“6 Sigma”品质管理的研究

luntaner

“6 Sigma”品质管理的研究
# e9 F  x4 B: j, zFrancis 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。
一、“6 Sigma”的历史：
7 ^2 z7 D) W2 p; R1 l    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。
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。
    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
7 p( I. q# k1 F; S7 b2 C4 E    ——每年有超过15000婴儿出生时会被抛落地上
9 W4 }# z+ E$ @, \    ——每年平均有9小时没有水、电、暖气供应
: P1 S1 E/ P* p5 I* K6 L    ——每星期有500宗做错手术事件
    ——每小时有2000封信邮寄错误
1 x9 Z5 V, M+ J  a7 \' K( J; d2 e    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。
* @/ x; a4 {; n9 p7 Y9 |/ H2. “6 sigma”的计算方法：
! M" ]% h0 ^. o9 R    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。
/ v0 h) Z! L# [- DCp=(UCL-LCL)/6 sigma
8 ^0 Y/ V- ~4 _! ]+ o4 M$ P4 D如果Cp＜1就代表未能达到指标
* k: Q6 W. P$ V3 H" CCp=1已达到3 sigma的要求
2 J; q& w4 P) z. m, }+ [* sCp＞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。
/ W2 \2 r0 f3 _/ M! V( Q3 U（次品的数目÷总次品的机会）×106=PPM（Parts Per Million)或DPMO（Defection Per Million Opportunities)
9 A' j. r: d" R9 O, S( C! L) H8 G总次品机会=总检查数目×每件产品潜在次品机会
: C) X# V- V. M9 G. i* n6 Z* l; Z+ C    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。

合格率Yield(%)	次品于一百万分之机会 + e$ p6 S$ _3 m, f# u! bDPMO(Defect per Million Opportunities)	Sigma	流行年代 Quality Standards accepted in Periods
6.68	933200	0 ( G4 {& z! _) K! T) q, X8 ^
8.455 , Y% v! p' z' S1 `, W	915450 # L0 h. }: h  H5 U	0.125 % y+ \# N, D& D/ p	6 Z+ l* a$ Y3 j% G/ E1 y/ y
10.56	894400	0.25	# @9 R/ A. P" f
13.03 : j6 @0 |% q/ s/ O1 q. s	869700 + ^+ j1 f3 d3 C* X) j( W	0.375	* k4 l0 c  K( }* J/ Z* O  G
15.87 " M1 ~) N6 T3 T1 V) y% K; [( H' o	841300 & |# g2 @* L8 P	0.5 / l; h3 T+ F# w
19.08 ) O/ r( O; k  ]	809200	0.625 & \: ]* \. G& r0 r( y8 ]3 ~! `
22.66	773400	0.75
26.595	734050 % M+ P8 F5 k  A3 k	0.875
30.85	691500 9 B. f) v( E2 R8 X5 Z	1 % B: m& ]* Y; W1 ]  U	% F) w: H) r4 O" n# e
35.435	645650	1.125   R) v1 I8 U7 a
40.13	598700	1.25
45.025 5 S2 S+ ?  Y  E( B. \7 w	549750	1.375 $ i/ G1 Z+ d1 ^3 _; ]1 [: U
50	500000 5 N! ?0 a+ |' \" C9 K	1.5	6 y1 N8 ~9 x/ o" y
54.975	450250 6 ?% b5 G6 w- H: h5 j( |	1.625
59.87 ' Y, ?) d4 m, I% C' }) e4 D	401300	1.75
64.565 / k& p' E  M/ `, o: w/ F) C	354350	1.875	) l3 q( @: v6 k7 d
69.15 # n7 |/ A' h+ ?( U3 m8 L' [	308500	2	1970s
73.405 & X( ~8 p; y" v! a% c	265950 ; m9 A" w) \4 D& z. K, T	2.125	$ F5 V; F: P* }+ x- H0 [3 T8 E( o" E
77.34	226600 6 }  L* C# }' T2 ]9 n	2.25	9 t; W+ X3 c, s/ T  b
80.92	190800	2.375 / Q+ M) Q, F) X& L$ V6 N5 v
84.13	158700	2.5	0 n- y! R0 b0 T5 ^+ O4 J# ?
86.97	130300 / n$ C2 v7 `" W8 n3 J( Y. E	2.625 / f- |  V% c  U0 Z, G) k+ o& |	* F5 w7 n9 K8 y6 \
89.44 ' v5 u  T: f5 d- _	105600 5 J" j) F4 Z" Z1 x1 T( W4 X	2.75 - Y! x! w8 @4 U. g	" k! a6 u4 w9 M1 k: i
91.545	84550	2.875	' S5 R& u* ?; j- c5 F3 j+ I
93.32	66800 , z% H4 _% n/ i" Z' L$ J	3	1980s
94.79	52100   Q  r1 ~2 K! u	3.125	& w/ X, p/ e, Q
95.99 : I) m4 K9 A' l  c9 `  W9 j4 o	40100 & @, y: n  g- ?$ y% `	3.25 ' H1 H# \, k. {4 `" D; Q
96.96 2 k. n% i1 u: K4 _	30400 $ x- _% h2 |: f$ U- h	3.375
97.73	22700 3 k9 k' q# S2 g2 ^8 n5 D3 g' K	3.5
98.32	16800	3.625	7 h$ R3 f$ h0 `
98.78	12200	3.75
99.12	8800	3.875	1 p# v7 P% E8 }/ ]- t
99.38 7 S; n+ o" G) @2 s. Y4 G. R	6200	4 & W8 v$ N6 p# y5 G; p$ E	Early 1990s
99.565	4350	4.125
99.7	3000 % h% j5 n) T' k/ U. G( }	4.25
99.795 1 Y! E6 v" H& `9 [	2050 8 s! v/ _1 ~# I. \	4.375   c+ \, t. o0 K* t8 j, |% _6 @	. K" D' u4 f8 M- X6 J: C6 x
99.87	1300 $ l- W6 C5 |) l+ y. z' ^8 _	4.5 7 [$ K# e# r5 q	" H4 F# ]0 [/ v) g+ j) m, J
99.91	900	4.625 / q! t/ ^# N' P% m+ Q2 g
99.94 2 f2 ^' K* ?8 h6 S	600	4.75
99.96 8 S5 K, t, @; L	400 / z. @; i; G$ t2 j" Y; f& D- V1 k3 E4 \	4.875 / B2 y. `1 e) X6 _  s8 y	! ?7 t8 o2 g1 Q! j& g7 `2 E2 g6 L1 z
99.977	230 / e9 }; B0 e9 O- {! M	5 4 _# z$ }$ U0 d1 N4 w	Mid 1990s
99.982	180 & r' N5 S, I9 P  i! b	5.125	4 x8 M/ S$ T- J  e+ g
99.987 # [, e/ U, B& T" Y8 R$ ?	130 : S7 x+ {" u9 u* J' C* Y+ W	5.25
99.992 5 u5 N; }$ s) T, S7 r5 c) z1 y	80	5.375 / V# Q) Q& m( R! \! ]	3 T' G% ?, `. U% G
99.997 7 B3 Q+ D$ D  n8 ~& c* M- T	30 ( y% h4 u5 }6 q8 ]: f' I' j9 k	5.5 % O- E; Y5 R$ J9 c6 I	2 A2 g) N8 q/ b: n, _$ N
99.99767 7 F( s5 c6 c% ~9 `5 b3 U	23.35 + S3 E5 L! Z# S1 [9 Y	5.625 * ~5 T& p9 [! R8 @7 k	& p: R2 \, ~* H$ ^
99.99833	16.7 ' c! h" C2 T0 O( z, r/ C8 t/ C	5.75	, b( t' c& T2 r* q" H
99.999 2 U) T7 P' L7 Q# G9 `	10.05	5.875 : T) i: G: g8 U4 ?) n! y) _	" @: w" T7 J, H& X5 b2 ?3 n* {  M
99.99966	3.4	6 + R$ Y* {/ _% R- j	2000s

luntaner

三、品质改善的发展：
1 ?" [2 }. u: f: k' o% l0 p    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。
8 \; H" E" A7 G0 U) K: h    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。
! _7 E0 {  @& a% ^7 g% ^    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 i& u: {$ @" N" \& j) D4 L4 y    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）。
( B4 C% @' v- a( s4 ^# a) f    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。
9 P, U% G, Q" d* e    “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。
& u$ }1 I3 F  `    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。
    四、 小结：
* r/ d8 w- G9 z2 O3 D7 e! O- x$ b    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。
5 ?! F0 b, q/ Q8 ~& G. s! A    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。
0 w  S1 s( A2 B( G& I$ s7 l/ P    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。