“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。
" C3 [( o0 c( z    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。
- P8 m* h- M2 a7 c$ M- z: _    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。
二、何谓“6 Sigma”
1. Sigma的解释
“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。
! M0 p3 z/ [; M1 \3 L$ |    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
' ~3 L1 {& _0 ?8 l) b. t( T% F    ——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
* @7 j! h: e/ h0 U+ z5 {; t+ N3 h6 q    ——每星期有500宗做错手术事件
" n' v: p% p% @    ——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。
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。
9 x, k1 ^2 R+ a' g$ H- n) t- OCp=(UCL-LCL)/6 sigma
" L0 q+ B- |( n, V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。
（次品的数目÷总次品的机会）×106=PPM（Parts Per Million)或DPMO（Defection Per Million Opportunities)
% B8 @/ |' a! k0 ?% Z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  l  [' P1 B2 Z

合格率Yield(%)	次品于一百万分之机会 DPMO(Defect per Million Opportunities)	Sigma	流行年代 * k, l" q$ ]" \- iQuality Standards accepted in Periods
6.68	933200 4 f3 ?# p* Y& Q8 W  I/ |; l	0
8.455 5 X9 `9 k8 D; }/ d6 o) D( d' b5 d	915450	0.125 ) E0 |1 S- p( Y) D5 W: z- ~4 o	. L* m: E2 G( w! f
10.56 6 I6 l" d( T$ S+ u) _3 d9 ~. V: w	894400 ; h# l7 w( s8 o7 ]	0.25   z& E& b) a, i7 ?# S) E& M* Y- I9 ~	7 v6 _$ d4 u8 T; b$ ]* m
13.03 ; S) l. d' e4 H  z	869700	0.375
15.87	841300 1 u8 H# b" A: R& H: B8 ~  }5 T	0.5	0 N* R# C3 G7 s3 x" i: y
19.08 9 {+ G7 F& S: m  O+ s4 h1 i* o" c! }	809200   W( ?! A: @( F5 {# b* J( k9 P	0.625 2 H* A8 t8 R$ M: ^; h  e
22.66	773400	0.75 4 p. L, b3 c1 Y8 A
26.595	734050 8 q6 B4 E8 E: B/ A3 w/ d( f	0.875 4 `# ?, J5 t6 \" ?1 A
30.85 0 n8 e: L% \+ Y3 E	691500	1 9 |+ Y& V0 _* w	9 o! [) `' H& |- t5 a9 m6 n/ O
35.435 ; R' I& j5 Y9 q# _	645650	1.125 + e- X. r+ F$ \8 O	5 s2 n: w& ~3 r
40.13	598700 3 Y4 b3 L" A. z3 G	1.25 ! W+ o* J' N. _% c	$ {. @7 l" `' _& w3 g
45.025	549750 - A; ]4 O; c+ n6 B! `3 M	1.375
50 ; Q" F; I+ E9 |- o/ r, p1 f	500000	1.5	% O/ \3 u3 i; [1 i
54.975 9 F/ @1 p  d( q	450250	1.625
59.87 , Z+ Q. ]# P% C/ ~4 H4 Q	401300	1.75 5 \+ O9 m/ W9 t7 o* C: E" r
64.565	354350 * ^. K+ S+ J& o/ u* E( a	1.875
69.15 5 c/ r" N' T1 g+ ~1 z" r' T( h	308500 % I$ h! Q5 |  G( O7 ]" Y	2	1970s
73.405	265950	2.125 / G4 C1 K" z" y
77.34	226600 3 r# w. k! z  F: ?	2.25	3 S  v1 [/ J4 L$ _5 h
80.92 7 h" w* U1 n3 [3 w# G. k	190800	2.375 ) O& b6 ?5 b/ L2 j1 e% |	$ t: M. n" i  l
84.13 9 ~* k( K# X4 n+ H* g  {$ Y	158700	2.5 : I: c1 l' H3 t2 K' C# `: O( Z
86.97 1 R+ r1 P* k* w; ^6 V	130300	2.625
89.44 3 e( y3 |4 B  G( N	105600	2.75	V1 [# g; u0 M+ L5 G. h
91.545	84550 - u! c" s  y3 P5 d. Q9 j	2.875
93.32	66800	3	1980s
94.79	52100	3.125 ' p& d) b5 Z/ V* Z. i' S	$ P6 E! a0 m; E
95.99 0 p. z. `9 w1 o# C) M( {; |/ Y; G	40100	3.25 2 x# }7 i' m; P2 b) t  v7 i
96.96 ; }1 x1 y# f, N	30400 7 V: `7 s) o7 }0 ~	3.375 ' g4 V$ B) Q+ T6 h
97.73	22700	3.5 / I! S% U8 Y0 P8 V3 G& p/ r+ v+ Y$ z	+ H0 B8 ^( Q1 k
98.32 9 h! `1 P% L% B, _& Y( j! n% T	16800	3.625 8 M& P  F- j# R/ h  f
98.78	12200	3.75 ' e. c1 ^: h* d5 b9 F	' P! u+ w" |: p' l
99.12 ) H. {" \, A! z4 \( [, z( d$ ?2 _	8800 % C7 L/ P  }9 S; ]	3.875
99.38	6200	4	Early 1990s
99.565 0 G; L2 g7 q5 C9 u3 m; g	4350	4.125
99.7 0 [( S9 E" R( |7 F- h3 U5 e	3000 ; T8 `+ N+ c8 L, M' a8 ?5 {	4.25 - \* ^$ }. S, A/ T+ b1 \2 S5 U
99.795 5 b/ y/ E" U2 }! u3 g. n	2050	4.375	8 E0 \% R& i3 I& u
99.87	1300	4.5 " o; q* O4 P' n. ]	9 L& f! l$ G: I3 ^) o
99.91	900	4.625	5 b2 F( ~  T' R  _
99.94	600 ( |# e& z# S1 _3 x' r	4.75 # @) i& r0 m9 k* x* R* Q# d
99.96 - C2 N& b) V; L. t5 c	400   t5 }" `6 E0 P! G! i: }	4.875	* \1 e+ \7 Y& r  b5 Q
99.977	230 1 e6 k5 z! T( K& R8 Z- k$ a" B	5 $ w& ~, J) B0 M	Mid 1990s
99.982 $ m1 m  V; f) f; {- X. d; A6 l' p	180	5.125	: h2 ^1 j1 c  t
99.987 9 l" E+ Q/ i! |2 N	130 7 G: V3 a/ B. M( K% ^0 p$ W	5.25
99.992	80 2 {( x5 r4 [3 y( f	5.375   L3 o- r" ]4 R; Y6 j' K2 h
99.997	30 7 F& a9 U; e3 `/ u! G4 b+ x" T	5.5
99.99767 " s: n; J  O6 y9 w$ _) f5 ~3 F7 `	23.35 4 f9 N4 F9 F+ n1 b# @	5.625 6 _- Z$ M: [4 W: y* T$ t	! o7 m/ S) c. l) N/ @
99.99833 2 F; @; d- a/ A  w5 e	16.7	5.75 6 E0 `* h) }4 b
99.999 - r3 u8 S3 c! w. R+ }+ g	10.05	5.875
99.99966	3.4 ; \0 U0 S+ L3 m# l2 M	6	2000s

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三、品质改善的发展：
; {3 E# r$ S, M% J( n- P/ |9 S: S    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）
- c3 P7 f7 Q, Q0 x2 a& z  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）。
- y. q, w+ o# n) q6 J! Q    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）”
$ ^( @' I1 n5 q  M9 {7 E    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。
$ P# P4 @$ L. y1 v2 N    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。
' g: T; m7 d( a& [' w( t    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。