“6 Sigma”品质管理的研究

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“6 Sigma”品质管理的研究
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    在不少印刷公司取得ISO 9000品质保证的同时，在品质保证发展上，近年提出了“6 Sigma”的品质管理。
    不少跨国性企业已采用这品质管理概念，并要求他们的供应商提供此种保证。根据“Publishing Weekly”报导，美国印刷业于昨午已开了一个有关的会议。一些大型印刷公司，譬如RR.Ronaldley等已作有关的尝试，相信这风气在未来两年势必影响本港。
一、“6 Sigma”的历史：
    在70年代，Motorola面对日本严峻的挑战，其主席Bob galvin决定在品质上改善，来迎战日本高品质的挑战。在1981年，他要求其产品必须在五年内有10倍的改善。于1987年，Motorola建立了“6 Sigma”的概念，基于统计学上的原理，“6 Sigma”代表着品质合格率达99.9997%或以上。换句话说，每一百万件产品只有3.4件次品，这是非常接近“零缺点”的要求。“6 Sigma”计划要求不断改善产品、品质和服务，他们制定了目标、工具和方法来达到目标和客户完全满意（Total Customer Satisfaction）的要求。在过程上他们提供了黑带（Black Belt）和绿带（Green Belt）的有经验工程人员和顾问推行整个计划，并成为品质改善的先锋。
    Motorola的“七步骤方法”（Seven Step Method），“不断改善”（Continuous Improvement）和客户完全满意（Total Customer Satisfaction）都是取材自TQM（全面优质管理概念）。他们提出新设计文化，简化生产步骤，采用机械臂、通用网络等来达到他们5“九”（99.999%)品质要求。1989年，Motorola更成功取得“Motorola Baldnige National Quality Award”奖项。1989年，Bob Galvin又提出另一个十倍品质改善的要求，并于1991年完成。自1981年起，Motorola已录得1000倍（1000∶1）的品质改善。其他公司，譬如Boeing,Caterpllar,Corning,General Electric,Digital Equipment和IBM等公司都采用“6 Sigma”方法去改善品质。
) |# O; U0 E3 G4 c+ r% J    Motorola其中一个成就就是把以前“3 Sigma”（合格率为99.73%）的品质要求提高至“6 Sigma”。他们把传统合格率百分比的要求改变为百万分比或亿万分比。
二、何谓“6 Sigma”
1. Sigma的解释
. N% B- s: a$ J9 X9 s8 C3 Z“Sigma”的定义是根据俄国数学家P.L.Chebyshtv(1821-1894）的理论形成。根据他的计算，如果有68%的合格率，便是±1 Sigma(或Standard Steviation)，±2 Sigma有95%的合格率，而±3 Sigma便达至99.73%的合格率。
    在70年代，产品如果达到2 Sigma便达到标准。但在80年代，品质要求已提升至3 Sigma。这就是说产品的合格率已达到99.73%的水平，只有0.27%为次货。又或者解释为每一千货产品只有2.7件为次品。很多人以为产品达至此水平已非常美满。可是，根据Evans和Lindsay一书提出，如果产品达到99.73%合格率的话，以下事件便会继续在美国发生：
    ——每年有20000次配错药事件
/ {% e! G- Z% d; f) r; e, R2 I  o    ——每年有超过15000婴儿出生时会被抛落地上
    ——每年平均有9小时没有水、电、暖气供应
! v; ]( S3 v* q- R( N0 A& B    ——每星期有500宗做错手术事件
* Z! F( s9 Y  s9 j: \6 t% V    ——每小时有2000封信邮寄错误
+ E9 C& U9 K' ]  v7 g    虽然合格率已达到99.73%的水平，但相信各位读者对以上品质要求并不满意。所以有很多公司已要求“6 sigma”的品质管理。就是说其品质要求是“3 sigma”的一倍。其合格率为99.99966%(Motorola所谓的5“九”了），每一百万种产品中只有3.4件是次品（非常接近零缺点要求）。相比之下，3 sigma容许在1百万件产品中有2700件次品。事实上，日本已把“6 sigma”成为他们品质要求的指标。
2. “6 sigma”的计算方法：
    其实“6 sigma”是有别于1920年代Bell研究所的研究员Walter A Shewhart发展的“品质管制表”的概念[注解1]。它是根据（Cp)Process Capability Index而定出其关系的。
' U( R+ `& b* Y7 J" O5 a0 {& a" g+ C8 YCp=(UCL-LCL)/6 sigma
# r: G% W5 R5 `2 g如果Cp＜1就代表未能达到指标
Cp=1已达到3 sigma的要求
Cp＞2代表已超过3 Sigma的要求
    但是如果要达到6 Sigma，Cp必然达到2[注解2]。其实，根据“The Six Sigma Way”一书[注解3]的公式，可以很简单便算出其结果。
# I& \$ s0 P+ i* A" L% p（次品的数目÷总次品的机会）×106=PPM（Parts Per Million)或DPMO（Defection Per Million Opportunities)
总次品机会=总检查数目×每件产品潜在次品机会
    根据PPM的结果，在换算表中便可得知是否已达到“6 sigma”的要求。

合格率Yield(%)	次品于一百万分之机会 DPMO(Defect per Million Opportunities)	Sigma	流行年代 - |8 e; Z: v- x' a4 W# t' TQuality Standards accepted in Periods
6.68 . Q- ~# m" X" N& R	933200 ' e' D7 `5 V/ B% p1 q, g6 j	0 # e* x2 S  I: h	% g4 c  @  S/ D' k
8.455	915450	0.125 5 P0 O, O# P, r  L: c( Y	- W/ A5 S+ ~2 o  ~% \2 K: z
10.56 2 O4 G8 u; c2 |5 C$ w  w3 M. M	894400	0.25 - b, W" ?4 \# X1 ^+ t" E* v
13.03 6 @& g5 k+ F! w& F9 U	869700 $ e) s+ P7 Z9 C+ x8 p	0.375
15.87 5 ~/ r1 X  ^) Z2 I	841300 4 k" f# F$ U! Q5 L	0.5 . j0 D  M( F1 c$ z" e	' B8 C% t- B6 d; D: T1 u
19.08 : {* O, u' Q2 c% O6 ^	809200	0.625 1 b, \$ @0 p) }. H	6 @, r* h3 Z2 j* _1 U. N. H
22.66	773400 7 ^$ v/ T- B( l$ Z7 |	0.75
26.595	734050	0.875	. }; j; a+ g/ ~
30.85 2 t+ d% l2 l. ]* o8 g	691500	1 5 T8 u: n+ U; H& B- S/ N% q	0 z0 {2 o5 M7 G, r7 [7 w* Y4 Y8 m" M
35.435   f/ @( e. X' U$ P/ H, S	645650	1.125 % i2 K. N" Z9 |) |8 T
40.13	598700 ! [0 U2 W! h0 i( `* v6 ~7 c, o9 g	1.25 $ \( q1 m# B% n4 O+ \' b) x. s
45.025 * U, Y! t! y2 s; s; g9 I4 h7 y	549750 2 W' g  B3 M2 \1 \5 |+ v	1.375 3 d( z3 V3 q' K# t5 j1 U7 T	6 Q  v! `/ L; B/ s# G1 I
50	500000   a! o9 K- N) e	1.5
54.975	450250 " y, |5 c8 I& T% Q3 Z& ~* A	1.625	$ n0 y) L3 h: v" |! [; s7 j6 c
59.87	401300 & D2 u3 @9 d8 ^	1.75
64.565	354350	1.875 . Y% s7 Z) q6 @) }2 c
69.15	308500 3 z- A! L* y/ l3 d	2 " i1 Q+ {3 W6 U, o9 ^	1970s
73.405 0 C# F8 l0 l6 }& V: @	265950 : ?( n$ B! f1 B$ C	2.125 & E0 @' Q, S% t5 S4 ~2 \, g	# ]5 W4 x% K  O2 Y
77.34	226600 7 O( ]4 k& E3 n, h2 z	2.25	) c1 \7 P2 p5 ?5 R( Y- e* o$ a) k1 Y
80.92	190800	2.375
84.13 & @6 a) I# |5 O0 w  L	158700	2.5
86.97	130300 ; `3 [+ P; f# ~) G2 A	2.625
89.44	105600 ) x8 b( c: Z4 J+ _/ ]* H6 p2 u: I+ u	2.75	$ _6 O( J6 W7 k/ K
91.545 0 Y4 s" ^5 i" g  h" V  e	84550 - Q6 A3 N) i! a9 |# m& _	2.875
93.32	66800	3 . p$ J( F2 k6 e& m3 d) w' A	1980s
94.79 / Y, a% l% n  x- q5 c8 }' k	52100 6 ~: V' e# p% }4 x( Z	3.125	' R# n3 J8 M  z" b
95.99	40100	3.25	. x% R9 c4 z' q% g/ U4 C( d7 P
96.96 6 p3 n9 w4 p& E% ~' A$ ~2 t( m	30400	3.375	5 a/ ^- c7 N) \/ }6 k& C6 q
97.73 0 e; U7 B" u" B	22700	3.5	& ?5 l1 B. Z$ H+ W) P# M- o5 ~
98.32 2 z' X& O6 }6 W- P	16800	3.625
98.78 1 E* `9 M0 a- G9 x  O* @3 o1 E	12200	3.75
99.12	8800	3.875	1 [4 d* C" `, W' D4 A. ^2 E
99.38 " T% P) G$ m* O, X: p" T	6200 ! V8 m8 D9 R* s2 q+ y9 \	4 , Q1 |! n! C6 q  M# S) r	Early 1990s
99.565	4350	4.125 " ?# d; j' A# C: a2 O	/ y3 {; {1 u+ Y6 u
99.7	3000	4.25 9 [$ n+ E0 E8 O2 H
99.795	2050 3 f, D1 L3 f% s	4.375 % v' \$ ^* O& }, E* y
99.87	1300	4.5 6 ]! p8 I& [7 M- w  r
99.91	900 # s! z9 e, S1 V6 r7 s2 l2 {- e	4.625 1 B% M% N9 F1 ^1 a9 P	$ _  Z: I8 B8 F1 ~% C9 x/ N
99.94 ! ^( H4 k& A  P9 X, h: `! \	600 & l1 |8 f/ e8 Z( d) i# K! D	4.75
99.96 ) w0 V& t  M" z7 t+ F9 u8 F% L5 y# d	400	4.875	$ s6 t3 W. M2 x* `/ A
99.977	230	5	Mid 1990s
99.982	180	5.125 * [( m* r$ M2 p+ D$ r
99.987	130 ' w$ r" V. q- a, F	5.25
99.992	80	5.375
99.997	30 0 t# m0 B- }" Y5 m6 r6 u	5.5	/ I1 W5 _/ q1 Q3 `
99.99767	23.35	5.625
99.99833 ' `$ n3 j! |5 F8 Q/ |5 c	16.7	5.75 9 e! [( J! m: b/ f7 w! ?" N
99.999   `9 j( T& L/ U; r. ~	10.05	5.875 & a$ P0 q! Q7 [' k	* Q& A, N1 e1 y2 [) H2 ]
99.99966	3.4	6 6 r& `6 G% N, t2 @	2000s

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三、品质改善的发展：
( e8 ]$ {5 g. I* @* L9 \    一九二○年代，Bell研究所的研究员，Walter A.Shewhart根据统计学方法发展出“品质管制表”（Control Chart）的概念。他的同事，W.Edwards Deming把此方法在战后的日本发扬光大，从而制定了日本产品商品质要求的路向。五十年代便发展了AQL（Acceptable Quality Level),AOQL（Average Outgoing Quality Level)和LTPD（Lot Tolerance Percent Defective）等方法。六十年代，由于苏联在太空发展上较美国成功，美国国防部提出“零缺点”的管理要求。他们以为如果工人能保证生产可达到零缺点，品质便有保证。
    一九八七年，影响各行各业的ISO 9000出现。在品质管理上，它是一个很好的制度。可是，这些文件管理只产生官僚化现象。这制度只可以保证现有品质要求，但在产品不断改善（Continuous Improvement)方面，并没有什么贡献。
    其实在八十年代至九十年代，亦倡行全面优质管理方法（Total Quality Management)，其方法是不断改善品质，以达到零缺点的梦想。在西文国家，有几位品质管理专家对国际品质管理有异常重大的影响，其中佼佼者有戴明（W.Edward Deming)、朱兰（Joseph H.Juran)、哥斯比（Philip Crosby）等。过去十多年来，西文国家的大企业若考虑推行品质改善计划，差不多都一定会参考这些大师的著作，甚至聘请他们为顾问。特别在日本，Deming和Juran绵有异常崇高的地位，以Deming为名的“Deming Award”（戴明品质奖），至今仍是日本品质管理的最高荣誉。
    可是，当时Juran提出的品质成本曲线理论（Cost of Quality），在八十年代已备受挑战。（见图一）
2 A/ r# r$ ~2 s0 W  ?& O! a3 ?    他以为当品质改善至某一程度时，就算再大量增加资源改善，其效果是不明显的。所以所谓零缺点是不切实际的理想。当时亦流行当品质达到某一范围，便算合格。其理论正如射龙门一样，若足球射在方格内，便取得一分（见图二及三）。
    由于科技进步，各类仪器能够取代人手，发挥防止次品出现的机会。一个突破性的品质成本曲线出现（见图四）。
    如果在预防和检定增加资源方面，“零缺点”理想是可以达到的。再加上当时日本一位品质管理专家Taguchi推翻射龙门的品质要求理论，他提出产品品质要在某一点的中线位置，高于或低于此点便代表成本上升（检查、测试、翻工等），并代表增加客人的不满（见图三）。其他品质管理专家，如Ishikawa,Kaizen等都抱着同一理念。
4 N2 m; V* p# I3 r    在品质理论上，当时的品质管理大师都以为通过品质圈（Quality Circles），品质控制及保证和各级员工训练和参与等，便能达到“全面优质管理”的效果。经过十多年的努力，除了Xerox的例子比较突出外，其成就并不显著，考其原因，正如Peter S.Pande在“The Six Sigma Way”一书提出注解4，“全面优质管理”概念缺乏有经验的管理层由上而下推行。最致命的是缺乏明确目标来推行，他们不知道怎样才能达到目标。所以很多时候他们定位错误，引致浪费资源。
9 t% B. q3 m( ^+ |    “全面优质管理”的努力并不是白费的，Motorola在一九八七年提出的“Six Sigma”品质管理方法，是建基于“全面优质管理”并加以改善。他们“不断改善”（Continuous Improvement）,七步骤方法（Seven Step Method）和客户完全满意（Total Customer Satisfaction)等都是取材自“全面优质管理”（TQM）概念。Motorola在口号上加上“6 sigma”的产品要求目标，并利用黑带（Black Belt）的有经验管理人员来推行。Motorola和General Electric便是典型的成功例子，亦引发其他公司学习。与此同时，不少有关“6 sigma”的书本、文章在互联网上出现。再加上不少品质顾问公司宣扬及提供“6 sigma”管理的服务，可谓百花齐放，一时无俩。
- l! o* Y+ G' Q! z    可是，“6 sigma”的成功亦引来不少敌人，如Thomas Pyzdek的“Motorola's Six Sigma Program”注解5和Arthur M.Schneiderman的“Question:When is Six Sigma not Six Sigma/Answer:When it's the Six Sigma Metric!!”注解6一文都质疑Motorola在统计学上的偏差。根据他们的计算，6Sigma代表每一亿个产品只有2个次品。Motorola所谓的6 Sigma可能只达到4.5 Sigma而已。在本质改善方面，6 Sigma并不代表终极，8 Sigma、10 Sigma、12 Sigma会继续出现，根据Arthur M.Schneiderman的说法，当达到10 Sigma时，以Motorola的方法，便和正确的方法有1000倍的偏差。再者，他又质疑厘定品质要求的标准是否合理。在生产成本节省上，亦代表产品开发和品质检定的成本增加，他们是否取得平稀奇呢？他认为所谓“6 Sigma”其实只是口号，其中心还是“全面优质管理方法（Total Quality Management）”
. ~) v1 s" b' e* Z  y+ r    再者，Keki R.Bhote，曾在Motorola推行6 Sigma计划担任高级顾问一职，在他的“World Class Quality”一书中指出Motorola提供的只是婴孩形的“6 Sigma”（Baby Six Sigma-“The Little Q”），他以为他提出的“最终极6 Sigma”(The Ultimate Sigma-“The Big Q”)最为有效。他提议的“实验议计”（Design of Experiments-DDE）和“十个最有效工具”（The Ten Powerful Tool for the 21st Century）注解7最能达致世界级的品质管理要求。
    四、 小结：
6 Q3 D7 B: g$ `  s! b/ X2 o( M! A    在品质改善道路上，各家学说理论可谓五花八门，百花齐放，其目的是“不断改善”（Continuous Improvement），以达“零缺点”水平。可是，希望各位读者不要被前文的图表和计算方法吓倒。前文所说，只是印证品质管理发展和“6 Sigma”的定义。如果能够达到“零缺点”和“优质管理”，其计算方法和前文提供的可谓风马牛不相及，希望各位读者不要本末倒置，花费时间在以上的统计。老实说，“6 Sigma”只是其口号，如果达到“6 Sigma”或“零缺点”才是其精神所在。
    虽然现在有很多顾问公司都以“6 Sigma”为口号，提倡品质改善服务，可是，其内容五花八门，各师各法，与ISO9000的严格要求完全不一样。总括而言，他们都以全面优质管理（Total Quality Management）为基石，并结合各品管理论专家的成果，从而制定他们的方法。譬如Peter S.Pande一书着重员工的训练，但是KeKi R.Bhote一书着重各类统计方法监察和鉴定产品便是极端的例子。
" G' J6 i, P  j/ T) q/ t) W7 E    无论如何，Motorola“6 Sigma”是利用“七步骤方法”（Seven-Step Method）才成功。老实说，“七步骤方法”并不是什么惊天动地的新发明，它只是“全面优质管理”（Total Quality Management）的一个方法。再结合Walter Shewhart的PDCA周期“Plan（计划）-Do(实行）-Check（检查）-Act(制定）”，便成为“不断改善”(Continuous Improvement)的目标。当然，Motorola在“七步骤方法”上会加上“团队精神”，“由上至下推行方法”，“6 Sigma口号”，和各“品质检定”等方法，才能成功。

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谢谢发帖，学习下。