общем случае к максимизации отношения «сигнал/шум» при достижении номинального значения параметра качества (в качестве номинального может быть использовано идеальное значение).
Оптимизация во втором подмножестве опирается на концепцию функции потери качества. Тагути предлагает измерять качество теми потерями, которые вынуждено нести общество после того, как некоторый товар произведен и отправлен потребителю (в области телекоммуникаций эти процессы совпадают). Тагути полемизирует со специалистами, считающими, что качество создается ценностью товара, поскольку ценность - субъективная категория, определяемая обычно через полезность и потребность.
Предлагается в рамках контроля (исследования) качества систематически использовать функцию потерь. Эта функция введена в развитие идей Ф.Тейлора, который в начале 20-го века ввел представление о номинале и допусках, а также о том, что попадание в границы допуска не приводит к потере качества (рисунок 7.8).
Тагути пошел дальше. Он утверждает (и это подтверждено многочисленными исследованиями и применениями методов Тагути в разных странах), что любое отклонение от номинала (даже в границах допуска) неизбежно ведет к потерям, причем не только для предприятия или потребителя, но и для всего общества.
Д
ля
количественной оценки потерь Тагути
предложил использовать простую
квадратичную функцию с минимумом, равным
нулю в номинале, и выражаемую в денежных
единицах. Если значение параметра
качества продукции (услуги) совпадает
с номиналом, то потери для общества
равны нулю (рисунок 7.9).
П
ри
движении дальше по кривой они начинают
возрастать. Функция потерь может быть
симметричной, это означает, что отклонения
от номинала в обе стороны считаются
одинаково вредными. Но не трудно
видоизменить функцию потерь таким
образом, чтобы отклонения, например,
вправо, как более опасные, имели больший
вес. При наличии вычислительной техники
усложнения такого рода не имеют
принципиального значения. Принципиальным
же в функции потерь представляется
возможность количественной характеристики
хода технологического процесса в
общедоступных и наглядных терминах на
основе оценки его воспроизводимости.
Одновременно открывается дорога к
четкой количественной оценке любых
мероприятий, направленных на
усовершенствование процессов и повышение
качества.
Поскольку финансовые потери связаны с функциональной характеристикой, применение функции потерь и концепции Тагути в целом дает надежный инструмент сопряжения техники и экономики.
Заметим здесь, что использование как альтернативного подхода к повышению качества ужесточения допусков приводит к удорожанию продукции (услуг) и увеличению потерь. Современное же понимание обеспечения более высокого качества означает обеспечение тех же функций с меньшими потерями.
Даже краткое изложение концепции Тагути свидетельствует об отличном от традиционного подходе к улучшению качества и входящем в него подходе к нормированию качества. В подтверждение сказанного приведем пример, обусловленный применением методов Тагути: компания Toyota довольно часто использует вместо стандарта (эталона, норматива) снятую с конвейера продукцию, поскольку разброс значений показателя качества между изделиями того же порядка, что и ошибка измерения. Это возможно только при высочайшей степени воспроизводимости производственного процесса.