Taguchi-menetelmä laadun suunnittelussa

Abstract

Tohtori Genichi Taguchin kehittämä laatufilosofia ja siihen liittyvät kokeellisen suunnittelun välineet ovat olleet viime vuosina eräs Japanin teollisuuden hyvän laadun takaajista. Jopa puolet 1980-luvun kehityksestä uskotaan olevan juuri Taguchi-menetelmän ansiota. Suomessa menetelmää on käytetty vasta muutamissa teollisuusyrityksissä; käyttö on kuitenkin vahvasti lisääntymässä. Menetelmä jakautuu kolmeen päävaiheeseen: 1. systeeminsuunnitteluun 2. parametrisuunnitteluun sekä 3. toleranssisuunnitteluun. Näistä diplomityö käsittelee pääasiassa parametrisuunnittelua, jota Taguchi pitää vaiheista tärkeimpänä. Jonkin verran puututaan kuitenkin myös toleranssisuunnitteluun. Parametrisuunnittelun tavoitteena on löytää ohjausfaktorien tasoille asetukset, joilla laatuvasteen vaihtelu minimoituu vaikka häiriönaiheuttajia ei ole poistettu. Vaste säädetään vaihtelun minimoinnin jälkeen tavoitearvoonsa säätöfaktorien avulla, joilla ei ole vaikutusta vasteenvaihteluun. Parametrisuunnitteluvaiheessa käytetään edullisia raaka-aineita ja laajoja toleransseja, ja jos riittävää laatutasoa ei näillä saavuteta, siirrytään toleranssisuunnittelussa kalliimpien komponenttien ja tiukempien toleranssien käyttöön. Taguchi-menetelmän keskeisiä välineitä ovat ortogonaalisuunnitelmat ja niihin liittyvät faktorien kiinnitystekniikat. Keskinäisvaikutukset voidaan huomioida visuaalisten lineaarikuvaajien sekä Taguchin yläkolmiomatriisien avulla. Mittareina käytetään vasteen keskiarvoa säätöfaktoreiden löytämiseksi, sekä hajonnan osalta signaali-kohinasuhteita, joiden perustana on Taguchi filosofian perusajatus, laadun hävikkifunktio. Näille kummallekin suoritetaan erillinen analyysi. Luokitellulle järjestetylle datalle Taguchi on kehittänyt akkumulointianalyysin sekä tuotteiden elinikätestaukseen minuuttianalyysin. Vasteiden estimoinnissa käytetään beta-kertoimia, joiden avulla minkään faktorin merkitystä ei hyväksytä sellaisenaan, vaan ne kerrotaan kertoimella, joka saa arvoja välillä ( 0,1 ). Kertoimien käyttö perustuu laajoihin kokeellisiin tuloksiin. Lähes huomiotta ovat Taguchi-menetelmän yhteydessä jääneet datamuunnokset, joilla varmistetaan tarpeellisten tilastollisten perusolettamusten toteutuminen. Diplomityössä esitelläänkin Boxin ja Coxin datamuunnokset, beta-menetelmä sekä datamuunnoksen graafinen etsiminen. /Kir11