Gürbüz tasarım, Japon kalite gurusu olan Dr. Genichi Taguchi‘nin öğretilerinden bir konsepttir. Robust kelimesinin Türkçe karşılığı “gürbüz” olarak geçmektedir. Gürbüzün kelime anlamı da TDK‘da “sağlam, güçlü, iyi gelişmiş” olarak ifade edilmiştir. Kelime anlamından da yola çıkarsak, gürbüz tasarıma sağlam tasarım ifadesi kullansak çok da yanlış olmaz.
Ancak burada belirtilen sağlamlık yapısal anlamda değil, çevresinden etkilenmeyen, değişken durumlar altında aynı performansı gösteren olarak algılanmalıdır. Çünkü gürbüz tasarım, bir ürünün geliştirme, üretim ve kullanım sırasında değişkenliklerden etkilenmeyen ürünler tasarlamayı hedefler. Başka bir deyişle, ürünü veya işlemi varyasyona (sapmalara) duyarsız hale getirme sürecidir.
Gürbüz tasarım, ürünlerin çeşitli çevre koşulları altında işlevlerini yerine getirebilecek şekilde tasarlanmasını amaçlamaktadır. Gürbüz tasarım örnekleri, farklı ortamlara maruz kaldıklarında bozulmayacak şemsiye kumaşı (dış varyasyon), uzun raf ömrüne sahip gıda ürünleri (iç varyasyon) ve uygun şekilde sığacak yedek parçaları (ünite-birim varyasyon) içerir.
Kısacası gürbüz tasarımın amacı, süreçlerde çeşitli “parazitlere/gürültülere/sapmalara” maruz kalan nihai ürünü tutarlı hale getirmenin bir yolunu bulmaktır.
10 metreye kadar su geçirmeyen saat, 50 metreye kadar su geçirmeyen saat; -15 dereceye kadar dayanıklı antifriz, -30 dereceye kadar dayanıklı antifriz gürbüz tasarıma örnek olarak verilebilir.
Bir diğer örnek olarak fırınlama sistemi verilebilir. Isı, fırının her yerinde aynı olmayabilir ama sistem içerisinde üreteceğimiz bisküviler bu farklardan etkilenmemelidir.
Gürbüz Tasarım ve Yaklaşımları
Gürbüz tasarımda (robust design) farklı teknikler kullanılarak ortaya konulan bir ürün/hizmet prensibi yer almaktadır. Bu farklı tekniklerle geliştirilecek veya üretim aşamasına girilecek olan ürün veya hizmet 3 şekilde incelenmektedir. Bunlar:
- Deneme Yanılma Yaklaşımı: Her deneyden sonra ölçüm yapılmasını gerektirir; böylece, gözlemlenen verilerin analizi, daha sonra ne yapılması gerektiğine karar vermeye yardımcı olacaktır. Hangi parametrelerin nasıl ve ne kadar değişmesi gerektiği gibi. Çoğu zaman böyle bir dizi, olumsuz sonuçları engelleyebileceği veya bir sonraki deneyde değiştirilmesi gereken parametrelerin seçimine izin vermeyeceği için ilerleme kaydetmez. Bu nedenle, bu tür deneyler genellikle deney sayısı iki basamaklı bir sayıya ulaşmadan önce sona erer. Veriler önemli sonuçlar çıkarmak için yetersizdir ve asıl sorun (temel sebebi kavrama) hala çözülememiştir.
- Deneylerin Tasarımı: İlgili tüm parametrelerin belirli bir aralıkta değiştiği iyi planlanmış bir deney seti, sistematik veri elde etmek için çok daha iyi bir yaklaşımdır. Matematiksel olarak konuşursak, böylesine eksiksiz bir deneyler dizisi istenen sonuçları vermelidir. Genellikle, gereken deney ve kaynakların sayısı (materyaller ve zaman), engelleyici bir şekilde büyüktür. Genellikle deneyci, zamandan ve paradan tasarruf etmek için tüm deney grubunun bir alt kümesini gerçekleştirmeye karar verir. Birçok durumda, özellikle bazı optimizasyonların gerekli olduğu durumlarda; yöntem, parametrelerin en iyi ayarlarını göstermeyebilir.
- Taguchi Yaklaşımı: Dr. Taguchi, kontrol parametrelerinin “optimum ayarları” ile deneme için çok daha düşük “değişkenler” veren “ortogonal (dikey) diziler” deneylerine dayanan bir yöntem geliştirmiştir. Böylelikle, iyi sonuçlar elde etmek için deneme tasarımlarının kontrol parametreleri optimizasyon ile sağlanır. “Ortogonal Diziler” bir dizi, iyi dengelenmiş (minimum) deney sağlar ve istenen çıktının işlevleri olan sinyal sapma oranları (S/N), optimizasyon için objektif işlevler olarak hizmete girer.
Gürbüz tasarımın pek çok avantajı yansıra bazı dezavantajları da vardır. Bunlardan birkaçını şu şekilde özetleyebiliriz:
Gürbüz Tasarımın Avantajları
- Sağlamlığın, kaliteye etkisi büyüktür. Sağlamlık, kontrol edilemeyen varyasyonun etkilerini azaltarak parçalardaki farklılığı azaltır. Daha tutarlı parçalar daha iyi kaliteye eşittir. Bu yüzden gürbüz tasarım ile kalite arasında önemli bir ilişki vardır.
- Gürbüz tasarım, ürünün müşteriye daha çekici gelmesini sağlar. Müşteriler, bozulmaya karşı savunmasız olmayacak ve çeşitli durumlarda kullanılabilecek sağlam bir ürün talep ederler.
- Gürbüz tasarım, sapma problemini çözmeyi denemek yerine, ürün ve süreç aşamasındaki sağlamlığı tasarlar.
Gürbüz Tasarımın Dezavantajları
- Sağlam tasarımın dezavantajlarından biri, sapmayı etkili bir şekilde ele almak için tasarımcının sapmanın farkında olması gerektiğidir. Ürünü etkileyen bir sapma faktörü varsa ve yapılan denemeler, onu (kasıtlı olarak veya değil) ele almazsa, ürünün bu tepkiye karşı dayanıklı olmasının tek yolu şanstır.
- Diğer bir dezavantajı ise ortogonal diziler kullanarak, denemenin kurulmasında yardımcı olabilecek sapma faktörlerinin bağımsız olduğunu varsaydığı, ancak tam olarak iyi bir varsayım olmadığı kabul edilmesidir.
SONUÇ
Üretimin süreç ve farklılaşması kapsamında kullanılan; fakat hala gerekli altyapı sağlanamadığından mühendislik alanındaki kullanımı çok sık görülemese de gürbüz tasarım (robust design), inovatif fikirlerin kullanılması ve ürün geliştirme aşamalarına olanak sağlayan bir yöntem olarak görülmektedir. Bu yöntemle geliştirilmiş ve kullanıma sunulmuş ürünler, hizmetler veya süreçlerin tamamı esnek, geliştirilebilir ve tüm yeniliklere açık bir faaliyet sürdürebilen, canlı bir sistem olarak ele alınmaktadır.
Günümüzde var olan piyasa talebine karşılık verme düzeyi kaliteyle de farklı bir boyuta taşınmaktadır. Bu kapsamda kaliteli ve üst sınıf bir ürün veya hizmet almak isteyen kullanıcılara daha farklı bir yönle arz edilmesi gerekmektedir.
Üretim aşamasında sağlam, dayanıklı ve kaliteli ürün tanımı şu anki süreçte yenilik yönüyle ortaya konulmaktadır. Bugünün geçmişten farkı ise mucitlerin yerini inovatif fikirlere sahip kişilerin almasıdır. İçinde bulunduğumuz yüz yıl inovatif fikirlerin yüz yılı. Rekabet şartları bunu gerektiriyor. Faaliyet gösterilen üretim ve tasarım yöntemlerinde de bu fikir ve yöntemlerin ön plana çıkarılması gerekmektedir.