浙江大學(xué)MBA運(yùn)作管理講義：6西格瑪6sigma概述

6-西格瑪 概述 馮毅 博士 浙江大學(xué)管理學(xué)院 Take Six Sigma or this organization is not for you. 接受 6-西格瑪 不然這個(gè)企業(yè)不適合你。 - Jack Welch (GE, CEO) 什么是 西格瑪 (Sigma)? 什么是 西格瑪 (Sigma)? 9 11 10 = x N Mean 假設(shè)我們的生產(chǎn)過(guò)程中其中一個(gè)工序是將金屬材料切割成每個(gè)長(zhǎng)度為 10mm的產(chǎn)品。當(dāng)我們完成切割 1000個(gè)產(chǎn)品后，測(cè)量每個(gè)產(chǎn)品的長(zhǎng)度，并將測(cè)量結(jié)果以直方圖形式表達(dá)，我們將會(huì)得到下列結(jié)果： 9 11 10 Sigma (標(biāo)準(zhǔn)偏差 ) = ( - x)2 N - 1 什么是 西格瑪 (Sigma)? 0.1350% 0.1350% -4 -3 -2 -1 +1 +2 +3 +4 99.73% 68.26% 0 . 1 3 5 0 %2 . 1 4 5 %1 3 . 5 9 %3 4 . 1 3 % 3 4 . 1 3 %1 3 . 5 9 %2 . 1 4 5 %0 . 1 3 5 0 %正態(tài)分布 什么是 西格瑪 (Sigma)? 規(guī)格上限 目標(biāo) 規(guī)格下限 0.001ppm 不良率 0.001ppm 不良率 1 2 3 4 5 6 6 Sigma過(guò)程 1 Some Chance of Failure 3 3 2 0.135% 不良率 0.135% 不良率 3 Sigma過(guò)程 ppm: 每百萬(wàn)次中的缺陷數(shù) 什么是 西格瑪 (Sigma)? 1 3 2 0.135% 不良率 1 3 2 0.135% 不良率 規(guī)格上限 Some Chance of Failure 目標(biāo) 規(guī)格下限 0.135% 不良率 3 Sigma過(guò)程 1.5 漂移 6.68% 不良率 什么是 西格瑪 (Sigma)? -6 -5 -4 -3 -2 -1 +1 +2 +3 +4 +5 +6 規(guī)格下限 規(guī)格上限 規(guī)格界限 ppm 1 sigma 317300 2 sigma 45500 3 sigma 2700 4 sigma 63 5 sigma 0.57 6 sigma 0.002 什么是 西格瑪 (Sigma)? Sigma ppm 缺陷率 2 308,538 1 in 3 3 66,000 1 in 15 4 6,210 1 in 160 5 233 1 in 4,300 6 3 1 in 300,000 10,000X 什么是 西格瑪 (Sigma)? 西格瑪水平的簡(jiǎn)易計(jì)算方法 USL/LSL: 規(guī)范上限 /規(guī)范下限?？蛻艨山邮墚a(chǎn)品，服 務(wù)特性的最大值 /最小值。 示例一 某顧客對(duì)某產(chǎn)品的性能要求為 Y=10 0.01。 供應(yīng)商 A提供的 10個(gè)產(chǎn)品的測(cè)量數(shù)據(jù)為： 10.009 10.005 9.992 9.999 10.008 10.007 9.997 9.999 10.009 9.995 供應(yīng)商 B提供的 10個(gè)產(chǎn)品的測(cè)量數(shù)據(jù)為： 10.002 10.003 9.998 9.999 10.001 10.003 9.999 9.999 10.002 9.998 供應(yīng)商 A的平均值為 10.002， 標(biāo)準(zhǔn)差為 0.00632 供應(yīng)商 B的平均值為 10.0004，標(biāo)準(zhǔn)差為 0.002011 供應(yīng)商 A的西格瑪水平為 1.27， 供應(yīng)商 B的西格瑪水平為 4.77。 供應(yīng)商 B的產(chǎn)品更接近于顧客要求的目標(biāo)值。 示例二 某顧客采取無(wú)倉(cāng)儲(chǔ)管理（ JIT），要求 供應(yīng)商 A提供產(chǎn)品的交付期為下定單后第 30天， 早于 30天的話，供應(yīng)商 A自己負(fù)責(zé)保管，每天需付額外保管費(fèi) ， 但最多可保管 7天。 供應(yīng)商 A的 10批產(chǎn)品交付時(shí)間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)： 29 27 25 24 29 26 23 25 30 24（天） 平均值等于 26.2，標(biāo)準(zhǔn)差 S=2.44。 規(guī)范限 LSL=23 Z=（ 26.2-23） /2.44=1.37 西格瑪水平僅為 1.37 雖然沒(méi)有早于 23天或遲于 30天的。但是，因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)于顧客要求的目標(biāo)值來(lái)說(shuō)比較分散，因此過(guò)程的西格瑪水平并不高 。 為什么考慮 6-西格瑪 方法及技術(shù) ? 企業(yè)面臨的挑戰(zhàn) 不使用 6 Sigma的企業(yè)，質(zhì)量成本通常會(huì)很高 他們需要花費(fèi) 25%-40%的效益 來(lái)解決問(wèn)題 使用 6 Sigma的公司 “通常只需要花費(fèi) 5%的效益 來(lái)解決問(wèn)題” . “GE 每年會(huì)花費(fèi) 80億 -120億美元” Jack Welch (GE CEO) 由于不斷增加要求的監(jiān)測(cè)，測(cè)試及解決問(wèn)題的 對(duì)策而造成質(zhì)量成本升高的例子，舉不勝舉 質(zhì)量成本 為什么選擇 6西格瑪 ? 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%c u r r e n t f u tu r e外部失效 顧客抱怨 產(chǎn)品退回 質(zhì)量保障成本 維護(hù)成本 預(yù)防成本 質(zhì)量計(jì)劃和評(píng)審 新產(chǎn)品評(píng)審 過(guò)程控制 老化 培訓(xùn) 數(shù)據(jù)收集和分析 檢測(cè)成本 來(lái)料檢測(cè) 產(chǎn)品檢測(cè) 檢測(cè)設(shè)備維護(hù) 內(nèi)部失效 報(bào)廢 返工 重測(cè) 失效分析 當(dāng)機(jī) 產(chǎn)品不合格 6-Sigma 能夠?qū)①|(zhì)量成本降低到 5% 以下 質(zhì)量成本 為什么選擇 6西格瑪 ? 突破性績(jī)效改善 超過(guò) 30個(gè)可能的變量 10 - 15 8 - 10 1 - 3 4 - 6 控制 從 DOE 過(guò)渡到 SPC 控制圖表 Positrol plan 消除控制圖表 防止錯(cuò)誤設(shè)計(jì) 改善 多變數(shù)分析 回歸分析 全因子法 部分因子法 使用關(guān)于 DOE的統(tǒng)計(jì)軟件 分析 建立運(yùn)作圖表 非自然變動(dòng)性因素消除 過(guò)程能力分析 失敗模式及效果分析 (FMEA) 數(shù)據(jù)層次化 假設(shè)檢測(cè) 測(cè)量 發(fā)展測(cè)量系統(tǒng) 測(cè)量系統(tǒng)評(píng)估 GR&R方法 基礎(chǔ)評(píng)估調(diào)查過(guò)程 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法協(xié)助測(cè)量能力改善 定義 DMAIC模型介紹 6 Sigma模擬練習(xí) 客戶評(píng)估 Process mapping Sigma 績(jī)效衡量 響應(yīng)變量確認(rèn) 6-sigma 將提供有效的持續(xù)改善技術(shù)，成為企業(yè)重要的競(jìng)爭(zhēng)力之一，其結(jié)果也將直接貢獻(xiàn)于財(cái)務(wù)回報(bào)上 系統(tǒng)解決方案 為什么選擇 6 西格瑪 ? 不良率 改善 30% 改善 50% 或 周期時(shí)間 改善 20% 改善 25% 或 生產(chǎn)效力 改善 10% 改善 15% 每個(gè)項(xiàng)目 第一波 成熟時(shí) 6-西格瑪 項(xiàng)目的典型具體目標(biāo) 通常一個(gè)項(xiàng)目由 1個(gè)黑帶人員和 2-5個(gè)綠帶人員負(fù)責(zé) . 每一個(gè)項(xiàng)目一般需要 3-5個(gè)月 . 6-西格瑪 項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn) 以往的經(jīng)驗(yàn)（ Motorola, GE, Seagate, ） 每個(gè) 6-Sigma 項(xiàng)目會(huì)取得價(jià)值 HK$800 1200k 的經(jīng)濟(jì)效益 每一個(gè)黑帶資格人員可以管理 4-6個(gè) 6-Sigma 項(xiàng)目 在第一階段中，有 15個(gè)黑帶人員受訓(xùn)，每個(gè)黑帶人員負(fù)責(zé)一個(gè)項(xiàng)目 . 平均會(huì)有至少 9個(gè)項(xiàng)目成功 0.010.111010010001000010000010000000 1 2 3 4 5 6 7 86-Sigma 等級(jí)ppm1990年大多數(shù)公司 6-Sigma 目標(biāo) 民航失事率 (0.43 ppm) 2000年大部分電子產(chǎn)業(yè) 6-西格瑪 目標(biāo) 2到 3個(gè) Sigma項(xiàng)目 = 5倍改善 3到 4個(gè) Sigma項(xiàng)目 = 10倍改善 4到 5個(gè) Sigma項(xiàng)目 = 27倍改善 5到 6個(gè) Sigma項(xiàng)目 = 70倍改善 行李失誤率 顧客滿意 費(fèi)用 服務(wù) 系統(tǒng) 管理 交付 質(zhì)量 持續(xù)改進(jìn) 運(yùn)轉(zhuǎn) 周期 6 Sigma 管理層的承諾與一致 全體管理團(tuán)隊(duì)的共識(shí) 企業(yè)遠(yuǎn)景 6-西格瑪 的 管理理念 管理理念 -以顧客為關(guān)注焦點(diǎn) 資源和管理活動(dòng)的重點(diǎn)放在關(guān)鍵的顧客要求上 ， 準(zhǔn)確地識(shí)別顧客的關(guān)鍵要求（ Critical to Quality-CTQ） 。 “關(guān)鍵顧客要求 ”不僅僅局限在產(chǎn)品的性能與可靠性指標(biāo)上，它們還包括服務(wù)特征與要求、交付特性與要求以及價(jià)格等等。體現(xiàn)了顧客對(duì)質(zhì)量、成本、周期的全面期望。 管理理念 -系統(tǒng)觀點(diǎn) 戴明博士 “十四項(xiàng)法則 ”指出： “85%以上的質(zhì)量問(wèn)題和浪費(fèi)是由系統(tǒng)原因造成的，只有 15%是由崗位上的問(wèn)題造成的 ”。 很多問(wèn)題長(zhǎng)期得不到很好的解決，并不是不具備技術(shù)上的能力和條件，而是管理上的不協(xié)調(diào)。大量的改進(jìn)機(jī)會(huì)正是在這種橫向過(guò)程的改進(jìn)之中 。 管理理念 -用數(shù)據(jù)說(shuō)話 數(shù)據(jù)是測(cè)量的結(jié)果，也是分析和決策的依據(jù) 。 “改進(jìn)一個(gè)流程所需要的所有信息都包含在各種數(shù)據(jù)中，解決問(wèn)題要靠科學(xué)方法。 ” Ken Meyer (GE 航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司副總裁 ) 管理理念 -關(guān)注 流程管理 通過(guò) 流程的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)組織競(jìng)爭(zhēng)力的提高是 6西格瑪 管理的核心理念 。 “我們現(xiàn)在的質(zhì)量水平很低，達(dá)到 3西格瑪 水平都很困難。實(shí)現(xiàn) 6西格瑪 質(zhì)量，對(duì)我們來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的。 ”其實(shí)這是對(duì) 6西格瑪 管理的誤解， 6西格瑪 質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是靠 流程的不斷優(yōu)化，而不是靠嚴(yán)格檢驗(yàn)把關(guān)。在6西格瑪 管理中，不斷尋求的是提高流程能力的機(jī)會(huì)。 6-西格瑪 的 組織形式 6西格瑪管理中的關(guān)鍵角色及其職責(zé) 大師級(jí)黑帶 Master Black Belt - 黑帶和高級(jí)管理層顧問(wèn) 綠帶 Green Belt 黑帶 Black Belt - 團(tuán)隊(duì)成員與實(shí)施者 - 團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)與統(tǒng)計(jì)顧問(wèn) - 6西格瑪方法的實(shí)踐者 - 領(lǐng)導(dǎo)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì) - 企業(yè)文化變革的中堅(jiān)力量 綠 /黑帶的作用與等級(jí) 6-西格瑪 的 DMAIC方法 DMAIC方法 6西格瑪管理不僅是理念，同時(shí)也是一套業(yè)績(jī)突破的方法 。 一個(gè)完整的 6西格瑪項(xiàng)目應(yīng)完成 下列過(guò)程 - 定義 Define - 測(cè)量 Measure - 分析 Analyse - 改進(jìn) Improve - 控制 Control 這套方法就是 DMAIC 界定機(jī)遇 (Define) 1.1 找出、排序并選擇改進(jìn)機(jī)遇。 1.2 制定項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)?wèi)椪?1.3 組建有效的團(tuán)隊(duì) 1.4 明確顧客及顧客需求 1.5 界定待改進(jìn)的過(guò)程并繪圖 測(cè)量業(yè)績(jī) (Measure) 2.1 確定測(cè)量的內(nèi)容 2.2 對(duì)測(cè)量進(jìn)行管理 2.3 認(rèn)識(shí)波動(dòng) 2.4 評(píng)估測(cè)量系統(tǒng) 2.5 確定過(guò)程業(yè)績(jī)表現(xiàn) 分析機(jī)遇 (Analyze) 3.1 找出潛在的根本原因 3.2 進(jìn)行失敗模式及效果分析 (FMEA) 3.3 實(shí)施對(duì)比法 3.4 進(jìn)行波動(dòng)源（ SOV）研究 3.5 進(jìn)行相關(guān)性分析 改進(jìn)業(yè)績(jī) (Improve) 4.1 提出解決方案 4.2 解決方案的排序與選擇 控制業(yè)績(jī) (Control) 5.1 制訂控制計(jì)劃 5.2 實(shí)施過(guò)程控制系統(tǒng) DMAIC闡述 DMAIC流程 定義 (D) 階段 測(cè)量 (M) 階段 分析 (A) 階段 改進(jìn) (I) 階段 改進(jìn) 控制 (C) 階段 統(tǒng)計(jì)知識(shí)的層次 (針對(duì)一流程 ) 僅有經(jīng)驗(yàn) - 沒(méi)有數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)采集 - 看看數(shù)據(jù) 整合數(shù)據(jù) - 圖 , 表 描述統(tǒng)計(jì) - 平均值 , 方差 特征統(tǒng)計(jì) - Cp/Cpk, 曲 /直線擬合 控制統(tǒng)計(jì) - SPC控制圖 預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì) - 變量分析 ,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)線性或多元回歸 持續(xù)改進(jìn) (I) 步驟流程 為什么 ? 對(duì)可能改進(jìn)的機(jī)會(huì)優(yōu)先排續(xù) 組建團(tuán)隊(duì) 流程梳理 確定過(guò)程主要特征 進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)的研究（ GR&R） 合格 ? 改進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng) 進(jìn)行工藝能力研究 穩(wěn)定 &可靠 ? 優(yōu)化控制 實(shí)施完全流程控制 標(biāo)準(zhǔn)化 ,制度化 什么 ? 關(guān)鍵性業(yè)務(wù)問(wèn)題 組建跨職能團(tuán)隊(duì) 梳理流程 (現(xiàn)狀 ) 確定主要產(chǎn)品 , 流程及機(jī)器參數(shù) 量化測(cè)量錯(cuò)誤 評(píng)估流程穩(wěn)定性并 預(yù)測(cè)流程平均值及變異 比較流程性能及客戶需求 確定因果關(guān)系 實(shí)施預(yù)防步驟以保證流程 的穩(wěn)定與高效 實(shí)施最佳的方案及標(biāo)準(zhǔn) 資源平衡 擴(kuò)展知識(shí)及創(chuàng)造力 拿到看得見的流程圖 使用 80/20原則 (80%的行為由 20%的參數(shù)控制 ) 核實(shí)測(cè)量的變異少于流程或規(guī)格變異的 10%. 核實(shí)流程是否穩(wěn)定 預(yù)測(cè)流程的平均值 /變量 對(duì)比規(guī)格與實(shí)際運(yùn)作 發(fā)現(xiàn)重要變量 保證積極的可預(yù)防的思維得到實(shí)施 保證流程的可監(jiān)控性 從最開始就安排 C/A步驟 實(shí)施以學(xué)到的最佳方案 持續(xù)改進(jìn) (II) Exceeding Customer Expectations Six Steps to Six Sigma Problem Solving Strategies and Tools Continuous Improvement Curriculum (CIC) W eight: REW O RKED PART S0100200300400500600CountB C G E D A F M L H I K N J OS O URCEPareto Chart-2-1012345Chipsize (mils)7 21 35 49 63 77 91Avg=0.82LCL=-1.51UCL=3.15Individual M easurement of Chipsize (mils)012345Chipsize (mils)7 21 35 49 63 77 91Avg=0.88LCLUCL=2.86Moving Range of Chipsize (mils)Control ChartThickness0.480.490.50.510.520.53405 406Line N o.All PairsT uke y-Kramer 0.05Onewa y A nalysis of Thickness By Line No.RESPONSE5678910111213141 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596 Part1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 CassetteBob Frank J anet O peratorVariability Chart for RESPO NSEW eight: REW O RKED PART S0100200300400500600CountB C G E D A F M L H I K N J OS O URCEPareto ChartThickness0.480.490.50.510.520.53405 406Line N o.All PairsT uke y-Kramer 0.05Onewa y A nalysis of Thickness By Line No.W eigh : REW O RKED PART S0100200300400500600CountB C G E D A F M L H I K N J OS O URCEPareto Chart 圖表的 探測(cè)地 交互式的 多項(xiàng)比較 度量系統(tǒng)分析 質(zhì)量控制 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和 最優(yōu)化 確認(rèn)問(wèn)題 收集數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù) 解釋數(shù)據(jù) 匯報(bào)分析 提出建議 實(shí)施行動(dòng) 監(jiān)察和控制 6西格瑪 的突破性效應(yīng) Motorola 1987 Texas Instrument 1988 ABB (Asea Brown Boveri) 1993 Allied Signal 1994 General Electric 1995 Kodak 1995 Siemens 1997 Nokia 1997 Sony 1997 得益于 6-西格瑪 的著名企業(yè) GE實(shí)行 6-西格瑪 后的財(cái)務(wù)回報(bào) - 30 + 320 +750 +1600 1996 1997 1998 1999 (Est) $0 $300 $600 $900 $1200 $1500 $1800 $2100 $2400 $2700 $3000 $200 $170 $380 $700 $450 $1200 $500 $2100 成本 利潤(rùn) (資料來(lái)源 : GE 1998 年年報(bào)） 單位；百萬(wàn)美元 1987 制定 1992 應(yīng)達(dá)到的西格瑪目標(biāo) 摩托羅拉公司與 6-西格碼 1988 馬稱科姆 鮑德里奇全美質(zhì)量大獎(jiǎng) 1990 在全公司開展“顧客完全滿意小組過(guò)程”和“黑帶計(jì)劃” 1992 每?jī)?