Taguchi Yöntemleri

Taguchi yöntemleri, bir ürün üretmek için süreç değişkenlerini ve en düşük maliyetli, en istikrarlı ürün bileşenlerini belirlemek için deneyler yapmaya dayalı temel istatistiksel tekniklerdir [19]. Taguchi yöntemleriyle, uzun ve karmaşık gibi görünen bu süreci deneme-yanılma girişimlerine gerek kalmadan kısaltarak gerçekleştirmek mümkündür. Ürün ve süreç tasarımında kalitenin geliştirilmesi konusunda önemli katkıları olan Japon makina mühendisi Genichi Taguchi tarafından, başta istatistiksel deney tasarımı olmak üzere istatistiksel kavram ve araçlara dayalı olarak geliştirilen Taguchi yöntemlerinin kalite felsefesi yedi noktada özetlenebilir [25]:

1. Ürün kalitesinin önemli bir boyutu, o ürünün kalitesizliğinin toplumda yol açabileceği toplam kayıp olarak ifade edilir. Bunun anlamı ürün kalitesinin önemli bir sonucunun mal ya da hizmet kullananların sayısındaki kayıp olduğudur.

2. Rekabet ortamında işletmenin varlığını sürdürebilmesi, kaliteyi sürekli olarak geliştirmesi ve maliyetleri düşürmesinden geçer.

3. Kalitenin sürekli geliştirilmesi süreci, ürünün performans özellikleriyle hedeflenen değerler arasındaki sapmanın önemli derecede azaltılmasını içerir. 4. Ürünün performansındaki değişim nedeniyle müşterilerin katlandığı kayıpla

performans özelliklerinin hedeflenen değerden sapmasının karesi yaklaşık olarak doğru orantılıdır.

5. Ürünün ve üretim sürecinin tasarımı nihai kalite ve maliyeti önemli ölçüde belirler.

6. Ürün ve sürece ait değişkenlerin performans özelliklerine etkisinin giderilmesiyle performansın değişkenliği azaltılabilir.

7. Performans değişkenliğini azaltan ürün ve süreç değişkenlerini belirlemek için istatistiksel olarak planlanmış deneyler kullanılabilir.

Şekil 2.7’de gösterildiği gibi Taguchi yöntemlerinde ürün ve sürecin kalitesini sağlamak için yapılan faaliyetler çevrim içi ve çevrim dışı eylemler olarak ikiye ayrılır. Çevrim içi kalite denetimi, üretim sırasında ve sonrasında yapılan, istatistiksel süreç denetimi ve çeşitli muayeneler gibi kalite faaliyetlerini içerir. Çevrim dışı kalite denetimiyse pazar araştırması ile ürün ve üretim sürecinin geliştirilmesi

sırasında gerçekleştirilen kalite faaliyetlerini içerir. Ayrıca bu denetim, tasarım sürecinde ürün özelliklerinin hedeften sapmasını azaltılmasının önemini ortaya koyar. Çevrim dışı faaliyetlerde üretim öncesi tasarım çalışmaları yapılarak ürüne doğrudan müdahale edilmez. Bu eylemlerle ürün geliştirme ve süreç tasarımı konusunda maliyetlerin azaltılmasına çalışılır. Ürünün kalitesini artırmak için birbiriyle ilişkili olan ürün tasarımı, süreç tasarımı ve üretim tasarımı konularında geliştirmeler yapılması gerekir.

Şekil 2.7 Üretim/Kalite Çemberi [25]

Taguchi yöntemlerindeki kalite anlayışının temel ilkelerinden biri de kayıp ve tasarım kavramlarının ele alınmasıdır. Taguchi kaliteyi, ürünün yeterli bir kalite düzeyine ulaşmaması durumunda uğradığı kayıp olarak tanımlamaktadır [26]. Kayıp kavramı müşteri memnuniyetsizliği, itibar ve rekabet gücü kaybı, pazar payı kaybı, iyileştirme ve düzeltme maliyetlerini kapsar. Bu yöntemde kaybın ortaya çıkışı, ürünün istenen özelliklere uymaması ile beraber hedeflenen değerlerden sapması olarak ifade edilir. Kalite kaybıyla topluma bir kayıp yüklenir ve toplumun kaybının derecesi ürünün tercih edilme derecesini belirler. Dolaylı olarak, Taguchi yöntemlerini kullanarak toplumsal kayıp belirlendiğinde kaliteyi artırmak için yapılması gereken faaliyetler ve bunların maliyetleri ortaya çıkarılabilir. Taguchi’nin

Şekil 2.8 Toplumun Kaybının Yapısı [25]

Taguchi, Şekil 2.9’da görüldüğü gibi, kalite kaybını ikinci dereceden kayıp fonksiyonuyla açıklayarak parasal kaybı fonksiyonel spesifikasyonlarla birleştirmiştir. Fonksiyona göre ürünün firmadan çıkışından sonra oluşan tüm kayıpların toplamı olarak ifade edilen kayıp, hedeflenen değerden sapma büyüdükçe, sapmanın karesi miktarında artmaktadır. Taguchi’nin kalite kayıp fonksiyonu, K değeri kalite kaybını, T değeri hedef değeri, Y değeri değişkenin ölçülen değerini, k değeri de sapmayı para birimine çeviren katsayıyı gösterdiğinde, aşağıdaki formüle göre ifade edilmiştir:

K = k ( Y- T ) ² (2.1)

Bu fonksiyona bakılarak, kaybın azaltılması için değişkenliğin azaltılması veya üründe ve süreçte iyileştirmeler yapılarak hedeflenen değerden sapmanın düşürülmesi gerektiği gibi yorumlar yapılabilir. Kalite sadece özelliklere uyum sağlanarak değil bu uyum sağlanırken hedeften sapmanın azaltılmasını sağlayarak elde edilir.

Taguchi yöntemlerinde kayıp kavramıyla beraber yer alan tasarım kavramı ise ürün ve süreç tasarımını kapsayacak şekilde sistem tasarımı, parametre tasarımı ve tolerans tasarımı olarak adlandırılan üç aşamayla tanımlanmıştır [25]. Sistem tasarımında müşteri gereksinimleri ve firmanın kabiliyetleri temelinde ilk ürün tasarımı gerçekleştirilerek performans özelliklerine etki eden değişkenlerin değerleri belirlenir. Ürün tasarımında bu değerler parçalara, malzemeye, örnek ürüne ait olup, süreç tasarımında üretim donanımının ve süreç etmenlerinin değerleri belirlenir. İkinci aşama olan parametre tasarımında, nihai üründe sapmaya neden olan etmenler belirlenerek bunların topluma vereceği muhtemel kayıp veya zarar azaltılmaya çalışılır. Ürün tasarımında, ürüne ait parametrelerde en uygun değerlerin belirlenmesine çalışılırken süreç tasarımında, kontrol edilebilen süreç parametrelerinin en uygun şekilde ayarlanması çabası vardır. Sapma, kontrol edilebilen etmenlerden veya gürültü etmeni adı verilen kontrol edilemeyen etmenlerden dolayı ortaya çıkabilir. Ürünü hedef değerden saptıran ürüne ve üretime ait iç gürültü etmenleri, çevresel nedenlerden oluşan dış gürültü etmenleri ve aynı tanımlamaya göre üretilmiş ancak farklılıklara sahip ürünlerden ortaya çıkan ürünler arası gürültü etmenleri olmak üzere üç tür gürültü etmeni vardır. Parametre tasarımında bu etmenlere karşı kontrol edilebilir etmenlerin değerleri en uygun şekilde belirlenir ve üründeki ve süreçteki sapma en aza indirilir. Taguchi, bu amaçla yapılan ve farklı etmenlerden etkilenmeden işlevini yerine getiren tasarımı “sağlam tasarım” olarak tanımlamıştır. Sağlamlık ürünün performansına ve gürültü etmenlerinden etkilenme derecesine göre belirlenir. Tolerans tasarımında, hedeflenen tasarımın parametre değerleri için toleranslar belirlenir ve parametre tasarımında azaltılan sapmanın yetersiz kaldığı durumlarda belirlenen toleranslar kullanılır. Bu aşamalar genel bir bakışla incelendiğinde, sistem tasarımında amacın kavram oluşturmak olduğu ve bunun mühendislik teknikleri kullanılarak gerçekleştirildiği; parametre tasarımında hedef oluşturmanın mühendislik, istatistiksel tasarım ve duyarlılık analizi yapılarak gerçekleştirilmek istendiği; tolerans tasarımındaysa mühendislik, istatistiksel tolerans ve deneysel tasarım kullanılarak toleransların oluşturulmasının hedeflendiği görülebilir.

Apte, Taguchi yönteminin uygulamasını aşağıdaki sekiz adımla tarif etmiştir [27]: Adım 1: Ana fonksiyon, yan etkileri ve hata türü tanımlanır.

Adım 2: Gürültü faktörleri, test şartları ve kalite karakteristikleri tanımlanır. Adım 3: Optimize edilecek amaç fonksiyonu tanımlanır.

Adım 4: Kontrol faktörleri ve seviyeleri tanımlanır. Adım 5: Ortogonal dizi matrisi deneyi seçilir. Adım 6: Matris deneyi yürütülür.

Adım 7: Veriler analiz edilir, optimum seviyeler ve performans öngörülür. Adım 8: Doğrulama deneyi yapılır ve gelecekteki faaliyet planlanır.

Taguchi yöntemlerinin kullanılmasıyla daha düşük maliyetlerle, mevcut olan kalitenin yükseltilmesi hedeflenir. Bu teknikte, istatistiksel araçların yaygın olarak kullanımıyla, değişkenliği en aza indirilmiş, daha sağlam ürünleri ve üretim süreçlerini gerçekleştirmek olanaklıdır. Dolayısıyla Taguchi, maliyet tasarrufu yaparken kalitenin geliştirilebilmesi konusunda geleneksellikten uzak bir bakış açısını getirmeyi başarmıştır.