エンジニアリングシステムでは、その内部で何らかのエネルギー変換が行われているはずです。だから、先に田口玄一博士が「品質を改善したければ、品質を計るな」と主張されているように、システムの「理想機能」に着目して設計パラメータの条件を決めていきます。この部分の議論が不十分だと、実験の再現性が不足するので要注意です。
また、制御因子を選ぶときに、交互作用が少ないレベルで因子の水準を決める必要があります。たとえば、引張強度を測定値にしたとき、本来は「面積」を制御因子にするべきなのに、「幅」と「高さ」を独立した制御因子にしてしまうと、水準の取り方によっては交互作用が出てしまうことがあります。交互作用が出た場合、最適条件の利得が再現しませんから、そこでチェックをかけてください。いずれにしても、できるだけ交互作用の出にくい制御因子を選ぶことが大切です。
パラメータ設計の特徴として、第1段階ではばらつきを抑え込み、第2段階で目標値に合わせ込むことがあります。これは従来の設計と逆のプロセスですね。実は、パラメータ設計ではこのばらつきこそが、システム問題発生の原因だと考えているのです。このばらつきの大きさを表す指標がSN比です。したがってSN比が大きく設計されたエンジニアリングシステムは、外部環境に対してロバストであることになります。逆に言えば、ロバストなシステムを上流で作りこむために、積極的に誤差因子(たとえば市場での使われ方など)を、設計段階で検討し実験に盛り込むことが大切であると言えます。
図4 2段階設計の考え方
ここまで、パラメータ設計の概念について私なりの表現で整理してみました。最後に、ここまで書いてきたことを一枚の絵に表現するとどうなるのか？ それにトライしたのが図5です。この絵で、皆さんにパラメータ設計の全体イメージが伝わるとうれしいのですが。
図5 パラメータ設計のまとめ