“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。
    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。
+ \& f1 e6 N" X/ b8 r& S8 p) s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。
# F" P! A# E6 z( c" d    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”
* j. v0 ~( R) S2 \1 A- ?% f1. Sigma的解释
# ?4 e- Q! u) {1 E' w“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
    ——每年有超过15000婴儿出生时会被抛落地上
$ {* d( I3 M2 d/ c    ——每年平均有9小时没有水、电、暖气供应
7 o) E* y  e9 d1 V    ——每星期有500宗做错手术事件
    ——每小时有2000封信邮寄错误
8 u0 \; Z5 W9 \: z    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。
! R  n, S3 ]2 y2. “6 sigma”的计算方法：
$ G( r4 G0 c. o$ C. l6 h% e$ ?    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。
- t/ r7 K1 x$ C7 C: [Cp=(UCL-LCL)/6 sigma
如果Cp＜1就代表未能达到指标
( Y/ z  }) y# c! J5 e. r' {% f0 `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。
+ e" x0 K3 V  K+ |' {（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
% n( X0 |. R- _7 S    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。
, U; Y7 j, }: d! y/ o7 B2 L( ?

合格率Yield(%)	次品于一百万分之机会 DPMO(Defect per Million Opportunities)	Sigma	流行年代 3 l* B% [6 S3 d1 N$ _# z" m9 ~Quality Standards accepted in Periods
6.68 - O. u  w$ s3 ]' }3 X! c	933200	0 , r  G5 l2 a4 u. ^	" l5 P. J- @  [( j4 v' m
8.455	915450	0.125 6 V5 h% B8 P% i. _
10.56   E( N9 ]# W0 q* |: z$ H0 I	894400 , u; C: W# H0 _, X, y0 C0 i	0.25	' D. E* r# j: K0 O' s
13.03 ! S2 Q4 Y* L$ N	869700 # |+ z/ H: S/ G6 V! f: i! g	0.375 / y- v, p. m' `( a5 o	/ S9 o4 b$ O! f* v. L3 i0 }( c
15.87 1 ?- o6 B" }8 ?; y. T	841300	0.5	/ q) |6 v: g% s8 k7 N5 B! z1 N
19.08 : }, u- U! e1 n* [! L- @	809200 4 P' w- [5 R' t. Z3 ], t	0.625 - ~: A. C, x( w  D- C( X  m; l	- G  }6 ]- }- X" F3 V: X
22.66	773400 ; ~: m7 A5 i2 J  F% r	0.75	$ P0 X: B1 \; p+ Y3 p- }  y% m
26.595 ! m) L$ x/ t/ B0 b  l	734050	0.875
30.85   G# s% N7 d, d+ E. D	691500 / O5 W- a: I0 D5 `& N	1 4 n1 X  D4 Q/ u# C7 Y. e
35.435	645650   J+ ~6 K6 `  c	1.125 9 B, M6 h2 n2 _/ O0 t* {
40.13 $ {! q+ s3 M, j8 }6 m, O+ [	598700 . G* K* L; W/ m	1.25 * @( e& @0 f0 F! e! n2 }! h
45.025 5 {. i/ H) ^! Q1 c& s! |- J" O	549750	1.375	7 U* `* f2 F; d0 M
50 ; J4 d3 R+ ~5 Z: H) a	500000	1.5 : B+ F2 K, g* J- }- H6 b9 ?	- ^! e: A- s: i( a
54.975 $ h; A" E: y- M* W	450250 ! L. |. {( B1 y/ I% |, S3 x! o	1.625 , I/ W- n: Y0 n2 x+ x" A
59.87	401300 + X2 Y2 y3 }' e* J4 K2 w+ H% Y" _! ~	1.75	2 P9 l/ r; _/ L0 f' f
64.565	354350	1.875 4 N& i( z" _# r( i1 Y
69.15	308500 $ b* F9 ]' O0 p& [	2 ! w) E% `2 O: b3 N	1970s
73.405 $ U# k! l  ^# d& I- n7 N; @	265950 6 V# G6 s7 F/ [4 E$ [+ R: ~	2.125 % a  W: {2 ?3 ~4 _# D0 m  b- H	8 U" K, V- L+ ?
77.34 2 D  c7 ~- N2 _% O( U	226600 ' [4 R* I, u4 r	2.25	5 K9 P, r* q9 d% V' o. t* P/ l
80.92 - ?% X: n$ [9 o% d; F	190800	2.375 # o" x- N( K) w" ?5 ], e9 N5 h
84.13	158700	2.5 2 Q& h) F& |  O/ T, H9 }0 v; Y% i
86.97 3 i' N9 B) c8 E* a	130300	2.625 $ N, e. s8 K/ C	2 X* e, @- t* m9 f/ j4 M4 V% I
89.44 6 h0 p) }5 q' |+ I2 u, u, f: j	105600 / h! N! E* d2 u	2.75 5 P* ^2 g& X% z
91.545	84550	2.875 # E6 Y5 e; E4 g	4 V! D- d" K" r
93.32 " L: J5 p" ^6 |	66800 2 c0 i0 N5 U! z' l* E	3	1980s
94.79	52100   w& M* Z+ j$ z- y1 g- k	3.125 1 D0 Z. }$ M4 R
95.99 ) F7 I) n) y4 V5 T8 N	40100 4 S5 a+ [3 G2 O8 ]6 A5 |	3.25	' s' S1 U+ P- P' R8 h3 J
96.96	30400 , X0 f% T5 l  A6 ~	3.375
97.73   y# z$ P8 N. ~' b5 l7 Q7 O	22700 / V! s7 K7 ?8 ?3 \, Z8 j& T	3.5 % O0 |7 e+ ^( k! j9 l/ u4 g	4 g  B+ W& R& @8 S% ?. h- g
98.32 / \7 Q; C; `+ M9 g	16800 3 z- M  {! ~" i3 m/ x) c	3.625 # y0 x3 l3 x2 w7 J8 ?# I3 R; Q
98.78	12200 ( U, X( i7 M3 t, c0 T' L	3.75
99.12 8 K& c( O  ]! O9 E: T) a	8800	3.875
99.38	6200 7 s$ x% p6 g- J	4	Early 1990s
99.565	4350	4.125 6 }4 ]- O: V( Q8 [
99.7 ! ?4 H# [3 ?' |, N$ V	3000	4.25	# X/ x' @" \; q" p: W8 f
99.795	2050	4.375	& ?4 d; a7 v- l6 @# _$ g: G
99.87 " }$ b* G% z6 ^/ ?9 ~- I	1300	4.5 7 |2 a1 j) J+ y2 l) c4 \
99.91 , @9 R  r* p: y* c0 A4 P	900 + D/ t! Z0 {& U, ]1 `9 a) S, ^	4.625 ' C( m( l* |! E9 w: H	' N* j8 ?" r6 \7 ?3 Y* F
99.94 ! h# f6 A1 i; S* v! f3 w	600 " K  j$ V8 V2 T% x& T5 e	4.75	6 Q" |+ k- n1 u  K
99.96	400	4.875 : F3 x; ?4 `6 t4 ?+ D+ j+ [# }	4 _5 m( d1 A3 _/ ?. p
99.977 1 v: e+ }& K( }% D# h	230 % ]$ W* S: \  A3 |! T	5 ( }- a7 E% M6 L: L! ]1 X% h	Mid 1990s
99.982 4 ]$ s, o% Q8 C- i4 D	180 $ s; ]- C) [$ i+ Z' i: y	5.125 1 A! I1 ~" V9 C/ N' r, ?/ x	7 q  {, \$ u# I6 [. X# f
99.987 7 K0 h1 ?' R+ w) c; m	130	5.25 7 R7 W) o  a$ v! Z+ Q
99.992 & @  t& f) t! g9 j, V	80 3 b: |5 @: q  f: M4 Q' N: Z) A	5.375 6 g/ x+ ]4 a9 }# j
99.997 8 E: }* C, v& I6 R	30	5.5 8 O$ y5 U, B2 w2 K
99.99767	23.35	5.625
99.99833 9 z! `0 d4 v! c" B& ?	16.7 0 J# G$ g% {. u3 y; I8 G2 M	5.75 ) U7 n7 U/ I' k. r; h6 E
99.999 0 M$ D( V" v: L  z	10.05 * j. v* D, s5 d. v5 P	5.875
99.99966 - T+ P& |$ ~) i% U	3.4   }/ b+ ?5 C6 M- N	6 , u1 K+ m$ w- {1 G; U	2000s

luntaner

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。
    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。
; S$ r" ^, Z' T% ^    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）
: [+ v6 h, Z! J) A0 B    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。
    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。
6 `5 n0 s% R! n7 ]" ]5 Y+ G    “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。
    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）”
& A& T1 _& m6 M. W8 W    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。
' X7 S. X+ |# ?. u    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。
2 p. k3 r, Y6 v# t6 e4 z    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。