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田口玄一

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1.田口玄一的個(gè)人經(jīng)歷

田口玄一博士出生于1924年,于1942-1945年服務(wù)于日本海軍水路部天文科,接著在公共衛(wèi)生與福利部以及教育部的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)研究所工作。在1950年,他加入日本電話與電報(bào)公司新成立的電子通訊實(shí)驗(yàn)室,在此他訓(xùn)練工程師使用有效的技巧來提升研發(fā)活動(dòng)的生產(chǎn)力。田口博士在該實(shí)驗(yàn)室待了超過12年的時(shí)間,于此期間他逐漸發(fā)展了他的方法。

田口博士在電子通訊實(shí)驗(yàn)室工作的期間,也廣泛的擔(dān)任日本企業(yè)的顧問,因此在1950年代的早期即有日本公司開始大規(guī)模應(yīng)用田口方法,包括豐田公司及其附屬的公司。田口于1951年出版其第一本書介紹直交表(Orthogonal arrays)。

1954-1955年,田口博士為印度統(tǒng)計(jì)研究所的訪問教授,于此訪問的期間,他遇見了著名的統(tǒng)計(jì)學(xué)家R.A.Fisher與Walter A. Shewart。

1957-1958年,田口博士為一般工程師出版「實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)」一書(計(jì)二冊(cè))。1962年,田口首次拜訪美國,在普林斯頓擔(dān)任訪問教授,并至AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室拜訪。同年,田口獲得日本九州島大學(xué)博士學(xué)位。

1964年,田口博士成為日本東京青山學(xué)院大學(xué)的教授,此職位田口一直待到1982年。在1966年田口及一些共同作者發(fā)表Management by Total Results,此著作被吳玉印先生翻譯為中文。在此階段,雖然田口方法的應(yīng)用已傳至臺(tái)灣與印度,但對(duì)于西方國家而言依舊是相當(dāng)陌生。至此,田口方法的應(yīng)用仍停留在生產(chǎn)的過程,一直到1970年代之后,田口方法才被使用至產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

在1970年代早期,田口博士發(fā)展質(zhì)量損失函數(shù)的概念,并再修訂其「實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)」一書。直到1970年代晚期,田口博士于日本已是名聲大噪,且已于1951年和1953年獲得戴明品質(zhì)文獻(xiàn)獎(jiǎng)(Deming Awards for Literature on Quality),1960年獲得戴明個(gè)人獎(jiǎng)。在講究輩分的日本傳統(tǒng)文化當(dāng)中,田口博士能在36歲即獲得如此崇高的質(zhì)量大獎(jiǎng),堪稱罕見,也愈見其發(fā)展之質(zhì)量方法所受到的重視與肯定。

1980年,田口以日本質(zhì)量研究院(Japanese Academy of Quality)主任的身分,接受吳玉印先生之邀請(qǐng)至其美國的公司演講。在這次的訪美活動(dòng)中,田口再度拜訪AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室,并由Madhav Phadke先生接待。雖然在語言的溝通上有些問題,但成功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓田口方法建立于貝爾實(shí)驗(yàn)室中。

自1980年田口訪問美國之后,越來越多的美國工廠實(shí)施了田口方法。雖然有很多的美國統(tǒng)計(jì)學(xué)者對(duì)田口方法持反面的意見,多數(shù)的批評(píng)來自于田口方法缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摫尘白鰹橹?。然而,由于該方法在業(yè)界有不少成功的實(shí)績案例,因此很多大型企業(yè)(包括Xerox、Ford、ITT等)開始聚精會(huì)神地利用田口方法在各項(xiàng)的產(chǎn)品改良與制程改善。

1982年,田口擔(dān)任日本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(Japanese Standards Association)的顧問。1983年田口擔(dān)任美國供貨商協(xié)會(huì)執(zhí)行總裁。1984年田口再度獲得戴明品質(zhì)文獻(xiàn)獎(jiǎng)。

田口終生獲獎(jiǎng)無數(shù),除了上面所提之外,田口曾獲得國際技術(shù)協(xié)會(huì)的Willard F Rockwell Medal(1986)、美國工程科學(xué)技術(shù)名人紀(jì)念館(1988)、日本政府的Ingigo Ribbon Award(1989)、美國自動(dòng)化名人紀(jì)念館(1994)、美國質(zhì)量學(xué)會(huì)的Shewart Award(1996)、日本統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)的JSS Award(1996)、美國汽車名人紀(jì)念館(1997)、美國制造工程師學(xué)會(huì)的Albert M Sargent Progress Award(1998)等,目前為美國質(zhì)量學(xué)會(huì)和機(jī)械工程師學(xué)會(huì)的榮譽(yù)會(huì)員。

2.田口玄一的品質(zhì)觀

田口博士將質(zhì)量分為二類,第一類是顧客要的,這包括機(jī)能本身、外觀、產(chǎn)品種類、售價(jià)等相關(guān)議題;第二類是顧客不要的,例如社會(huì)損失、失效、缺點(diǎn)、污染、機(jī)能變異等。第一類的質(zhì)量與顧客個(gè)人的所得收入與價(jià)值觀有關(guān),這方面的質(zhì)量問題不是工程師所能決定的,它是取決于公司的產(chǎn)品策略。因此公司需決定市場(chǎng)區(qū)隔的大小、決定產(chǎn)品規(guī)格等。第二類的質(zhì)量問題正是工程師所要改善的,它對(duì)于市場(chǎng)占有率有著重要的影響,并可提升出口市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

田口博士進(jìn)一步談到已有許多書籍討論產(chǎn)品機(jī)能的相關(guān)議題,但卻很少著墨討論如何預(yù)防失效、如何降低變異。田口方法就是要談如何預(yù)防失效、如何降低變異、如何降低成本等問題。

田口博士認(rèn)為所有第二類型的質(zhì)量問題都是起因于底下三種雜音因子:(1)環(huán)境使用狀況,(2)退化與磨損,(3)個(gè)別的差異(即制造的不良)。非常重要的觀念就是,生產(chǎn)或制造工程師無法解決來自使用狀況與退化等雜音的問題,他們只能改善來自制造不良的問題;然而產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師卻可以改善所有來自上述三種雜音因子的問題。所以在研發(fā)階段,訓(xùn)練產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師如何衡量產(chǎn)品機(jī)能的穩(wěn)健性,是很重要的。也就是說,傳統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)的測(cè)試與評(píng)估方式需要做改變,我們需要訓(xùn)練設(shè)計(jì)工程師如何評(píng)估產(chǎn)品機(jī)能性(相對(duì)于下游的使用狀況),而這種訓(xùn)練對(duì)于達(dá)成競(jìng)爭(zhēng)力而言是一最急迫的投資。在日本已有許多世界級(jí)的公司大量投資在這方面的訓(xùn)練。

田口博士認(rèn)為他的方法是一種工程的方法,而工程與科學(xué)之間有很大的差別存在??茖W(xué)是追求能夠說明自然現(xiàn)象的法則,以找出唯一的正確法則為目的而努力。在工程的領(lǐng)域里,擁有同樣機(jī)能的產(chǎn)品可用各種方法來設(shè)計(jì)與制造。目前有很多工程方面的書描述如何設(shè)計(jì)一產(chǎn)品以執(zhí)行產(chǎn)品機(jī)能,但這些書就是不談如何在各種使用狀況下最小化機(jī)能失效、如何藉由改善穩(wěn)健性來降低制造成本、如何最小化污染等問題。這些問題對(duì)于一企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有著重要影響,對(duì)此田口方法將扮演相當(dāng)重要的角色。田口博士認(rèn)為他的方法可用來改善研發(fā)部門的效率。

3.田口方法及其進(jìn)展

早期,田口發(fā)展其信號(hào)雜音比(Signal-to-Noise Ratio,SN比)應(yīng)用在靜態(tài)質(zhì)量特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,全世界成千上萬的公司普遍采用,并獲得相當(dāng)不錯(cuò)的績效。雖然,在學(xué)術(shù)上仍有一些統(tǒng)計(jì)學(xué)者對(duì)田口方法頗有微詞,但是對(duì)于使用實(shí)驗(yàn)的方式來改善產(chǎn)品的質(zhì)量,目前使用田口方法的企業(yè)還是比使用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的企業(yè)還要多。值得一提的是,實(shí)驗(yàn)的一重要目的為工程師能夠確實(shí)完成最佳化實(shí)驗(yàn),包括最佳設(shè)計(jì)組合之確認(rèn),而田口方法能讓工程師容易地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),工程師利用田口方法執(zhí)行矩陣實(shí)驗(yàn),并且應(yīng)用其結(jié)果進(jìn)行改善,其成功的機(jī)率比應(yīng)用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還要高。這是田口博士的最大貢獻(xiàn)。

接著,田口發(fā)展動(dòng)態(tài)方法應(yīng)用在目標(biāo)值未知或是當(dāng)目標(biāo)值必須在某個(gè)范圍內(nèi)變動(dòng)的情況。當(dāng)產(chǎn)品的特性必須有一個(gè)函數(shù)關(guān)系時(shí),可以應(yīng)用動(dòng)態(tài)方法讓資源做最有效的運(yùn)用。也就是說,每當(dāng)改變產(chǎn)品規(guī)格時(shí),如何重新將整個(gè)制程最佳化非常重要,而動(dòng)態(tài)信號(hào)雜音比方法就是允許這一類隨著一個(gè)函數(shù)對(duì)系統(tǒng)作最佳化的情形。當(dāng)然,動(dòng)態(tài)方法的出現(xiàn),其成效還是很驚人。

近幾年來,田口又發(fā)展出利用馬氏距離(Mahalanobis Distance)來進(jìn)行多變量決策分析,這個(gè)方法田口稱之為MTS(Mahalonobis-Taguchi System),其乃是指利用馬式距離進(jìn)行多元特性變量的綜合評(píng)價(jià),然后再以田口的SN比進(jìn)行選擇重要的特性變量之一種分析方法。目前田口對(duì)此方法相當(dāng)著迷,也出版了二本英文書加以介紹。截至目前為止,田口所發(fā)表有關(guān)MTS在實(shí)務(wù)上的應(yīng)用,包括:疾病診斷、火災(zāi)警示、意外事故預(yù)防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、個(gè)人信用等。

最近,日本國際貿(mào)易與工業(yè)部有計(jì)劃的將田口方法(包括SN比、損失函數(shù)、動(dòng)態(tài)特性、馬氏距離之應(yīng)用等)提案至ISO/TC,希望可以通過共識(shí)、批準(zhǔn),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

4.質(zhì)量大師的建言

在整個(gè)工業(yè)革命的過程中,田口博士說過去是著重在機(jī)器的管理,但現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已可幫人類做許多事情,因此信息管理顯得相當(dāng)重要。對(duì)于他所發(fā)展的方法,除可以實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行之外,也可利用計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行分析。

與許多日本的品管專家一樣,田口博士也認(rèn)為解決實(shí)際的問題是很重要的。現(xiàn)場(chǎng)是復(fù)雜的,而且存在著永遠(yuǎn)解不完的問題。透過問題的詳細(xì)分析,吾人往往可以想出一些方法或修正現(xiàn)有的方法來求解。田口博士也相當(dāng)鼓勵(lì)年輕人應(yīng)該隨時(shí)擁有解決問題的動(dòng)力,他特別提出Intelligence × Knowledge × Skill × Motivation這樣的概念,勉勵(lì)后進(jìn)繼續(xù)為質(zhì)量的進(jìn)步而努力。

5.后記

至2003年底,田口博士就滿80歲了,目前他仍舊相當(dāng)活躍,時(shí)常受邀至國外演講。田口博士是一個(gè)既聰明又用功的人,難怪他的成就超凡。由于他不時(shí)有新點(diǎn)子跑出來,上過他的課的人,有很多人都聽不太懂(或許無法完全掌握他所要傳達(dá)的重點(diǎn)),狩野紀(jì)昭博士說田口的思考模式是跳躍性的,一般人很難跟得上。

臺(tái)灣在導(dǎo)入田口方法的時(shí)間上,雖比起其它各國都還要早,但在推行的廣度與深度上,仍很有努力的空間。

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