品质工学在美国的历史(连载2)

1．2 在贝尔实验室中的划时代事例
1980年的夏天，田口玄一氏访问贝尔电话研究所。由于1955年访问印度统计研究所，1964年在Prinsceton大学及Bell Laboratories度过的一年，再加上作为中部品质管理协会带队团长国外企业访问的经历较多，所以田口氏对海外的企业及研究所抱着浓厚的兴趣，想把自己开发的田口式试验计划法（品质工学）向各地传授。田口利用青山学院大学的教师交换制度，利用长假，去到了贝尔电话研究所。在进行了讲课之后，听到贝尔的技术者也有对此感兴趣的，觉得半信半疑。
“现在，请把这个研究所最难的课题拿出来，请允许我用我的方法来试一下。”田口氏一去就提出了这样的要求。拿出来的是256k半导体的照相排版工程。在大概1.5cm大小的空间中，开出15万个叫做window的小孔。
利用照相光源能量，将表面材料消除，然后再腐蚀液中，将孔的残余部分取走。小孔的大小也就3.00+/-0.25μm,当时贝尔研究所怎么努力都不太成功，收率也只有33%左右。不良的情况多种多样，有的太小，有的太大，有的没有开通，有的形状不良。
贝尔电话研究所相对于一般企业的技术研究所在技术上是大大领先的。在各个领域都活跃着诺贝尔奖级的科学家，技术员。即使在实验计划及统计手法方面，被公认为这个领域最前端的Wisconsin大学的Box教授及Princeton大学的Hunter教授的学生也有多名活跃在这里。他们做的研究是探究不良的原因，构建以孔径为输出的数学模型。而这个数学模型的主要目的就在于怎么样通过下面的公式来精密的表达出孔径y。
‘y=f(X1,X2,L,Xk)
然后，再通过统计假定和信赖界限来评价这个数学模型的精度。由于这些都是被概率论等理论所武装，在贝尔研究室也存在着如果不懂统计学结果就不能理解的氛围。相反，那些不懂统计学的技术员就基本不用这样的统计手法。如果要说一般的企业运用统计手法来提高制造品质，那是基本上没有的。
对于这个技术课题，田口玄一做了下面的事。也就是运用现在家喻户晓的2次设计法进行的稳定性最优化设计。
（1） 计测特性对小孔孔径进行望目特性的测量。
然后运用2次设计。这样是有道理的。为什么这么说？因为如果能量为0的话，孔径也为零，孔径体现了工作的能量。2次优化设计，第一步：工作能量的偏差最小化，第二步：调整工作能量的平均值。一般来讲，第一步教难而第二步比较容易。
（2） 误差因素工作区域的正当中及外围取10个小孔测其直径
工作区域中央部应为受到能量较大，孔径有变大的倾向，而外围又是相反情况。在这个案例中，希望在工作区域内的任意位置都出现同样的孔径。
（3） 控制因素同工程师商量后，设定2水平的因素3个及3水平的因素6个，用L18直交表分配。这些因素有：焦点距离，曝光时间，旋转速度等等。
（4） 实验根据直交表，进行18次实验，测量曝光出来的小孔孔径
（5） 数据分析以小孔孔径偏差最小为条件，进行SN比的最优化
（6） 确认试验分两步使用最优化条件。使用小孔孔径偏差最小的最优化条件，然后调整能量使孔径平均值变为3μm。
通过再确认实验确认到了再现性，结果使33%的收率增加到88%。这样的结果使贝尔研究所的研究者们大吃一惊。他们要求这个结果暂时保密，3年后终于把整个实验都公开在Bell Systems Technical Journal,May 1983。这个事例成为田口法登陆美国的大的转机之一。同时这个事例也促使了统计学者对田口法的大争论。
把田口式实验计划（参数设计，容差设计，损失函数）等田口的考虑方法和手法统称为田口法的是当时施乐公司的后来任马萨诸塞工科大学教授的Don Clausing氏。Clausing氏就是开发了“顽健评价的机能窗法”，并在施乐公司进行实践的人，在1981年田口访问施乐时，连早饭都陪同的同志。
1．3 在福特汽车的品质革命“Quality is Job #1”
为了迎接1981年与戴明博士的接洽，福特汽车的社长彼得森提出了“Quality is Job #1”的口号，并开始了通过品质经营进行企业文化的改革。为了教育供应商创立了Ford Supplier Institute。这个FSI就是后来发展为American Supplier Institute Inc的原型。当初，FSI以戴明的品质经营的想法及以修哈特管理图等工程管理手法为主，展开了对福特和下属供应商的教育。
由于受到了戴明博士“学习日本企业”的推荐，福特公司组织了学习团，对各式各样的日本公司前后进行了14次的访问。1982年，对是当时的日本电装进行了第一次访问时，知道田口式实验计划的结果是电装技术的标准的重要的信息源。就立即与同年10月，邀请田口田口到了密西根，召集了100人进行了6天的学习班。前面也讲到的日语，英语都精通的吴玉印氏，于12月进入FSI，开始着手翻译和开发田口法的学习资料，到了1983年5月，当时还在密西根大学研究生院学习的田口玄一的长子田口伸也进入FSI,正式开始了对福特生产部门及供应商进行田口法的教育。
FSI后来也通过各种机会，将QC7道具，新QC7道具，品质技能展开及方针管理等日本的TQM的各种手法一起导入开始教育训练。
接受教育的供应商中包括United Technology,GE及ITT等大企业。FSI中的教育指导也被认为是田口法在美国能够推广开来的一个很大的原因。1984年春，第一次田口法年会召开，到2006年9月已经到第23回了。
另外，1985年FSI更名为ASI(American Supplier Institute,Inc),从福特公司独立。主要是因为存在如果不提高美国整体企业竞争力就没有意义的危机感。与福特公司竞争的GM与克莱斯勒也迅速的导入了田口法。
80年代到90年代，出现了许多通过各种学会发表的田口法应用论文。通过因特网调查，最少也有几千件。