“6 Sigma”品质管理的研究

luntaner

“6 Sigma”品质管理的研究
& L& e$ S2 E1 E6 U" M1 MFrancis 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。
7 ]4 ]# l: T# n& ?    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。
    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。
# Z$ M2 H! @# S% [  U  F二、何谓“6 Sigma”
/ ?3 q  S( x3 I, j/ f. `1. Sigma的解释
# R# I, V) H: k7 ]0 {7 D" o$ V“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
; o( L( k/ i; p: V/ R0 N    ——每年有超过15000婴儿出生时会被抛落地上
: G+ c" ]  @, s$ N1 P    ——每年平均有9小时没有水、电、暖气供应
    ——每星期有500宗做错手术事件
    ——每小时有2000封信邮寄错误
    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。
3 Z' i3 Q" ~& C8 p+ s5 i! i2. “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。
Cp=(UCL-LCL)/6 sigma
如果Cp＜1就代表未能达到指标
9 |. n1 P# q1 X8 CCp=1已达到3 sigma的要求
Cp＞2代表已超过3 Sigma的要求
( S, S) X7 W3 y* v2 N$ Z    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。
2 h3 |- y* v. K. n7 u（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。
8 n: P! N# }" ~

合格率Yield(%)	次品于一百万分之机会 DPMO(Defect per Million Opportunities)	Sigma	流行年代 " N- [, Z' j! z0 ~, b/ pQuality Standards accepted in Periods
6.68	933200	0 7 i, ]4 [9 i  E0 }1 t	' Q% _9 Q$ b4 F7 N' m
8.455	915450	0.125 4 R) U% B' o, o; I9 C
10.56 + K; b- D/ ~, C! a, ]" l/ n! J	894400 & v* v1 J$ i/ P1 \* N( j- @	0.25   b9 W3 t0 N9 e, [9 t7 a6 V6 ~
13.03	869700 7 O( [) o3 m2 Y" A	0.375 ' I; ?2 f6 x' ^" L* @	$ C) e8 k8 t$ `' C  B& l
15.87	841300 $ b* m5 I; z0 s/ x/ n2 ?/ W4 S	0.5 8 [, T- p, W9 q- ^' m5 n0 j8 I3 L. N	! k% a0 R: u0 K
19.08 9 b7 r& |7 p) u/ w3 D! n	809200	0.625	/ i+ n5 ~/ E9 u0 P; F
22.66	773400	0.75
26.595	734050	0.875	0 e$ U- [6 r/ {8 q# B
30.85 $ J7 u/ v- V6 o1 t  l; p	691500	1
35.435	645650	1.125
40.13 1 V/ X% P9 g- _! W0 U	598700	1.25 7 j7 t0 k+ w$ O& K4 m	4 t  {# V/ O. C" _
45.025	549750	1.375 ( A+ V6 J; X3 p5 h" j
50	500000 5 g) K2 R8 W) P$ j0 Y	1.5
54.975   S) e0 L" m8 ^. t, h) I	450250	1.625 " l9 l3 O/ U0 I  D, x! ]  l	# L* v8 u$ a) e7 c% F2 m
59.87	401300	1.75 * e$ ?' Z5 ]- K) I8 G( o8 Q5 B
64.565 . B! I2 {9 W* r0 A	354350	1.875	- C; R: A% I8 N4 I# |; l  ~
69.15	308500 ( @1 u" T* w5 C: Z- ]/ Q	2 7 s& W+ S# Y* W8 t# B  S* r	1970s
73.405 5 d' E% @3 e$ m: B	265950 - ~7 q% G- b) i+ q$ z* z	2.125	- g. Z) E- r. t6 N% V) X, q
77.34	226600   n, Z- @3 g6 ^, U# \	2.25	0 {7 ]: d6 \% F+ B8 n2 ]% \
80.92	190800	2.375 0 d+ F7 N5 T- ^- o	4 k: v( e' B3 @) n' p* @7 ]
84.13 # P; {* n; O% p1 S" W	158700 : M. c5 L' q6 Z& {/ b, w	2.5 % j8 I0 Z4 J% T8 A$ \3 b	2 {0 P: D7 D/ O# o) n( z% b
86.97 - A/ J0 C% d" X6 x	130300 8 e8 G8 W0 i+ o' A	2.625	+ W+ V: Y" K: u
89.44	105600 3 x7 ]$ w; x% q8 ?  F	2.75 1 a% P% z7 d% t4 ~# q: g' ]/ D	8 R( l+ V  D; E' m0 p! w  f  y7 |
91.545	84550	2.875 + ]3 b1 }! I* k8 z. w	& f( |$ \/ ?! g+ f7 j0 U' X: q
93.32 # y/ E9 Q0 i; R7 z& J5 ?3 _0 z	66800	3	1980s
94.79	52100 ! x# |5 h6 G; K% [8 {* w	3.125 " I; C: C! Y: h8 j	! m- @# A9 ~3 U
95.99 $ ]0 n' t% f1 ^1 l	40100 3 I. y. w6 q; }/ R: P	3.25 0 c# [7 @* D1 D4 m  i	, c2 ~4 `) w+ i$ a% f3 l  U0 x' a
96.96 ; u+ [+ j! t9 y1 w" [0 H	30400	3.375 1 _3 \( @! L; e, u
97.73	22700	3.5
98.32 % k; q8 J: ~  \- V	16800 $ a1 H, R+ j; F! u	3.625	" X) k! B0 U1 ^" {: b% {( @
98.78	12200 0 x: B: Q+ `/ a  B	3.75	6 M+ ?$ L8 L4 K4 h
99.12 % N0 I. C( m- D, D+ S	8800	3.875 " B4 ^! y. |- `: [! G+ x	7 `: d5 u7 l, u7 ^* |( @* b
99.38 $ E4 }# `0 \  s	6200 ' l8 Z6 `8 k8 t: I' v. a, I5 B/ Z	4 ( Y3 m% l/ X6 k. z/ F  `" |	Early 1990s
99.565	4350	4.125	8 U4 @- J! n$ b
99.7	3000 * }0 E( ]  `# X4 I% P	4.25 3 ]! H: ~$ r) I6 e7 |0 ]) U9 Y	; R' s6 m' c" P7 d+ O
99.795	2050   X3 K( |; d  u0 L$ N" y" L0 n	4.375	; z3 U0 r3 E$ i# G. T
99.87 6 N! r, x% C% ^% R+ u# B- b* T	1300	4.5
99.91	900	4.625 2 O; n2 S6 C1 S0 d' c" s	) p$ k* `" Z: o
99.94 , X" `1 M3 n  o1 e( r8 o	600   J4 i" ]- E9 d+ m	4.75 $ ~( R  Z+ v4 s2 K. ^; b# O	) ^& F& w" m* p9 {' }# f" i
99.96   v! z6 q2 O  [7 j* v' Q	400	4.875 . P% w7 {3 P$ o. x. X4 c
99.977 9 F& i+ Q7 L, @  ]& ~	230 + t# G, K  Z: p: j. x/ U	5	Mid 1990s
99.982 ) q( f6 U9 W" }/ t1 ^	180 8 W: f- |, S6 d7 j	5.125 . F& f- ~/ l4 i0 G	1 W2 @  h& I8 \) F$ a
99.987	130 & N3 F; s. l8 S! k: ^3 v: y	5.25
99.992 0 ~# k; P! `2 Z% K4 _) r	80 : i' j% ^! o, [" ]9 K+ N	5.375 $ C# ^8 }9 e1 a- _& L- E' D
99.997	30	5.5 1 {' Z9 N& @1 H	* e( n) j- J! |* x3 P& x
99.99767	23.35 # d- x+ m: I4 C2 `2 ~" L% k" w. F	5.625
99.99833	16.7	5.75 1 C+ T: U$ @: A, w5 e
99.999 * p  m0 o5 T- W	10.05	5.875 " k& Y7 E( ^4 `" }	! u. f2 P/ B; k! a5 _
99.99966	3.4 % s1 y; e: r; d) I: V	6	2000s

luntaner

三、品质改善的发展：
, m6 A# U' n0 j7 ]+ _    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。
4 s% S/ I8 [) U) b7 l    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。
3 i2 y1 J$ r8 i    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）
    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）。
& ?4 J: R$ }6 _8 N1 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）。
, M$ g# N6 d7 [' P" }- w2 L    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。
    “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）”
    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。
* B  L9 n# E5 A: G& w& Q    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。
    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。

newland2k

谢谢发帖，学习下。