آشنایی با روش تاگوچی

نویسنده admin 1396/11/09 0 نظر مطالب,
آشنایی با روش تاگوچی

 

در ادامه مقالات آموزشی رشته مهندسی مکانیک  گرایش سیالات در این مقاله آموزشی به آشنایی با روش تاگوچی می پردازیم که امیدواریم برای شما عزیزان در ارایه مقالات آموزشی و پژوهشی, پایان نامه های کارشناسی ارشد مفید واقع شود.

 

در ادامه به آشنایی با روش تاگوچی می پردازیم:

 

در دنیای رقابتی کنونی، کیفیت یک اصل غیرقابل انکار است که از دهه‏های 1940 و 1950 به اهمیت آن توجه شده است. فایگنبام، مبتکر واژه " مدیریت جامع کیفیت " در سال 1951 کیفیت را این‏گونه تعریف کرد: " کیفیت یعنی توانایی یک محصول در برآوردن هدف مورد نظر با حداقل هزینه ممکن تولید ". پیکره اصلی دانش مرتبط با علم کیفیت در انگلستان به عنوان طراحی آزمایش‏ها و در ایالات متحده به عنوان کنترل کیفیت آماری گسترش یافته است. زمانی که ژاپن کار بازسازی خود را پس از جنگ جهانی دوم آغاز کرد با کمبود شدید مواد خام، تجهیزات با کیفیت و مهندسان ماهر روبه‏رو شد و رقابت برای تولید محصولات با کیفیت بالا و تداوم بهبود کیفیت را تحت آن شرایط آغاز کرد. کار ابداع یک شیوه برای برخورد با مسأله رقابت به دکتر جنیچی تاگوچی )Genichi Taguchi( که در آن زمان مهندس مسئول توسعه محصولات مخابراتی ویژه در آزمایشگاه‏های ارتباطات الکتریکی بود، واگذار شد. وی جایزه دمینگ را که یکی از معروفترین جوایز کیفیت است در سال 1962 دریافت کرد.

 

دکتر تاگوچی کیفیت را میزان زیان تحمیل شده بر جامعه توسط تولید محصولات معیوب، تعریف کرد و بر این اساس، روش بهبود کیفیت را به نام "روش تاگوچی" معرفی نمود. روش تاگوچی نسبت به روش‏های متداول و رایج مهندسی کیفیت کاملاً متفاوت است. متدولوژی روش تاگوچی بر طراحی کیفیت در هنگام طراحی محصولات و فرآیندها تاکید دارد. درحالی که روش‏های متداول بر مبنای بازرسی و کنترل کیفیت در حین فرآیند تولید و یا بعد از تولید محصول تاکید دارند. در واقع تاگوچی بر این باور بود که بهترین راه بهبود کیفیت، طراحی و ایجاد آن در خود محصول است.

 

اساس روش تاگوچی بر سه اصل زیر استوار است:

  • کیفیت باید هنگام تولید طراحی شود و نه اینکه در طی فرآیند ساخت محصول بررسی شود.
  • کیفیت با به حداقل رساندن انحراف از مقدار مشخصه به بهترین وجه حاصل می‏شود. محصول باید طوری طراحی گردد که در برابر فاکتورهای محیطی غیر قابل کنترل، ایمن باشد.
  • هزینه کیفیت باید بصورت تابع انحراف از حالت استاندارد اندازه‏گیری شده و ضرر و زیان‏ها باید در عرض سیستم سنجیده شوند.

 

برای رسیدن به کیفیت مطلوب با استفاده از طراحی، روش تاگوچی فرآیند سه مرحله‏ای زیر را پیشنهاد کرد:

  • طراحی سیستم‏ها : تمرکز فاز طراحی سیستم بر تعیین سطوح کاری مناسبی از فاکتورهای طراحی است که شامل طراحی و آزمایش یک سیستم بر اساس تشخیص مهندس در زمینه مواد، قطعات و پارامترهای اسمی محصول یا فرآیند بر پایه تکنولوژی مورد نظر است. طراحی سیستم به تعیین سطوح کاری فاکتورهای طراحی کمک می‏کند.
  • طراحی پارامترها : طراحی پارامتر مربوط به تعیین سطوح فاکتورهایی است که باعث ایجاد بهترین عملکرد از محصول یا فرآیند مورد بررسی می‏شود.
  • طراحی تلورانس : مرحله‏ای است که برای تنظیم دقیق نتایج طراحی پارامتر استفاده می‏شود. در این مرحله در اثر محدود کردن تلورانس فاکتورهایی که تأثیر عمده‏ای بر کیفیت محصول دارند، کیفیت محصول خروجی افزایش می‏یابد.

 

روش تاگوچی با استفاده از آرایه ‏های متعامد )Orthogonal Arrays (OA)( تعداد آزمایش‏ها را بسیار کاهش داده است. این آرایه ‏ها با ویژگی‏های خاصی از بین تعداد کل آزمایش‏ها در روش فاکتوریل کامل انتخاب می‏شوند. البته روش تاگوچی ادعا نمی‏کند که جواب بهینه حتماً در آزمایش‏های منتخب وجود دارد بلکه با استفاده از محاسبات مربوط به آزمایش‏های آرایه می‏توان شرایط بهینه و جواب را در شرایط بهینه تعیین نمود و در پایان با انجام آزمایش تأیید کننده )Confirming test( (تکرار آزمایش در شرایط بهینه و تأیید تکرارپذیری جواب در این شرایط) صحت آن بدست می‏آید.

 

آرایه ‏های متعامد را بصورت Ln(xy) نشان می‏دهند که L حرف اول کلمه Latin squares (آرایه‏ای که‏ در طراحی آزمایش‏ها بکار می‏رود و خصوصیات ویژه‏ای دارد)، n تعداد آزمایش‏ها، x تعداد سطوح فاکتور و y حداکثر تعداد فاکتورهایی است که با آرایه مورد نظر قابل بررسی است. به عنوان مثال در L8(27) تعداد آزمایش‏ها 8 می‏باشد و با این آرایه حداکثر 7 فاکتور دو سطحی قابل بررسی است. لازم به ذکر است که حداکثر 7 فاکتور قابل بررسی می‏باشد و می‏توان از فاکتورهای کمتری نیز استفاده کرد. طراحی یک آزمایش شامل انتخاب مناسب‏ترین آرایه متعامد، تعیین فاکتورها با ستون‏های متناسب و در نهایت توضیح ترکیباتی از آزمایش‏ها موسوم به شرایط آزمایش است.

 

از مزایای این روش تاگوچی می‏توان به نکات زیر اشاره کرد:

  • کاهش تعداد آزمایش‏ها و هزینه‏ها
  • امکان بررسی فاکتورهای گسسته (نوع ماده، رنگ قطعه و ....)
  • تعیین سهم فاکتورها
  • امکان تخمین نتایج در شرایط بهینه
  • امکان تخمین نتایج در سطوح دلخواه
  • تعیین سهم خطا
  • تعیین سهم اثرات متقابل در نظر گرفته شده
  • امکان بدست آوردن همزمان شرایط بهینه برای چندین پاسخ
  • امکان بررسی فاکتورهایی با سطوح مختلف
  • بررسی تعداد فاکتورهای نامحدود

 

محدودیت روش تاگوچی عبارت است از:

  • عدم بررسی کلیه اثرات متقابل در بعضی مواقع

 

برای مطالعه مقالات آموزشی بیشتر در رشته مهندسی مکانیک گرایش سیالات می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله های مورد نظر هدایت شوید :

 

آشنایی و راهنمای  نصب نرم افزار Matlab

آشنایی با مواد تابعی

آشنایی با کامپوزیت ها

مدلسازی مواد FGM

افزودن نظر