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Obsérvese que estas razones SN se expresan en una escala de decibeles.  Se utiliza SNT  si el objetivo es reducir la variabilidad respecto a un valor deseado específico, SNL si el sistema se optimiza cuando la respuesta es tan grande como sea posible, y SNS si el sistema se optimiza cuando la respuesta es tan pequeña como resulte posible.  Los niveles factoriales que maximizan la razón SN son óptimos.
En este problema se utilizaría SNL debido a que el objetivo es maximizar la fuerza de atracción.  Las dos últimas columnas de la tabla 3 contienen valores de ? y SNL para cada uno de las 9 corridas del arreglo interno.  Los seguidores de la filosofía de Taguchi a menudo utilizan el análisis de varianza para determinar los factores que influyen en ? y los que influyen en la razón de señal sobre ruido.  También se emplean gráficas de las “medias marginales” de cada factor, como las que se muestran en las siguientes gráficas.  El método vital consiste en examinar las gráficas y “seleccionar la ganadora”.  En este caso los factores A y C tienen mayores efectos que los factores B y D.  Con el fin de maximizar SNL elegiríamos Aitermedia, Creducida, Binternedio y Dreducido.  Para maximizar la fuerza de tracción promedio ?, elegiríamos Aintermedia, Cintermedia, Bintermedio y Dreducido.  Obsérvese que casi no hay diferencia entre Cintermedia y Cgrande.  La implicación es que esta elección de niveles maximizará la fuerza de tracción promedio y reducirá la variabilidad en la fuerza de tracción.


 

Los seguidores de Taguchi sostienen que el uso de la razón SN elimina la necesidad de examinar interacciones específicas entre los factores controlables y los de ruido, aunque algunas veces analizar estas interacciones mejora la comprensión del proceso.  Los autores de este estudio encontraron que las interacciones AG y DE fueron grandes.  El análisis de las interacciones que se muestran en la siguiente gráfica, sugiere que Aintermedia es mejor (produce la máxima fuerza de tracción y una pendiente cercana a 0, lo cual indica que si se elige Aintermedia se minimiza el efecto de la humedad relativa).  El análisis también sugiere que Dreducida da por resultado la máxima fuerza de tracción sin importar el tiempo de acondicionamiento.



Cuando se tomaron en cuenta los costos y otros factores, los experimentadores decidieron finalmente utilizar Aintermedia, Breducido, Cintermedia y Dreducido.  (Breducido es mucho menos costoso que Bintermedio, y se consideró que Cintermedia daba por resultado una variabilidad ligeramente menor que Cgrande).  Dado que esta combinación no fue una corrida en los 9 ensayos originales del arreglo interno, se hicieron 5 pruebas extras para este conjunto de condiciones como un experimento confirmatorio.  Para éste, los niveles usados en las variables de ruido fueron Ereducido, Freducida y Greducida.  Los autores informan que la prueba confirmatoria se obtuvieron buenos resultados.
 

Métodos Taguchi y Proyecto Robusto
 

Que son los Métodos Taguchi ?

Los métodos Taguchi, más que ser avanzadas técnicas estadísticas, son más bien un sistema de calidad ingenieril dirigida al
costo que enfatiza la aplicación efectiva de las estrategias ingenieriles. Permiten a la compañía la rápida y exacta adquisicón
técnica de información para diseñar y producir productos y procesos altamente confiables y a bajo costo. Su más avanzada
aplicación permite a los ingenieros desarrollar tecnología flexible para el diseño y producción de familias de productos de alta
calidad y disminuye altamente la inspección y el tiempo de desarrollo y entrega.

En general, entre más cerca del origen sea aplicado un método de calidad, mayor elevación produce en la mejoría, y reduce
más el costo y tiempo. Las aplicaciones más típicas de los Métodos Taguchi hasta ahora se han centrado en dos áreas
principales:

1) El mejorar un producto existente.

2) El mejorar un proceso para un producto específico.

El desarrollo de tecnología, el diseño robusto, el diseño tradicional y las fuerzas de trabajo son instancias que permiten elevar
las utilidades.

Liderar competitivamente en el mercado, exige el lanzamiento de productos
de alta calidad y precio justo, en el menor plazo posible. Este es
exactamente el objetivo de los Métodos Taguchi. Se trata de un sistema de
ingenieria de calidad con enfoque en costos, que enfatiza la aplicación de
estrategías de ingeniería, en vez de técnicas estadísticas avanzadas. Este
sistema abarca tanto los métodos "a priori" (off-line), aplicables a las
etapas de desarrollo del producto, cuanto a los métodos "a posteriori"
(on-line), utilizados en la etapa de fabricación. Los métodos "a priori"
abarcan el uso eficaz de experimentos en pequeña escala con el objetivo de
reducir la variación y los costos, resultando en productos robustos y de
alto desempeño, al seren fabricados en escala de producción y colocados en
el mercado. Los métodos "a posteriori" tratan del control del proceso de
fabricación, de manera a mantener la calidad obtenida en el proyecto.

La abordage tradicional para realizar experimentos de ingeniería,
concentranse en la resolución de problemas y análisis de errores,
usualmente intentando aislar y estudiar una causa de cada vez,
basado en tentativa y error. Esto acarrea un costo alto, consume
mucho tiempo, y ni siempre los resultados obtenidos en el ensayo son
reproducidos durante la fabricación en alta escala y en el campo. El
abordage de Taguchi permite el estudio simultaneo de múltiplas causas,
aumentando la eficiencia de los experimentos y su reproducción final. A esto
lo llamamos de Proyecto Robusto, del cual resultan productos consistentes y
de alto desempeño, aún cuando sometidos a una gran variedad de condiciones
de manufactura y uso.

Los Métodos Taguchi permiten que una empresa rápidamente adquiera
información técnica precisa para proyectar y fabricar productos a bajo
costo y alta confiabilidad. En sus aplicaciones más avanzadas, esta
metodología permite que los ingenieros desarrollen tecnología robusta y
flexible para utilizarse en el proyecto y fabricación de familias de
productos de alta calidad, reduciendo enormemente el ciclo de
investigación, desarrollo y salida al mercado.

Para informaciones a respecto de nuestros cursos sobre Métodos Taguchi,
consulte el catálogo PIEQ - Programa Integrado de Educación en Calidad.

Algunos casos de éxito en la aplicación de los Métodos Taguchi

Allergan Medical Optics
El objetivo era aumentar la velocidad de obtener resultados en la
aplicación del Análisis de Elementos Finitos, por medio de la optimización
de los parámetros del programa de computador. La aplicación de los Métodos
Taguchi resultó en una velocidad de procesamiento cinco veces mayor.

Chrysler Motors Engineering
En el proceso de "Sheet-Molded Compound" (SMC), el objetivo era utilizar
los Métodos Taguchi para identificar las variables del proceso y del
material que pudiesen minimizar los problemas introducidos por la variedad
en la formulación del SMC. El rendimiento del proceso aumentó de 77% para
96% y los residuos diminuyeron de 16% para 1,7%. La economía de los costos
de inspección y reparación derivadas de la optimización fué de US$ 900 mil
por año.

Eastman Kodak Company
Realizamos un análisis comparativo entre los Métodos Taguchi y el proyecto
de experimentos tradicional (DOE). El DOE tradicional nos exigió la
realización de 60 ensayos, contra apenas 27 exigidos por los Métodos
Taguchi. El tiempo transcurrido para realizar los experimentos por los
Métodos Taguchi fué 45% del tiempo exigido por el DOE tradicional.

Ford Motor Company
La aplicación de los Métodos Taguchi resultó en una reducción de 65% en la
variabilidad del flujo de una bomba de combustible. El desarrollo de la
bomba, cuyos requisitos de proyecto eran extramadamente rígidos, fué
concluido ocho meses antes del plazo, en consecuencia de ese estudio.

ITT Suprenant
Un estudio utilizando los Métodos Taguchi examinó los problemas asociados
con la variación excesiva de la fuerza necesaria para descubrir un hilo
para uso en alta tensión y alta temperatura. La minimización de la
variación de la fuerza alrededor del valor nominal resultó en un proceso
controlado, con economía anual de US$ 100 mil en los costos de material y
de producción.

North American Reiss, División Kenkor
La optimización de un proceso de estamperia a caliente, utilizando los
Métodos Taguchi, fué concluida en apenas un mes, resultando en 100% de
rendimiento en el estampado.

Sanpo Chemical
Como resultado de la aplicación de los Métodos Taguchi en el proceso de
crecimiento de enuevos de frijol, la empresa partió con el viejo paradigma
que decia que "frijol que crece rápido no dura mucho, y frijol que crece
despacio no se hace grande lo suficiente". El tiempo de crecimiento de los
renuevos de frijol fué reducido de 7 para 4 dias, sin afectar el sabor o el
"shelf life", resultando en productividad 40% mayor.

Nissan Motor
Utilizando los Métodos Taguchi para mejorar la eficiencia de un sistema de
frenos, la empresa pudo reducir la tasa de trabamiento (squeal rate) para
apenas 4% de la condición inicial, además de reducir el peso (y costo) del
sistema. El Centro de Tecnología de Nissan realiza anualmente más de 70
ensayos utilizando técnicas avanzadas de la metodología Taguchi.

Xerox
Utilizando los Métodos Taguchi, un ensayo permitió reducir en 66% la
varianza en el alineamiento y en el tiempo de alimentación del papel en
copiadoras. La Xerox es probablemente la más avanzada usuaria de los
Métodos Taguchi en los EUA, siendo una de las precursoras en su
implementación, a partir de 1982.
 
 

"Algunos creen que el Proyecto Robusto es simplesmente la aplicación de
ingenieria con senso común. Otros creen que es solamente un modismo. Pero
el hecho es que la aplicación de los Métodos Taguchi economizó tiempo y
dinero en el desarrolo de transmisiones manuales y automáticas en la
Saturn, además de producir 30 nuevas patentes."
Robert C.Downs, ingeniero-Jefe de la División Saturn, General Motors

"La aplicación anticipada y sistemática de los Métodos Taguchi, dentro de
un proceso disciplinado de desarrollo de productos, resultará en mayor
confiabilidad, además de otros beneficios relaccionados con calidad e
costo."
Skip Creveling, Eastman Kodak Company
 
 

Clientes del ASI en Métodos Taguchi

Entre los clientes del ASI para capacitación y consultoría en Métodos
Taguchi, están:

3M
Ericsson           Lexmark         Otis Elevator
Aerojet Ordinance                      International
General                               Philips
Anhauser Busch       Dynamics       Lockheed-Martin
Co.                                              Procter & Gamble
General           LSI Logic
ASME Washington       Electric                            Rocketdyne
Center                           Massachusets
General Motors     Institute of         Rockwell
AT&T Beel                           Technology        International
Laboratories        Goodyear
McDonald's
Schlumberger
Black & Decker         GTE
McDonnel Douglas
Siemens
Boston University     Honeywell                            Automotive
Melroe Company
Canon Business   Hughes Aircraft                           Sprague
Machines                            Michigan          Electronics
IBM           Technological
Case Corporation                        Institute           Tenneco
ITT                               Automotive
Chrysler                        Mitutoyo Mexicana
Corporation        John Deere                        Texas Instruments
Harvester        Motorola Inc.
Crown Cork & Seal                                         Toyota Motor
Kimberly Clark         NASA
Dow Chemical         Corp.                               Whirlpool
Naval Weapons
Corporation
DuPont        Kraft General         Center
Foods                           Xerox Corporation
Eastman Kodak                          Navistar
 
 

Primer Concepto

La Calidad debe estar diseñada en el producto desde el comienzo, no por
inspección ni por monitoreo.

La mejoras de la calidad deben ocurrir durante las etapas de diseño de un producto o proceso y continuar hasta el final en la
fase de producción. Esto se conoce comunmente como una estrategia Fuera de Línea. La calidad baja no puede ser mejorada
por el proceso tradicional de inspección y muestreo (en la linea de producción). Según Taguchi, ningún tipo de inspección
puede devolverle calidad al producto; solo trata el síntoma. El concepto de la calidad entonces debe estar desarrollado por la
filosofía de prevención; los problemas son atacados desde sus inicios y no hasta al final. Taguchi enfatiza que esa calidad es
algo que está diseñado dentro del producto, para hacer que este sea fuerte e inmune a los factores incontrolables ambientales
en la fase de fabricación. Esto nos lleva al siguiente concepto de calidad que consiste en la reducción de la variación en un
producto.

Segundo Concepto

La calidad se alcanza mejor al disminuir la desviación del objetivo.

La Calidad es mejor alcanzada al minimizar la desviación del objetivo. El producto debe estar diseñado para que sea robusto e
inmune a factores ambientales incontrolables (ej.: ruido, temperatura y humedad. Este concepto trata principalmente con
métodos de calidad efectiva. Reducir la variación es la clave para mejorar la calidad. El específicar un valor nominal para
parametros críticos, y asegurar que la fabricación cumpla con el valor nominal con la menor desviación posible, la calidad se
mejorará.

Tercer Concepto

La calidad no está basada en el funcionamiento, cualidades o
características del producto

La calidad no esta basada en el funcionamiento, cualidades o características del producto. El agregar cualidades a un producto
no es una forma de mejorar la calidad, esto solo varía su precio y el mercado hacia el cual esta dirigido. El funcionamiento y
características de un producto, puede estar relacionado a la calidad, pero no debe ser la base de la calidad. En cambio, el
funcionamiento es una medida de la capacidad del producto.

Cuarto Concepto

El costo de la calidad debe ser medida como una función de la variación
del funcionamiento del producto y de la pérdida media a lo largo del
sistema.

El costo de calidad debe ser medido en función de la variación del funcionamiento del producto y de la pérdida media a lo
largo del sistema. Para el diseño de parametros dados, la desviación del objetivo es medida en términos del costo del cliclo de
vida del producto. Esto incluye costos de retoque, inspección, garantía, servicio, devoluciones y cambios de productos. Son
estos costos, los que nos indican cuáles son los parámetros principales que necesitan control.

Conclusión

Debemos apoyar la filosofía de Taguchi acerca de la ingeniería de la calidad. Sin embargo, debemos buscar métodos más simples y eficientes; más fáciles de aprender y aplicar a fin de poner en práctica esta filosofía.

Muchas compañías han informado resultados exitosos con el uso de los métodos de diseño de parámetros de Taguchi. Si los
métodos son defectuosos, ¿por qué producen resultados correctos? Los seguidores de Taguchi a menudo responden a las
críticas diciendo “funcionan”. Debemos recordar que los métodos de “la mejor conjetura” y “un factor a la vez” también
funcionan -y en ocasiones producen buenos resultados-. Pero ésta no es una buena razón para afirmar que sean buenos
métodos. La mayoría de las aplicaciones exitosas de los métodos técnicos de Taguchi se han dado en industrias en las cuales
no había antecedentes de una buena práctica del diseño experimental. El personal encargado del diseño y el desarrollo utilizaba
los métodos de la mejor conjetura y un factor a la vez (u otros no estructurados), y dado que el método Taguchi se basa en el
concepto de diseño factorial, a menudo producía mejores resultados que los obtenidos con los métodos que sustituía. En otras
palabras, el diseño factorial es tan poderoso que, incluso cuando se emplea de manera ineficiente, funciona mejor que cualquier
otro método.

Un último punto se refiere al proceso de aprendizaje. Si el método Taguchi para el diseño de parámetros funciona y da buenos
resultados, podemos seguir sin saber qué ha causado esos resultados debido a las relaciones de alias entre interacciones
críticas. En otras palabara, podemos haber resuelto un problema (un éxito a corto plazo), pero también podemos no haber
obtenido un conocimiento del proceso, lo cual puede ser invaluable en problemas futuros.
 
 

Análisis de Arreglos Ortogonales

El análisis del arreglo ortogonal de Taguchi es usado para producir los
mejores parámetros para el diseño optimo del proceso, con el mínimo número
de experimentos (pruebas).

Los resultados obtenidos para los arreglos ortogonales son entonces
analizados para obtener los siguientes objetivos:
 

a) para estimar la contribución de los factores individuales que influyen
en la calidad en él la etapa de diseño del producto

b) para ganar la mejor u optima condición para un proceso o un producto,
así que las características de una buena calidad pueden ser sostenidas

c) para aproximarnos a la respuesta de los parámetros del producto diseñado
bajo las condiciones optimas

La contribución de factores individuales que influyen en la calidad, es la
llave designada del control para hacer cumplir sobre el diseño del
producto.

El análisis del arreglo ortogonal de Taguchi es usado para producir los
mejores parámetros para el diseño optimo del proceso, con el mínimo numero
de experimentos (pruebas). El AO se maneja para transformar un concepto de
Calidad dentro (en el diseño del producto. El AO es capaz de tomar los
factores que influyen la calidad de niveles separados siempre este método
ahorra tiempo, e indirectamente reduce el costo de la prueba de la materia
prima de esta manera el AO es usualmente aplicado e el diseño de
prdoductos de ingeniería, desarrollo de pruebas y calidad, y desarrollo de
Procesos. Todas las aplicaciones incluidas tienen un objetivo común, que es
usar el método de AO de Taguchi para construir la calidad dentro de un
Producto en la etapa inicial del diseño.

Ventajas y desventajas de los Arreglos Ortogonales

   * Pueden ser aplicados al diseño experimental involucrando un gran
     número de factores.
   * Unicamente puede ser aplicada en la etapa inicial del el sistema de
     diseño del producto o proceso

Las ventajas del arreglo ortagonal son que pueden ser aplicada al diseño
experimental involucrando un gran numero de factores.
 

El AO experimento de diseño.analisis indicador de costo sobre la función de
perdida hace esta aproximación más atractiva (acceso)

  La limitación de los AO es que pueden ser únicamente aplicados en la etapa
inicial del diseño del sistema del producto o proceso, hay algunas
situaciones en las cuales las técnicas del AO no podrán ser aplicadas tal
como un proceso que involucra factores que influencía que varia en tiempo y
que no pueden ser cuantificados exactamente.

Diseño de Tolerancia

Durante el diseño de tolerancia, el ingeniero especificará sistemáticamente
cuanto tendrá que aumentar los niveles de funcionamientos de ciertos
factores para completar los requerimientos para la característica de la
calidad.

Durante el diseño de tolerancia, el ingeniero especificará sistemáticamente
cuanto tendrá que aumentar los niveles de funcionamientos de ciertos
factores para completar los requerimientos para la característica de la
calidad.

En el diseño de tolerancia, el ingeniero determina el porcentaje que cada
uno de los ruidos contribuye para alcanzar el funcionamiento requerido por
la característica de calidad. Con esta información, él puede decidir cuanto
debe reducir los limites de tolerancia de cada factor para alcanzar su
objetivo. Al limitar las tolerancias de los factores casi siempre tiene que
ver con actualizar con partes o componentes de alto costo. La FPC es
aplicada durante el diseño de tolerancia para encontrar la manera más
costo-efectiva de determinar cuales tolerancias deben ser limitadas, y
cuales pueden ser dejadas en lugar o abiertas, para reducir costos.

Implicaciones de su Filosofía

1. Los productos y procesos deben diseñarse de modo que sean robustos ante
las fuentes de variabilidad externas. (o al ruido en general)
2. Los métodos de diseño experimental son un instrumento técnico para
auxiliar en el logro de este objetivo.
3. La operación según lo especificado es más importante que el apego a las
especificaciones.

Dr. Genichi Taguchi

Antecedentes

1924      Nació el primero de Enero
1942      Universidad Técnica de Kiryu
         Instituto de Matemáticas Estadísticas, Ministro de Educación
1956-57 Escribio su primera versión del Diseño de Experimentos, en el        cual introdujo el uso de arreglos ortogonales.

1960 Le fue otorgado el premio Deming.

1962   Segunda versión del Diseño de Experimentos, introduce la proporción Señal-Ruido.  Le fue otorgado el Doctorado en Ciencias por la Universidad Kyushu.

1976 Cambio la base matemática de su metodología estadística al sistema cuadrático.
1983 Director Ejecutivo, American Supplier Institute Inc.
1990 Recibió el Premio de la Blue Ribbon de manos del Emperador de Japón por su contribución a la Industria.
1996        Recibio la medalla Shewhart de la ASQC.

Quién es Taguchi actualmente?

Dr. Genichi Taguchi es el Presidente Ejecutivo del ASI. El abarcante sistema de Ingeniería de la Calidad por el desarrollado es una de las mayores contribuciones del siglo 20 en el campo de la ingeniería. Es ampliamente reconocido como uno de los mas expresivos líderes del movimiento mundial por la Calidad, habiendo iniciado el movimiento Proyecto Robusto hace mas de 30 años en Japón. Desde entonces, la aplicación generalizada de la filosofía y métodos del Dr. Taguchi contribuyeron decisivamente para que el Japón pudiese desarrollar y fabricar productos de clase mundial, con alta cualidad y bajo costo. El Dr. Taguchi recibió por tres veces el Premio Deming en Japón, además de varias otras condecoraciones y reconocimientos mundiales, por sus contribuciones a la ingeniería de la calidad.


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