创新质量观念的大师
田口原一的观念引起不少争议,也使许多企业受益匪浅。
日本工程师Genichi Taguchi(田口原一)1980年访问美国贝尔实验室时,那里的杰出科学家和工程师最初以为,是他的蹩脚英语让他们很难听懂他的意思,后来才发现连日本人也听不明白他的话,JeremyMain(杰里米)在他的著作Quality Wars(质量战)一书中讲道。
但他们确实亲眼看到田口原一的观念很灵。他有办法处理产品中的多种变量,只需少量实验就能找出各变量的最佳组合。他还提出了颇轰动的质量改进概念"稳健设计"(robust design)。
稳健设计的原理如下:烧制陶瓷产品时,假如你不能精确控制炉内温度,达不到你所用陶土的温度要求,致使陶瓷产品出现质量问题。这种情况一般有2种解决方法。常见的一种是想办法控制炉温。
田口原一却提供了一种截然不同的方法:抛开炉子问题,寻找一种对温度变化不太敏感的陶土。这就是稳健设计。稳健设计是田口原一创立的质量工程观中的一个分支,由田口原一发展而成,因此通常被人们称之为"田口法"。
田口法的魅力在其简单易用,Edwin (迪安)在其著作Taguchi Methods from the Perspective of Competitive Advantage(竞争优势与田中原一法,网址:)中写道。日本的技术人员经常在生产车间运用田口法改进产品和生产流程。"目的是使工程设计对不可控因素不要太敏感,从而把外部变量对设计效果的影响减至最低,"迪安写道,"这就能大大减低零部件和装配容差,因为这两种容差是导致生产成本的最主要因素。"
据称,日本80%的质量改进收益是由田口法带来的。而日本的质量改进使美国的许多行业叹服不已,所以田口法绝不可小觑。
田口法在1950年代初成形。当时,田口原一受聘帮助修复战后处于瘫痪状态的日本电话系统。他发现,靠传统的试差法来寻找设计中存在的问题存在着种种不足,于是最后发展出一套自己的设计实验集成法。
3次荣获德明奖的田口原一现任the American Supplier Institute(编者译:美国供应商协会)执行总裁(网址:
田口损失函数
田口原一把质量损失定义为"产品性能差异度及所有可能产生的负面影响,如环境破坏和运作成本。"换句话说,质量损失是产品差异及产品使用中所带来的有害副作用造成的。
这一原则表明,每次偏差都会导致经济损失按几何级数上升。利用田口损失函数将质量特性与成本联系起来,是质量工程学所取得的重大进展,也使节省成本的设计能力迅速提高,迪安写道。
Peter Capczio(彼得)和Debra Morehouse(黛布拉)在Taking the Mystery Out of TQM(揭开全面质量管理的神秘面纱)一书中写道:"每个部件都稍有偏差,数个存在偏差的部件加在一起就会造成很大影响。但传统观点认为,只要部件的误差不超出工程容差和产品规 格所规定的范围,就不会产生有害影响。关于这点,田口原一的观念与传统观点正好相反。因此,按规格设计从整体上来说会对产品质量和利润产生消极的影响。"
田口损失函数在实际运用中可为企业节省大量资金。福特公司(Ford Motor Co.)在其传动系统装配线上应用后,减少了产品误差,从而使产品质量得到提高。ITT公司18个月内则藉此节省了约6,000万元。
线上和线下质控
田口原一的线上(on-line)和线下(off-line)质量法采用一种独特方式减少产品差异。其线上方法指在生产环境中保持目标价值和有关该目标变量的技巧,其中包括统计控制图表等方法。
线下质控法包括市场调查、产品开发和流程开发。这是田口法的独到之处。认真抓好这个方面最能提高产品质量,因为最终产品的质量主要取决于产品的设计和生产流程。
线下质量控制涉及设计或质量工程因素,包括以下3个要素:
系统设计即为产品挑选整个系统或配置。该流程一开始需要脑力激荡,以期找出尽可能多的不同系统。
然后,必须利用完备的工程知识对这些系统逐一评估。最终确定系统时,应选择以最佳技术和最低成本来满足顾客需求的设计。
参数设计指找出生产流程中影响产品变异的主要变量,并建立一套参数标准从而确保产品性能尽量不出变异。
容差设计确定哪些因素对最终产品的差异影响最大,并为这些因素建立最终产品规格所要求的适当容差。运用田口法,可从经济角度决定容差。
田口质量观
田口原一的质量观涉及整个生产职能,共有以下5个要点:
·在竞争性市场环境下,不断提高产品质量、削减成本是企业的生存之道。
·衡量成品质量的一个重要标准是产品对社会造成的一切损失。
·改变产前实验的程序。从一次改变一个因素到同时变化多个因素,提高产品和流程的质量。
·改变质量定义。由"达到产品规格"改为"达到目标要求和尽量减少产品变异"。
·通过检查各种因素,或参数素,对产品性能特色的非线性影响,可以减少产品性能(或服务质量)的变化。任何对目标要求的偏离都会导致质量的下降。
实验设计、质量控制和田口法
(网址:
田口损失函数
(网址:
田口质量工程法
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“纠错”之父
信户茂夫推给世人的观念虽然很基本,却十分有效。
在福特汽车公司(Ford Motor Company)举办研讨会时,Shiego Shingo(信户茂夫)看到一种冲床,要更换其中的模具需要5个小时。听了信户几小时的课后,福特公司的工程师们在信户的挑战下,仅用了12分钟时间便把模具更换完毕。这在1986年可是项了不起的成就。
然而,这位日本生产工程师仍不满足。他要他们在10钟之内完成。几个月之后,福特公司一位工厂经理报告说,更换时间已经缩短到2分半钟。
Norman Bodek(诺曼)在The Sayings of Shingo(编者译:信户箴言录)一书中写道:"把设备调试时间从几小时锐减到几分钟,是车间实现革命性变革不可或缺的第一步。其成果显而易见,库存锐减90%,产品从设计到投产的时间由12周缩短到4小时。"
缩短调试时间只是信户众多成就的一小部分。他是一位公认的工程学方面的天才,曾与Taiichi Ohno(大原太一)携手合作,共同为一种叫丰田生产系统(Toyota Production System)的精炼生产系统设计了许多特性。他还根据自己20年事业生涯中的系统性方法和精心笔记,著有18部书和无数管理文章。
以下总结的是他的4个主要观念。
波卡纠偏(Poka-Yoke)
信户认为遗忘有2种:一种是疏漏;另一种是忘却。他建议采用一些措施来预防产品缺陷的诱因,也就是说,经济简便地对生产出来的每一个部件进行检验以杜绝缺陷出现。
这些工具最初叫"傻瓜工具"。信户意识到,这样命名可能会令许多员工不快。于是,他用日语造了一个术语叫"波卡纠偏",意为"防错"或"不失误"。波卡纠偏措施就是能防错,或使人一眼看出错误的机制(编者注:本刊1995年10月号《波卡纠偏》一文对此做了详细介绍)。
比方说,员工装配一种有两个按钮的装置,每个按纽下面须安装弹簧。有时员工忘了安弹簧,就会出现次品。
一个简单的波卡纠偏方法可以化解这种问题。工人从零件箱里拿出2个弹簧放在1个小碟里。如果把这装置装配完后,碟子里还剩1个弹簧,就意味着出错了。
员工知道漏装了1个弹簧,会立即纠正错误。这种检查(只需往小碟中瞥一眼)的成本微乎其微,但仍不失为一种有效的检查方式。此时返工的成本也极有限。当然,尽管成本很小,最好的结果还是在安装完后看到碟子里空空的,无需返工。
三种检测方法
信户提出了3种不同的检测方法判断式检测指把次品从合格品中挑出来。这种方法有时也叫"质检"。信户认同大家的观点,认为质检不是有效的质量管理方法,应慎用。
信息式检测运用检测中得来的数据控制生产流程,防止次品出现。信户担心,传统的统计式质量管理(SQC)不能在生产之后即时检查,因此不能提供最好的信息来确定质量问题的起因并用于将来的防错。
溯源式检测在事件发生之前就确认好是否存在进行高质量生产所必需的条件。这就需要在生产之前检查员工的操作条件,而非在生产之后再检查。信户认为,溯源式检测是一种理想的质控手段,因为在生产流程开始运作之前就能获得有关反馈。
快速准备法
信户指出,设备调试分内部调试和外部调试两大部分。内部调试必须关机进行。外部调试则可在机器运行中操作。这就是信户数分钟更换模具(Single[-digit] Minute Exchange of Die,简称:SMED)方式的基础。如果将大家都认为只能通过内部调试进行的各种程序变为外部调试,即能大大提高运作效率。
例如,1969年丰田汽车公司更换1000吨级冲床的模具要花4个小时,而德国大众汽车公司(Volkswagen)只用2个小时。因此,丰田制造厂的经理大原太一下令要求赶超德国。信户花了6个月时间将内部调试从外部调试中分离出来,并逐步改进每一程序中所有相关操作,最后成功地将调试时间缩短到1个半小时。
接着,太一又指示他将调试时间减少到3分钟。一开始,信户觉得根本不可能,但很快就想出来新的方法来缩短调试时间。3个月后,他和丰田的主管们一起实现了目标。
SMED系统现已成为丰田生产系统的一项关键技术,被广泛应用于日本的各行各业,极大地促进了生产方式的变革。这种系统后来又被引入欧洲和美国。
零缺陷质控
信户认为,用溯源式检测及波卡纠偏系统可以实现零缺陷,并举出松下公司的静岗洗衣机分厂作为例证。该厂一条由23名工人操作的排水管装配线创造了1个月无缺陷的生产记录。之所以能够取得如此成就,主要是因为装配了防止缺陷的波卡纠偏工具。
愚蠢的口号
我到过的许多工厂都张贴有"杜绝浪费"的口号。一次,我在一间公司看到这种口号后,问公司总裁他的员工是否都是傻瓜。
"为什么这么讲?"他不解地问道。我便指了指墙上的口号。
"杜绝浪费难道不好吗?"他又问道。我问他,把口号贴到墙上是否因为有的员工即使看到浪费也不会自觉地加以杜绝。
"在我看来,员工一旦知道存在浪费,便会立即加以消除。因此,这里的问题是员工有没有注意到浪费现象。"于是,我便告诉他把这个口号改为"找出浪费"。