“6 Sigma”品质管理的研究

luntaner

“6 Sigma”品质管理的研究
Francis To

    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。
3 M1 ~6 z3 g$ Z9 Y9 v% Z; z7 y  ?2 j$ Q    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：
; f0 Y) s/ O5 I$ A    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。
) _& R% g- r- }8 M- F    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”
: M" h* W. `# r. w0 M( u1. Sigma的解释
' B. X: o% F  b“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。
6 Q8 X5 m1 i  g    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
    ——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
4 A3 T# o) @# ]; i# |    ——每星期有500宗做错手术事件
    ——每小时有2000封信邮寄错误
- l. R% _3 T" N3 r$ f/ @    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：
9 \: N9 O0 o7 A' b/ M. D3 x    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。
9 w- P' Z! z  `3 c( N; ICp=(UCL-LCL)/6 sigma
. X5 S) X2 P2 ~+ p- n" c6 T如果Cp＜1就代表未能达到指标
5 Z0 Q  ]0 A5 {3 j* PCp=1已达到3 sigma的要求
Cp＞2代表已超过3 Sigma的要求
% i6 p- f) o+ V& w% o9 {$ N# S, L    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。
7 D) o* m; J4 S$ i* Q（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。
% R' K( \8 y4 c/ P1 [; h0 i
( O6 G8 O8 ^, G

合格率Yield(%)	次品于一百万分之机会 2 M0 N! l5 r5 }7 n* uDPMO(Defect per Million Opportunities)	Sigma	流行年代 4 b) F9 I- ~3 {7 P8 x/ ZQuality Standards accepted in Periods
6.68	933200 2 H* ~5 J8 y# ^4 J	0 5 r2 N1 O9 e9 H8 u% o# U
8.455	915450	0.125 2 Y2 U" ~9 Y. s5 l3 |	. F8 x7 ]  P+ p0 y4 ]0 I( m
10.56 5 _. g' ?4 s, Q9 `) T1 w	894400 / c+ Q4 X/ Y9 F4 G( I	0.25 9 T% t; b6 b9 s- @: z! P	' F+ \. B9 d0 M& }) h' L: O
13.03 , a; M6 i7 P: T' Z( N- s	869700 8 V& ^$ e+ b% V9 M7 {9 A	0.375 5 e: L6 ~8 W' v0 n0 T2 k+ f	5 P1 L- K, [5 X" m* W* Y& S
15.87 9 d1 s! S( b8 l% w	841300	0.5 , ]$ p' m$ d6 d0 Q& u! s5 X. f$ Z
19.08	809200 & N4 B" f& k1 Y, H* P$ N	0.625	* |  j( n0 X: B; Y, ]2 F; V
22.66 & c- v3 C9 H6 q0 F$ }6 B1 h	773400	0.75 / _, f, r  f) I9 B4 g( h	; T* V" k# a, m6 [- O. P2 H
26.595 $ V& E0 H' @5 E6 b	734050 6 H' w) P* }1 ?% |7 |	0.875
30.85	691500	1 9 a7 M! V0 h' d2 D; y# {# U	5 f  ~; w7 t) K3 ]
35.435 . x  @: P; J3 R) n+ U; [$ q  u9 X' T	645650	1.125   C) e$ j# `* B# ^) v	& F8 c8 G+ [6 i/ F7 N- S
40.13	598700 0 M4 Q! k5 o, V	1.25	% h: K+ f1 W. i, L# L# H
45.025 ! @8 i. b: B  W7 h	549750	1.375
50 , H* ~/ g" j9 V	500000	1.5	" C2 {% Q/ G: I& _1 ]; D
54.975 4 A) M* C, k! ], Z2 D/ _7 [	450250	1.625	, \3 u. T6 C8 f+ I3 }; \
59.87 : a. K+ ]6 K& Z3 L; Q	401300	1.75	& z/ g) u: @  W3 v6 _0 k) l
64.565 . K4 V: \* _1 K& \# e( p- @3 q- A	354350	1.875
69.15	308500 ' B& q: k1 B* ~' R+ ]+ A. i	2 2 k4 A! z  I3 M9 e	1970s
73.405	265950 5 i8 O' j3 S( X$ u$ ^+ t# T	2.125	+ Z, X+ V$ Y3 J/ e/ g% \! d$ ?
77.34	226600	2.25	% n* T" B0 z; P, H2 L
80.92 3 B0 u. J% i- T' e& k	190800	2.375 8 b2 m  g% e7 W
84.13 . e+ v  Z' O9 z: N) ?# `' p	158700	2.5
86.97 2 w5 y) L# K+ D  f" \	130300 1 J- S: H- |7 s. k	2.625 - G+ z  W" N/ s7 t: l. w	4 ]0 j. u& J. z
89.44	105600 4 L0 Z$ `5 w% U. Z6 |& K& z	2.75 5 T' r$ f* U6 I; A/ D	% r2 I0 l% F- ?% w  K, M# @( u
91.545	84550	2.875 % M7 d' `  _: {7 T
93.32	66800	3	1980s
94.79	52100 0 G. u( ]  E; B& [6 b9 L# l	3.125 4 U# i5 M. o& k2 F
95.99 & l% K" N% O; {1 p0 a! E	40100 7 ^* n6 k. E% G9 I* Y	3.25 4 ~# |# \& Z" X& a$ M: t/ f" I
96.96	30400 ( q0 \' I  H+ D, l	3.375	. h1 o9 k/ a! u' K" s3 Q3 l. u
97.73	22700	3.5	* s# c8 J+ C. K3 y: d' Y9 [
98.32	16800	3.625	. [" \: a% [$ _6 i8 K! O6 Q) D$ W
98.78	12200	3.75	& C$ X  N3 ?7 ?0 h
99.12	8800	3.875 & F  q% P' |2 h8 V/ w
99.38 / L+ |5 L3 U+ I7 j* e- y	6200	4 : n/ _9 E- C6 j9 e( N	Early 1990s
99.565 8 Q, @; K. F' s% v9 W	4350	4.125	8 `: f: ]7 v+ Y& C" Z3 b
99.7	3000 0 G/ n! W$ f2 n4 W	4.25	2 [! w; y5 K# U5 K! I9 S+ y* i
99.795	2050	4.375
99.87	1300	4.5
99.91	900	4.625	. \1 m0 e# t, T
99.94 $ v3 w: B, N' F	600	4.75	W  V3 @  H9 Z5 ^/ O
99.96   A6 `2 t$ P* l/ j; X	400	4.875 ! A( G/ E7 c$ M- Z. {; R
99.977 % Z: j7 Q$ H, P- [5 a% u% t; v	230 9 u6 w6 m) x  q	5	Mid 1990s
99.982 : @4 \/ v: P. L3 v* A7 D7 Y	180	5.125 ' s1 r6 I! x) D: R) d	( `; |0 ]) C8 C
99.987	130 # j! k% R" i6 e/ x9 W$ I	5.25 6 _/ g) X% `% ^	# n; \# t: |3 ?& T  |
99.992	80 - e3 e8 `4 E! i: h# A6 [, D	5.375 & C  {2 T5 V7 J  D. w) k	1 G: U0 i' F$ P& e; i6 S( S" L
99.997 $ s5 C# G- [7 q9 O; |	30	5.5 , V* Z' m, |  U/ Q	5 K% m4 n/ `# @: `; C, M1 q. [5 t
99.99767	23.35 / u' W: P" a, {( w: B5 i	5.625
99.99833 3 \1 q+ v3 P  `' h6 b+ ~$ {	16.7	5.75
99.999 , f$ E+ W1 }' A+ ^7 x	10.05	5.875	& z8 }$ J2 M# W4 \
99.99966	3.4 5 m4 l9 G* o! F, o1 L	6	2000s

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三、品质改善的发展：
    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。
/ f/ ?0 _9 E' f    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）
1 |/ K- T) W! E; x4 H    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）。
( U$ }# k0 ~( L4 I    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。
& D$ v1 a# i+ Z0 }    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。
    “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。
' B7 n( W, `8 a" S4 u    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）”
% s% j. P( @! K& H3 t! b7 n/ \: Y- u+ C    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：
    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。
1 W. x. P5 j8 d( ?' B    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。