塔古奇理论

　　世界著名质量专家，塔古奇博士（Dr. Genichi Taguchi）是戴明奖获得者，塔古奇进一步发展了戴明的理论，戴明的主要成就是说服公司，要在统计过程控制下的生产系统实现质量改进。塔古奇更进了一步，把质量改进从生产过程推前到了设计过程，使得设计在生产和使用环境下，具有强劲应对干扰的能力。

　　塔古奇对他的祖国日本工业用低成本，生产出高质量的产品做出了卓越的贡献。从1982年起，他创立的强劲设计（RobustEngineering）的基础理论，实验设计法（DesignofExperiment）和损失函数理论（LossFunction）被美国工业界广泛应用，取得了巨大成功。被美国人称为20世纪质量控制的领袖。塔古奇理论也是美国大学工业工程管理专业的主要课程之一。

　　从1960年因为损失方程理论获得戴明奖，为表彰塔古奇博士在质量工程方面取出得的更多成绩，他又两次获得了戴明奖。在1986年，塔古奇获得了美国威拉德·洛克非勒奖章（WillardF.RockwellMetal），以表彰他将工程和统计学方法结合到一起，优化产品设计和生产过程，迅速地降低成本和提高质量的贡献。1990年，塔古奇获得了日本天皇蓝带奖（BlueRibbonAward）以表彰他对工业界的贡献。塔古奇博士长期担任美国供应商协会ASI（AmericanSupplierInstitute）的执行董事长。

　　2002年的美国汽车工业认为：他们通过几十年的努力，已和丰田汽车公司在各个方面相差不多，但丰田能用更低的成本生产出更高质量的汽车，仍然技高一筹，而且利润率在汽车业称冠，美国人认为是丰田汽车比他们更好的使用了塔古奇理论。

　　1.塔古奇的质量哲学

　　越来越多的共识显示，高质量的产品/服务和与之相连的客户满意是公司生存的关键，同时也认识到的事实是，生产前的试验、适当设想的设计和分析、可以对一个产品质量改进产生显著影响。

　　塔古奇质量哲学五要点：

　　（1）一个竞争性的的市场环境下，不断地质量改进和降低成本是公司生存的需要。

　　（2）一个制造的产品，其质量的重要度量就是该产品对社会造成的整体损失。

　　（3）改变生产前的试验程序，从一次变动一个因素改变成同时变动多个因素进行产品试验，以便将质量建立到产品和系统之中。

　　（4）质量差给客户造成的损失大约与产品功能表现与它的目标偏差的平方成正比。

　　（5）塔古奇改变了试验的目标和质量的定义，从“符合规格”到“对准目标且最小化偏差”

　　2.塔古奇的质量观念

　　塔古奇有四个关于质量的基本观点：

　　（1）产品质量应是从开始设计进去的，不是检查和过滤出来的。质量改进应该是在设计阶段，一直到生产阶段，检查和过滤只是在处理一些现象。质量观念应该要被改变成为预防的哲学。

　　（2）要获得最好的质量，就是要减少质量和其目标之间的偏差，而不是确认质量是否超出规格。设计产品应该使其“强劲（Robust）” 或者说对不可控制的环境因素不敏感，如：噪音、温度和湿度等。要明确关键参数的目标值，保证生产瞄准目标，且尽量减少偏差，将会显著改进质量。

　　（3）质量不应依靠产品的功能，外观或特性来决定。增加外观特性不能改进质量，而只是变化价格瞄准目标市场，一个产品的功能和特性与质量有关，但不是质量的基础。功能只是一个产品能力的度量。

　　（4）质量的损失应该用产品功能表现于其目标之间的偏差的函数来确定，这个损失本身要从整个系统范围来考虑。对一个所给的参数，测量它与目标值的偏差，是就这个产品整个生命过程的开支而言，这包括：成本、返工、检查、保修服务、退货、更换。正是这些开支提供了要控制那些主要参数的依据。

　　3.塔古奇的质量改进策略

　　塔古奇说：“规格一直被用到它过时为至。”是传统的对待质量控制的方法。但是，“质量是客户感受到的东西。”

　　每个客户对质量的感觉不同，每个产品的质量也不同。但是，产品缺乏一致性是感觉到质量差的主要原因，产品在规格上的偏差也是造成次品的主要原因。所以，降低产品偏差，以零误差也就是另缺陷为目标，增加产品质量的一致性，以达到提高质量的目的，塔古奇提出了要从设计制造改进质量的4条建议：

　　（1）要让设计对不能控制的因素不敏感，使外因尽可能不影响产品质量。

　　（2）优化产品设计。

　　（3）在大多数时间，用最好的方式态度制造产品，减少与目标的偏差。

　　（4）使所有生产的产品尽量一致，减少产品之间的偏差。

　　这是塔古奇质量控制的基本方法，从塔古奇的质量定义我们可以看到，质量对不同的用户和产品之间都有偏差，产品或过程的质量用定量的方法来定义也一定的困难。但是，总的来说，产品缺乏一致性是感到质量差的重要原因，塔古奇的质量策略就是要将质量设计到产品中去。

• 使设计对不可控制的因素不敏感。（产品质量能保持稳定不易受干扰）:强劲设计（RobustEngineering）。
• 使产品设计最有效的运作。（用实验方法使设计表现最佳）:实验设计法（DesignofExperiment）。

　　4.损失函数（Loss Function）

　　塔古奇的质量定义：“质量是从产品发货后对社会产生的财务损失。”这里所谓的“损失”包括产品功能表现偏差引起的损失，由于客户不满意而导致公司名誉的损失，还有其它损失如：污染、时间、噪音等等。事实上，这些都对社会造成了财务损失。一个设计拙劣的产品，从一开始就会对社会造成危害，而且会一直持续，直到改进了产品的功能表现。产品质量对社会的损失主要可分为两类：

• 第一类就是对社会造成的损失。（例如：污染）
• 第二类就是由于过度功能表现上的偏差所引起的损失。

　　第二类损失对产品设计阶段有决定性的影响，如下也只就此进行讨论。

　　下图表示了传统质量控制方法和塔古奇损失函数之间的区别。该图显示损失函数是一个与理想值偏差的函数，理想值是一个给出的设计目标参数，图中用m表示，它是一个参数的最理想值，它可能是关键尺寸、颜色、表面光洁度或其它客户关注的质量概念。规格下接受限（LAL）和规格上接受限（UAL）表示接受一个设计参数的范围，通常在传统方法下，如果产品参数在此范围之内，产品功能表现就可以被接受，而没有考虑社会损失。所有质量控制的努力就是让产品在控制范围之中。

　　传统的计算质量成本的方法是依据不合格和返工产品的数量。这种评估质量的方法无法区别两个合格产品中哪一个质量更好。在塔古奇看来：在现实世界上，根本就没有绝对的分界线；事实上，产品功能表现随着设计参数偏离它的理想值而开始逐渐下降，后果就是损失增加。所以，塔古奇建议用损失函数（Loss Function）并从与理想值的偏差来计量。如图4–1所示，当设计参数偏离理想或目标值时，产品功能表现下降，由其引起的（金钱）损失增加。这个损失函数可以表示为：

　　这里L是金钱；m是设定的参数理想值；x是实际的参数值；k是一个基于参数和金钱数量级而决定的常数。

　　塔古奇损失函数是一个被用来估算，一个产品偏离目标值所引起的金钱损失的理想方法。

　　5.强劲设计（Robust Engineering）

　　强劲设计法（RobustEngineering）是在塔古奇博士的理论基础上发展起来的，强劲的意思是充满了活力、健康和力量。而在工程上，它的意思是具有抗干扰的能力和韧性，持久的发挥正常功能，对偏差干扰具有免疫力，因此强劲设计法在工程上的定义是：设计一个产品或系统和过程，使他们保持在目标上而对偏差影响不敏感。

　　通常，输出的偏差是输入偏差的一个函数，当这是一个线性函数时，如果角度大于450，输出偏差就大于输入偏差，那么输出就对输入偏差非常敏感。如果角度小于450，输出偏差就小于输入偏差，那么输出就对输入偏差不敏感。如下图所示。这种对输入偏差不敏感的特性对取得高质量有重要意义，也就是强劲设计法的观念。

　　强劲设计法原理也适用于许多社会组织行为。美国政府总统想方设法说人民想听的话，以获得民意支持和选票，也要做大公司和利益集团想让他们做的事。一个总统，不管他聪明，还是不聪敏，是左还是右，人品好还是坏，对美国的政策不会产生超过限度的影响。

　　美国政府对社会的动荡和冲突有相当强的免疫力，这是一个科学的相互制止约、互补、良好发挥功能，基本能代表美国整体利益的系统，具备了一个强劲系统的特点。

　　6.试验设计

　　一个传统的改进一个产品质量的方法，就是在生产前的试验中，每次调整一个因素，然后观察结果的变化，这种方法非常昂贵而且不可靠。它的主要缺点有：

• 不能估计因素相互交叉的影响结果。
• 不能计算主要因素的影响差异。
• 不能估计试验错误。

　　塔古奇的试验设计法（DesignofExperiment），其效果已被许多日本和美国公司的实践所证实，实验设计法目前已成为普遍使用的方法。通过科学地同时调整系统过程的因素，来观察系统结果，从而达到改进系统的目地。它的主要优点有：

• 当存在因素相互交叉的影响时，避免产生误导的结论。
• 节省时间、材料和努力。
• 在针对一系列广泛的情况，可获得有效的结论。

　　7.关键变量

　　任何从理想点的偏差会引起质量损失，也是经济损失，而且这个偏差越大，损失也就越大，但是有些东西轻微的偏差，就会造成很大的经济损失，而另外一些东西比较大的偏差，只会造成很小的经济损失。由此可见，有些东西是关键变量（CriticalVariables），小的改进就可以取得很好的经济效果，我们就应该把注意集中在这些关键变量上，以最小的成本，获得最好的质量。

　　塔古奇的关键变量概念，事实上就是中国的一句哲言：“好钢要用在刀刃上。”中国还有句哲言：“不能胡子眉毛一把抓。”

　　一幅画挂在墙上，挂的高一点，偏左一点，或偏右一点，你可能没有什么太大的感觉，但是一旦这幅画挂歪了，你可能就感觉到很不舒服，太难看，所以把画挂正不歪，是一个关键变量。在工业上，公差越小，成本也就越高，在挂画这个问题上，我们只需要用小的公差来保证把画挂正，而放宽上下左右的公差，只有这样我们才可能用低成本获得高质量。

　　如果做一锅汤面，加多一些水没有什么关系，多放一些面条或菜也没什么关系。但是多放一勺盐可能就没法吃了，本来应该煮10分钟面条，如果只煮3分钟汤面同样也不能吃。盐和时间是关键变量，所以只要严格控制这些关键变量，就可以保证做好汤面，而少放一些注意力到次要变量也不会影响汤面质量。这样才能用最经济的方法获得最好的效果。