质量管理与可靠性：6西格玛质量管理理念与方法

1、16质量管理理念与方法2目的：1、什么是6质量管理？2、如何实施6管理？3、实施6管理的经验和局限是什么？4、 6管理与其他管理方法、体系关系是什么？380年代日本产品抢占美国市场3一、六西格玛的兴起4MotorolaSix Sigma的摇篮4实际数据： 销售额增长 5 倍，利润每年增加 20%； 通过实施Six Sigma所带来的收益累计达 14Billion； 股票价格平均每年上涨21.3%;19874.219975.619905.3 1988年，Motorola首获美国国家质量奖 2002年，Motorola再获美国国家质量奖 51995开始，GE/韦尔奇强力推行并获成功6Sigma的开

2、展5GE让世界了解了Six Sigma 采用的Six Sigma方法实际上就是： Motorola方法 + GE推行方式6GE应用SIX SIGMA后的效果62.0亿1.7亿3.0亿6.0亿4.5亿10亿4.5亿13亿单位：美元收入花费1996951997199819993,000个项目11,000个项目37,000个项目47,000个项目76Sigma的发展7进入21世纪更加热门，并西风东渐19871988199519971999Allied Signal!8 6SIGMA管理作为一种科学、有效的持续改进模式和管理方法，具有广阔的推广意义和实用价值。对于促进企业强化市场意识、顾客意识，增强持

3、续改进的意识和能力，提高质量管理水平和产品质量水平，改善经营绩效，提高创新能力，增强企业竞争力，做大做强企业规模，具有重要的意义。提高顾客满意度，保留顾客，增加市场份额；缩短工作周期和循环时间，提高生产力，减少成本；减少缺陷，减少错误；改进产品及服务；关注人力资源体系，提高人员素质；改善企业文化。六西格玛管理的意义和作用892.1 六西格玛的统计含义（微观含义）是希腊字母，在数理统计中表示“标准偏差”。“水平”用于（统一）衡量产品、服务和过程的缺陷水平。二、六西格玛（6）的原理9Six Sigma=百万分之3.4的缺陷水平10假设 分布中心M 规格中心的大小对合格率的影响10USL上规格界限L

4、SL下规格界限3个16个2M99.73%99.9999998%0.001ppm0.001PPM:每百万中有0.001个不合格率11当一个设备由100个部件组成，即使每一个部件的合格率均为99.97%，设备的合格率也仅为99.97% 99.97%=76.31%。当该设备由500个部件组成，则该设备的合格率仅为25.83%。99%的合格率是否足够？11每一个部件的合格率为99.97%12 6管理的工程背景产品质量的持续改进减少波动取消明显的波动源拟制随机因素波动=0:连续改进的最终目标=0,无穷远处的目标, 永远达不到因为随机因素永远存在只能减少不能根除向着零波动持续减少的过程：工程方法与管理方法

5、13产品质量连续改进提高的工程统计描述连续质量改进14质量连续改进提高的工程背景减少波动提高质量降低质量损失降低成本连续减少波动连续改进质量连续降低质量损失连续降低成本连续全面质量改进15你选那一个供货商A?B?答案是A!A的素质高于BAB164、 6的工程技术特性 工序能力与波动100个数据， x1 , x2 , ,xn找出x , x划分10个区间依落入每个区间的个数为高做矩形获直方图 17服从正态分布 反映了波动有时我们把 记作 说明了波动的大小可以计算，68.27%的点落入 95.45%的点落入186的工程技术特性 工序能力与波动99.73%的点落入 DPMO99.994%的点落入99.

6、99996%的点落入?的点落入6 , ? 7 ,99.9999998 %.为了反映产品的质量水平，用DPMO（每百万出错的机会）作为横向比较的指标196质量管理 波动ppmParts Per Million; PPB Parts Per Billion百万分之一，10E-6; 10亿分之一，10E-9.206质量管理 工序能力及其指数工序能力,6工序能力指数 Cp=(USL-LSL)/6(修正)工序能力指数Cpk=Min(USL-X)/3, (X-LSL)/3 6 USLLSL XLSLXUSLX6 USLLSL216质量管理 百万个零件次品率对照表0.500.751.001.101.201.

7、301.401.501.601.701.802.00百万个零件次品数（双边）133,600.0000 24,400.0000 2700.0000 967.0000 318.0000 96.0000 26.0000 6.8000 1.6000 0.3400 0.0600 0.0018Cp与Cpk的偏差 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 1.51336142700967318962772000151000395015095321725114410020192583562274842487160481331028245117913821134701351474159481330385

8、55635944 1786881983467135048315948131Cp3.4226质量管理 百万个零件, 6次品率目标值与均值重合Cp=(USL-LSL)/6 =12/6=2 百万次品率，0.0018XT66 LSLUSL236质量管理 百万个零件, 6次品率目标值与均值偏差（ 1.5 )工序能力指数Cpk=Min(USL-X)/3, (X-LSL)/3 = Min(USL-T)-(X-T)/3, (X-T)-(LSL-T)/3 (6-1.5)/3 = 4.5/3 = 1.56百万次品率3.4XT1.51.5 LSLUSL4.5 4.5 24百万个零件, 6次品率当TX，Cp=2 pp

9、m 0.0018当TX 1.5 Cp=2, ppm 3.4 XT61.5 LSLUSL4.5 XT66 LSLUSL256计数值质量特性的意义与ppm值（CpCpk差1.5 ）66810ppm6210ppm233ppm3.4ppm0ppm34567不合格品数26【事例】 某航班的预计到达时间是下午500，允许在5 30之前到达都算正点，一年运营了200次，其中的55次超过五点半到达，从质量管理的角度来说，航班的合格品率为72.5%，大约为2.1个西格玛。 如果该航班的准点率达到6 ，这意味着每一百万次飞行中仅有3.4次超过五点半到达，如果该航班每天运行一次，这相当于每805年才出现一次晚点到达

10、的现象。 所以6 的业务流程几乎是完美的。27下述数据以美国为基线99%的合格率是否足够？实例2799% Good (3.8 Sigma)Vs99.99966% Good (6 Sigma)每小时丢失 2 万邮件每小时丢失 7 件邮件每天有 15 分钟停水每 7 个月有 1 分钟停水每星期有 5,000 例不成功外科手术+每星期有 1.7 例不成功外科手术在一些主要机场每天有 2 个航班不能正常下降在一些主要机场每 5 年有 1次航班不能正常下降每年有 20 万次配错药每年有 68 次配错药每月有 7 小时停电每 34 年有 1 小时停电286管理的实施 目前，业界对6 管理的实施方法还没有一

11、个统一的标准。大致上可以摩托罗拉公司提出并取得成功的“七步骤法” 作为参考。“七步骤法”的内容如下：1、 找问题（Select a problem and describe it clearly） 2、 研究现时生产方法（Study the Present System） 3、 找出各种原因（Identify Possible causes） 4、 计划及制定解决方法（Plan and implement a solution） 5、 检查效果(Evaluate effects) 6、 把有效方法制度法（Standardize any effective solutions） 7、总结并发展新

12、目标（Reflect on process and develop future plans） 29 目前，在我国一些企业运用GE公司的DMAIC程序 ，即： D：定义（Define） M：测量（Measure） A：分析（Analyze） I：改进（Improve） C：控制（Control） 五个阶段构成的过程改进方法，一般用于对现有流程的改进，包括制造过程、服务过程以及工作过程等等。 30一般工作的过程认识问题收集信息分析信息选择方案执行方案监督检查31DMAIC过程定义：辨认需改进的产品或过程，确定项目所需的资源。D: DefineM: MeasureA: Analyze I: Imp

13、rove C: Control 测量：定义缺陷, 收集此产品或过程的表现作底线,建立改进目标。 分析：分析测量阶段收集的数据，确定一组按重要程度排列的影响质量的变量。改进：优化解决方案，并确认该方案能够满足或超过项目质量改进目标。控制：确保过程改进一旦完成能继续保持下去,而不会返回到先前的状态. 32培训-项目-成立项目团队-项目运作-项目汇报DMAIC定义测量分析改进控制辨认需改进的产品或过程. 确定项目所需的资源.定义缺陷, 收集此产品或过程的表现作底线,建立改进目标. 分析在测量阶段所收集的数据，以确定一组按重要程度排列的影响质量的变量。优化解决方案，并确认该方案能够满足或超过项目质量，

14、改进目标。确保过程改进一旦完成能继续保持下去,而不会返回到先前的状态.6SIGMA推进方法和步骤33每一阶段产出形成项目规划DefineMeasure确定项目关键选择质量特性定义绩效标准定义过程流程项目CTQs团队章程过程流程图客户/QFD/FMEA定义缺陷/客户标准关键质量特性CTQs质量成本问题陈述/项目范围团队建设/项目进程高端过程流程图低端过程流程图项目Y项目绩效标准-底线确认数据类型6SIGMA推进方法和步骤(续1）34每一阶段产出MeasureAnalyze测量对象测量系统测量过程建立过程能力测量系统分析定义改进目标寻找波动来源6 Sigma 的过程能力指标团队目标过程分析图表分析

15、假设检验数据收集计划量具G-R&R项目Y的数据项目Y的过程能力确定Y的目标将Xs按优先等级排序6SIGMA推进方法和步骤(续2）35ImproveControl每一阶段产出筛选关键少数发现变量关系验证测量系统确定过程能力建立运营规范实施过程控制筛选实验设计实验因子设计基于Xs的测量系统控制体系文件体系过程控制改进方案模拟6 Sigma 能力指标关键变量列表同上测量阶段确定Y&X的过程能力持续解决方案控制文件计划解决方案解决方案模拟6SIGMA推进方法和步骤(续3）定义 A确定项目关键 B制订项目规范 C定义过程流程测量 1 选择质量特性谁是客户,他们的 CTQs是什么? 该项目需关注的CTQs

16、是什么? 2 定义绩效标准 对于每个CTQs, 客户所接受的界限是什么? 3测量系统分析 你知道如何测量我们的CTQs (Y)? 我们使用的测量系统可靠吗?分析 4建立过程能力当前的绩效表现 (Y) ? 5定义绩效目标你设定的CTQs (Y)是什么? 6寻找波动来源那些潜在的问题/因素影响你的表现? 6 Sigma 的12 步骤改进 7筛选关键少数在这些潜在的问题/因素中,那些是真正主要的? 8发现变量关系是否知道 xs 与 Y的关系? 9建立营运规范是否知道如何设置我们的 xs 以设置 Y?控制10验证测量系统 既然我们知道获得最佳Y的Xs,那么Xs的测量系统是否可靠? 11 确定过程能力你

17、的新的Y的表现是什么?是否己达到步骤5设定的目标12实施过程控制 我们怎样控制己达到的改进? 6 Sigma 的12 步骤(续）38 6质量实施的要素高层管理者的承诺培训相关人员的参与操作步骤D 定义项目M 定量A 分析I 改进C 控制操作持续过程定义 度量 分析 改进 控制39 6角色的作用领导者公司领导，专职副总裁高水平理解6承诺6的成功实现黑带主管领导能力黑带的老师全面正确的提供6技术支持，包括数学、统计学等要求教学和沟通技巧黑带6技术或业务人员大学水平的数学基础基础统计学知识计算基础，统计分析软件接受黑带主管160的课程培训和项目辅导绿带6项目和相应团队领导者五天的6项目培训项目管理，

18、质量管理和控制工具，解决问题技巧，数学分析。在GE,200名黑带主管，800名黑带，222000职员40 6角色和项目的分配规模为1000员工的公司黑带主管：1个黑带 ：10个项目 ：5070个（每个黑带5-7个）节省成本：416质量管理课程设置课程白带课程绿带课程黑带课程工程课程管理课程七种工具水平比较黑带，作用和任务分配质量成本可制造性设计实验设计基础实验设计操作实验设计析因设计稳健设计，田口方法度量及评价分析过程管理过程波动，PPM回归和相关分析稳健设计和容差设计6工程介绍6展开案例6介绍统计知识：基本分布，PPM统计知识： 值和数据类型假设检验，方差分析容差设计容差设计及练习理解波动4

19、26质量管理 相关人员参与顾客雇员供应商社会投资者436质量管理操作过程 定义确定正确的改进项目测量系统历史资料 低质量损失 顾客抱怨 返修 报废其他选择准则顾客利益公司利益综合考虑446质量管理 操作过程: 测量产品 日期过程 姓名 上规范限 签名下规范限 备注 缺陷数量PPM检查表456质量管理 操作过程:分析数据频率直方图产品过程 上规范限下规范限日期姓名签名备注466质量管理 操作过程: 改进流程分析 应用控制图、散布图和层图是是 系统原因吗？ 可以改进吗？ 应用因子分析 系统原因吗？ 应用6工程 剔除否否控制476质量管理操作过程: 改进方法交叉工作组头脑风暴法风险分析量具分析直方图

20、因果图排列图散布图分层法简易方法实验设计稳健设计相应曲面仿真法技术方法486质量管理 操作过程:控制规范化或标准化用控制图监控， 避免偏高规范发现新波动源连续改进上控制限 下控制限49四、实施6管理的经验和局限性学习和推动热潮正在我国掀起，越来越多的企业开始关注6, 而有些企业则处在观望中。应该看到，企业的高层领导在决定推进6之前必须对6有一定的了解和必要的思想准备。因为任何改进活动的进行都不会是一帆风顺的，尤其是6具有自上而下的特点，高层领导是否有彻底执行六西格玛的决心，对成功与否至关重要。 50已推行6的企业中，成功或失败的教训 1、缺少激励机制 2、评审与授权不足 3、推动与拉动 4、财

21、务支持5、形式主义或者仅仅使用6的一些工具 6、来自部门间的壁垒或人为的抵触 7、开源与节流并存 516的局限性和“不宜” 这种管理方法的成功，使其应用范围大大扩展了。 6法最初主要应用于制造业和物流业，现在它被认为可以应用到“所有行业和所有功能”，甚至可以用于创新产品的研发。这种最大限度减少误差的方法已经变得无所不包，有些公司甚至视之为“整个企业的商业战略”。 然而，一些批评者认为，这种趋势很危险。他们认为，尽管6法在某些方面的应用很出色，但这种方法存在着以下错误的假定：存在的就是健全的，只不过需要完善而已。 如：传呼机的消失 52因此， 6法很不适宜于开发创新性产品、寻找新的内部流程和确定

22、总体的公司战略，因为这些方面需要有全新的思路。6法的提倡者也承认，这种方法可能会产生问题，但他们说问题与实施不当有关，而不是这种方法本身有问题。他们认为， 管理的失败，主要是由于高层管理者缺乏实施的决心或耐心。6管理要成功，至少要5年时间。. 53哈默咨询公司的一位咨询顾问指出以下几种“不宜”： 不宜过分吹嘘，以为6法是万能的。 不宜将其作为改进绩效的唯一工具。 不宜将其应用于所有商业问题。 不宜同时实行一大批互不协调的6项目。 不宜让6成为某个自主的集团单独控制的领域。 54 尽管人们对六希格玛法可以在多大的范围应用有不同意见，但对这种由数据推动的方法会在什么地方出错却取得了相当程度的共识。

23、比较一致的看法是，“我们必须将正确的方法用于恰当的问题”。 55 实际操作案例 (厨房手册)四、 6sigma实施案例566.烤制面包发酵粉 面粉6 概述 好面包公司57 第一步.选择“关键质量特性” (CTQs or Y) 顾客看重的是什么? 蓬松度 软硬度 香味 新鲜 口味Y = 口味!6 概述测量58 第二步.对CTQs or Y定义绩效标准 6 概述 如何测量口味 (Y)? 品尝小组 从1 到10划分等级 目标: 平均为 8级 期望:不要低于7,即 低于7级为缺陷 Y = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目标缺陷最坏好最但是.这个系统正确吗?测量596 概述 第3步.验证 Y

24、的测量系统 如何开展? 让品尝小组闭上眼睛,测定几个面包样本 有些样本重复使用 同一样本的级别稳定- “重复性” 不同测定人员的级别稳定-“再现性” “重复性”与“再现性表明该测量系统有效 品尝 小组 面包 1 面包 2 面包3 A 5 8 9 B 4 9 1 C 4 9 2 D 8 9 8 E 4 8 2 F 5 9 1 G 8 9 2* 1 单位内测量606 概述 第四步.建立 Y (口味) 的产品能力这是一个 3 过程!7 缺陷 (等级小于 7)24 等级数 (得自品尝小组)=.292每1,ooo,ooo 面包有292,000 缺陷或76543211 2 3 4 5 6 7 8 9 10

25、 # 等级数等级64321143缺陷 7目标 = 8分析如何实施? 正常条件下烘烤几块面包 品尝小组评级 平均等级为 7.4 相对于6 过程来说,该偏差过大3 x 10 + 4 x 9 + 6 x 8 + 4 x 7 + 3 x 6 + 2 x 5 + 1 x 4 + 1 x 31 + 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 4 + 3616 概述 第5步.定义 Y (口味)的改进目标如何定义改进? 将竞争对手作为标竿 关注缺陷 ( 即 口味等级 7) 明确“可接受的西格玛水平” 设定相应的改进目标或许5 过程是足够的!1,000,000 - 100,000 - . . . . . . . .

26、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10,000 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,000 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 2 3 4 5 6 7 “好面包”烘烤过程 最佳竞争者 需提高的间距 百万缺陷数西格玛值 Freihofer WONDER Pepperidge Farm Sunbeam分析626 概述 第六步.识别Y (口味) 波动的来源如何确定偏差的主要来源 (Xs)? 厨师大脑风暴 可能的原因是:- 盐的用量- 面粉品牌- 烘烤时间- 烘烤温度- 发酵粉等级 YEAST FLOUR多种来源: 厨师,供货商, 控制条件分析636 概述 第7