بهبود فرمولاسیون رنگ های صنعتی با استفاده از تکنیک های FMEAو تاگوچی

آرش شاهین (استادياردانشكدهعلوماداريواقتصاددانشگاهاصفهان)

حمیدرضا پیکری (............ دانشكدهمدیریتدانشگاه خوراسگان)

غلامرضا صالحی (کارشناس ارشد مدیریت دولتی در شرکت پرتوفولادفام عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.)

مهدی احمدی(کارشناس ارشد مهندسی صنایع در شرکت پرتوفولادفام-عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.)

چکیده

هدف این پژوهش، شناسایی مشکلات رنگ های صنعتی و بهینه سازی کیفیت و قیمت این نوع محصول است. جهت دستیابی به این هدف ابتدا با استفاده از روش تجزیه و تحلیل حالات خرابی بالقوه و اثرات آن (FMEA)، مشکلات رنگ شناسایی و اولویت بندی شده و سپس با استفاده از روش تاگوچی عوامل موثر در اتقاء کیفیت و رفع مشکلات تعیین گردیده و سطح بندی گردیده اند. بدین ترتیب شش عامل سه سطحی و یک عامل دو سطحی تعریف شده و آرایه L18 جهت طراحی آزمون های مورد نیاز انتخاب گردیده است. نتایج حاصل از این پژوهش که با استفاده از نرم افزار Minitab بدست آمده است توسط گراف های خطی ارائه شده از سوی نرم افزار مورد تحلیل قرار گرفته است و اثرات متقابل هر عامل شناسایی گردیده است. بر اساس نتایج پژوهش مشخص شده است که بهترین کیفیت مربوط به آزمونی با مشخصات ذیل است:

دانه بندی بیش از 10، دمای حداکثر فلز برابر 232، پیگمنت از نوع عالی، مقدار رزین برابر 55%، مقدار کاتالیست برابر 4.1%، ورق با کیفیت متوسط و مقدار حداکثر افزودنی باشد. جهت ارزیابی تاثیر روش تاگوچی در کاهش نمره اولویت ریسک(RPN) مجددا تکنیک تجزیه و تحلیل حالات خرابی بالقوه و اثرات آن (FMEA) اجرا گردیده و مشاهده شد میانگین نمره اولویت ریسک(RPN) در کلیه مشکلات شناسایی شده به میزان 19 واحد کاهش یافته است که این موضوع تاثیر روش تاگوچی را در کاهش ریسک های ناشی از خرابی محصول بیان داشته است.

کلمات کلیدی: تاگوچی، تجزیه و تحلیل حالات خرابی بالقوه و اثرات آن، رنگ، نمره اولویت ریسک، آرایه متعامد

1-   مقدمه:

در بازار رقابتی امروز تلاش صنایع بر فعالیتهایی متمرکز شده که محصولات باکیفیت بسیار بالا ضمن حداقل نمودن هزینه ها را به دنبال داشته باشد؛ برای دستیابی به این هدف ابزارها و سیاستهای بهبود کیفیت مختلفی در سال های اخیر ایجاد شده است که در این بین تاگوچی مناسب ترین و پرکاربردترین تکنیک برای فرآیند بهبود کیفیت می باشد(بهاراتی و بسکاران، 2014). جهت انجام طراحی و مهندسی کیفیت روی هر محصول بهتر است ابتدا مشکلات بالقوه محصول مورد نظر بررسی شود تا هدف اصلی در رفع مشکلات دارای اولویت ویژه قرار گیرد.

روش های تاگوچی روش های آماری توسعه یافته توسطجنیچی تاگوچیبرای بهبود کیفیت کالاهای ساخته شده است که اخیرا به مهندسی، بیوتکنولوژی و بازاریابی و تبلیغات نیز کارایی پیدا کرده است(کارنا و ساهای، 2012، 2).

بر اساس فضای رقابتی در جهان امروز به خصوص با حضور کشور چین لازم است هزینه های تولید به حداقل خود رسانده شود. یکی از مشکلات عمده در شرکت های تولید کننده رنگهای صنعتی، بالابودن هزینه های تحقیق و توسعه جهت دستیابی به فرمولاسیون رنگ یا اعمال تغییرات در رنگ های موجود در راستای بهبود کیفیت یا کاهش هزینه می باشد.

عوامل موثر در کیفیت رنگ های صنعتی بسیار متنوع هستند و لذا انجام آزمون هایی که کلیه عوامل و حالات مختلف هریک از آنها را مورد مطالعه و ارزیابی قرار دهد بسیار زمان بر و هزینه بر خواهد بود. عمده هزینه های مذکور مربوط به روش انجام آزمون می باشد چراکه مبنای کار در واحدهای R&Dاغلب شرکت های صنعتی در ایران، بر اساس روش سعی و خطا بنا نهاده شده است.

قابل ذکر است در شرکت هایی مانند شرکت مورد مطالعه که در حال توسعه و افزایش سبد محصولات خود می باشند این موضوع از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد. چراکه دستیابی به فرمولاسیون جدید جهت توسعه محصولات، آن هم به روش فعلی یعنی روش سعی و خطا مستلزم هزینه های هنگفتی خواهد بود که در بازار رقابتی امروز اصلا توجیه اقتصادی نخواهد داشت.

در کشور ایران اکثر مباحث علمی پارچه عمل به خود نمی پوشاند و محققان اغلب مباحث را در حوزه تئوری پخته تر می کنند؛ این تحقیق کاملا کاربردی بوده و روش کلی ارائه می نماید تا دستیابی به فرمولاسیون رنگ های صنعتی که اغلب تکنولوژی آنها در اختیار دیگر کشورها یا برخی شرکت های نادر رنگی داخلی هست آسان تر شود.

این تحقیق روی رنگ ها(پوشش ها)ی کویل کوتینگ انجام شده است این نوع رنگ بر روی ورق های فولاد به عنوان پوشش مقاوم در برابر شرایط محیطی مختلف زده می شود.

پوشش های کویل برای پوشش های پیش ساخته از ورق های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد و به طور سنتی یک پوشش مقاوم در برابر حرارت است. ورق های فلزی در کویل کوتینگ، با سرعت 60 تا 150 میلیمتر در دقیقه پوشش داده می شوند و در حرارت بالا داخل کوره با درجه حرارت بالا برای رسیدن به دمای حداکثر فلز (PMT[1]) تقریبا ◦C240 پوشش داده می شوند(احسن[2] و همکاران،2012، 291-292)  

اکنون FMEA برای پیش بینی شکست در طراحی کاربردی محصول استفاده می شود.

FMEA می تواند شکست هایی که در محصول یا فرآیند اتفاق می افتد را شناسایی کند. تاثیر خرابی ها و شکست ها را برآورد نموده، اقدامات متقابل مناسب برای کاهش و یا از بین بردن خطر شکست بالقوه را تعیین کند(تن سو و همکاران[3]،2014).

تجزیه و تحلیل حالات شکست و اثرات آن عبارت است از تجزیه و تحلیل کیفی و ساختاریافته یک سیستم یا عملکرد که به شناسایی حالت های بالقوه شکست سیستم، علل و اثرات آن بر عملکرد سیستم همراه با دقت حالت شکست می پردازد(نورامین و همکاران[4]،2012،62).

قابل ذکر است جنبه ی نوآوری این تحقیق آن است که اولا جهت بهینه سازی کیفیت و قیمت رنگ های صنعتی، روش آنالیز حالات خرابی بالقوه و آثار آن (FMEA) و روش تاگوچی هر دو مورد استفاده قرار می گیرد که در تحقیقات گذشته مورد مشابهی یافت نشد؛ ثانیا ابزار FMEA در دو مرحله یک بار قبل و یک بار بعد از پیاده سازی روش تاگوچی استفاده می شود؛ در ابتدا جهت شناسایی و اولویت بندی مشکلات و در انتها برای بررسی میزان اثربخشی روش تاگوچی؛ یعنی به عنوان یک سنگ محک برای روش تاگوچی استفاده می شود که نقش تاگوچی را در میزان کاهش ریسک ها در مشکلات محصول محاسبه می کند. در واقع در این تحقیق سعی بر این است تا تائیدیه نهایی با اجرای مجدد تکنیک FMEA دریافت شود.

در تحقیقات مختلفی که مورد بررسی قرار گرفت برخی، تنها از تکنیک FMEAاستفاده نموده و مشکلات محصول یا خط تولید خود را شناسایی و با جلسات طوفان ذهنی پیشنهادات بهبود ارائه نموده اند که منجر به کاهش نمره اولویت ریسک(RPN) شده اند؛ مانند تحقیقی که آقای حلوانی و ابراهیم زاده سال 1392 در کارخانه فولادسازی یزد انجام داده اند. البته کاربرد این تکنیک محدود به محصول و خط تولید نمی شود برخی نیز از این ابزار برای بهبود سیستم ها استفاده نموده اند برای مثال می توان به تحقیق کامروا و یلدزکامروا (2013) اشاره نمود که 28 مشکل اساسی را در فرآیند خرید و تدارکات شناسایی نموده و راهکارهای رفع آنها را ارائه نموده اند.

در حوزه تاگوچی هرچند که آقای تاگوچی روش خود را در دهه 1950 توسعه داد و در سال 1962 جایزه دمینگ را دریافت کرد اما این روش کمتر از دو دهه است که در ایران جایگاه خود را باز کرده و در طراحی کیفیت مورد استفاده قرار می گیرد؛ اما کاربردهای متنوع آن در حوزه های مختلف جایگاه خود را باز کرده است در این قسمت برای نمونه می توان به کاربردهای ذیل اشاره نمود:

شناسایی روابط متقابل با استفاده از روش تحلیل واریانس و گراف های خطی (رکابدار و همکاران،1393)، استخراج شرایط بهینه عوامل مختلف در صنایع مختلف که پژوهش های انشائیه و همکاران (1395)، اربابی و همکاران (1393)، ردایی و همکاران (1393) و رکابدار و همکاران (1393) نمونه هایی در این راستا می باشد. همچنین روش تاگوچی در دستیابی به فرمولاسیون جدید و پروژه هایی که منجر به اختراع می شوند نیز بسیار قابل استفاده است به شرطی که تیم چند تخصصی با قابلیت خوبی گرد هم جمع شوند؛ برای نمونه می توان به پژوهش کیومرثی پور و همکاران(1390) اشاره نمود که منجر به تولید رنگ های کنترل گرمایی سفید برای بار اول در ایران شد.

برخی از محققین از روش تاگوچی در حوزه خدمات استفاده نموده اند که می توان به تحقیق شاهین و جنتیان(1390) اشاره نمود که از روش تاگوچی جهت تعیین سطوح بهینه عوامل اثرگذار بر کیفیت خدمات در یک آژانس مسافرتی استفاده نموده اند.

در اين پژوهش، سعي بر تعيين تركيب مطلوب سطوح هريك از ابعاد كيفيت رنگ کویل کوتینگ براساس متغير پاسخ فرمول بهره وری محصول است .در ادامه، مفاهيم و پيشينه تحقیقات قبلی در حوزه روش های تاگوچی و FMEA بررسي مي شود . در قسمت روش تحقيق متغيرهاي تحقيق و روش انجام پژوهش و يافته ها مطالعه مي شود. در ادامه يافته ها بررسي شده و در پايان نتايج، محدوديت هاي پژوهش و پيشنهادها براي تحقيقات آينده بیان می گردد.

2- ارکان اصلی مقاله

2-1        معرفی روش تاگوچی ودامنه کاربرد آن:

با توجه به رقابت شديد مابين صنايع، توليد محصولاتي با كيفيت بالا و قيمت پايين رمز موفقيت و ثبات در عرصة بين الملل است. به همين علت، در مراكز تحقيق و توسعه(R&D) كارخانجات هزينه هاي زيادي صرف بهينه سازي فرآيند توليد از طريق انجام آزمايشات مي گردد. از آنجا كه انجام اين قبيل آزمايشات به علت تعدد پارامترهاي توليد و تداخل اثر آنها بر يكديگر زمان بر و پر هزينه هستند، استفاده از روشهاي مختلف در طراحي اين آزمايشات كه قادر به كاهش تعداد آزمايشات باشند، امري ضروري است. طراحي آزمايشات تاگوچي، يكي از روشهاي مورد استفاده در مبحث طراحي آزمايشات است كه اجراي آن در صنايع مختلف با موفقيتهاي زيادي همراه بوده است(مرادخانی و تقوی، 1386).

روش تاگوچی، به منظور یافتن ویژگیهای فرآیند بهینه که حساسیت به اختلالات را به حداقل برساند، به کار می رود. این روش به منظور بررسی تاثیر پارامترها با تعداد آزمایشات کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. آزمایشات طراحی شده به روش تاگوچی، نحوه رسیدن سیستماتیک به شرایط بهینه را فراهم می نمايد. ازسال 1980 روشتاگوچي،درصنايعالکترونيکواخيرانيزدرمطالعاتزيستی کاربردهايفراوانييافتهاستوبهعنوانيکروشکنترلکيفيتبهمنظوربهينهسازيفرايند و آزمايش هايمهندسیبکارگرفتهشدهاست. ابزارکليدياينروش برای طراحی آزمايش ها، طراحی با روش های آماری است. درروشتاگوچيآزمايش هابرايدستيابيبهاهداف،تعيينشرايطعملياتيبهينه،بررسيميزانتاثيرهريکازعوامل بررويپاسخوتخمينپاسختحتشرايطبهينه، تجزیه و تحلیل می شوند.ابزارمورداستفادهتاگوچيجهتتحليلنتايجحاصل از آزمایش ها، روشتحليلنسبتسيگنالبهنويز S/Nاست که عبارتند از نسبت عوامل ثابت عملیاتی به عوامل اغتشاش که غیر قابل کنترل هستند(چکشیان خراسانی و همکاران،1392).

روش های طراحی آزمایشات(DOE) در سال های اولیه قرن بیستم توسعه داده شد و از آن به بعد توسط آمارگیران مورد مطالعه قرار گرفته است؛ اما این روش برای پزشکان روش آسانی نیست. رویکرد طراحی آزمایشات تاگوچی برای افرادی که دانش محدودی از آمار دارند آسان است،از همین رو محبوبیت گسترده ای در جامعه مهندسی و علمی به دست آورده است.تاگوچی سه موقعیت را مشخص کرد: بزرگتر بهتر (به عنوان مثال، عملکرد کشاورزی)؛ کوچکتر بهتر (به عنوان مثال، انتشار دی اکسید کربن)؛ و بر روی هدف، تغییرات حداقل (به عنوان مثال، قطعه ای که باید دقیقا در محل خود مونتاژ شود) (کارنا و ساهای،2012).

2-2       مقایسه روش DOE و روش تاگوچی:

معمولاً DOE سنتي به بررسي عوامل در 2 سطح مي پردازد،‌ ولي طرح هاي آزمايش بصورت سيستماتيك و تفصيلي انجام شده و اثرات غيرخطي فرآيند يا پارامترهاي طراحي درآن مورد مطالعه قرار مي‌گيرند. از طرفي در روش تاگوچي، از يك طرح آزمايش بزرگ استفاده مي شود كه در آن اثرات اصلي و برخي اثرات متقابل بررسي مي شود. روش تاگوچی به دلیل دارا بودن تکنیک آرایه های متعامد، باعث رسیدن به نتایج و اطلاعات بسیار مفیدی با حداقل آزمایش ها می شود. لازم به ذكر است كه در اين روش، از گراف هاي خطي جهت مطالعه استفاده مي شود، ضمن آنكه توصيه مي شود براي جبران محدوديت خطي، از جداول اثر متقابل نيز در مطالعه طرح هاي آزمايش تاگوچي استفاده شود (آنتونی[5]، 2006).

در واقع روش تاگوچی روش تکامل یافته DOE می‌باشد . تاگوچی با هدف دستیابی به طراحی اثرزداي محصول در برابر منبع تغییرات، روش DOE را اصلاح نمود و روش های استانداردی را جهت رسیدن به هدف خود ارائه داد که از جمله این روشها ، آرایه های متعامد استاندارد مي‌باشد. در جدول شماره1، به طورخلاصه مزيت هاي روش تاگوچي بر روش کلاسيک ارائه شده است.

جدول1- مقايسه روش هاي DOE و تاگوچي (همتی،1385)

روش کلاسيک (DOE)روش تاگوچي
جمع آوري اطلاعات در رابطه با تاثير فاکتورهاتعيين پاسخهاي قابل تکرار براي يک فرايند
فاقد روشهاي استاندارد شدهحاوي روشهاي استاندارد شده و دستورالعملي
تعداد زياد آزمايشهاتعداد کم آزمايشها
عدم وجود روشهاي استاندارد براي ارزيابي عوامل اغتشاش (غير قابل کنترل)حاوي روش استاندارد براي ارزيابي عوامل اغتشاش (غير قابل کنترل)
توليد مدل رياضي متناسب فرايندتعيين شرايط پايدار فرايند
کاربرد در حل آزمايشهاي علميکاربرد در حل مسائل مهندسي

روش تاگوچی یکروشبه کاررفتۀ معمولبرايبهینه سازيپارامترهايطراحیدرسیستمهايتولیدمی باشد .اینروش شاملطرح ریزيشرایطآزمایشبااستفادهازجدول هايخاصیاستکهآنراجدول آرایه هايمتعامدمی نامند.استفادهازاینجدول هاتضمینمی کندکهطراحیآزمایشات مستقیموپایاست. بابه کارگیريروشتاگوچی،تعدادبررسی هايتحلیلیلازمبراي توسعۀیکطراحیقويبهصورتقابلتوجهیکاهشمی یابدوزمانکلیآزمایشو هزینه هايآنبهحداقلمی رسد. (زنجیرچی و همکاران، 1394).

2-3       مراحل پیاده سازی و اجرای پروژه تاگوچی:

مؤلفان مختلف، روش هاي متفاوتي را پيشنهاد نموده اند كه شباهت هاي فراواني نيز با يكديگر دارند. يك روش نسبتاً كامل، مربوط به تحقيقي است كه کندا و همكاران[6] (1999) انجام داده اند و 9 قدم را برای طراحی، اجرا و تجزیه و تحلیل آزمایش ها پيشنهاد نموده اند که به قرار ذیل است:

1-   شناسائی عوامل بالقوه با طراحی نمودار علت و معلول

2-   انتخاب عوامل برای مطالعه

3-   انتخاب محدوده مناسب کار برای هر عامل بالقوه تعیین شده در قدم 2

4-   انتخاب سطوح آزمایشی برای هر عامل با کاوش زیاد در قدم 3

5-   در صورت امکان، اجرای آزمایش ها در تمام ترکیبات ممکن در محدوده هر عامل انتخاب شده ، اما طی یک اجرای بسیار کوتاه برای جلوگيري از شکست یا خرابی فرآیند به خاطر وجود اثرات متقابل. در غير اين صورت، صرف نظر از اين قدم و اجراي قدم 6 به بعد.

6-   انتخاب یک آرایه متعامد برای آزمایش ها

7-   اجرای آزمایش هاي طراحی شده . آزمایش ها باید به صورت تصادفی اجرا شوند

8-   تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش ها با توجه به هدف پروژه مورد مطالعه

9-   چنانچه نتایج (اجرای آزمایش با تنظیمات بهینه ) منجر به هدف پروژه نشد، دلیل آن باید مربوط به حضور عوامل اغتشاش (غیر قابل کنترل) در تحقیق باشند

2-4       پارامترهای مورد استفاده در روش تاگوچی:

پارامترهای مختلف مورد استفاده در روش تاگوچی طی دياگرام P درشکل 1 نشان داده شده است، كه در آن Y پاسخ محصول است. پاسخ مي‌تواند خروجي محصول يا ساير مشخصات آن باشد.

شكل 1. دياگرام پارامتر یک محصول/فرآیند/سیستم (کارنا و ساهای،2012).

ذكر اين نكته مهم است كه پاسخ مورد نظر جهت هدف بهينه سازي در يك آزمايش، مشخصه كيفي ناميده مي‌شود. فاکتورهای کنترل فاکتورهائی هستند که به سادگی قابل کنترل هستند و فاکتورهای اغتشاش يا Noise (غیر قابل کنترل) فاکتورهائی هستند که برای کنترل بسیار مشکل یا غیر ممکن یا بسیار گران قیمت هستند. (احمدی،1386).

2-5       تجزیه و تحلیل حالات خرابی بالقوه و اثرات آن(FMEA):

یک اجرای موفق FMEAبه تیم کمک می کند تا حالت های شکست بالقوه را بر اساس تجربیات گذشته با محصولات یا فرآیندهای مشابه، شناسایی نموده و این تیم را قادر می سازد که این خرابی ها را با حداقل تلاش و هزینه طراحی کند، بنابراین در زمان و هزینه های توسعه کاهش خواهیم داشت(آمبکار[7] و همکاران،2013).

جهت اجرای هرچه بهتر تکنیک تاگوچی ابتدا لازم است مشکلات، شناسایی شده و اولویت بندی شوند تا مشخصه یا مشخصه های دارای ریسک بالا شناسایی شود بدین ترتیب در اجرای روش تاگوچی می توان تمرکز و هدف را برطرف نمودن یا کاهش مخاطرات شناسایی شده قرارداد. این بدین مفهوم است که چنانچه قبل از اجرای روش تاگوچی، مشکلات موجود به خوبی شناسایی و اولویت بندی شوند، پروژه بسیار اثربخش تر خواهد بود؛ لذا در این مرحله نیاز به ابزاری که بتواند عارضه یابی موثری انجام دهد مشهود می باشد.

آلوینی و همکاران[8] (2012) اظهار داشته اند: تجزیه و تحلیل حالت شکست و اثرات آن(FMEA) یکی از تکنیک های شناخته شده از مدیریت کیفیت است که برای بهبود مستمر در طراحی محصول و یا فرآیند استفاده می شود. از زمان بکارگیری این تکنیک، تعیین نرخ ریسک که سطح ریسک وابسته به مشکلات بالقوه را مشخص می کند، دارای اهمیت درجه اول در موفقیت فعالیتهای کاربردی می باشد.

3-روش شناسی

3-1-                    متغیرهای پژوهش:

همانگونه که بیان شد متغیرهای پژوهش به دو دسته قابل کنترل و غیر قابل کنترل تقسیم می شوند. متغیرهای قابل کنترل متغیرهایی هستند که تیم چند تخصصی آنها را به عنوان عوامل اصلی اثرگذار روی متغیر پاسخ شناسایی و انتخاب نموده است.

3-2-                    روش پژوهش:

این تحقیق از نوع تحقیقات کاربردی می باشد چرا که در این تحقیق هدف، یافتن مشکلات موجود و سپس ارائه راه حل و تنظیمات بهینه برای رفع آنها می باشد.

در این پژوهش هدف اصلی شناسایی مشکلات رنگ های صنعتی و بهینه سازی کیفیت و قیمت این نوع محصول می باشد که البته در راستای دستیابی به این اهداف شناسایی روابط متقابل بین عوامل مختلف اثرگذار روی کیفیت رنگ هم از اهداف مهم تحقیق به شمار می رود.

3-3-                    مراحل اجرای پژوهش

الف) اجرای تکنیک FMEA:

برای دستیابی به این اهداف ابتدا تیم چند تخصصی تشکیل می گردد و با استفاده از ابزار FMEA، مشکلات بالقوه رنگ که ممکن است برای هر یک از مشخصه های مهم محصول ایجاد شود، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و بر اساس جداول سه گانه شدت، وقوع و تشخیص مقدار اولویت ریسک هر یک از مشکلات تعیین می شود. با این کار مشخصه هایی که دارای عدد اولویت ریسک بالاتری هستند تعیین می گردد.

ب) اجرای روش تاگوچی:

در این مرحله نوبت به استفاده از روش تاگوچی در راستای کاهش عدد اولویت ریسک در مشخصه های کیفی رنگ می رسد. برای این کار همانگونه که بیان شد از روش ارائه شده توسط کندا و همكاران[9] (1999) استفاده می شود.

البته قبل از اجرای این روش لازم است مشخصه های مهم محصول تعیین گردد و به هر یک از مشخصه ها ضریبی تخصیص داده شود.

ب-1) شناسائی عوامل بالقوه با طراحی نمودار علت و معلول:

طی جلسه ای با تیم چند تخصصی و به روش طوفان ذهنی عوامل موثر بر مشخصه های کیفی محصول شناسایی می شود. تخصص و تجربیات تیم در تعیین این عوامل بسیار اثرگذار می باشد لذا افراد این تیم بایستی با دقت تعیین شوند.

ب-2) انتخاب عوامل برای مطالعه

از بین عوامل مختلف شناسایی شده، عوامل قابل کنترل و دارای اثربخشی بیشتر انتخاب می شود.

ب-3) انتخاب محدوده مناسب کار برای هر عامل بالقوه تعیین شده در قدم 2

در این مرحله حدود پایین و بالای هر یک از عوامل تعیین می شود

ب-4) انتخاب سطوح آزمایشی برای هر عامل با کاوش زیاد در قدم 3

با توجه به مزایای آزمایشات سه سطحی سعی می شود حتی الامکان کلیه عوامل دارای سه سطح باشند و سعی شود غیر از حدود پایین و بالا، یک حد متوسط نیز در نظر گرفته شود.

ب-5) در صورت امکان، اجرای آزمایش ها در تمام ترکیبات ممکن:

اجرای آزمون ها باید در محدوده هر عامل انتخاب شده ، اما طی یک اجرای بسیار کوتاه برای جلوگيري از شکست یا خرابی فرآیند به خاطر وجود اثرات متقابل انجام شود. در غير اين صورت، صرف نظر از اين قدم و اجراي قدم 6 به بعد.

ب-6) انتخاب یک آرایه متعامد برای آزمایش ها

بر اساس تعداد عوامل و سطوح تعیین شده، سعی می شود از بین آرایه های ارائه شده تاگوچی بهترین آرایه انتخاب گردد.

ب-7) اجرای آزمایش هاي طراحی شده:

در این مرحله آزمایش ها باید به صورت تصادفی اجرا شوند؛ هر یک از آزمون های پیشنهادی بر اساس آرایه های متعامد اجرایی می شوند و نمونه های حاصله روی ورق های فولاد اعمال می شوند تا بتوان مشخصه های کیفی رنگ را ارزیابی نمود. سپس امتیاز کیفی هر مشخصه محاسبه گردیده و امتیاز کیفی هر نمونه که در واقع متغیر پاسخ می باشد، تعیین می شود.

ب-8) تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش ها با توجه به هدف پروژه مورد مطالعه

برای این مرحله روش های آماری مختلفی وجود دارد اما روشی که اطلاعات بسیار مفیدی می تواند ارائه کند و توصیه می شود، استفاده از گراف های خطی است که تعدادی از اطلاعات مفید آن به شرح ذیل می باشد :

*ارائه مقادیر بهینه به ازای کلیه فاکتورها.

*ارائه سطوح بهینه برای سایر فاکتورها در ازای ثابت نگهداشتن یک یا چند فاکتور دیگر

*شناسائی روابط موجود بین فاکتورها. نوع روابط موجود بین فاکتورها توسط این گراف ها به روشنی قابل تشخیص می باشد، یعنی به وسیله این ابزار می توان انواع روابط موجود بین فاکتورها را از حیث وجود رابطه متقابل یا عدم وجود این روابط مورد بررسی قرار داد.

برای ترسیم گراف های خطی با استفاده از نرم افزار Minitab از روش تحلیل واریانس (ANOVA) استفاده خواهد شد.

3-4-                    روش های تجزیه و تحلیل:

روش های تجزیه و تحلیل طی جدول شماره 2 ارائه شده است.

جدول 2- روش های تجزیه و تحلیل

ردیفروش/ ابزارروش آماریکاربرد
1FMEAدر تعیین احتمال وقوع و تشخیص: آمار توصیفیعارضه یابی محصول
2طوفان ذهنیغیر آماریاستخراج مشکلات رنگ، اجرای تکنیک FMEA – شناسایی عوامل اثرگذار روی متغیر پاسخ و تعیین سطوح مختلف هر عامل
3تاگوچیاستنباطیدستیابی به تنظیمات و ترکیبات بهینه از عوامل جهت تولید محصول با کیفیت
4

آنالیز واریانس

(گراف های خطی)

استنباطی

شناسایی روابط متقابل بین عوامل مختلف

تحلیل ارتباط یک عامل با سایر عوامل

در روش تاگوچی و ترسیم گراف های خطی از نرم افزار Minitab استفاده می شود

4-   مطالعه کاربردی و یافته ها:

4-1-                    معرفی محل و محصول انتخابی:

محل اجرای تحقیق در یکی از کارخانجات تولید رنگ های صنعتی انجام گرفته است که این کارخانه فعالیت خود را از سال 1382 توسط تعدادی از مدیران کارآمد صنایع کشور و با استفاده از یک گروه تحقیقاتی شیمی آغاز نموده است. این شرکت مفتخر است که بعنوان یکی از تولیدکنندگان اصلی محصول کویل کوتینگ[10] در کشور از سال 1384 تا کنون دانش فنی این محصول را در کشور اسلامیمان ایران بومی سازی نماید و در مدت بیش از یک دهه عمده نیاز مشتریان بزرگ خود مثل شرکت های فولاد مبارکه اصفهان، هفت الماس قزوین، نورد و لوله سمنان، نورد آلومینیم اراک و آلومینیم پارس ساوه را در زمینه پوشش کلاف های گالوانیزه و آلومینیم با بالاترین کیفیت و نازل ترین قیمت مطابق با استانداردهای ASTM آمریکا و ECCA اروپا تامین نماید و با محصولات هم تراز خود در اروپا رقابت نماید.

محصول انتخابی یک نوع رنگ پلی استراست که برای بهبود خواص ورق های فلزی، به عنوان پوشش روی آنها استفاده می شود؛ رنگ پلی استر از جمله رنگ های تک جزئی کوره ای بر پایه ی رزین پلی استر می باشد که در رال های مختلف در انواع براق، نیمه براق، و مات تولید و عرضه می گردد.

4-2-                        تجزيه و تحليل حالات خرابي بالقوه و آثار آن (FMEA):

همانگونه که در بخش های قبلی بیان شد تیم چند تخصصی با حضور مدیران تحقیقات، تکنولوژی، آزمایشگاه و سیستم ها و روش ها، تشکیل گردید و پس از آموزش تکنیک FMEA، مشکلات رنگ انتخابی (رنگ کویل کوتینگ) مورد ارزیابی قرار گرفت و 25 حالت خرابی بالقوه برای رنگ مذکور ثبت گردید که شرح آن طی جدول شماره 3 ارائه شده است.

بر اساس اجرای تکنیک FMEA که قسمتی از آن طی جدول شماره 3 ذکر شده است، مقادیر نمره اولویت ریسک(RPN) برای 25 مشکل شناسایی و محاسبه گردیده است این مقدار برای 12 مشکل از حد متعارف (عدد 70) بیشتر است که علل اصلی این 12 مورد عبارتند از: ورق نامناسب، توزین نامناسب، دمای نامناسب کوره و عدم پخت و در نهایت مواد اولیه نامناسب یا درصد نامناسب آنها. بر این اساس بهتر می توان مشخصات کیفی رنگ و همچنین عوامل اثر گذار روی کیفیت رنگ را تعیین نمود.

جدول 3- تجزيه و تحليل حالات خرابي بالقوه و آثار آن (FMEA)

نام محصول : رنگ کویل کوتینگآقایان سینایی، صالحی، احمدی و خانم موسوی
ردیفشرح فعالیتاشکالات بالقوه فرآیندآثار مشکلات بالقوهشعلل مشکلات بالقوهوتRPN
1

کنترل

دانه بندی

تائید محصول نامنطبقکاهش کیفیت سطح رنگ5خطای اپراتوری7270
2انجام تست های آزمایشگاهیعدم پخت محصولنیازمند دوباره کاری با زحمت زیاد5عدم انتخاب ورق مناسب45100
3برگشت محصول8توزین نامناسب مواد در انبار3372
          

جدول 3- (ادامه). تجزيه و تحليل حالات خرابي بالقوه و آثار آن (FMEA)

ردیفشرح فعالیتاشکالات بالقوه فرآیندآثار مشکلات بالقوهشعلل مشکلات بالقوهوتRPN
 انجام تست های آزمایشگاهی (ادامه)عدم پخت محصولبرگشت محصول8عدم انجام کامل تست توسط اپراتور3496
58عدم انتخاب ورق مناسب4264
68عدم رسیدن دمای کوره به مقدار مناسب5280
7انعطاف پذیری نامناسبنیازمند دوباره کاری با زحمت زیاد5عدم انتخاب ورق مناسب4360
8برگشت محصول8عدم انتخاب ورق مناسب63144
98عدم پخت مناسب پنل رنگ3372
108جذب رطوبت بالای مواد پودری و جامد3372
11عدم مقاومت کافی در برابر UVجریمه هنگفت
محصول درجه 2
7مواد نامناسب45140
12محصول درجه25تیتان نامناسب55125
13محصول درجه25عدم استفاده از آنتی یووی مناسب55125
14محصول درجه25عدم استفاده از درصد آنتی یووی مناسب55125
15محصول درجه25عدم استفاده از رزین مناسب5375

4-3-                    پیاده سازی روش تاگوچی:

4-3-1-          تعیین تابع هدف (متغیر پاسخ) و انجام طرح آزمايش ها

عدم وجود عیوب و نواقص ذکر شده در جدول FMEA به طور کلی به عنوان رنگ مطلوب در نظر گرفته می شود. برای قابلیت اندازه گیری درصد مطلوبیت، طی جلسه ای با تیم چند تخصصی، 7 مشخصه کیفی و یک مشخصه قیمت هر یک با ضریب اهمیت خاص خود در نظر گرفته شد که مطابق با جدول 4 مي باشد. هرکدام از مشخصه ها می توانند از یک تا پنج برای هر نمونه جداگانه امتیاز بگیرند که این امتیاز در ضریب مشخصه مربوطه ضرب خواهد شد.

جدول 4- شاخص های تعیین درصد مطلوبیت رنگ

ردیفمشخصه کیفیضریب اهمیت
1وضعیت پخت رنگ5
2فام رنگ4
3براقیت رنگ4
4ثبات کیفیت در طول انبارداری4
5خواص مکانیکی4
6ضخامت4
7مقاومت در برابر اشعه UV5
8قیمت5

4-3-2-         انتخاب عوامل برای مطالعه :

در جلسه ای با تیم چند تخصصی تعداد هفت عامل قابل کنترل که نقش آنها در تعیین مطلوبیت رنگ قابل ملاحظه است، انتخاب شده و جهت بررسی تعیین گرديدند، که عبارتند از:

1- دانه بندی: عبارت است از اندازه ی ذرات تشکیل دهنده رنگ که برای رنگ مورد نظر در حدود 10 میکرون باید باشد.

2- دمای حداکثر فلز[11]: عبارت است از دمایی که هنگام پخت رنگ به ورق اعمال می شود و بر حسب درجه سانتیگراد می باشد؛ در واقع حداکثر دمایی است که به فلز اعمال می شود تا در آن دما رنگ پخت شود.

3-   نوع پیگمنت: عبارتست ازکیفیت رنگدانه ای که در فرمول استفاده شده است.

4- درصد رزین: عبارت است از مقدار رزین مصرفی در فرمول رنگ.

5- درصد کاتالیست: عبارت است از مقدار کاتالیزوری که در فرمول استفاده شده است.

6- نوع ورق: عبارتست از کیفیت نمونه ورق فولاد مبارکه یا هر مشتری دیگری که باید رنگ روی آن اعمال شود.

7- مقدار افزودنی ها: عبارت است از مقدار فیلر ها و سایر افزودنی هایی که در فرمول رنگ مصرف می شود.

4-3-3-         انتخاب محدوده مناسب کار برای هر عامل بالقوه تعیین شده در قدم 2

در مرحله بعد، بایستی طی جلسه‌ای محدوده مناسب برای هر عامل بالقوه با توجه به تجربه مسئولين و كارشناسان شركت تعیین شود. نتایج این جلسه طی جدول 5 ارائه می گردد. نکته قابل توجه در این مرحله آنست که محدوده ها را بایستی وسیع انتخاب نمود.

جدول5. محدوده عوامل کنترلی

فاکتوردانه بندیدمای حداکثر فلزنوع پیگمنت

درصد

رزین

درصد

کاتالیست

نوع ورق

مقدار

افزودنی

حد بالا10<216عالی424عالیحداکثر
حد پائین10>232متوسط555.5متوسطحداقل

4-3-4-         انتخاب سطوح آزمایشی برای هر عامل با کاوش زیاد در قدم 3

با توجه به مزایای فراوان 3 سطحی تعریف شدن فاکتورها نسبت به حالت 2 سطحی، عوامل 3 سطحی انتخاب می شوند، اما از آنجا که تغييرات در تنظيمات دانه بندی، فقط دو حالت دارد، این فاکتور دو سطحی تعریف می باشد. برای این کار طی جلسه ای مقادیر سطوح هر یک از فاکتورهای کنترلی تعیین گردید.

جدول6- سطوح فاکتورهای کنترل

فاکتوردانه بندیدمای حداکثر فلزنوع پیگمنتدرصدرزین

درصد

کاتالیست

نوع ورق

مقدار

افزودنی

سطح 110<216عالی424عالیحداکثر
سطح 210>224خوب488/4خوبمتوسط
سطح 3 232متوسط555/5متوسطحداقل

پس از تعيين سطوح، نوبت به قدم پنجم از مراحل پیاده سازی و اجرای پروژه تاگوچی خواهد رسيد كه به دليل هزينه بر و زمان بر بودن از اين قدم صرف نظر شد و قدم بعدي، يعني انتخاب جدول آرايه متعامد مد نظر قرار گرفت.

4-3-5-         انتخاب یک آرایه متعامد برای آزمایش ها

همانگونه که قبلا بیان شد، آرایه متعامد مناسب برای این تحقیق آرایه متعامد L18 می باشد. فاکتورهای این تحقیق عبارتند از یک فاكتور 2 سطحي (دانه بندی) و شش فاكتور 3 سطحي (سایر فاکتورها).

جدول7- محاسبه درجه آزادي

فاكتور/ رابطه متقابلدرجه آزادي

ميانگين كل

عامل دانه بندی

سایر عوامل

رابطه متقابل بین 2 عامل 3 سطحی

1

1=1-2

12=(1-3)×6

4=(1-3)×(1-3)

جمع كل18

پس بايد با انجام حداقل 18 آزمايش بتوان اثر هر فاكتور و روابط مطلوب آن تخمين زده شود.

در بین استراتژی های سه گانه ساخت آرایه متعامد از استراتژی اولیه استفاده شد. چون، درجه آزادي آزمايش ها برابر با 18 مي‌شود، بهترین و نزديك ترين آرایه متعامد استاندارد، يعني آرایه L18 انتخاب می شود که بر مبناي آن مي بایست حداکثر یک عامل 2 سطحی و 7 عامل 3 سطحی تعریف شود.

عامل 2 سطحی به يك ستون 2 سطحی و 6 عامل 3 سطحی به 6 تا از 7 ستون 3 سطحی (یک ستون خالی می‌ماند)، تخصیص داده شد. لازم به ذكر است خاصیت تعامدی با خالی ماندن ستونها از بین نمی رود (فادکه،1381).

4-3-6-         اجرای آزمایش هاي طراحی شده

آزمایش ها بر اساس جدول تهیه شده از روی آرایه L18 که جدول آن در پیوست ها آمده، اجرایی می شود و از هر یک نمونه ای جداسازی و جهت تجزیه و تحلیل، نگهداری می شود.

عوامل و سطوح مربوطه در آرایه L18 بر اساس اطلاعات حاصله جایگذاری شده و جدول 8 حاصل می گردد:

جدول8- طرح هاي آزمايش ها با استفاده از ماتریس متعامد L18 در شرکت تولید رنگ

شماره آزموندانه بندیدمای حداکثر فلز[12]نوع پیگمنت

درصد

رزین

درصد

کاتالیست

نوع ورق

مقدار

افزودنی

110<216عالی[13]424عالیحداکثر[14]
210<216خوب[15]488/4خوبمتوسط
310<216متوسط[16]555/5متوسطحداقل[17]
410<224عالی428/4خوبحداقل
510<224خوب485/5متوسطحداکثر
610<224متوسط554عالیمتوسط
710<232عالی484متوسطمتوسط
810<232خوب558/4عالیحداقل
910<232متوسط425/5خوبحداکثر
1010>216عالی555/5خوبمتوسط
1110>216خوب424متوسطحداقل
1210>216متوسط488/4عالیحداکثر
1310>224عالی485/5عالیحداقل
1410>224خوب554خوبحداکثر
1510>224متوسط428/4متوسطمتوسط
1610>232عالی558/4متوسطحداکثر
1710>232خوب425/5عالیمتوسط
1810>232متوسط484خوبحداقل

4-3-7-         بررسی نتایج آزمایش ها

نتایج آزمون های ارائه شده بر اساس آرایه متعامد L18 طی جدول 9 ارائه شده است. در جدول 9 متغیر پاسخ یک بار بدون در نظر گرفتن مشخصه قیمت تحت عنوان کیفیت و یک بار با احتساب قیمت تحت عنوان بهره وری محاسبه شده است.

جدول 9- نتایج آزمون های طراحی شده بر اساس آرایه متعامد L18

شماره آزمونامتیاز مشخصه های کیفی هر نمونهقیمت

امتیاز از 175

(باضریب)

کیفیتبهره وری
پختفامبراقیتثبات در طول انبارشخواص مکانیکیضخامتمقاومت به UV
1122125317345%42%
2112125237439%42%
3112125157936%45%
44544454113385%76%
55555354315291%87%
62352443512265%70%
73442344110869%62%
85454554315291%87%
95454353514983%85%
105444353112580%71%
11123224238245%47%
122243453512265%70%
135554344113486%77%
143343344311869%67%
154444352513573%77%
165554555115197%86%
175435354314083%80%
183342442511862%67%

بر اساس متغیر پاسخ حاصله در جدول 9، ترکیب بهینه با احتساب قیمت مربوط به آزمایش های شماره 5 و 8 می باشد که درصد مطلوبیت آنها برابر 87% شده است. و چنانچه مشخصه ی قیمت در نظر گرفته نشود، ترکیب (آزمون) شماره 16 با درصد مطلوبیت 97% ترکیب آزمون بهینه می باشد. این سه آزمون مذکور طی جدول 10 ارائه شده است.

جدول10- تنظیمات مربوط به نمونه تصادفی جهت تصدیق

فاکتوردانه بندیدمای حداکثر فلزنوع پیگمنت

درصد

رزین

درصد

کاتالیست

نوع ورق

مقدار

افزودنی

مقادیر بهینه برای متغیر پاسخ کیفیت10>232عالی558/4متوسطحداکثر
مقادیر بهینه برای متغیر پاسخ بهره وری10<224خوب485/5متوسطحداکثر
10<232خوب558/4عالیحداقل

براي تجزیه و تحلیل نتایج، می توان از گراف های خطی استفاده نمود که نمودارهای آن در شکل 1 ارائه شده است. برای تهیه این نمودارها از نرم افزار Minitab استفاده شده است.

شکل 1- گراف های خطی حاصل از آزمون ها

5- بحث پیرامون پرسش ها و اهداف تحقیق:

5-1- اولین هدف یافتن مهمترین عوامل اثرگذار روی کیفیت و قیمت رنگ های صنعتی می باشد لذا با تشکیل تیم چند تخصصی طی جلسه ای تعداد هفت عامل قابل کنترل که نقش آنها در تعیین مطلوبیت رنگ قابل ملاحظه است، انتخاب شده و جهت بررسی تعیین گرديدند. صحت این عوامل و تاثیر این عوامل روی کیفیت رنگ بر اساس نتایج حاصل از تحقیق و گراف های تهیه شده تائید گردیده است. نتایج بدست آمده نشان داد که عوامل انتخاب شده شامل تنظیمات دستگاهی (دمای حداکثر فلز)، نوع ورق مشتری و فرمولاسیون رنگ (نوع پیگمنت، میزان رزین، کاتالیست و افزودنی) می باشد یعنی همه عوامل در حوزه های مختلف به نوعی بر کیفیت رنگ اثرگذار می باشد. در مقایسه با سایر تحقیقات هم باید گفت اغلب محققین در استخراج عوامل اثرگذار در کیفیت محصولات خود عوامل متنوع و مختلفی را استخراج نموده اند و به عنوان مثال فقط روی درصد ترکیبات متمرکز نشده اند بلکه تنظیمات دستگاهی، نوع تامین کننده و ... نیز مد نظر گرفته شده است.

5-2- دومین هدف شناسایی اشکالات بالقوه دارای بالاترین RPN در فرآیند تولید رنگ های صنعتی بود که جهت پاسخ به این پرسش تیم چند تخصصی اقدام به اجرای تکنیک تجزيه و تحليل حالات خرابي بالقوه و آثار آن (FMEA) روی رنگ کویل کوتینگ نمودند و بر این اساس مقادیر نمره اولویت ریسک(RPN) برای هر یک از حالات خرابی مطابق آنچه در جدول 3 ذکر شده آمده است. بر اساس این جدول بالاترین مقادیر ریسک مربوط به مشکل انعطاف پذیری نامناسب ناشی از عدم انتخاب ورق مناسب و پس از آن مشکل عدم مقاومت کافی در برابر UV ناشی از عوامل مختلفی همچون مواد نامناسب و درصد آنتی یووی نامناسب می باشد.

نتایج بدست آمده نشان داد که بر اساس آنچه از اجرای تکنیک تجزیه و تحلیل حالات خرابی بالقوه و آثار آن حاصل شد و مقایسه آن با نتایج حاصل از پرسش قبل مشاهده می شود که اغلب مشکلاتی که دارای RPN بالا می باشند علت مشکل مربوط است به یکی از عوامل استخراج شده در پرسش قبل. بنابراین تکنیک تجزیه و تحلیل حالات خرابی بالقوه و آثار آن می تواند ابزار مناسبی برای تعیین عوامل اثرگذار روی کیفیت محصول مورد نظر باشد.

در مقام مقایسه با سایر محققین باید گفت اغلب محققین در استفاده از روش تاگوچی به تنهایی استفاده نموده اند و از تکنیک تجزیه و تحلیل حالات خرابی بالقوه و آثار آن کمتر استفاده شده است ولی محققینی هم همچون تن سو و همکاران(2014)، ماریاجایاپرکاش و سنتیلولن(2013) و احمدی(1385) از هر دو تکنیک به صورت همزمان استفاده نموده اند. در این تحقیق از هر دوتکنیک استفاده شده است و البته تفاوت آن با سایر تحقیقات این است که اولا در صنعت رنگ از هر دو روش استفاده نموده و در ثانی از تکنیک FMEA به عنوان سنگ محک تکنیک تاگوچی استفاده شده و یک بار قبل از اجرای تاگوچی و یک بار بعد از آن استفاده شده است.

5-3- هدف سوم شناسایی بهترین ترکیب عوامل موثر در کیفیت رنگ جهت تولید محصول با کیفیت و قیمت مناسب است که جهت پاسخ به این پرسش مراحل اجرایی روش تاگوچی مطابق آنچه قبلا بیان شد تا بند تعیین آزمون های مورد نیاز برای مطالعه اجرایی گردید و بر اساس آرایه متعامد L18، جدول 6 طراحی گردید. نتایج آزمون های پیشنهادی طی جدول 9 ثبت گردید. در جدول 9 متغیر پاسخ یک بار بدون در نظر گرفتن مشخصه قیمت تحت عنوان کیفیت و یک بار با احتساب قیمت تحت عنوان بهره وری محاسبه شده است. بر اساس این جدول، ترکیب بهینه با احتساب قیمت مربوط به آزمایش های شماره 5 و 8 می باشد که درصد مطلوبیت آنها برابر 87% شده است و چنانچه مشخصه ی قیمت در نظر گرفته نشود، ترکیب (آزمون) شماره 16 با درصد مطلوبیت 97% ترکیب آزمون بهینه می باشد. این سه آزمون مذکور طی جدول 10 ارائه شده است.

نتایج بدست آمده نشان داد که مطابق آنچه در جدول 10 ذکر شده است در حالت کیفیت بهینه با امتیاز 97% ، پیگمنت از نوع عالی مصرف شده است و این تنها عاملی است که با در نظرگرفتن قیمت باید تغییر کند؛ حال برای جبران کمبود کیفیت پیگمنت می توان نوع ورق را بهبود بخشید یا درصد کاتالیست را افزایش داده و مقدار رزین را کاهش داد. سایر محققین نیز در طراحی های مهندسی خود هدف اصلی استفاده از روش تاگوچی را دستیابی به ترکیبات بهینه در نظر گرفته اند که به نتایج مطلوب خود دست یافته اند.

5-4- هدف چهارم شناسایی روابط متقابل بین عوامل موثر بر کیفیت رنگ می باشد که برای دستیابی به پاسخ این پرسش، همانگونه که قبلا ذکر شد از گراف های خطی حاصل از نرم افزارMinitab استفاده شد که نمودارهای آن در شکل 1 ارائه شده است.

نتایج بدست آمده نشان داد که بر اساس نمودار حاصله، باید گفت تقریبا بین همه فاکتورها رابطه متقابل وجود دارد تنها در برخی موارد این رابطه قوی تر و در برخی ضعیف است. نوع روابط موجود بین فاکتورها توسط این گراف ها به روشنی قابل تشخیص می باشد، یعنی به وسیله این ابزار می توان انواع روابط موجود بین فاکتورها را از حیث وجود رابطه متقابل یا عدم وجود این روابط بررسی نمود. برای مثال روابط قوی بین عوامل ذیل بسیار مشهود است:

* نوع ورق مقدار افزودنی* درصد رزین درصد کاتالیست
* نوع ورق درصد کاتالیست

* دمای پخت درصد رزین

البته این گراف ها اطلاعات بسیار مفید دیگری را نیز در اختیار قرار دادند از جمله آنکه می توان یکی از عوامل را ثابت نگهداشت و تنظیمات سایر عوامل را به گونه ای استخراج کرد که کیفیت و قیمت بهینه باشد و نمونه ای از این مورد طی جدول(4-9) با ثابت نگهداشتن نوع ورق ذکر شده است.

سایر محققین از این امکان که توسط نرم افزار Minitab ارائه می شود کمتر بهره برده اند در صورتیکه ابزار گراف های خطی بسیار قابل استفاده و راهگشا خواهد بود.

6-  نتیجه گیری:

6-1-                   خلاصه فعالیت های انجام شده:

در این مقاله در راستای بهبود کیفیت و کاهش قیمت رنگ های صنعتی از نوع کویل کوتینگ ابتدا تیم چند تخصصی در یکی از شرکت های تکنولوژی محور تولید کننده این نوع رنگ تشکیل گردید و تکنیک FMEA اجرا گردید. سپس بر اساس روش کندا و همکاران(1999) روش تاگوچی اجرا گردید. قبل از اجرای این روش نیز تابع هدفی بر اساس مشخصات مهم محصول تعیین گردید. با اجرای روش تاگوچی 7 عامل انتخاب شد و سطوح آنها تعیین گردید و بر اساس آرایه متعامد L18 آزمون های مورد نیاز جهت اجرا طراحی شدند. نتایج این روش بر اساس خروجی های حاصل از آزمون ها و همچنین گراف های خطی حاصل از آنالیز واریانس بسیار مثمر ثمر واقع شد.

6-2-                  محدودیتهای پژوهش:

6-2-1-             محدودیت در محصول انتخابی:

این تحقیق تنها برای رنگ کویل کوتینگ و آن هم تاپ کوت پلی استر قابل استفاده است و از این تحقیقات نمی توان به صورت مستقیم برای سایر محصولات شرکت استفاده نمود بلکه برای سایر رنگ ها لازم است از همین الگوی بدست آمده با تغییرات لازم در پارامترهای کیفی تعریف شده استفاده نمود.

6-2-2-             محدودیت در انتخاب متغیرها:

متغیرهای این تحقیق عبارت بودند از 7 متغیر اصلی و مهم که از بین تعداد متغیرهای زیادی انتخاب شدند چراکه امکان بررسی کلیه متغیرها به علت محدودیت در زمان و تعداد آزمون ها و همچنین بودجه این تحقیق امکان پذیر نبود.

6-3-                 پیشنهادات برای تحقیقات آتی:

به واحدهای تحقیق و توسعه پیشنهاد می شود:

-      استفاده از این تحقیق برای یافتن بهترین فرمولاسیون رنگ های صنعتی بویژه رنگ های کویل کوتینگ روی ورق های گالوانیزه و ورق های آلومینیم در فام های مختلف و انواع رنگ های متالیک و PVDF و همچنین در بهینه سازی فرمولاسیون رنگ های صنعتی مانند انواع رنگ های اپوکسی، آلکید، پلی اورتان و ... جهت تولید محصول با فرمولاسیون بهینه شده (کیفیت و قیمت مناسب).

-      اجرا و در واقع تکمیل این تحقیق روی کلیه متغیرهای موجود و اثرگذار روی کیفیت و قیمت رنگ های کویل کوتینگ.

-      برای بهبود وضعیت اقتصادی و کاهش قیمت تمام شده در صنایع خود از روش تاگوچی استفاده نمایند.

-      پس از اجرای روش تاگوچی از گراف های خطی حاصل از آنالیز واریانس ارائه شده از سوی نرم افزار Minitab حتما استفاده نمایند و روابط متقابل بین عوامل مختلف را شناسایی کنند.

-      برای اطمینان از عملکرد مفید روش تاگوچی از تکنیک FMEA قبل و بعد از اجرای روش تاگوچی استفاده نمایند.

-      قبل از اجرای روش تاگوچی تیم چند تخصصی تشکیل گردیده و مزایای روش تاگوچی به همراه مثال هایی از اجرای موفق این روش و نقش آن در تحول صنعت ژاپن بیان شود تا محدودیت تحقیق حاضر به وجود نیاید.

فهرست منابع:

  1. اربابی،محسن.احمدی،محمدعلی.سدهی،مرتضی. " بهینه سازی حذف COD ورنگحاصلازفاضلابخميرمايهبااستفادهازاکسيداسيونفنتون"،(1393)، مجلهسلامتومحيط،فصلنامهيعلميپژوهشي انجمن علمی بهداشت محیط ایران، دورههفتم،شمارهسوم،پاییز1393، ص 375-384.
  2. احمدی، مهدی. (1386) . بهبود کیفیت پلاست شیت با استفاده از طراحی اثرزدا . (پایان نامه کارشناسی ارشد) ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد.
  3. انشاییه، مرجان. مدنی، محبوبه. عبدلی، آزاده. نحوی، ایرج.عسگری کرچگانی، فروغ،(1395)، "بهینهسازیتولیدروغنمیکروبیوزایلیتولدرمخمرمولدچربی"، مجلهعلمی - پژوهشیدانشگاهالزهرا )سلام ... علیها)، دورهبیستونهم،شماره 3 ، بهار و تابستان 1395، ص 5-25
  4. چکشيان خراساني، عليرضا. مشرقي، منصور. يغمايي ، سهيلا (1392)، "بهينه سازي تجزيه زيستي مازوت توسط ميکروارگانيسم هاي بومي به روش تاگوچي "، مجلهسلامتومحيط،فصلنامهيعلميپژوهشي انجمنعلميبهداشتمحيطايران، دورهششم, شمارهچهارم, زمستان1392 , ص 454-443
  5. حلوانی، غلامحسین.ابراهیم زاده، مهرزاد." ارزیابیومدیریتریسکخطراتموجوددرمجتمعفولادیزدباروشتجزیهوتحلیل حالاتنقصواثراتناشیازآن( FMEA )" فصلنامه غلمی ترویجی راه سلامت، ایمنی و محیط زیست (رسام)، پیاپی 3، شماره 4،1392، 3 - 15زیست)رسام(- پیاپی3 ،شماره 4،1392، 3-15
  6. شاهین، آرش. جنتیان، نسیبه. (1391)، " طراحياثرزدايكيفيتخدماتباتلفيقآزمايشهايتاگوچيوروشسروكوالدريك آژانسمسافرتي"، مجله علمي - پژوهشي مديريت توليد و عمليات، دورهدوم،پياپي(2)،شمارهوتابستان 1390، ص 106-83 .
  7. ردایی،الهام.علوی مقدم،محمدرضا. آرامی، مختار. " بهينه سازي جذب رنگ 19 Reactive Blue از محلول آبي به وسيله ي كربن فعال پسماند انار با استفاده از روش تاگوچي"،(1393)، مجلیه علمی پژوهشی عمران مدرس، دوره چهاردهم، شماره 1، بهار 1393، ص 159-201
  8. رکابدار،فاطمه.قشلاقی،علی.همتی،محمود.ریحانی،امین.رجایی، فروغ. " بهینه سازی شرایط عملیاتی در یک سیستم اولترافیلتراسیون غشایی با استفاده از روش تاگوچی"،(1393)، پژوهش نفت، سال بیست و چهارم، شماره 79، 1393، ص 108-119
  9. زنجیرچی، سیدمحمودزنجیرچی. حاتمیمنش،مهدي.کدخدازاده، حمیدرضا. بنیفاطمه ، سیدعلیمحمد، "بهبودکاراییپیشبینیبهرهوريبارویکردطراحیآزمایشاتتاگوچی"،مدیریتبهرهوري، سال هشتم، شماره 32 ، بهار 1394، ص 87-69
  10. نرگس کیومرثی پور، رضا شجاع رضوی، کمال قانی،1390، "ارزیابی خواص نوری رنگ های کنترل گرمایی سفید پایه سیلیکاتی به کار رفته در ماهواره با استفاده از روش تاگوچی"، نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ /6 (1391)، 207-197
  11. Davide aloini, riccardo dulmin, valeria mininno risk assessment in erp projects", information systems 37 (2012) 183–199
  12. Antony, j. (2006). "taguchi or classical design of experiments: a perspective from a practitioner", sensor review, vol.26 no.3, pp. 227–230.
  13. Kumru,m.& kumru,p.y ,(2013),” fuzzy fmea application to improve purchasing process in a public hospital”, applied soft computing 13 (2013),pp. 721–733
  14. Katarina Ohlsson, Tina Bergman, Per-Erik Sundell, Tomas Deltin, Irina Tran,Martin Svensson, Mats Johansson,(2012)," Novel coil coating systems using fatty acid based reactive diluents", Progress in Organic Coatings 73 (2012) 291– 293
  15. Nooramin, Amir Saeed, Ahouei, Vahid Reza; Sayareh, Jafar,(2012), A Systematic Framework for Implementing Six Sigma in the Landside of Marine Container Terminals, Journal of the Persian Gulf, (Marine Science)/Vol. 3/No. 8/June 2012/11/55-66
  16. Konda, r., rajurkar, k.p., bishu, r.r., guha, a. And parson, m. (1999). "design of experiments to study and optimize process performance", international journal of quality & reliability management, vol.16 no.1, pp. 56-71
  17. Chao-ton su, hung-chun lin, po-wen teng, taho yang,(2014)," improving the reliability of electronic paper display using fmea and taguchi methods: a case study" microelectronics reliability

 


[1] Peak Metal Temperature (PMT)

[2] Ohlsson et al.

[3]Ton Su et al.

[4]Nooraminet al.

[5]Antony

[6]Kondaet al.

[7] Ambekaret.al

[8] Aloini et al.

[9]Kondaet al.

[10] Coil Coating

[11]Peak Metal Temperature (PMT)

[12]Peak Metal Temperature (PMT)

[13]Excellent

[14]Max

[15]Good

[16]Average

[17]Min