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质量大师风采录--田口玄一博士  

2009-12-17 20:01:17|  分类: 质量管理综合 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 ———转载自网络

田口玄一的个人学经历

  田口玄一博士出生于1924年,于1942-1945年服务于日本海军水路部天文科,接着在公共卫生与福利部以及教育部的统计数学研究所工作。在1950年,他加入日本电话与电报公司新成立的电子通讯实验室,在此他训练工程师使用有效的技巧来提升研发活动的生产力。田口博士在该实验室待了超过12年的时间。此期间他逐渐发展了他的方法。

田口博士在电子通讯实验室工作的期间,也广泛的担任日本企业的顾问,因此在1950年代的早期即有日本公司开使大规模应用田口方法,包括丰田公司及其附属的公司。田口于1951年出版其第一本书介绍正交表(Orthogonal arrays)。1954-1955年,田口博士为印度统计研究所的访问教授,于此访问的期间,他遇见了著名的统计学家R. A. Fisher与Walter A. Shewart。此期间他逐渐发展了他的方法。

1957-1958年,田口博士为一般工程师出版「实验设计」一书(计二册)。1962年,田口首次拜访美国,在普林斯顿担任访问教授,并至AT&T贝尔实验室拜访。同年,田口获得日本九州岛大学博士学位。

1964年,田口博士成为日本东京青山学院大学的教授,此职位田口一直待到1982年。在1966年田口及一些共同作者发表Management by Total Results,此著作被吴玉印先生翻译为中文。在此阶段,虽然田口方法的应用已传至台湾与印度,但对于西方国家而言依旧是相当陌生。至此,田口方法的应用仍停留在生产的过程,一直到1970年代之后,田口方法才被使用至产品设计中。

在1970年代早期,田口博士发展质量损失函数的概念,并再修订其「实验设计」一书。直到1970年代晚期,田口博士于日本已是名声大噪,且已于1951年和1953年获得戴明品质文献奖(Deming Awards for Literature on Quality),1960年获得戴明个人奖。在讲究辈分的日本传统文化当中,田口博士能在36岁即获得如此崇高的质量大奖,堪称罕见,也愈见其发展之质量方法所受到的重视与肯定。

1980年,田口以日本质量研究院(Japanese Academy of Quality)主任的身分,接受吴玉印先生之邀请至其美国的公司演讲。在这次的访美活动中,田口再度拜访AT&T贝尔实验室,并由Madhav Phadke先生接待。虽然在语言的沟通上有些问题,但成功的实验结果让田口方法建立于贝尔实验室中。

自1980年田口访问美国之后,越来越多的美国工厂实施了田口方法。虽然有很多的美国统计学者对田口方法持反面的意见,多数的批评来自于田口方法缺乏严谨的理论背景做为支撑。然而,由于该方法在业界有不少成功的实绩案例,因此很多大型企业(包括Xerox、Ford、ITT等)开始聚精会神地利用田口方法在各项的产品改良与制程改善。

1982年,田口担任日本标准协会(Japanese Standards Association)的顾问。1983年田口担任美国供货商协会执行总裁。1984年田口再度获得戴明品质文献奖。田口终生获奖无数,除了上面所提之外,田口曾获得国际技术协会的Willard F Rockwell Medal(1986)、美国工程科学技术名人纪念馆(1988)、日本政府的Ingigo Ribbon Award(1989)、美国自动化名人纪念馆(1994)、美国质量学会的Shewart Award(1996)、日本统计学会的JSS Award(1996)、美国汽车名人纪念(1997)、美国制造工程师学会的Albert M Sargent Progress Award(1998)等,目前为美国质量学会和机械工程师学会的荣誉会员。

 

田口玄一的品质观

田口博士将质量分为二类,第一类是顾客要的,这包括机能本身、外观、产品种类、售价等相关议题;第二类是顾客不要的,例如社会损失、失效、缺点、污染、机能变异等。第一类的质量与顾客个人的所得收入与价值观有关,这方面的质量问题不是工程师所能决定的,它是取决于公司的产品策略。因此公司需决定市场区隔的大小、决定产品规格等。第二类的质量问题正是工程师所要改善的,它对于市场占有率有着重要的影响,并可提升出口市场的竞争力。

田口博士进一步谈到已有许多书籍讨论产品机能的相关议题,但却很少着墨讨论如何预防失效、如何降低变异。田口方法就是要谈如何预防失效、如何降低变异、如何降低成本等问题。

田口博士认为所有第二类型的质量问题都是起因于底下三种噪音因子:(1)环境使用状况,(2)退化与磨损,(3)个别的差异(即制造的不良)。非常重要的观念就是,生产或制造工程师无法解决来自使用状况与退化等噪音的问题,他们只能改善来自制造不良的问题;然而产品设计工程师却可以改善所有来自上述三种噪音因子的问题。所以在研发阶段,训练产品设计工程师如何衡量产品机能的稳健性,是很重要的。也就是说,传统产品研发的测试与评估方式需要做改变,我们需要训练设计工程师如何评估产品机能性(相对于下游的使用状况),而这种训练对于达成竞争力而言是一最急迫的投资。在日本已有许多世界级的公司大量投资在这方面的训练。

田口博士认为他的方法是一种工程的方法,而工程与科学之间有很大的差别存在。科学是追求能够说明自然现象的法则,以找出唯一的正确法则为目的而努力。在工程的领域里,拥有同样机能的产品可用各种方法来设计与制造。目前有很多工程方面的书描述如何设计一产品以执行产品机能,但这些书就是不谈如何在各种使用状况下最小化机能失效、如何藉由改善稳健性来降低制造成本、如何最小化污染等问题。这些问题对于一企业的竞争力有着重要影响,对此田口方法将扮演相当重要的角色。田口博士认为他的方法可用来改善研发部门的效率。

 

田口方法及其进展

早期,田口发展其信号噪音比(Signal-to-Noise Ratio,SN比)应用在静态质量特性的实验设计中,全世界成千上万的公司普遍采用,并获得相当不错的绩效。虽然,在学术上仍有一些统计学者对田口方法颇有微词,但是对于使用实验的方式来改善产品的质量,目前使用田口方法的企业还是比使用传统实验设计的企业还要多。值得一提的是,实验的一重要目的为工程师能够确实完成最佳化实验,包括最佳设计组合之确认,而田口方法能让工程师容易地进行实验。依据经验,工程师利用田口方法执行矩阵实验,并且应用其结果进行改善,其成功的机率比应用传统的实验设计还要高。这是田口博士的最大贡献。

接着,田口发展动态方法应用在目标值未知或是当目标值必须在某个范围内变动的情况。当产品的特性必须有一个函数关系时,可以应用动态方法让资源做最有效的运用。也就是说,每当改变产品规格时,如何重新将整个制程最佳化非常重要,而动态信号噪音比方法就是允许这一类随着一个函数对系统作最佳化的情形。当然,动态方法的出现,其成效还是很惊人。

近几年来,田口又发展出利用马氏距离(Mahalanobis Distance)来进行多变量决策分析,这个方法田口称之为MTS(Mahalonobis-Taguchi System),其乃是指利用马式距离进行多元特性变量的综合评价,然后再以田口的SN比进行选择重要的特性变量之一种分析方法。目前田口对此方法相当着迷,也出版了二本英文书加以介绍。截至目前为止,田口所发表有关MTS在实务上的应用,包括:疾病诊断、火灾警示、意外事故预防系统的设计、个人信用等。

最近,日本国际贸易与工业部有计划的将田口方法(包括SN比、损失函数、动态特性、马氏距离之应用等)提案至ISO/TC,希望可以通过共识、批准,进行标准化。

 

质量大师的建言

在整个工业革命的过程中,田口博士说过去是着重在机器的管理,但现在计算机已可帮人类做许多事情,因此信息管理显得相当重要。对于他所发展的方法,除可以实验的方式进行之外,也可利用计算机仿真进行分析。

与许多日本的品管专家一样,田口博士也认为解决实际的问题是很重要的。现场是复杂的,而且存在着永远解不完的问题。透过问题的详细分析,吾人往往可以想出一些方法或修正现有的方法来求解。田口博士也相当鼓励年轻人应该随时拥有解决问题的动力,他特别提出Intelligence × Knowledge × Skill × Motivation这样的概念,勉励后进继续为质量的进步而努力。

后记至2003年底,田口博士就满80岁了,目前他仍旧相当活跃,时常受邀至国外演讲。田口博士是一个既聪明又用功的人,难怪他的成就超凡。由于他不时有新点子跑出来,上过他的课的人,有很多人都听不太懂(或许无法完全掌握他所要传达的重点),狩野纪昭博士说田口的思考模式是跳跃性的,一般人很难跟得上。

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