GENICHI TAGUCHI

Reseña Biográfica

El Dr. Genichi Taguchi nació en Japón el 1 de enero de 1924. Se graduó como ingeniero mecánico en la Universidad de Kiryu. En 1962 obtuvo el doctorado en Ciencias (estadística y matemática) en la Universidad de Kyushu. Trabajó en Electrical Comunication Laboratory después de la segunda guerra mundial, implementó en esa empresa un método de mejoramiento en los sistemas de comunicación.


Fue investigador asociado de la Universidad de Princeton; profesor honorario de Nanjing Institute of Technology en China. En Japón fue profesor de la Universidad de Aoyama Gakuin.

Fue miembro de la Japán Association for Quality Control y la Japanesse Standard Association.

Genichi Taguchi ha sido ganador en cuatro oportunidades del Premio Deming en Japón. Tres de ellas por sus contribuciones a la literatura de la Calidad, y la otra por su aplicación a la calidad con su famosa Función de Pérdida.

El Dr. Taguchi trabajó para la compañía Nippon Telegraph and Telephone. Si bien sus ideas son controvertidas, muchas compañías las han utilizado para sacar ventaja en la planificación de experimentos y para reducir las variaciones en el proceso y el producto.

Es conocido como el creador de una metodología denominada Ingeniería de Calidad. Las técnicas que emplea son cuantitativas. Tiene publicados más de veinte libros de carácter técnico y científico.

Su hijo, Shin Taguchi, ha llevado adelante la labor de su padre en el American Supplier Institute de Dearborn, Michigan.

Los principios básicos

La filosofía de Taguchi abarca toda la función de producción, desde el diseño hasta la fabricación. Su metodología se concentra en el consumidor, valiéndose de la “función de pérdida”. Taguchi define la calidad en términos de la pérdida generada por el producto a la sociedad. Esta pérdida puede ser estimada desde el momento en que un producto es despachado hasta el final de su vida útil. La pérdida se calcula en dólares, y eso permite a los ingenieros comunicar su magnitud en un valor común, reconocible. Eso a veces se comunica de un modo bilingüe, lo cual significa que se puede hablar a los gerentes de alto nivel en términos de dólares, y a los ingenieros y quienes trabajan con el producto o servicio en términos de objetos, horas, kilogramos, etcétera. Con la “función de pérdida”, el ingeniero está en condiciones de comunicarse en el lenguaje del dinero y en el lenguaje de las cosas.

La clave para la reducción de la pérdida no consiste en cumplir con las especificaciones, sino en reducir la varianza con respecto al valor objetivo.

El método Taguchi ha sido descrito como la herramienta más poderosa para lograr el mejoramiento de la calidad, según Jim Pratt, director de los programas estadísticos de la compañía ITT ha ahorrado unos 60 millones de dólares en un período de 18 meses.

Muchos de los que practican los métodos de Taguchi en Estados Unidos piensan que las prácticas de control de calidad descritas más adelante a la larga suplantarán al control estadístico de la calidad, como ha sucedido en gran medida en Japón.

A continuación se expone una visión general de la filosofía de la calidad sostenida por Taguchi.

La filosofía de la calidad de Taguchi

1. Un aspecto importante de la calidad de un producto manufacturado es la pérdida total generada por ese producto a la sociedad.

2. En una economía competitiva, el mejoramiento continuo de la calidad y la reducción de los costes son imprescindibles para subsistir en la industria.

3. Un programa de mejoramiento continuo de la calidad incluye una incesante reducción en la variación de las características de performance del producto con respecto a sus valores objetivo.

4. La pérdida del consumidor originada en una variación de la performance del producto es casi siempre proporcional al cuadrado de la desviación de las características de performance con respecto a su valor objetivo. Por eso, la medida de la calidad se reduce rápidamente con una gran desviación del objetivo.

5. La calidad y el coste final de un producto manufacturado están determinados en gran medida por el diseño industrial del producto y su proceso de fabricación.

6. Una variación de la performance se puede reducir aprovechando los efectos no lineales/conjuntos de los parámetros del producto (o proceso) sobre las características de performance.

7. Los experimentos estadísticamente planificados se pueden utilizar para determinar los parámetros del producto (o proceso) que reducen la variación de la performance.


Control de la Calidad “en la línea” y “fuera de la linea” (on-line y off-line)

Los métodos de Taguchi para el control de la calidad dentro y fuera de la línea representan una propuesta original para reducir la variación del producto. Los métodos “on-line” comprenden diferentes técnicas para mantener los valores-objetivo y la variación con respecto al objetivo en una planta industrial. En estas técnicas se utilizan cuadros de control estadístico. No obstante, han sido las técnicas del control de calidad “off-line” las que han distinguido los métodos de Taguchi. El control de calidad “off-line” involucra a la función de diseño o de ingeniería de calidad y consiste de tres componentes:

Diseño del sistema. El diseño del sistema es la selección y diseño de un producto que satisfaga los requerimientos del consumidor. El diseño debe ser funcional y estable* frente a los cambios en las condiciones ambientales durante el servicio. El producto debe tener una variación mínima y proporcionar el mayor valor para el precio. Asimismo, debería experimentar una variación funcional mínima, a causa de factores como el uso. En ese sentido, se emplean diferentes métodos para determinar los requerimientos del consumidor y traducirlos en términos técnicos. Los métodos del “despliegue de la función de calidad” así como la “función de pérdida” se utilizan a menudo en la planificación del sistema.

Se dice que un producto es estable cuando muestra un bajo grado de sensibilidad a la variación dentro del proceso de fabricación, si bien los controles de calidad procuran reducir al mínimo dicha variación).

Identificación de los parámetros. Es la identificación de las variables clave del proceso que afectan la variación del producto, y la definición de los niveles parámetro que producirán la menor cantidad de variación en el funcionamiento del producto. Eso se logra mediante el uso de diseños estadísticos experimentales. Los métodos de Taguchi se diferencian del diseño experimental clásico por el hecho de que Taguchi utiliza sólo una pequeña parte de todas las combinaciones experimentales posibles, y selecciona las condiciones “adecuadas” de una manera muy eficiente.

Determinación de la tolerancia. Consiste en la determinación de cuáles son los factores que más contribuyen a eliminar la variación del producto, y en la determinación de los niveles de tolerancia apropiados en el producto final, a fin de cumplir con las especificaciones. La determinación de la tolerancia se utiliza solamente cuando la variabilidad del producto no está limitada a un cierto nivel “de tolerancia”. La ventaja de estos métodos es la eficiencia; en lugar de ajustar las tolerancias en general, sólo se ajustan aquellas que tendrán el mayor impacto.

Estas tres funciones pueden ser consideradas como una definición de la calidad, de la ingeniería del diseño de calidad y de la ingeniería del proceso de producción. El enfoque tradicional ha sido diseñar un producto en forma más o menos independiente de los procesos industriales, y luego intentar reducir la variabilidad en dichos procesos a fin de mejorar la calidad del producto. Los métodos de Taguchi procuran diseñar productos que sean estables frente a las variaciones en el proceso de fabricación.

Eso hace necesario analizar dos variables que pueden afectar la performance del producto o del proceso: los parámetros de diseño y la perturbación. Los parámetros de diseño pueden ser seleccionados por el ingeniero. Tales parámetros conforman una especificación de diseño. La perturbación consiste en todas esas variables que hacen que el parámetro de diseño se desvíe de su valor objetivo. Poco importa que esas causas de falla sean imputables. La perturbación que puede ser identificada debería incluirse como un elemento en el experimento. Las perturbaciones externas son causadas por factores como la variación en las condiciones operativas y los errores humanos. Las perturbaciones internas se originan en factores como el deterioro. Las fallas “intermedias” (o inherentes al producto) son consecuencias de imperfecciones en el proceso de fabricación. Las fallas externas e internas se pueden controlar a través de métodos “off-line”, como la identificación de parámetros. Las fallas inherentes al producto, mediante técnicas “on-line” y “off-line”.

El propósito del experimento es identificar los parámetros en los cuales los efectos de las fallas sean mínimos. La determinación óptima de los parámetros de diseño se puede efectuar a través del desarrollo de una matriz de parámetros de diseño y una matriz de perturbaciones o fallas. Se sugieren los ordenamientos ortogonales para construir dichas matrices. Esos ordenamientos se utilizan circunstancialmente para determinar ratios como elementos estadísticos de performance.

Si bien estas técnicas han dado resultado (consultar el trabajo de Schmidt y casi todas las publicaciones de Technometrics), su aplicación ha sido algo controvertida, y exige la intervención de un especialista en estadística. A pesar de la aparente complejidad técnica, la metodología del diseño de experimentos proporciona una firme estructura sobre la cual basar la calidad y las determinaciones de la posibilidad de producción. De acuerdo con Raghu Kachar (un defensor y divulgador del método Taguchi), los cuatro principales motivos para utilizar los experimentos industriales estadísticamente planificados son:
Identificar los parámetros de diseño con los cuales el efecto de fuente de perturbación sobre las características de performance se reduce al mínimo.
Identificar los parámetros de diseño que reducen el coste sin afectar la calidad.
Identificar los parámetros que tienen una gran influencia sobre el valor medio de la característica de performance, pero no tienen ningún efecto sobre su variación.
Identificar los parámetros que tienen influencia detectable sobre las características de la performance y sobre los cuales se pueden rebajar los niveles de tolerancia.