六西格玛测量阶段主要工作内容

第三节　质量管理新技术——六西格玛

一、六西格玛的统计学定义

六西格玛是基于正态分布的统计学概念。企业的研究经验表明，测量任一企业过程中特性的过程波动时，其均值总是趋向于随时间漂移，在六西格玛传统中，常提到两个美国人，Bender和Gilson，他们经过30年的研究发现，均值一般随时间漂移达1．5σ（标准差）。这表明，当我们在不同的时间点测量同一特性时，会发现很多过程的短期分布可能允许偏离其本来的集中度1．5σ，这种均值的漂移在进行过程测量、改进和设计时常常被人们所接受。

长期过程性能测量表明长期的波动，由一些短期分布组成，通常以每百万次缺陷数（DPMO）表示。

通常所说的6σ质量水平是指在质量特性值服从正态分布的情况下，均值的分布偏移目标分布1．5σ情况下DPMO为3．4。

事实上，在6σ中，基础是改进的统计学、统计思想和统计工具。

二、六西格玛的管理学定义

1．6σ的早期倡导者Mikel Harry认为，6σ是通过设计和监测日常业务过程，减少浪费和资源损失，提高顾客满意度，显著改进过程绩效的业务流程。

2．Foreest W．Breyfogle等人在《六西格玛管理》一书中将六西格玛定义为组织中智慧与统计工具的有效结合，提高满足需求的有效性和效率，六西格玛不是为了改进而改造，而是为了给顾客创造经济价值。

3．根据日本著名质量管理专家田口玄一提出的质损失函数，质量特性一旦偏离目标值就会对顾客造成损失；质量特性越远离目标值，对顾客造成的损失就越大；顾客的损失与质量特性和目标值之差的平方成正比。由此可以看出，六西格玛管理在减少顾客损失方面相对于三西格玛有了极大的改进。

三、六西格玛的管理特性

六西格玛最基本的管理特性是通过其对过程性能的跟踪和型式化的改进方法，提供了一个实用的减少波动的解决方法，并帮助组织理解和发挥性能和改进波动、周期时间和产出三角关系中的关键领域，其根本目的是达到预见性、减少分散性、改进集中度。具体讲具有以下特性：

1．调以数据为依据。6σ管理理论的本质是利用质量活动的统计规律，对与质量有关的任一过程的波动（位置、形状、分布宽度等）进行量化鉴别、描述分析、改善和控制的质量管理方法。

2．控制变异，改进流程。6σ管理理论显著特点之一是采用统计过程控制，分析过程的变异，提出改进措施，进而优化过程流程，提高过程的设计能力，消除包括从设计、投产、生产到销售过程的波动，从而提高过程输出的整体质量水平。

3．追求持续改进。6σ的突破模式包括定义（D）、测量（M）、分析（A）、改善（I）和控制（C）五个紧密相关的阶段。与戴明提出的PDCA循环一样，6σ管理方法通过不断的D—M—A—I—C，修正和完善过程，实现流程的优化，进而达到改善流程的目的。

4．顾客驱动。6σ的两个基本目标是提升客户满意度/忠诚度和降低成本。提高顾客满意度是6σ管理的核心思想之一，它贯穿于6σ改进过程的始末。就流程而言，6σ强调企业必须深刻理解顾客明确的和隐含的需要，并对顾客需求的变化保持高度的敏感，要善于找出顾客的关键需求，据此进行相关的流程设计与改进，评估流程的有效性。

5．加强沟通与合作。6σ管理一般是采用项目运作的形式，这为企业各部门的及时沟通与合作提供了平台。通过项目运作，组织内部的设计、生产、销售等部门通力合作，信息共享，可以更有效、更迅速地实现流程的改进。

6．系统思考。正如以前所述，6σ是以提升客户满意度/忠诚度和降低成本为两个基本目标，通过对每一过程进行定义（D）、测量（M）、分析（A）、改善（I）和控制（C），系统地、集成地采用质量改进流程，实现无缺陷的过程设计（面向六西格玛的设计，DFSS），从而实现组织既定目标下的流程整体优化与能力提升。

四、六西格玛的框架

六西格玛的综合框架包括高层管理承诺、有关各方参与、培训方案和测量体系四项要素。有关各方包括员工、所有者、供应商和顾客。其框架的核心是一种型式化的改进方法，包括下列五步：确定、测量、分析、改进、控制。

（一）高层管理承诺

在公司采用六西格玛是需要高层管理决定的战略决策。要挖掘六西格玛的潜力，六西格玛必须成为节约成本的增加收入综合战略的核心部分。框架中的所有要素以及型式化的改进方法，都需要高层管理实现承诺。虽然不直接参与日复一日的改进项目，但高层管理者作为所有者、项目主办者和提倡者的作用同样重要。因此在高层管理承诺本身和公司，把此活动在几年中推向公司的每个层面、每一个管理岗位时，需要务实的管理，而不是口头的服务。制定长远的六西格玛目标是高层管理者的主要责任之一。一些公司对所有“对顾客重要的”特性都确立六西格玛的过程性能长远目标，即每百万次3～4个缺陷，并提出了过程性能逐年的改进率。

（二）有关各方参与

有关各方参与意味着，要把六西格玛的改进方法和统计工具灌输到员工和供应商、顾客的思想中和行动中，甚至包括股东和社会。为了满足过程性能设定的目标要求，并完成改进项目，光有高层管理承诺是不够的，公司不需要有关方面的积极支持和参与。

员工是六西格玛活动中最重要的有关群体，他们承担绝大部分的改进项目，因而必须积极参与。六西格玛框架的构建通过各种活动保证这种参与，如富有吸引力的培训课程，型式化的改进方法以及对过程性能和改进率的反馈等。

供应商也需要参与到六西格玛活动中。一般公司都鼓励其主要供应商，通过实施他们自己的六西格玛计划来参与这项工作，为了支持供应商，公司为他们提供自己的六西格玛培训课程。这种参与的理由是，供应商产品的波动传到公司的过程，而对供应商过程的任何改进都会改进公司的业绩。实际上，六西格玛最强调的一条是，从他们活动的开始，他们就应该更直接、更牢固地让供应商参与其中。

六西格玛理论强调顾客的重要性。如果不接触顾客，并让他们愉快地参与到过程性能之中，六西格玛就不可能实现其计划。在六西格玛活动开展的初期，顾客参与到特定的活动中，比如识别“对顾客重要的”产品和过程特性，后来他们非常深入地参与。一些公司在其六西格玛培训课程中让顾客参加，另外一些帮助其顾客改进顾客过程性能。

（三）培训方案

任何六西格玛计划都包括过程性能、改进方法、统计工具、推广、框架以及其他相关知识。这些知识需要在整个组织中形成梯次，并成为员工的知识。六西格玛中有三种相当标准化的课程。每一课程都有不同的详细和实际应用水平，从最基础的到扩展知识，通常与六西格玛有关的个人也都有其相应的角色，大多数六西格玛公司借用自柔道的“带级体系”，有白带、绿带、黑带、大黑带和倡导者，有些公司在白带和绿带之间还有黄带。白带课程提供一个对六西格玛的基本介绍。一般是一天的课程，针对广大一线的员工。绿带课程是高级的内容，并且参与者还学习在实际项目中应用型式化的改进方法，一般面向技术人员、中层经理。黑带课程是综合的并以培养专职改进专家为目的。依公司的不同，一门黑带课程在6个月中有13～17天的讲座，讲座间隙，要求参加者实施规定了成本节约水平的改进项目。黑带候选人都是组织中挑选出来的非常优秀的年轻领导。另外两个角色是在黑带和倡导者。大黑带有黑带资格并在六西格玛培训方案中作为专职的教师。倡导者是提倡的人并具有六西格玛知识。这些人往往是组织的高层管理者。通常倡导者也参加部分的改进项目。不同水平上培训人员的数量取决于公司的大小及其资源，通常的指南是组织中每100个员工设一个专职黑带，每个黑带领导约20个绿带，每一个大黑带领导20个黑带。完成课程之后，多数公司要求绿带每年完成一个改进项目，而要求黑带每年完成四个改进项目。不符合这些要求的结果是证书被收回。

（四）测量体系

六西格玛框架也为整个公司用一个简单的尺度来度量过程性能提供了一个实用的体系——每百万次的缺陷数（DPMO）。该测量体系能揭示不良过程性能，并能及早提供问题发生的迹象。测量过程是过程和产品中“对顾客重要的”特性。波动是首选的测量，因为它用于测量任何特性的分散性和集中度——包括周期时间和产出。如果可行，过程和产品特性应以相当详细的水平测量，如子过程和产品零件。能够测量的过程我的数量并没有限制。然而，要想使六西格玛测量体系满意地运转，对于一个工厂或一个小公司推荐80种以上不同的特性非常重要的是选择有特性是“对顾客重要的”，因为对于同一个特性，顾客也会确定目标值的缺陷判定是什么。质量功能展开是用于此目的的一个非常有力的工具。六西格玛测量体系选择的特性数据，要分别以预定的时间间隔来收集，例如，天、周、月、单位或批次。对每一个特性，有必要确定一种恒定的方法来收集数据，这样能确保最小的测量误差，从而可以比较对特性的测量。测量误差可能是数据波动的一个很大的来源，因而要使重复性和可再现性在容差的10%以下。把测量体系中特性的数据，作为日常工作整体的一部分记录下来，根据搜集的数据，计算单个特性的DPMO。测量体系中包括的单个特性可以有时跟踪，同样，公司、货物、服务、项目和过程的合并值也可以跟踪。大多数六西格玛公司利用扩展表或数据库来收集、分析和跟踪结果。

（五）型式化的改进

六西格玛促进了一个型式化的改进方法。该方法始于确定阶段，识别需要改进的过程和产品，然后向四个特定阶段进行：测量、分析、改进和控制。此方法得到六西格玛公司的广泛应用，因为它能实现真正的改进和真实的结果。这个方法对于波动、周期时间、产出和设计都能同样很好地适用。

1．确定。选择适当的改进项目是基本的，其目标是确定待改进的产品或过程。识别具有最大改进潜力的产品或过程的一个最有价值的信息来源，是六西格玛的测量体系。简单的情况下，只需要改进测量的某个特性的性能，其他情况则需要改进整个产品或过程。

要在诸多潜在改进项目中列出优先顺序，排列图和因果图是有效的工具，可以不同的标准进行排序。常用的备选标准有：

——对顾客有益；

——对公司有益；

——过程的复杂性；

——成本节约的潜力。

基于以上识别方法，识别出要改进的一个特性或整个过程或产品。一个人或一个团队被分配至该项目并负责有效地完成。通常每个项目指定一个支持人，以保证项目都能优先考虑，而且高层管理得到报告并感兴趣。

2．测量。测量阶段的第一项活动是有关选择一个或多个有待改进的过程或产品特性，以及被认为有影响的过程或产品输入。这里，很多公司都利用改进的理论模型，即“Y是X的函数”，通过这一模型，他们选择一个或多个待改进的Y（结果变量），以及可能影响每个Y的X（输入因素）。选择的X的控制因素非常重要，即它们能够多物理上进行控制。相反，噪声因素被认为是不可控制或控制成本太高。

测量阶段的第二个主要活动是收集选择Y和X的数据。在实际进行数据收集前，对于每一个Y和X，都需要讲座数据类型、测量精度、样本容量、测量间隔、测量期间以及如何记录数据。然后就可以进行数据收集了。应当注意，改进方法的测量阶段测量Y和X值，与某些过程和产品的过程特性有所不同。

3．分析。分析阶段收集数据并评估Y和X，通常计算每个Y和X平均值和分散性，也常常Y计算性能的DPMO值或西格玛值。另一个有用的做法是检验Y的性能是否可预见。检查可预见性的最好方法是使用控制图。把Y的性能结果与公司内类似过程或产品的结果进行水平比较常常很有价值。也可以与其他公司进行比较，对于比较的过程或产品，可以同其他已知具有更高性能的公司进行比较，也称标杆比较法。基于这一比较，就可以确定一个改进目标了。

4．改进。在改进阶段，第一项花篮确定那些已经测得的Y是否需要改进，以及在哪些方面改进——可预见性、分散性和集中度。开始是找出能够Y改进值（结果变量）的X（输入变量）。首先要寻求简单的改进机会。对此，一组简单的统计工具即7QC工具非常有用。在Y的分布集中度有待改进的情况下，X的很少波动就常常足以得到Y均值的移动。在可预见性和分散性有待改进的情况下，要在X量寻找特殊原因波动。如果有一个或多个X对Y的特殊原因波动有贡献，就有一个改进活动需要实施。假如在数据资料中没有发现特殊波动原因，解决的方法是通过应用被称为析因实验的高级统计学方法，在过程中有目的地引入波动。

5．控制。改进实施后进入控制阶段，验证计划的Y值（结果变量）改进已经取得。控制图是验证长期改进效果和可预见性的一个极好工具。控制阶段的另一项重要的活动是把结果制度化。

五、六西格玛实践及应用

6σ的先驱是摩托罗拉公司，作为一项战略行动，它始于1987年。之后，特别是从1995年以来，著名的跨国公司实施六西格玛的数量指数增长。在1999年《财富》全球500强名单中，有40个公司实施了六西格玛。在美国摩托罗拉、通用电气公司、联合信号公司、德州仪器公司等成功地应用了6σ管理理论和方法。其中，通用电器公司总裁在公司全力推进6σ管理，成功地实施6σ质量管理战略，取得了令人瞩目的业绩。

相对西方发达国家来说，我国在6σ的理论研究和具体推进工作中还存在着较大的差距，但是近年来也出现了可喜的局面。首先是在中国的外资企业中，6σ活动开展得较好，如摩托罗拉中国公司。二是部分行业推进较快。在石油行业中，宝鸡石油机械厂、江汉钻头厂等单位开展了6σ管理，取得了一定的成效。三是6σ管理正在局部出现突破，正在引起高层管理者的重视。