品質を設計から作り込む方法タグチメソッド（その1）

2023.10.31 更新　2017.11.15 公開

山形県生まれ
東北大学工学部（応用物理学科）を卒業後パイオニア（株）に入社し、基礎研究、プロセス技術、生産技術、製造技術、工場計画、技術営業、事業開発など広範に担当。
2008年に経営工学部門、2009年に総合技術監理部門と技術士資格を取得し、退社後技術士事務所を開設して、品質工学をコンサルティング。
2011年に株式会社産業革新研究所を設立し、2012年にWebサイト「ものづくりドットコム」を公開。多くの専門家と協力しながら製造業のプロセス革新と課題解決を支援している。
博士（工学）、技術経営修士（専門職）、山梨学院大学客員教授（技術経営論）

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ものづくりドットコムの熊坂です。

ものづくりドットコムは先月、ものづくり支援を行うアレックス社と業務提携し、アレックスが運営するクラウドファンディング「COUNTDOWN」に製造アドバイザーとして協力することとなりました。

製品試作の敷居が低くなって気軽にものづくりを開始できる環境が整い、クラウドファンディングなどで資金も集めやすくなりましたが、量産しようとすると下図1のように面倒くさい作業がたくさんあってゴールにたどり着けないことが多いようです。

図1．ものづくりの立ち上げはITよりかなり大変

面白い製品がたくさん世の中に出回るように、ものづくりドットコムに登録する専門家集団で、COUNTDOWNを介して起業家に助言していきます。

さてものづくり革新のキーワードを毎回ひとつずつ紹介していますが、今回は「タグチメソッド」についてお話しします。

品質管理だけでは良い品質にならない？

品質管理については以前一度取り上げましたが、要は製造過程で不良を出さないようにする活動です。検査で品質データを取りつつ良否を判別し、不良品が出荷されないようにします。

昔々少品種を大量生産していた時代は、とりあえず設計したものを生産しながら改善していく、すなわち「品質は現場で作り込」んでいけば良かったのですが、近年は消費者ニーズの多様化（というよりは需給バランスの変化）によって品種当たりの生産数が減ったため、「少しずつ良くする」構図が成り立ちにくくなりました。さらに、製品が複雑化してきたために、製品原価に占める設計コストの比率が高くなったという変化もあります。

このため、「初期設計どおりに良品が製造できる」仕組みが重要になってきたのです。しかも設計コストの大半は人件費ですから、短時間に設計を完了したいものです。そんな具合の良い仕組みがあるんでしょうか？実はタグチメソッドがまさにそれです。

評価方法が大切

1903年にライト兄弟が世界で初めて有人飛行を成功させました。当時政府や米軍の支援を受けて熾烈に開発競争されていた中で、大学も出ていない自転車屋の兄弟が先んじることができたのは、風洞実験を多用したのが一因と言われています。簡便でローコストな評価方法を使うことによって、費用の掛かる現物を試作しなくても競争に勝てる設計が可能なのです。

現在であればコンピュータによるシミュレーションもその一つですが、タグチメソッドの中の「機能性評価」という方法もそれに当たります。

タグチメソッドの全体像を私なりにまとめたものが下図2です。これらを作り上げた故田口玄一氏は、多くの製造企業を指導しながら状況に応じてその都度工夫を重ね、50年以上かけてこの体系になったもので、全貌を一度に理解するのは容易でありません。この中で一番有名で使われることが多いのはパラメータ設計と呼ばれる部分ですので、今回はこの部分を説明しましょう。

図2．タグチメソッドの全体像

ばらつくことを前提に評価する

設計者が実験する場合に、結果の再現性を高めようとして、実験要素（因子＝パラメータ）以外は極力一定に揃え、純粋に因子の効果だけを抽出しようとします。研究機関が報告書を作る目的ならそれで構わないのですが、工業製品の場合はあまり具合が良くありません。生産状況が変動し、製品使用環境が多様なために、必ずしも実験室と同じ結果が再現できないのです。むしろ実験通りにならない場合の方が多いくらいです。

部品、材料の納入スペックを厳しくしたり、作業手順書で製造工程を標準化したり、取説で使用条件を限定したりすれば、各種環境をある程度安定させることが可能ですが、往々にしてコストを上昇させ、利用者に不便を強いることで、いずれも製品競争力を下げることになります。

そこでパラメータ設計では、特性変化＝ばらつきの原因となるであろう因子をいくつか選定し、その因子の水準をわざと変えた状態で3個から8個程度の設計因子の水準組み合わせに対する特性を評価することで、ばらつき因子の影響を受けにくく、かつ希望にあった特性の設計因子水準を決定するのです。

ちょっと複雑ですね。私が紹介する方法のなかでも、自在に使えるようになるまでにやや根気を要するものの一つですが、慣れてしまえば当たり前のように使えるようになります。

タグチメソッドをかなり以前から使ってきた富士ゼロックス、エプソン、リコーなどの事務機器メーカーに加え、2000年前後から技術の高度化に対応して日立、パナソニック、東芝といった電機メーカーが全社的に採用し、そして日本の産業を背負うトヨタ、日産、マツダ、本田などの自動車メーカーも導入していることを公開しています。中堅以下の企業にはやや手強いものの、だからこそ手に入れれば強力な差別化ツールになります。

字数も尽きてきたので、この続きは次回詳しく説明します。どうでしょう、参考になりましたか？ものづくりドットコムには、タグチメソッド始祖である玄一氏の子息田口伸さんも登録しています。不明の点やご相談はQ&Aコーナーや問い合わせフォームで質問してください。