El método Taguchi

El método Taguchi

Los métodos tradicionales de control de la calidad se centran en la determinación de un valor medio (u objetivo) para un atributo y el establecimiento de límites de control; para luego realizar un control estadístico y descartar o retrabajar las piezas que se encuentren por fuera de estos límites. Este enfoque toma como premisa controlar el valor medio y ve a la variabilidad (o varianza) como un dato del proceso.

El Ing. Genichi Taguchi propuso otro enfoque en el que se empieza a pensar en la calidad del producto desde el diseño del mismo. El objetivo es diseñar productos menos sensibles a los factores aleatorios (o ruidos) que hacen que varíen los parámetros que definen su calidad. Esto es lo que se llama crear un diseño robusto.

Para esto definió un proceso de diseño de producto (y proceso de fabricación) en tres etapas:

1- Diseño del sistema

Esta es la etapa conceptual en la que se determinan las características generales, parámetros a tener en cuenta, objetivos, etc.

2- Diseño de parámetros

Una vez establecido el concepto comienza la etapa de ingeniería de detalle, en la que se definen los parámetros del producto: dimensiones, especificaciones, materiales, etc. En esta etapa un análisis permite establecer parámetros que minimicen los efectos de la variabilidad en el proceso, medio ambiente y manipulación en la performance final del producto.

En esta etapa se pueden realizar una serie de experimentos estadísticos que ayudan a medir la sensibilidad de los parámetros objetivos a variaciones en el proceso o en lo que se denominan ruidos.

3- Diseño de tolerancias

Completado el diseño de parámetros, y con una real comprensión de los efectos de cada uno de los parámetros en la performance final del producto. Se puede centrar la atención en unos pocos parámetros clave, sobre los que se trabajará en obtener tolerancias más estrechas.

En resumen lo que nos dice el Sr. Taguchi es que el trabajo sobre la calidad del producto y los controles para que cumpla con sus especificaciones debería comenzar desde el diseño del mismo y de su proceso de fabricación. De esta forma se obtendría un diseño que requiera un proceso simple y con los mínimos controles de calidad.

Gen´ichi Taguchi

realizó un gran esfuerzo para llevar a un terreno práctico el diseño experimental. Introdujo, además, conceptos revolucionarios que afectaron la forma de medir la calidad y su costo. Para Taguchi, la calidad, antes que por la satisfacción de especificaciones, debe medirse en términos de la así llamada función de pérdida, que

establece la pérdida que la sociedad sufre como consecuencia de la mala calidad. Un

producto de calidad es para el cliente aquél que cumple con las expectativas de

performance o rendimiento cada vez que lo utiliza, sin fallas y en cualquier condición o

circunstancia. Los productos que no cumplen con dichas expectativas causan pérdidas,

tanto para los clientes y los productores, como para, eventualmente, el resto de la sociedad.

Por esto, para Taguchi, la calidad debe medirse en función de la pérdida que causa:

mientras mayor es la pérdida que se produce, menor es la calidad.

Pero, aunque en un sentido más exigente que en el concepto tradicional, las

especificaciones también son clave para Taguchi, y calidad significa conformidad con las

especificaciones. Apartarse de las especificaciones equivale a ocasionar al cliente y, en

última instancia, a la sociedad, una pérdida. Taguchi se apartó de la sabiduría convencional,

que suponía que calidad equivalía a producir dentro de los márgenes de tolerancia, y

postuló que el costo de la mala calidad se incrementa con el alejamiento del valor de

diseño, produciendo una pérdida para el cuerpo social. La función de pérdida vale cero

cuando el desvío con respecto al parámetro objetivo es nulo y se incrementa23

cuadráticamente cuando los valores de los productos fabricados se acercan a los límites de

tolerancia. En otras palabras, los productos cercanos a los límites de tolerancia son

productos casi defectuosos y los gerentes deben trabajar para reducir la variabilidad de sus

procesos de producción. La función de pérdida se define como:

donde:

• L(y) indica la pérdida (en unidades monetarias) que sufre la sociedad;

• k es una constante específica de cada caso considerado;

• T es un valor objetivo que la dimensión de interés debe tener (T mide la

calidad nominal o de diseño); y

• y es el apartamiento que la dimensión de interés presenta con respecto al

valor objetivo, T.

En contraste con el pensamiento tradicional sobre la calidad, que solo penaliza los valores

de y que superan los límites de tolerancia, Taguchi considera que todo apartamiento del

valor objetivo es un costo para la sociedad y como tal debe ser penalizado.

IMPORTANCIA DEL DISEÑO ROBUSTO

Para Taguchi, es posible incorporar la calidad en los productos desde su diseño, sin

aumentar su costo; los problemas deben eliminarse en el laboratorio de diseño, no en la

fábrica o en el campo. Según esta perspectiva, es necesario diseñar productos robustos que

toleren variaciones en el proceso de producción y durante el servicio de mantenimiento.

Los métodos estadísticos deben seleccionar los factores importantes que afectan el diseño.

Taguchi establece su metodología para:

1. Diseñar productos y procesos robustos a las condiciones

ambientales;

2. Diseñar y desarrollar productos robustos a la variación en sus

componentes;

3. Minimizar la variación alrededor de un valor objetivo

xi

.

La ingeniería de la calidad de Taguchi combina métodos estadísticos y de ingeniería para

optimizar los procesos de diseño y fabricación de modo que aumente la calidad y se

reduzcan los costos de los productos. El diseño de experimentos juega un papel esencial en

el enfoque de Taguchi, pues ayuda a identificar los factores que más intervienen en la

generación de problemas de calidad o, alternativamente, los factores que más contribuyen a

lograr resultados positivos. A lo largo de este proceso, se fortalece la cooperación entre

diversos niveles y áreas de la empresa.

La Figura 7 muestra un esquema de actividades de las firmas desde la invención del

producto hasta su llegada al mercado. El flujo se divide en tres etapas, conocidas por las

expresiones

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