Тагучи и робастное проектирование

Японский ученый Тагучи в 1950 – 1980 – х годах предложил революционную идею в области контроля качества продукции, которая сводится к тому, что вместо непрерывной корректировки производственного процесса, необходимой для обеспечения выпуска качественной продукции можно применять так называемое робастное проектирование этой продукции.
Робастное проектирование представляет собой подход, который позволяет обеспечить устойчивость проектируемых изделий к внешним воздействующим факторам и к возможным колебаниям производственного процесса. Робастность – это состояние, при котором характеристики технологии, продукта или процесса минимально чувствительны к факторам, вызывающим непостоянство (вариабельность) и устаревание, при минимальных производственных затратах на единицу продукции.
Существует множество причин вариабельности, влияющих на качество и характеристики продукции. Эти причины могут быть вызваны условиями производства, качеством комплектующих, особенностями использования потребителем и др. Определив оптимальные параметры конструкции можно спроектировать продукт таким образом, чтобы минимизировать влияние этих факторов.
Методы Тагучи – это статистические методы, предназначенные для поиска наиболее оптимального сочетания характеристик продукции и издержек на ее изготовление. Кроме этого, Тагучи разработал так называемую концепцию функции потери качества, увязывающей уровень затрат на обеспечение качества с непостоянством производственного процесса, а также ввел понятие стоимости непостоянства характеристик производственного процесса.
Исходным моментом концепции функции потери качества является общепринятое утверждение, что по мере уменьшения непостоянства процесса качество продукции повышается и наоборот. Так, например, при значительных отклонениях характеристик изготовленной продукции относительно технических требований увеличиваются затраты на приемочный контроль продукции и переделку брака, а также увеличиваются потери из-за роста неудовлетворенности потребителей данной продукцией. Стоимость непостоянства процесса за пределами нижнего и верхнего технических допусков произведенной продукции (на графике потерь, дающей традиционное представление о поведении стоимости непостоянства в рамках границ допусков) увеличивается скачкообразно (рис.1).

Тагучи выразил сомнение в правильности такого подхода, так как потребитель воспринимает разницу в качестве продукции вблизи границ диапазонов не столь резко и однозначно. Он предложил использовать в качестве графика потерь кривую, и чаще всего такой кривой может быть простая парабола (рис.2).

На этом графике стоимость непостоянства характеристик процесса представлена в виде плавной кривой функции потерь – симметричной параболы. Из этой параболы видно, что потери относительно невелики, если фактические характеристики продукции близки к заданной величине, и увеличиваются с возрастающей скоростью по мере отклонения от заданной величины.