فصل 1
کلیاتی در مورد کامپوزیتهای چوب-پلاستیک
1-1-مقدمه
مهندسان همواره به دنبال كيفيت بهتر هستند. در علوم رياضي و كامپيوتر فرايند انتخاب يا پيدا كردن بهترين عضو در مجموعهاي از گزينههاي موجود است. هر فرآيندي پتانسيل بهينهشدن دارد و مسائل پيچيده ميتوانند در زمينه هاي علوم مهندسي، اقتصادي و تجاري به صورت مسائل بهينهسازي مدلسازي شوند. هدف از مدلسازي مسائل بهينه سازي حداقل كردن زمان، هزينه و ريسك يا حداكثر كردن سود، كيفيت و اثربخشي طراحي نيرومند يك هدف است. بعضي از مسائل بهينه سازي پيچيده هستند و به دست آوردن جوابهاي بهينه در زمان معقول با روش حل دقيق مانند روش هاي برنامه ريزي پويا و شاخه و كران مشكل است. از اين رو توسعه روشهاي حل در اين نوع مسائل كه بتوانند در زمان معقول جواب هاي بهينه يا نزديك به بهينه بدست آورند، از نظر اقتصادي به صرفهتر است. در دهههاي اخير براي حل مسائل بهينه سازي، روش هاي مختلفي توسعه داده شده است. متدولوژي مهندسي جهت بهينهکردن شرايط فرآيند و محصول است، به گونه اي كه محصول و فرآيند كمترين حساسيت را نسبت به عوامل تغييرداشته و در نتيجه توليداتي باكيفيت بالا رابه همراه خواهد داشت. يكي ازابزارهاي مهم براي طراحي نيرومند، طراحي پارامتر به روش تاگوچي است. در طراحي پارامتر به روش تاگوچي فرض براين است كه مواد و اجزاء باكيفيت متوسط در محصول وجود داشته و يا اين كه فرآيند از ماشينهايي استفاده مي كند كه دقت بالايي ندارند .اين امر مقداري تلرانس را به دليل وجود عوامل اختلال ايجاد خواهد كرد. بنابراين حساسيت نسبت به عوامل اختلال وتغييرات كيفي كه اغلب ناشي از شرايط محيطي مي باشد، ميبايست كمينه گردد.
يك فعاليت اساسي مهندسي كيفيت طراحي و انجام آزمايشات است تا دادههاي لازم جهت انجام تجزيه وتحليل جمعآوري گردد. تاگوچي يك آزمايش را به عنوان ايجاد تغيير دريك فرآيند جهت مطالعهی اثرات آن تعريف ميكند. وي موثرترين شيوهی انجام آزمايشات را شيوهی چند عامل در هر زمان ميداند.
همانطور که میدانیم بخش اعظمی از ابزارها و قطعات مورد استفاده در زندگی ما را قطعات پلاستیکی تشکیل می دهند. با بررسی مطالعات انجام یافته در سال‌های اخیر میتوان دریافت که استفاده از کامپوزیت‌ها، به خصوص کامپوزیت‌های زمینه پلیمری چوب –پلاستیک رشد سریعی داشته است. علت اصلی توسعه کامپوزیت‌ها خواص بهینه آنها نسبت به اجزای تشکیل‌دهنده می‌باشد که عمدتا با جایگزینی کامپوزیت‌ها بجای مواد معمول، بخصوص فلزات صورت گرفته است[1].
مواد کامپوزیتی از ترکیب دو یا چند ماده ساخته می‌شوند تا خواص بهینه ای را ایجاد کنند. البته بیان فوق یک تعریف کلی است و می‌تواند تمامی آلیاژهای فلزی، پلیمرهای پلاستیکی، مواد معدنی، چوب و … را دربر بگیرد[1].
با توجه به محدوديت كمي منابع چوبي و مواد پلاستيک، و رشد روزافزون تقاضاي مصارف صنعتي و ساختماني به مواد اوليه با كيفيت و طول عمر بيشتر، و همچنين توجه به جنبه هاي نوآوري محصول واثرات زيست محيطي، مي توان از مواد كامپوزيت چوب-پلاستيک WPC1 بعنوان يك تكنولوژي پيشرونده و قابل توسعه نام برد. مطابق تعریف مواد کامپوزیتی، کامپوزیت‌های چوب- پلاستیک هم از ترکیب فیزیکی پلیمرها (اغلب ترموپلاستیک‌ها) با ذرات چوب حاصل می‌شود که موجب به وجود آمدن خواص جدیدی می‌شود که با خواص چوب و خواص پلیمر اولیه متفاوت است.واژه WPC به معنای ترکیب چوب و پلاستیک، گستره وسیعی از مواد کامپوزیتی را دربر دارد. این محدوده براي مواد پلاستیکی، از پلی‌اولفین‌ها تا پلیوینیلکلراید1 و براي مواد پرکننده از پودر چوب تا الیاف کتان را شامل می‌شود. این کامپوزیت جدید، مفهوم کامپوزیت چوب را از معنای متداول آن که به موادی مانند نئوپان2 و ام‌دی‌اف3 اتلاق می‌شد به فضایی جدید و مهمتر از آن به ماده‌ای جدید با کارایی بالا، گسترش داده است[2]. اين موضوع بدان معناست كه عبارت WPC امروزه فقط به كامپوزيت چوب و پلاستيك اطلاق نمي‌شود، بلكه ممكن است به جاي چوب از مواد ديگري از قبيل شلتوك برنج، بامبو، كاه و … نيز استفاده شود[3].
در زمینه تولید قطعات با کیفیت بالا و استفاده از مواد دورریز و تولید مواد کامپوزیتی پژوهش های فراوانی به عمل آمده است. اولین نسل از کامپوزیت چوب پلاستیک، ترکیبی از پودر چوب و مواد پلیمری بود كه خواص بالایی از نظر فیزیکی و مکانیکی دارا نبود. در حال حاضر با افزودن مواد مختلف، از قبيل انواع مواد روان‌كننده4 و سازگاركننده5، خواص مکانیکی بسیار خوبی برای این کامپوزیت بدست آمده است. فرآیندهای صورت‌گرفته بر روی این کامپوزیت برای تولید محصولات مختلف مانند فرآیند‌های متداول برای مواد پلیمری است[2]. نمونه‌اي از گرانول توليد شده اين كامپوزيت از پودر چوب و پلي‌اتيلن در ‏شکل 1-1 نشان داده شده است.
شکل 1-1 نمونه‌اي از کامپوزیت چوب و پلی‌اتیلن [4]
اكثر قطعات توليد شده موجود از اين كامپوزيت، در حال حاضر داراي ميزان چوب بين 40% تا 80% مي‌باشند. بيشتر محصولات چوب پلاستيكي، مانند مواد پلاستيكي از اكسترود به دست آمده که ديگر به فرآیندهای پرهزينه‌اي كه به طور مثال براي شكل‌دهي چوب استفاده مي‌شود، نيازي نيست. البته براي بهبود كيفيت ظاهر قطعه مي‌توان از اكستروژن همزمان6 و يا روكش كردن7 محصولات نيز استفاده نمود[5]. آقایان Yaembunying و Prachayawarakorn در سال 2004 به بررسی اثر بازیافت پلی پروپیلن پر شده با 40%سبوس برنج ،بر خواص کامپوزیت چوب_پلاستیک تولیدی در فرایند تزریق پرداختند[6].

1-2-تاريخچه
در سال 1916 براي اولين بار، كامپوزيت چوب پلاستيك در كارخانه رولزرويس براي ساخت سر دسته دنده8 مورد استفاده قرار گرفت. اين موضوع در حدود كمتر از يك دهه از به ثبت رسيدن اولين رزين كاملا مصنوعي اتفاق افتاد[7]. از سال1950، در امريكاي شمالي استفاده از كامپوزيتهاي ساختاري و غيرساختاري از چوب به جاي چوب خالص افزايش يافت[8]. در سال 1983 شرکت امریکن ووداستوک9، با استفاده از فناوری اکستروژن ایتالیا، اقدام به تولید ورق‌هایی از کامپوزیت چوب- پلاستیک با پایه‌ی پلی‌پروپیلن10 و تقریبا 50 درصد چوب نمود[9].
در سال 1991 اولین کنفرانس بین‌المللی کامپوزیت چوب- پلاستیک در مادیسون ویسکونسین11 برگزار شد. در سال 1993 شرکت اندرسون12، تولید این کامپوزیت را با پایه‌ی پی‌وی‌سی آغاز نمود. در سال 1996، بسیاری از شرکت‌های آمریکایی شروع به تولید این کامپوزیت به صورت گرانول برای استفاده در شرکت‌ها و کارخانه‌های دیگر کردند. از این زمان به بعد، فعالیت‌ها در زمینه‌ی چوب پلاستیک به شدت رشد کرد[9].

1-3-خواص، مزایا و کاربردهای کامپوزیت چوب- پلاستیک
اين كامپوزيت داراي تنوع بالايي از مزايا بوده كه از مهمترين آنها مي‌توان به موارد ذيل اشاره نمود[2]:
• محصولات تولیدی نیازی به عملیات تکمیلی ندارند.
• محصولات تولیدی، در برابر آب و تغییرات جوی به مراتب بهتر از چوب مقاومت می‌کنند.
• در برابر رشد قارچ و حمله حشرات از چوب مقاوم‌تر است.
• با افزایش درصد چوب قابلیت عایق صوتی و حرارتی آن افزایش می‌یابد.
• در تولید آن می‌توان از مواد کم هزینه و ضایعاتی استفاده نمود.
• بازیافت مجدد محصولات توليدي از اين كامپوزيت، پس از پایان عمر مفید آنها، به‌سادگی امکان‌پذیر است.
کامپوزیت‌های چوب پلاستیک دارای مقاومت، سفتی و مقاومت خزشی پایین‌تری نسبت به چوب هم اندازه خود می‌باشند. لیکن در مقایسه با چوب، رطوبت کمتری جذب می‌نمایند و مقاومت بیشتری در مقابل پوسیدن و تخریب شدن دارند.
جدول 1-1 چگونگی تغییر خواص فیزیکی کامپوزیت‌های چوب را برای درصدهای مختلف پرکننده نشان می‌دهد.

جدول 1-1 اثر درصدهای مختلف پرکننده بر تغییر خواص فیزیکی کامپوزیت‌های چوب [11]

1-4-مواد مورد استفاده در ساخت کامپوزیت چوب- پلاستیک
ترموپلاستیک‌های رایج مورد استفاده در این صنعت، PVC،پلی‌اتیلن (به ویژه پلی‌اتیلن سنگین)و پلی‌پروپیلن هستند. موادی نظیر پلی‌استایرن و ABS در درجه دوم اهمیت قرار می‌گیرند[10].در کامپوزیت‌ها بنابر کیفیت درخواستی، مواد نو یا آسیابی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جدول 1-2‎0 به صورت خلاصه کاربرد کامپوزیت‌ها را به همراه رزین مصرف شده در آنها شرح داده است.

جدول 1-2 خلاصه‌ای از کاربرد چوب پلاستیک‌ها به همراه رزین مصرف شده در آنها [11]

تعدادی از افزودنی ها به همراه کاربردشان درجدول 1-3 شرح داده است.

جدول 1-3 تعدادی از افزودنی‌های کامپوزیتهای چوب- پلاستیک [11]

1-5-کاربردهای کامپوزیت چوب پلاستیک
‏شکل 1-2 کاربرد کامپوزیت‌ چوب پلاستیک در اروپا را در سال 2004 مربوط به استفاده‌های غیر از صنایع خودرو را نشان می‌دهد.

شکل 1-2 کاربرد کامپوزیت‌ چوب پلاستیک در اروپا سال 2004 (غیر از خودرو)[7]

نمونه ای از پانل داخلي درب اتومبيل، ساخته شده از اين كامپوزيت در ‏شکل 1-3 نشان داده شده است.

شکل 1-3 نمونه ای از کاربرد کامپوزیت چوب-پلاستیک در صنعت خودرو [12]

از عمده کاربرد کامپوزیت چوب پلاستيك بخش ساختمانی، توليد کفپوش خارجی13 می باشد. نمونه ای از این کاربرد در ‏شکل 1-4 زیر نشان داده شده است.

شکل 1-4 استفاده از کامپوزیت چوب پلاستیک برای کفپوش خارجی[15]
1-6-فرآیندهای ساخت قطعات چوب- پلاستیکی
1-6-1- مقدمه
در این قسمت شرحی از دو نوع فرآیند اکستروژن14 و تزریق 15. بکار رفته در شکل دهی کامپوزیت های بهینه شده آمده است. البته از فرآیندهای دیگری نظیر قالب‌گیری چرخشی، غلتكراني16، شكل دهي حرارتي و قالبگيري فشاري17 هم برای شکل‌دهی این کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود[7].
1-6-2- فرآیند اکستروژن و انواع دستگاه‌هاي اكسترودر
اکستروژن به طور خلاصه به فرآیندی اطلاق می شود که عملیات انتقال، اختلاط و ذوب را همزمان در دستگاهی به نام اکسترودر انجام دهد [1].
اکسترودرهای تک و دو ماردون در گروه اکسترودرهای پیچشی قرار می‌گیرند.‏شکل 1-5 قسمت‌های مختلف یک دستگاه اکسترودر مواد پلیمری را نشان می‌دهد.
شکل 1-5 قسمت‌های مختلف یک دستگاه اکسترودر [17]
1-6-2-1- اکسترودر تک‌ماردونه
در اکسترودرهای تک‌ماردونه ‏شکل 1-6 اختلاف اصطکاک بین مواد و ماردون، مواد و سیلندر از عوامل مهم هدایت مواد به سمت جلو می‌باشد. چرخش ماردون داخل سیلندر به تنهایی نمی‌تواند مواد را به جلو هدایت کند. در حقیقت اگر بنا به دلایلی کانال ماردون با ماده پر شود ماردون می‌چرخد بدون اینکه ماده را به جلو هدایت کند. برای به حرکت درآوردن ماده به سمت جلو، ماده نباید همراه ماردون بچرخد، بلکه باید با نرخی کمتر از سرعت ماردون بچرخد.
شکل 1-6 اکسترودر تک‌ماردونه به همراه قسمت‌های مختلف آن [18]
1-6-2-2- اکسترودر دو‌ماردونه
نوع دیگر از اکسترودرها از دو ماردون کنار هم ساخته شده‌اند (‏شکل 1-7) که این دو ماردون بسته به نوع اکسترودر می‌توانند موافق هم یا به صورت مخالف بچرخند.
شکل 1-7 اکسترودر دو‌ماردونه به همراه قسمت‌های مختلف آن [18]
این دستگاه مزایای زیادی نسبت به اکسترودر تک‌ماردون دارد. تغذیه بهتر و شرایط جابجایی مثبت به دستگاه اجازه عملکرد با انواع مواد (پودر، مواد لغزنده و…) را می‌دهد. این دستگاه‌ها همچنین دارای زمان اقامت کوتاه و توزیع زمان اقامت مناسب می‌باشند. اختلاط خوب و انتقال حرارت سطحی، کنترل خوب درجه حرارت ماده را امکان‌پذیر می‌کند.
1-6-3- فرآیند قالبگیری تزریق
1–6–3-1- مقدمه
قالبگيري تزريقي روش ايدهآلي براي ساخت محصولات پلاستيكي درحجم توليدانبوه ميباشد[3]. جدول1-4 روند تحول صنعت قالبگيري تزريقي را نشان ميدهد.

جدول 1-4 تحول صنعت قالبگيري تزريقي [3] 1868 توليدتوپهاي بيلياردوسلولوئيدي توسط جان وسلي يات. 1882 يات و برادرش اولين ماشين قالبگيري تزريقي را اختراع وثبت كردند. 1937 انجمن صنعت پلاستيك شكل گرفت. 1938 شركت داو آمريكا پلياستايرن را اختراع كرد. 1940 جنگ جهاني دوم،نياز شديدي را به محصولات پلاستيكي به وجود آورد. 1941 انجمن مهندسان پلاستيك شكل گرفت. 1942 شرکت DME مجموعهاي از قالبهاي پيش ساخته قطعات استاندارد را ايجادكرد. 1946 جيمزهنري اولين ماشين قالبگيري تزريق ماردوني را ساخت. 1955 شركت جنرال الكتريك شروع به بازاريابي پليكربنات توليدي خودكرد. 1959 شركت دوپونت،هوموپليمراستال را به بازار معرفي كرد. 1969 پلاستيكها به ماه رسيدند. 1972 اولين ربات قطعهگير روي ماشين قالبگيري نصب شد. 1979 توليدپلاستيك از توليد فولاد پيشي گرفت. 1980 شرکت Apple از ABS درتوليدكامپيوترهايش استفاده كرد. 1982 پلاستيكها در ساخت قلب مصنوعي به كار گرفته شدند. 1985 يك كارخانه ژاپني ماشين تمام الكتريكي قالبگيري خود را معرفي كرد. 1988 بازيافت پلاستيكها مورد توجه قرارگرفت. 1990 قالب آلومينيومي براي توليدانبوه در ماشين قالبگيري معرفي شد. 1994شركت سينسيناتي- ميلاكرون٢ اولين ماشين قالبگيري تمام الكتريكي را در آمريكا ارائه كرد. اصولاً قالبگيري تزريقي فرآيندي است كه طي آن، مادهي گرمانرمي به شكل خاكه يا دانهگونه از طريق قيف تغذيه به محفظهي اكسترودر هدايت و در آنجا حرارت ديده، نرم و ذوب ميشود و سپس با عبور از افشانك با فشار به داخل قالب نسبتاً سردي رانده شده كه هر دو نيمهاش كاملاً به يكديگر جفت شدهاند. پس از گذشت زمان لازم براي سرد و جامد شدن پلاستيك، قالب باز شده و قطعه از آن خارج ميشود.
این فرآیند به کمک دستگاه تزریق انجام می‌گیرد که شماتیکی از این دستگاه در ‏شکل 1-8 نشان داده شده است.
شکل 1-8 شماتیکی از یک دستگاه تزریق [17]
1–6–3-2- جزئيات فرآيند قالبگيري تزريقي
مراحلي كه حين قالبگيري تزريقي يك قطعه پلاستيكي انجام ميگيرد به شرح زير است:
• پس از بسته شدن قالب، ماردون بدون حركت چرخشي جلو آمده مذاب را به داخل قالب سرد تزريق ميكند. هواي داخل قالب از منافذ كوچكي كه در زير جريان مذاب تعبيه شده، به خارج رانده ميشود.
• هنگامي كه حفرهي قالب پر شد، ماردون همچنان به جلو رانده ميشود تا فشار نگهدارندهاي را اعمال كرده باشد. اين عمل موجب فشردگي هرچه بيشتر مذاب به داخل حفرهي قالب براي جبران آبرفتگي پلاستيك در حين سرد شدن ميشود.
• به محض منجمد شدن دريچه ديگر هيچ مذابي امكان ورود به قالب را ندارد و بازگشت به عقب ماردون شروع ميشود. ماردون شروع به چرخش كرده مواد پلاستيكي جديد از قيف ميگيرد. اين مواد به جلوي ماردون هدايت ميشود، ولي چون حفرهي قالب از مواد پلاستيك پر است، موجب بازگشت ماردون به عقب ميشود. به اين ترتيب با تجمع مقدار مورد نياز پلاستيك در جلوي ماردون، امكان تزريق بعدي فراهم ميشود. براي مدت از پيش تعيين شدهاي ماردون از چرخش باز ميايستد و دستگاه به انتظار انجماد كامل قطعه و راهگاه ها باقي ميماند.
• هنگامي كه قطعه به طور كامل سرد و منجمد شد، قالب باز شده و قطعه به خارج پرانده ميشود. پس از آن قالب دوباره بسته شده و سيكل كاري تكرار ميشود.
بخش بزرگي ازسيكلكاري را از لحاظ زماني، عمل سردشدن قطعه داخل حفره ميگيرد. زمان كلي يك سيكل كاري به اين صورت محاسبه ميشود:

(1-1) در اين رابطه زمان بسته شدن، و زمان خروج ميباشد.
کامپوزیت چوب پلاستیک عموما با روش اکستروژن تولید و شکل‌دهی می‌شود در حالی که شکل‌دهی این کامپوزیت به روش قالب‌گیری تزریقی به نسبت جدیدتر و خیلی کمتر است[19].
از جمله دیگر مسائلي كه در تكنولوژي توليد كامپوزيت چوب پلاستيك جاي كار دارند، مي توان به مواردي از قبيل: قالبگيري چرخشي18، قالبگيري بادي19، كشش راني20، قالبگيري فشاري21 و شكل دهي حرارتي ورقها22اشاره نمود.
یکی از دلایل استفاده از روش قالبگیری تزریقی، توسعه بازار و توسعه تنوع محصولات چوب- پلاستیکی به صورت همزمان است.
در بعضی مواقع، چگونگی فرمولاسیون چوب پلاستیک برای پر کردن کامل حفره قالب، مشکل اساسی تولید کننده می‌باشد. برای حل این معضل با کم کردن پرکننده چوب، غلظت مذاب را افزایش می‌دهند. با توجه به اینکه دمای 200 درجه سانتیگراد، بالاترین دمای محدوده عملی فراوری کامپوزیت‌های چوب پلاستیک است، امکان استفاده از رزین‌هایی که درجه حرارت مذاب‌شان بالاتر از این حد قرار دارد میسر نیست. به عنوان مثال استفاده از23 PET در کامپوزیت‌های چوب پلاستیک مقدور نمی‌باشد.
پیش از استفاده از چوب باید رطوبت آن گرفته شود. طرز عمل خشک کن‌ها به گونه‌ای است که کمتر از 1% تا 2% رطوبت را نگه می‌دارند.

1-7-روشهاي توليد
در تولید محصولات کامپوزیت چوب پلاستیک، دو روش کلی وجود دارد:
1- استفاده از اکستروژن مستقیم[15]24:در این روش تركيب موردنظر از مواد اوليه، در داخل يك اکسترودر دو ماردونه با هم ترکیب شده و به سمت قالب خروجی رانده مي شوند. در این روش نیازی به خنک کاری و ذوب مجدد گرانول نخواهد داشت. شماي كلي از اين روش در شکل 1-9 نشان داده شده است.

شکل 1-9 روش استفاده از اکستروژن مستقیم در تولید کامپوزیتهای چوب-پلاستیک
2- استفاده از مواد به صورت گرانول [15]25: در اين روش كامپوزيت چوب -پلاستيك با تركيب مواد موردنظر، از بازار تهيه شده و يا با توجه به تركيب خاص موردنظر، سفارش مربوطه در كارخانه  توليد گرانول، توليد شده و در اختيار قرار خواهند گرفت. سپس گرانول تهيه شده در فرآيند توليدي مربوطه مورد استفاده قرار مي گيرد. در صورت لزوم مي توان با استفاده از يك خط كمكي، گرانول مورد نظر با تركيب خاص را توليد نيز نمود. در شکل 1-10 شماي كلي از يك خط توليد با استفاده از اين روش براي توليد قطعات اكسترود شده از اين كامپوزيت نشان داده شده است.

شکل 1-10 روش استفاده از مواد به صورت گرانول در تولید کامپوزیتهای چوب-پلاستیک
با توجه به مطالب بيان شده در فوق، براي توليد محصولات كامپوزيت چوب پلاستيك می توان از روشهای مختلفي استفاده نمود. به طور مثال مي توان از گرانولهاي توليد شده در بازار و يك اكسترودر تك ماردونه استفاده كرده (که همان روش دوم است) و يا اينكه براي بدست آوردن تركيب مورد نظر از اين كامپوزيت از يك اكسترودر دو ماردونه استفاده نمود. البته براي بهینه سازی توليد بهتر است از دو اكسترودر به طور همزمان استفاده كرد. در اين حالت اكسترودر اول به منظور تركيب مواد و اكسترودر دوم به منظور توليد كامپوزيت به فرم موردنظر، مورد استفاده قرار خواهند گرفت که این موارد نیز حالتهای مختلف روش اول می باشند.

1-8-مفهوم رئولوژي و رئومتري
رئولوژي به معناي مطالعه تغيير شكل و جريان پذيري مواد مي باشد. اين مفهوم، با تاسيس انجمن رئولوژي آمريكا26 در سال 1929 به صورت جهاني مورد پذيرش واقع شد. رئولوژي، بيانگر ارتباط داخلي بين نيروها، تغيير شكل و زمان مي باشد. اين واژه از ريشه rheos در زبان يوناني به مفهوم “جريان” گرفته شده است[20].
مفهوم ويسكوزيته و الاستيسيته در مواد، مباني رئولوژي به حساب مي آيند. با توجه به ارتباط بين تغيير شكل، تنش و زمان، تمام مواد، از جامد تا گازي شكل، از لحاظ رفتار رئولوژيكي به 3 دسته قابل تقسيم مي باشند[20]:
مواد ويسكوز: در يك ماده 100% ويسكوز، تمام انرژي اضافه شده به ماده، به انرژي حرارتي تبديل خواهد شد (مانند آب).
مواد الاستيك: در يك ماده 100% الاستيك، تمام انرژي داده شده به ماده در آن ذخيره مي گردد (مانند يك فنر فولادي).
مواد ويسكوالاستيك: چنين ماده اي همانطور كه خواص ويسكوز از خود نشان مي دهد، داراي خواص الاستيك نيز مي باشد. به عنوان مثال مي توان به موادي از قبيل مذاب پليمرها و ژلهاي طبيعي يا مصنوعي اشاره نمود.

1-9-تاگوچی
1-9-1- مقدمه
تاگوچی یک مهندس ژاپنی است که اهداف و اقدامات انقلابی را به حوزه کیفیت جامع وارد کرده است. او طراحی تجربی1 (آزمایش) محصولات و فرایندهای جدید ارائه کرده است. در این روشها، آزمایشهایی انجام میشود، برای تشخیص پارامترهای طراحی کـه اثر ” اغتشاش2 ” (عواملی چون دما، فشار یـا خطای انسانی را که بر عملکرد مؤثرند) بـه حداقل میرسانند.
روش تاگوچی امکان آن را ایجاد کرده است که این اطلاعات حیاتی با تعداد آزمایشها و تجربه بسیار کمتری فراهم شود. نتیجه آن است که محصولات و فرایندها به منظور مقاومت در برابر ” اغتشاش ” ایجاد میشوند.
به نظر تاگوچی طراحی جزء اصلی هزینه محصول نهایی است. توسعه محصول به نظر تاگوچی سه مرحله دارد :
1 – طراحی سیستم : طراحی سیستم توأم با نوآوری است و نیاز به دانش مهندسی دارد.
2 – طراحی پارامتر : مرحله کلیدی است که در آن مقادیر پارامتری محصول و سطوح عمل عوامل فرایند، بطوریکه حداقل حساسیت را به عوامل اغتشاش داشته باشند، تعیین میشود.
3 – طراحی تلورانس : به معنی صرف پول برای مواد، اجزا یا ماشینآلات مرغوبتر است.
1-9-2- تابع زیان تاگوچی
تابع زیان ایده مهم دیگری است که تاگوچی بیان کرده است. تاگوچی بر این باور است که زیان متناسب با مرجع انحراف از ارزش مورد نظر است. محصولی که در اختیار مشتری قرار میگیرد، اگر نتواند کارکرد خود را داشته باشد (یعنی انتظارات مشتری را برآورده نکند)، زیانی وارد میکند. این زیان از طرف مشتری در هزینههای خدمات بعد از فروش (تعمیر و جایگزینی) و از طرف تولید کننده در هزینههای تضمین، کاهش اعتبار شرکت و از دست رفتن اشتغال و بازار بروز میکند. برای حداقل رساندن این زیان باید، بهبود کیفیت را تا دستیابی به کمال هدف ادامه داد. او هزینه ناشی از کیفیت پایین محصول را براساس میزان و اندازهگیری انحراف از هدف محاسبه کرد.
L (Y)
زیانتابع درجه دوم زیان تاگوچیزیان در این محدوده دیده نمیشود Y حد بالا هدف حد پایین

شکل 1-11 تابع زیان کیفیت تاگوچی
روش تاگوچی سیستمی اصلاح شده برای شناسایی و کاهش هزینههای تولید در مرحله طراحی به منظور بهبود کیفیت محصول و کاهش هزینههای تولید و ارائه خدمات است.
تاگوچی از ایده ” طرح تقویت ” در فرایند تولید به منظور عملکرد آنها در شرایط سخت ثابت میشود استفاده میکند، این ایده میگوید که از نظر یک مشتری کیفیت یک محصول با عملکرد آن در شرایط دشوار و سخت ثابت میشود. برای مثال یک تلفن را طوری طراحی میکنند که بسیار پر دوامتر از حد لازم باشد تا اگر زمانی از روی میز کشیده شد و روی زمین افتاد آسیب نبیند.
مفهوم کیفیت را میتوان به درجهای از مشخصات ذاتی محصول یا خدمت که انتظارات مشتری را تأمین میکند، تعریف نمود. انتظارات براساس کاربرد برای مشتری و قیمت فروش آن در نظر گرفته شده است. کیفیت را میتوان با صفاتی عالی، خوب، متوسط، ضعیف درجهبندی کرد، هنگامی که محصول انتظار مشتری را تأمین میکند، به کیفیت آن توجه شده است، این موضوع تا حدی بطور نامحسوس براساس درک مشتری است، کیفیت را میتوان براساس رابطه زیر محاسبه کرد :
(1-2) Q = P/E
Q – کیفیت (Quality)
P – عملکرد (Performance)
E – انتظارات (Expectance)
سطح انتظار مشتری و شاخص عملکرد مقایسه میشود. اگر Q از یک بزرگتر باشد یعنی شاخص عملکرد بالاتر از سطح انتظار مشتری باشد، مشتری احساس رضایت خوبی نسبت به محصول یا خدمت (فراتر از انتظار) دارد. اگر Q کوچکتر از یک باشد، عدم رضایت مشتری را بیان میکند و چنانچه Q مساوی یک باشدّ، سطح انتظار مشتری توسط شاخص عملکرد تأمین شده، بنابراین مشتری احساس رضایت میکند.
در ایزو 9000 – 2000 کیفیت به عنوان درجهای از مشخصات ذاتی که تقاضای مشتری را برآورده میکند، تعریف میشود. درجه به معنای صفاتی نظیر عالی، خوب، متوسط و ضعیف مترادف است، ذاتی به عنوان موجود بودن در چیزی به ویژه به عنوان مشخصه (کمی یا کیفی) ثابت تعریف میشود. تقاضا یک نیاز براساس انتظار بیان شده است که عموماً توسط سازمان، مشتریان و سایر بخشهای ذینفع مطرح میگردد. بنابه نظر ” جوران ” کیفیت یک محصول باتوجه به عامل ” متناسب بودن برای هدف ” دو مسئله در کیفیت نهایی آن دخالت دارد، اول کیفیتی که هنگام طرح محصول مورد نظر بوده و دوم درجه کیفیت محصول تولید شده نسبت به کیفیت مورد نظر که اولی را ” کیفیت طراحی ” و دومی را ” کیفیت انطباق ” مینامند.
1 – کیفیت طراحی
به چگونگی توجه طراح به جنبههای مشخص کالا یا خدمات اشاره میکند، به بیان دیگر عوامل زیادی در کیفیت طراحي محصول دخالت دارد، مرحله طراحی نقطه آغاز برای سطح کیفی است که حاصل میشود، طراحی شامل تصمیمگیری در مورد مشخصات ویژه محصول (نظیر اندازه، عمر مفید محصول، شکل ظاهری محصول، ایمنی آن و …) روشها، فرایندها و ابزار مورد استفاده است. تصمیمات گرفته شده در طراحی بایستی با خواستهها و نیازهای مشتری منطبق باشد.
اگر طراح، عواملی نظیر آنچه که ذکر شد را از ابتدای طرح محصول در نظر بگیرد، مشخصات مورد نظرش پس از تولید در محصول نهایی جلوهگر خواهد شد. اگر آنچه را که در طراحی پیشبینی شده، مطابق با خواسته و نیاز مشتری نباشد و عواملی که در ساخت محصول بکار میرود نامناسب باشد در نتیجه تولید محصول نهایی از درجه اطمینان پایینتری برخوردار میگردد و بازار خود را از دست خواهد داد.
2 – کیفیت انطباق
هر طرحی که برای محصول مطابق با نیاز و خواسته مشتریان ترسیم گردید، بخش تولید موظف است آنرا مطابق مشخصات طراحی شده تولید کند، میزان درجه همسویی انطباق کیفیت تولید محصول، با مشخصات، استانداردها و معیارهای تعیین شده با طراحی را کیفیت انطباق (تطابق) گویند.
کیفیت محصول همواره تحت تأثیر دو عامل توانایی بالقوه بخش تولید و تسهیلات مورد نیاز جهت تولید محصول مطابق با طراح ارائه شده قرار دارد.
چنانچه مشخصات و ویژگی محصول،نیازها و توقعات مصرف کننده را تأمین نماید از کیفیت خوبی برخوردار بوده و رضایت مشتری را جلب کرده است. علت عدم تطابق تولید محصول با طراحی اصلی محصول، میتواند به علت عیب در مونتاژ فرعی اجزای تهیه شده، مونتاژ اصلی، بیدقتی تولید کنندگان و عدم مهارت نیروی انسانی، نقص در طراحی، نقص در برنامهریزی و کنترل فرایند تولید باشد. معیارهای تطابق خصوصیات کیفیت باتوجه به عامل : متناسب بودن برای هدف : در بین افراد و واحدهای تجاری متفاوت خواهد بود، معیار کیفیت انطباق باتوجه به متناسب بودن هدف شامل دو نوع بشرح زیر است :
1- تطابق در یک محدوده 2 – تطابق مطلق
1-9-3- معیار تطابق در یک محدوده
تطبیق خصوصیات کیفی محصول در یک دامنه مشخص به عنوان هدف کیفیت است، هدف تطابق در یک محدوده مستلزم این است که تولید کننده انتظار دارد که محصولاتی که تولید میکند، در این دامنه از انحراف قرار گرفته و از ضایعات کیفیت صفر برخوردار میباشد. تطابق در یک محدوده، شرکت هیچگونه زیان ضایعات برای محصولاتی که در این دامنه قرار دارد متحمل نمیشود، تنها زمانی هزینه کیفیت و زیان شناسایی میشود که محصول خارج از محدوده تعیین قرار گیرد :
Loss
زیانNOLOSS
ضایعات صفر Loss
زیان U مقدار هدف L Tolerances 520/0
حد بالا50/0
480/0
حد پایین شکل 1-12 تطابق در یک محدوده
تطابق مطلق مستلزم این است که تمامی محصولات و خدمات شرکت بدون بروز هرگونه انحراف دقیقاً مطابق با مقدار کیفیت هدف میباشد. در این رویکرد چنانچه محصول یا خدمت دقیقاً مطابق با هدف (استاندارد کیفیت) نباشد زیان و هزینههای کیفیت شناسایی میشود (انحراف از ارزش هدف).
زیان زیان مقدار هدف Tolerances 520/0 50/0 480/0 شکل 1-13 تطابق مطلق
1-9-4- تابع زیان کیفیت تاگوچی و هزینههای پنهان کیفیت
هزینههای کیفیت، هزینههایی هستندکه برای اطمینان پیدا کردن از انطباق با استانداردهای کیفی یا جبران عدم انطباق با استانداردهای کیفـی تحمیل میشوند، سیستمهای حسابداری متداول نمیتواند هزینههای کیفی نـامشهود (پنهان) را اندازهگیری کنند، از نمونههای بارز هزینههای پنهان عبارتند از نارضایتی مشتری از یک محصول، نقص در یک محصول که سبب زیان در فروش میشود، این هزینههای پنهان کیفیت میتواند عامل مؤثری در افزایش کل هزینههای کیفیت برای یک محصول شود. به منظور تخمین این هزینههای پنهان کیفیت، تابع زیان تاگوچی مطرح شده است.
روشهای تاگوچی با بهینهسازی طراحی محصول و فرایندهای ساخت، موجب ایجاد بهبودهای سریع در هزینهها و کیفیت محصول میشوند، روشهای تاگوچی هم یک فلسفه است و هم یک مجموعهای از ابزارها که برای اجرای آن فلسفه استفاده میشود. فلسفه تاگوچی به اختصار به شرح زیر است :
1- بدون تأثیر بر کیفیت نمیتوان هزینهها را کاهش داد،
2- بدون افزایش در هزینهها میتوان کیفیت را بهبود بخشید،
3- با بهبود کیفیت میتوان هزینهها را کاهش داد، و
4- با کاهش انحرافات (نوسانات) میتوان هزینهها را کاهش داد. درنتیجه با رعایت گزینههای ذکر شده عملکرد و کیفیت به صورت خودکار بهبود مییابد. بدین معنی اگر سطح عملکرد بر محصول به منظور تأمین نیازها و انتظارات مشتری هدفگذاری نشود، آن محصول در سطح جامعه زیان وارد میکند.
رویکرد تاگوچی متفاوت از رویکرد سنتی هزینههای کیفیت (انطباق با حدود مشخصات) است : در روش سنتی (معیار کیفیت در یک دامنه مشخص) اگر شما دو محصول در اختیار داشته باشید، یکی از آن در یک دامنه از قبل تعیین شده به عنوان معیار کیفیت و دیگری خارج از محدوده (دامنه) مشخصات قرار گرفته باشد، تفاوت بسیار اندک است. محصولی که در یک دامنه معیار کیفیت قرار گرفته، به عنوان یک محصول خوب در نظر گرفته شده و هنگامی که محصول خارج از معیار کیفیت در محدوده (دامنه) تعیین شده باشد، محصول نامطلوب شناخته میشود.
اما تاگوچی با روش معیار کیفیت در یک دامنه مشخص (درون محدوده خاص) مخالف است، زیرا تاگوچی استدلال میکند که ” انحراف در محصول ” حتی در حیطههای دامنه (حد) های مشخص شده، زیان برای اجتماع در دوره عمر محصول ایجاد میکند و هرچه محصول از ارزش (هدف) مورد نظر خود دورتر میشود، انحراف دوره عملکرد آن بیشتر خواهد شد.
تاگوچی تابع زیان کیفیت (QLF) را بدلیل اندازهگیری زیان مرتبط و هزینههای مرتبط با هزینههای پنهان کیفیت را تعیین میکند، این زیان زمانی رخ میدهد که نوسان (انحراف) تغییر باعث دور شدن محصول از مقدار هدف میشود. بطور کلی هر قدر انحراف از مقدار هدف تعیین شده بیشتر باشد، زیان ناشی از عدم رعایت کیفیت نیز بیشتر میشود.
تاگوچی بـر این باور است که زیان متناسب بـا مرجع انحراف از ارزش مورد نظر وارد میشود، محصولی که بـه مشتری میرسد، اگر نتواند کارکرد خود را داشته باشد، زیانی وارد میکند. این زیان از طرف مشتری در هزینههای تعمیر و جایگزینی و از طرف تولید کننده در هزینههای تضمین، کاهش اعتبار شرکت و از دست رفتن شغل و بازار جلوه میکند، برای به حداقل رساندن این زیان، بهبود کیفیت باید تا رسیدن به استاندارد ادامه یابد.
تابع زیان کیفیت (QLF) تاگوچی یک سهمی U شکل است، محور افقی آن در نقطه مقدار هدف مماس این سهمی است، این تابع زیان غیرخطی (درجه 2) است، زیرا فرض بر این است که وقتی محصول به مقدار استاندارد کیفیت نزدیک میشود، زیان به سمت صفر میل میکند :
تابع زیان کیفیت تاگوچی
تابع زیان درجه دومناحیه ضایعاتناحیه ضایعات حد بالاتر (U) T حد پایین تر (L)

شکل 1-14 تابع زیان
مقدار هدف خصوصیات کیفی (استاندارد کیفیت)T =حد پایین خصوصیات ویژگی کیفیL =حد بالای خصوصیات ویژگی کیفیU =زیان مرتبط با یک واحد محصول در دامنه خاص، با فرض اینکه در نقطه مقدار هدف صفر است.C =از آنجا که نمودار تابع زیان کیفیت بطور طبیعی غیرخطی است، مقدار زیان با مجذور فاصله از مقدار هدف، (استاندارد کیفیت) افزایش مییابد، یعنی هنگامی کـه انحراف یک متغیر از مقدار هدف دو برابر میشود، زیـان شرکت چهـار برابر میشود. بنابراین انحراف از مقدار هدف (استاندارد کیفیت) باعث افزایش هزینه نهایی شرکت میشود. برای مشخصات کیفی ” هرچه کمتر – بهتر ” (دستیابی به مقادیر هدف مورد نظر با حداقل تغییرات) مانند انقباض قطعات یا برای مشخصات کیفی ” هرچه کمتر – بهتر ” (حداکثر کردن خروجی) مانند نیرو وارد کردن و نیروی کششی. تابع زیان کیفیت (QLF) ممکن است به صورت یک سهمی نصفه باشد، اعتقاد به QLF موجب میشود تا در هر پدیده و رخدادی برای کاهش مستمر میزان انحراف مشخصات کیفی مد نظر باشد، متولوژی مهندسی کیفیت تاگوچی ابزاری برای بدست آوردن چنین بهبودهایی است.
تابع زیان کیفیت تاگوچی ارتباط بین زیان کل در اثر ضایعات کیفیت در یک واحد تجاری و دامنه ضایعات کیفیت را به تصویر میکشد، در این تابع هر اندازه مقدار انحراف از مقدار هدف بیشتر باشد، افزایش بیشتر زیان کیفیت را باعث میشود. اگر سطح عملکرد هر محصول یا خدمتی به منظور تأمین نیازها و انتظارات مشتری هدفگذاری نشده باشد، آن محصول یا خدمت در سطح جامعه زیانی وارد میکند که براساس نظر تاگوچی تابع زیان واحد با استفاده از تابع زیر قابل محاسبه خواهد بود :
(1-3) L (Y) = K (Y – T)*2
در این تابع :
= L حد پایین خصوصیات ویژگی کیفیت
= Y مقدار واقعی مورد مشاهده خصوصیات کیفیت یک محصول یا یک خدمت
= K ضریب ثابت وابسته به ساختار هزینه نارسایی (شکست) سازمان
= T مقدار هدف خصوصیت کیفیت (استاندارد کیفیت)
در این معادله مقدار K به عنوان یک ضریب ابتدا باید قبل از برآورد تابع زیان کیفیت از طریق معادله زیر محاسبه شود :
(1-4)کل هزینههای کیفیتK = C/(D*2) =2 *(دامنه انحراف خصوصیت مقدار هدف)در این معادله :
= C زیان مرتبط با دامنه خصوصیت (کل هزینههای کیفیت)
= D دامنه انحراف خصوصیت مقدار هدف
مقدار K شیب (ضریب زاویه) QLF را تعیین میکند، هرچه مقدار ضریب K بیشتر باشد شیب سهمی تندتر میشود. این یک تابع زیان کیفیت (QLF) متقارن است، زیرا فرض بر این است که در کل تابع زیان مقدار K ثابت است. مقدار C (زیان مرتبط با دامنه خصوصیت) مولفه اصلی در تابع زیان است، این مقدار هزینههای کیفیت نامشهود (پنهان) را برای یک محصول نشان میدهد.
1-9-5- تابع زیان کیفیت نامتقارن
اصطلاح نامتقارن اشاره میکند که انحرافات (تغییرات) می تواند حساسیتهای متفاوتی در مقابل زیان داشته باشد، اگر انحراف (تغییر) بر یک طرف تابع زیان واقع شود، زیان ممکن است، حساسیت بیشتر یا کمتری نسبت به مقدار مشابه انحرافی (تغییری) که سمت دیگر مقدار هدف واقع میشود، داشته باشد. این امر مستلزم ضریبی به فرمول قبلی اضافه شود، اکنون K2 در فرمول خواهیم داشت. مقدار ضریب K نشان دهنده حساسیتهای متفاوتی است. هنگامی که انحراف متوجه سمت دیگر مقدار هدف باشد، این تابع زیان یک تابع زیان کیفیت نامتقارن نامیده میشود، زیرا مقادیر متفاوت ضریب K میتواند وجود داشته باشد. روش محاسبه تابع زیان کیفیت نامتقارن از طریق تابع زیر قابل محاسبه است :
(1-5) L (Y) = K1 [(Y – T)+]2 + K2 (T – Y)+]2
در این تابع :
X+ = Max (X , O) K1> or <k2
دوباره ضریب K باید قبل از تخمین زیان تعیین شود.
K1= C1 / (U – T)2 K2 = C2 / (U – T)2

در این تابع :
U = حد بالای خصوصیت ویژگی
L = حد پایین خصوصیت ویژگی
C1 = زیان مرتبط با سهمی U
C2 = زیان مرتبط با حد پایین خصوصیت ویژگی
1-9-6- ناحیه عدم حساسیت تابع زیان کیفیت
برای بحث حساسیت زیان در هر طرف مقدار هدف، عدم حساسیت یعنی بخشهای متفاوتی میتواند وجود داشته باشد که تابع زیان حساسیت کمتر یا بیشتری نسبت به سایر بخشها دارد، این تفاوت در حساسیتها منجر به زیانهای بیشتری در برخی بخشها نسبت به بخشهای تابع زیان میشود. در این شرایط، یک فرمول حد پایین مقدار مشاهده شده از خصوصیات کیفی L (Y) جداگانه برای هر بخش متفاوت در تابع زیان مورد نیاز است.
از آنجا که عوامل متعددي در فرايند قالبگیری تزریقی تاثيرگذار هستند و مطالعه اثر تک تک اين عوامل مستلزم انجام آزمايشهای بسيار زياد و صرف هزينه و وقت زيادی است، لذا انتخاب يک روش طراحی آزمايشی مناسب و بهينه سازی تابع هدف مورد نظر میتواند در حصول به اين نتيجه بسيار موثر باشد. همان طور که قبلا اشاره گردید يکی از روشهای طراحی آزمايشی، روش تاگوچی است. طرح های تاگوچی (Taguchi) برای اولین بار توسط آقای جنیچی تاگوچی که دارای مدرک دکتری مکانیک می باشد در سال ۱۹۸۷ در شرکت تویوتا ابداع گردید. مهندس تاگوچی طرح های خود را بر پایه تجربیات خود در شرکت تویوتا و نیز بر پایه طرح های عاملی بنا نهاد. به طور خلاصه میتوان گفت آقای تاگوچی طرح های عاملی و عاملی کسری را در راستای تجربیات خود تعمیم داد. روش هایش در زمینه طرح های عاملی کسری او را مشهور کرد. هدف طرح تاگوچی ساختن یک محصول یا فرآیند پایدارتر در مواجه با پراکندگیها (بی نظمیها) می باشد که ما کنترل بسیار کم  و یا هیچ کنترلی بر روی آنها نداریم. برای مثال برای اطمینان حاصل کردن از اینکه موتور یک اتومبیل می تواند در دماهای محیطی مختلف نیز به خوبی کار کند، تاگوچی متغیرها را در دو مرحله مورد بررسی قرار می دهد. عوامل قابل کنترل که آن دسته از متغییرهایی هستند که می توانند به طور عملی کنترل شوند از قبیل ابعاد، پارامتر های مواد و … . عوامل غیر قابل کنترل که آن دسته از متغییرهایی هستند که کنترل آنها مشکل و یا هزینه بر می باشد، اگرچه می توانند در یک آزمایش کنترل شوند مثل دمای محیط. هدف تعیین ترکیب تنظیمات عامل قابل کنترل است که باعث ایجاد ماکسیمم نیرومندی یک محصول نسبت به پراکندگی های پیش بینی شده در عوامل بی نظمی می شود. طراحی آزمایشات پیشنهاد شده توسط تاگوچی شامل استفاده از آرایه های متعامد در سازماندهی تاثیر پارامترهای فرآیند و سطوحی که باید تغییر کند میباشد. این روش اجازه می دهد بررسی فاکتورهایی که بیشترین تاثیر را بر روی کیفیت محصول دارند، با کمترین تعداد آزمایشات انجام گیرد؛ تا بدین گونه در زمان و منابع صرفه جویی شود.
آرایه ها در طرحهای تاگوچی به وسیله شماری از پارامترها و سطوح مختلف انتخاب می شوند. آنالیز واریانس بر روی داده های جمع آوری شده از طراحی آزمایشات به روش تاگوچی میتواند در انتخاب پارامترهای جدید برای بهینه سازی عملکرد مورد استفاده قرار گیرد. اطلاعات بدست آمده از آرایه ها می تواند به وسیله ترسیم اطلاعات ویا تحلیل جبری مورد تحلیل قرار گیرد.تاگوچی دو گروه از مسائل را معرفی می کند. مسائل ایستا و مسائل پویا. مسائل پویا یک عامل پیام (برای مثال دور یک موتور) دارند در حالی که طرحهای ایستا هیچگونه عامل پیامی ندارد. در مسائل ایستا بهینه سازی با استفاده از سه نسبت پیام به بی نظمی ایجاد می شود و به صورت کوچکتر بهتر، بزرگتر بهتر و اسمی بهترین می باشد. در مسائل پویا بهینه سازی توسط دو نسبت پیام به بی نظمی ایجاد می شود؛ شیب و خطی بودن.
تاگوچي از طرح عامل هاي جزئي يا آرايه هاي متعامد كه سبب كاهش تعداد آزمايشات مي شوند،استفاده کرد. مهمترين بخش تكنيك تاگوچي طراحي پارامترهاست كه در آن پارامترهاي تاثيرگذار بر يك پديده شناسايي شده و بهينه سازي به كمك تنظيم مقادير آن پارامترها انجام مي شود. اين تكنيك را مي توان به صورت زير خلاصه كرد:
1. ابتدا هدف مشخص مي شود. مثلاً هدف مي تواند كمينه كردن ميزان تابيدگي يك قطعه كامپوزيتي باشد.
2. تعداد پارامترهاي تاثيرگذار بر هدف تعيين شده درقسمت قبل شناسايي مي شوند . براي هر پارامتر سطوح مناسبي تعيين مي شود .
3. در مرحله بعد با توجه به تئوري ها و جداول موجود اين روش، آرايه متعامد مناسب انتخاب مي شود .
4. در آخر براي پردازش نتايج بدست آمده از يكي از فرمول هاي تاگوچي كه متناسب با هدف نهايي ماست، استفاده مي شود .
در اصل مهندس تاگوچی مفهوم تابع زیان را متحول ساخت و زیان  کیفیت را از لحظه ای که کالا به سمت مشتری حمل می شود تا زمانی که از آن استفاده می کند در نظر گرفت. تاگوچی برای استفاده آسانتر اين روش آرايههای متعامد را پيشنهاد نموده است. عامل کلیدی فلسفه تاگوچی “کاهش تغییر پذیری” است. فلسفه تاگوچی در مورد کاهش تغییر پذیری و کاهش هزینه ها با فلسفه بهبود مستمر دمینگ (Deming) و جوران (Juran) مطابقت دارد. (جوران‌ معتقد است‌ که‌ مدیریت‌ مسئول ۸۰ % از مشکلات‌ کیفیت‌ بوده‌ و برای‌ همین‌ نقص‌ صفر را کافی‌ نمی‌داند و می‌ گوید که‌ این‌ نظریه‌ بر اساس‌ این‌ است‌ که‌ مشکلات‌ از بی‌ احتیاطی‌ کارکنان‌ و بی‌ انگیزگی‌ آنها ایجاد می‌ گردد . وی‌ معتقد است‌ که‌ آموزش‌ دراز مدت‌ و مستمر برای‌ ارتقای‌ کیفیت‌ باید از مدیران‌ ارشد سازمان شروع‌ گردد زیرا باور مدیران‌ این‌ است‌ که‌ آنها نیازهای‌ سازمان رامی‌ دانند و آموزش‌ را مختص‌ کارکنان‌ و ناظرین‌ و مهندسین‌ می‌دانند .
همانطور که بیان شد آقای تاگوچی مفهوم تابع زیان کیفیت را تغییر داد و توابع ذیل را برای بررسی بیشتر کیفیت محصولات ارائه داد:
• بزرگتر – بهتر
• کوچکتر – بهتر
• اسمی – بهتر (فقط بر اساس S/N  انحراف معیار)
• اسمی – بهتر (بر اساس S/N میانگین و انحراف معیار)
آرایه های تاگوچی تماماً بر اساس طرح های عاملی کسری شده بنا شده اند منتها با تغییراتی که مهندس تاگوچی بر اساس تجربیات خود در آنها ایجاد نموده است و فرق اساسی این طرح ها با طرح های عاملی کسری، جدا نمودن عوامل قابل کنترل و عوامل بی نظمی می باشد و همین امر تعداد آزمایشات را در طرح های تاگوچی تا حدودی افزایش داده است.البته این آرایه ها، متعامد



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید