六西格玛基础知识

六西格玛基础知识第一章六西格玛是什么？第二章为什么要实施六西格玛管理？第三章六西格玛管理方法六西格玛基础知识第一章六西格玛是什么第一节六西格玛管理的由来第二节六西格玛管理的推广第三节六西格玛是什么？第四节什么是六西格玛管理？第一节六西格管理的由来

现代质量管理的发展质量检验阶段统计质量控制阶段全面质量管理阶段ISO900族质量管理标准、美国波多里奇奖、欧洲质量奖、日本戴明奖等各种质量奖及卓越绩效模式、六西格玛管理等美国泰勒为代表的“科学管理运动”。事后检验把关。休哈特将数理统计的原理运用到质量管理中来，并发明了控制图。检验加预防阶段费根堡姆提出了全面质量管理的观点质量管理手段也不再局限于数理统计，而是全面地运用各种管理技术和方法。六西格玛管理是20世纪80年代摩托罗拉公司创立的一种质量改进方法。六西格玛管理的产生是随着质量管理的不断发展而产生的。第二节六西格玛管理的推广摩托罗拉公司

通用电气联信、ABB、东芝、三星、花旗银行、迪斯尼、希尔顿酒店宝钢、武钢、太钢、济钢、本钢、梅钢、华菱涟钢等第三节六西格玛是什么？3.1Sigma()是什么？3.2什么是西格玛水平？3.36是什么？3.4六西格玛是什么？3.1Sigma()是什么？是一个希腊字母代表“标准方差”

=

例1：某公司生产某牌号钢种[Mn]成分范围为1.30-1.60%，我们希望控制在1.45%，下表数据为过去的某一段时间内我厂生产钢水的成分数据。求？某钢种合金成分％编号[Mn]编号[Mn]编号[Mn]编号[Mn]编号[Mn]11.3171.28131.35191.29251.4221.3581.36141.45201.48261.3631.3891.37151.43211.3271.3741.41101.4161.44221.49281.351.42111.55171.32231.38291.4461.45121.5181.53241.33301.47（1.31+1.35+···+1.47）％30X＝＝X1.398％平均值：标准差：σ＝0.073％举例说明样品编号12345678910测量值11.9411.9812.0012.0512.0312.0012.0311.9812.0411.98样品编号11121314151617181920测量值11.9712.0212.0412.0012.0112.0612.0112.0012.0012.00样品编号21222324252627282930测量值12.0212.0011.9511.9811.9811.9712.0312.0012.0512.08

例2：莱钢生产的H型钢翼缘厚度（带钢的厚度或棒材的内径）希望控制在12.00mm，假定标准允许偏差为±0.05mm，表1中数据为过去的一段时间内公司生产钢材的检验数据。求？

==12.01（mm）=0.03241…….公式1…….公式2表1钢材检验数据利用表1钢材检验数据和MINITAB软件绘制成直方图钢材检验项目值标准下限标准上限3.2什么是西格玛水平？(Z0、Z)西格玛水平是（通常用英文字母Z表示）是过程满足顾客要求能力的一种度量，即将过程输出的平均值、标准差与顾客要求的目标值、规范限联系起来并进行比较，得出的结果。Z=Z0+1.5过程无偏移为Z0，有偏移为Z。

1.60％－1.30％２χ0.073％Ｚ0＝

＝2.046Z=Z0+1.5＝3.546我厂某牌号钢种[Mn]成分的西格玛水平：

正态分布的标准差()

拐点1上限p(d)3平均值下限曲线从较陡的状态变得越来越平坦拐点与平均值之间的距离是一个标准差。如果3倍的标准差都落在目标值和规范的上下限内，我们就称这个过程具有“3个西格玛能力”。σ前面的数字越大说明过程能力越好、越高。Z=Z0+1.5对于绝大多数的随机变量，在均值附近取值的机会较多，频率较大。σ：表示分布的散布大小。σ大意味着分布的散布程度较大，也即分布较分散；σ小意味着分布的散布程度小，也即分布较集中。-6Ơ -5Ơ -4Ơ -3Ơ -2Ơ -1Ơ μ+1Ơ +2Ơ+3Ơ+4Ơ+5Ơ+6Ơ标准下限标准上限3.36σ是什么？---理论上（统计意义）的6σ质量水平不含1.5Sigma的漂移质量水平Z0百分比(％)不良品率（ppm）168.27317300295.4545500399.732700499.993763599.9999430.57699.999999830.0018过程输出质量特性平均值()往往在规格中心点周围漂移，漂移幅度在规格中心点±1.5σ范围内。如果将±1.5σ漂移计算在内，6σ质量特性的不符合规范限产品为0.00034%，即3.4ppm。1.5σ1.5σ下限上限质量水平（Sigma等级）百分比％不良品率（百万分之）130.236977002693266810499.37906210599.97670233699.9996603.43.4什么是六西格玛？---实际上（通常所说）的六西格玛（或6SIGMA,SixSigma）质量水平-6Ơ-5Ơ-4Ơ-3Ơ-2Ơ-1Ơ+1Ơ+2Ơ+3Ơ+4Ơ+5Ơ+6Ơ12例2：三西格玛水平与六西格玛水平的比较（无偏移情况Z0）m上限目标下限0.001ppm不良率0.001ppm不良率s1s2s3s4s5s6s6Sigma过程1s3s2s0.135%不良率0.135%不良率3Sigma过程s例3：三西格玛水平过程有偏移与无偏移的比较1s3s2s0.135%不良率1s3s2s0.135%不良率sm上限下限0.135%不良率3Sigma过程m1.5s漂移s6.68%不良率目标1.5s4.5sZ=Z0+1.5例4：六西格玛水平过程有偏移和无偏移的比较m上限下限0.001ppm不良率0.001ppm不良率s1s2s3s4s5s6s6Sigma过程3.4ppm不良率s1s2s3s4s5s6s1.5s漂移目标7.5s4.5s均值mUSL上偏差LSL下偏差：均值分布的离散程度越大则也越大，反之，亦然；分布曲线越窄，意味着落在USL和LSL之间越多；1>2>3：标准偏差，主要描述一概率分布的离散程度；34.56例5：不同西格玛水平之间的比较2提高到3个Sigma项目=5倍改善3提高到4个Sigma项目=4提高到5个Sigma项目=5提高到6个Sigma项目=10倍改善27倍改善70倍改善计算例1的轧钢工序西格玛水平钢材检验项目值标准下限11.95mm标准上限12.05mm合格率93.33%=1.543Z=Z0+1.5=3.043三西格玛水平！质量水平（Z）百分比(％)不良品率（ppm）130.236977002693266810499.37906210599.97670233699.9996603.4质量水平Z0百分比(％)不良品率（ppm）168.27317300295.4545500399.732700499.993763599.9999430.57699.999999830.0018无偏移西格玛水平z0有偏移西格玛水平z

第四节什么是六西格玛管理？

关于六西格玛管理，目前没有统一的定义。下面是一些管理专家关于六西格玛的定义：管理专家罗纳德·斯尼先生将六西格玛管理定义为：“寻求同时增加顾客满意和企业经济增长的经营战略途径。”

管理专家汤姆·帕兹德克

：“六西格玛管理是一种全新的管理企业的方式。六西格玛主要不是技术项目，而是管理项目。”

我们可以把六西格玛管理定义为：

“获得和保持企业在经营上的成功并将其经营业绩最大化的综合管理体系和发展战略。是使企业获得快速增长的经营方式。”

六西格玛管理是

“寻求同时增加顾客满意和企业经济增长的经营战略途径。”是使企业获得快速增长和竞争力的经营方式。它不是单纯的技术方法的引用，而是全新的管理模式。

六西格玛管理是以顾客为关注焦点的管理理念，是客户驱动下的持续改进，将管理项目重点放在顾客最关心、对组织影响最大的方面。其基本科学内涵是提高顾客满意度和降低组织的资源成本，强调从组织整个经营的角度出发，站在顾客（包括内部客户）的立场上考虑质量问题，采用科学的方法，在经营的所有领域追求“无缺陷”的质量，消除无附加值活动，以大大减少组织经营全领域的成本，提高组织的竞争力。虽然六西格玛具有很强的技术成分，外在表现是大规模的群众做项目的“运动”，但是从本质上讲，它是一种管理企业的新方式，是组织追求精细管理的一种战略。第四节什么是六西格玛管理？输入X输出Y转炉精炼炉钢包吹氩高炉混铁炉连铸坯加热炉

轧机

钢材成品连铸机钢包吹氩统计分析方法持续改进统计过程控制过程管理试验设计创造性思维过程设计/再设计方差分析顾客之声依据数据决策….........

六西格玛管理就是运用一定的方式方法，管理输入到输出的过程，使过程能力达到六西格玛质量水平的目标。第二章为什么要实施六西格玛管理第一节顾客满意

第二节质量成本

第三节质量活动

第四节改善时间

第五节产品质量

第六节企业战略六西格玛管理的核心特征之一是提高顾客满意度第一节顾客满意ABC安全抵达引擎不抛锚干净的房间及时良好的悬吊系统传真,晨报

免费升等导航系統谢绝打扰服务航空汽车旅馆必须有不错

取悦经常飞行里程可选套裝配件免费饼干航空汽车旅馆

直飞

收音机桌子过去的“取悦”变成了“不错”过去的“不错“变成”必须有”你能想出其他例子吗?手机、电视、电脑、房子等第一节顾客满意1960197019801990201020002020时间顾客要求客户需求下限客户需求上限缺陷Process企业流程的能力VOC客户更高的要求Process能力企业标准下限企业标准上限顾客要求随着时间的推移是不断变化的。让顾客满意的唯一途径是持续提高产品质量。顾客眼睛内部观点1987年

SixSigma内部眼睛顾客眼睛顾客观点1997年

SixSigma内部眼睛顾客眼睛价值观点2002年SixSigma内部眼睛6Sigma发展品质(Defect减少)计量化质量管理技术（品质提高）品质+费用突破性改善解决方案（顾客满意）品质+费用+价值?企业化战略管理（创造价值）产品服务原料信息供应商客户生产或服务流程客户之声业绩指标YY=f(Xi,Xp)+流程中的影响因素-Xp供应方的影响因素-Xi

从客户需求出发,设立相应关键业绩指标,结合专业知识和六西格玛管理方法论,寻找流程中和供应方的主要影响因素并加以优化和标准化,是获得业绩改进和客户满意的必经之道。

实施六西格玛管理能够提高顾客满意度例2：业绩改进过程丧失的机会隐藏的工厂劣质成本(COPQ)是SIGMA能力的函数

检查担保报废返工拒收设备过多成本过高市场缩减延迟交付客户忠诚度损失库存太多周期时间过长过多的工程变更

劣质的附加成本（无形的)传统的质量成本（有形的)(测量困难或无法测量)第二节质量成本六西格玛管理核心特征之一是降低经营成本，那么能够降低多少？

2、质量成本质量改善－成本降低

传统的质量成本观念

质量改善－成本增加成本质量失败

评估和预测3σ旧观念

成本新的质量成本观念

4σ5σ6σ失败质量新观念

评估和预测第二节质量成本外部失效顾客抱怨产品退回质量保障成本维护成本预防成本

质量计划和评审新产品评审

过程控制培训数据收集和分析鉴定成本来料检测产品检测检测设备维护内部失效报废返工

重测失效分析产品不合格6-Sigma能够将质量成本降低到5%以下第三节质量活动传统质量活动六西格玛管理活动六西格玛重要理念内部策动顾客策动1、以顾客为关注焦点2、依据数据决策3、关注“过程管理”4、主动管理、预防为主5、无边界的合作6、追求完美，容忍失败关注输出关注过程纠正缺陷防止缺陷关注生产现场关注整个业务流程改进质量改进底线向后看向前看专心产品专心关键质量指标注重理论和人员注重方法和数据能使企业由粗放管理过渡到精细管理，提高管理水平转炉精炼炉钢包吹氩高炉混铁炉连铸机连铸坯加热炉

轧机

钢材成品连铸机1、以顾客为关注焦点2、依据数据决策3、关注“过程管理”

4、主动管理、预防为主5、无边界的合作6、追求完美，容忍失败例3：钢材废品的分析例4：救火第四节改善时间

DefectRate第一年第二年第三年6-Sigma时间一般的改善活动

不良率六西格玛改善时间缩短1/2六西格玛管理突破性趋势找出关键因素，解决过程变异，实现品质突破时间不合格品率历史水平(0)自然变异在0

以下(±30)特殊变异优化的水平(1)自然变异在1以内(±31)第五节产品质量

下限上限目标值几乎完美接近完美大多数状况第五节产品质量

使产品质量趋于完美，实现零缺陷通过追求六西格玛的终极目标，实现企业战略攻顶

6σ为制造能力而设计

攀岩

流程描述和优化

登山

七种基本工具

远足

逻辑的、直觉的问题解决

3

障碍,简单的问题解决

4障碍,流程改善

5障碍,流程条件

6------------------------------------------------------------------------------------------------------第六节企业战略第六节企业战略攻顶攀岩登山远足3456------------------------------------------------------------------------------------------------------6个西格玛＝3.4ppm―意味着卓越的管理，强大的竞争力和忠诚的客户

5个西格玛＝230ppm

－优秀的管理、很强的竞争力和比较忠诚的客户

4个西格玛＝6,210ppm

－意味着较好的管理和运营能力，满意的客户

3个西格玛＝66,800ppm

－意味着平平常常的管理，缺乏竞争力实现企业做大做强，追求卓越的战略6第一节六西格玛改善三条路径第二节六西格玛DMAIC改进方法第三节六西格玛管理案例第三章六西格玛管理方法三条路径供选择:1)改进控制定义D测量M分析A改进I控制C过程在平均值上表现良好

-问题在于波动

6σ改进的模型——DMAIC第一节六西格玛改善三条路径定义测量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.分析改进控制6σ改进的模型——DMAIC定义测量1.确认项目

CTQ’s2.管理层批准3.高端过程流程图4.项目Y5.项目Y的性能标准6.项目数据收集计划及核定测量系统7.项目Y的数据8.项目Y的工序能力9.项目Y的改进目标

10.所有X的优先顺序列表11.少数几个重要X的列表12.量化的财务机遇13.拟定的解决方案14.经过试验的解决方案15.持续的解决方案16.项目文档17.经验交流分析改进控制6σ改进的模型——DMAIC三条路径供选择:定义D测量M分析A重设计D验证V过程平均需要改进

-问题在于过程的结构2)重新设计过程6σ改进的模型——DMADV定义测量确立目标，并加以展开了解客户需求，并明确可量化指标的设计要求(CTQ)概念设计详尽和优化的设计验证性能分析设计验证6σ改进的模型——DMADV用六西格玛设计三条路径供选择:新过程的发展-

创造六西格玛过程能力

DFSS3)新过程6σ改进的模型——DFSS1、六西格玛DMAIC改进突破蓝图2、DMAIC的步骤3、DMAIC的步骤运用的工具4、六西格玛管理推进中的角色第二节六西格玛DMAIC改进方法1、突破蓝图最佳化輸出控制X’s监控Y’s建立长期品质控制精炼方案确认输入、输出分析衡量系统决定流程能力衡量确认变异:探勘性分析确认变异:统计分析确认变异:

变异数分析试验设计分析筛选关键輸入(DOE)寻找交互作用

(DOE)定义

Y=f(X)改善六西格玛概论方案管理电脑应用基础统计定义f(Xi,Xp)+Y客户之声业绩指标YY=f(Xi,Xp)+供应方的影响因素-Xi流程中的影响因素-Xp战略目标2、DMAIC的步骤（宏观）Y=f(x)Measure每个可能X50+10–20可能的X’s不重要的许多

X’sAnalyzeImproveControl8-10重要X’s4-8关键

X’s2–5重要标杆X’s必须聚焦在X’sDefine85%的流程变异控制在2-5个变数2、DMAIC的步骤（细化1）下一页确定项目关键每一阶段主要产出形成项目规划选择质量特性定义绩效标准定义过程流程定义阶段测量阶段关键质量特性CTQs问题陈述/项目范围团队建设/项目进程过程流程图项目Y项目绩效标准缺陷定义数据收集计划量具G-R&R项目Y的数据测量系统分析2、DMAIC的步骤（细化2）每一阶段产出建立过程能力定义改进目标寻找波动来源分析阶段改进阶段项目Y的过程能力确定Y的目标确定关键的X’s控制阶段筛选关键少数发现变量关系建立运营规范验证测量系统确定过程能力实施过程控制关键变量列表计划解决方案解决方案模拟数据收集计划量具G-R&R确定Y&X的过程能力持续解决方案控制文件2、DMAIC的步骤（续细化2）2、DMAIC的步骤（续细化2）超过50个可能的变量突破性绩效改善10-208-102-54-83、DMAIC的步骤运用的工具控制从DOE过渡到SPC

控制图表

Positrolplan

消除控制图表防差错失设计

分析建立运作图表非自然变动性因素消除过程能力分析失败模式及效果分析(FMEA)

数据层次化假设检测6-sigma将提供有效的持续改善技术，成为企业重要的竞争力之一，其结果也将直接贡献于财务回报上

定义

DMAIC模型介绍

6Sigma模拟练习客户评估

ProcessmappingSigma绩效衡量响应变量确认量测发展量测系统量测系统评估

GR&R方法基础评估调查过程实验计划法协助测量能力改善

改进多变数分析回归分析全因子法部分因子法

3水平实验使用关于DOE的统计软件工具箱

Control保持成果头脑风暴亲和图树图流程图SIPOC图平衡记分卡力场图PDCA分析因果图顾客之声劣质成本项目管理

Improve消除要因

Analyze

确定要因Measure

确定基准

头脑风暴因果图PDCA分析审核水平对比法方差分析试验设计抽样计划假设检验多变量分析回归分析劣质成本分析试验设计质量功能展开正交试验响应曲面法调优运算(EVOP)测量系统分析过程改进Define

项目启动排列图因果图散布图过程流程图测量系统分析失效模式分析过程能力指数劣质成本PDCA分析水平对比法直方图检查表抽样比例控制图统计过程控制防错措施过程能力指数标准操作程序(SOP)过程文件控制6σ改进的基本工具4、六西格玛管理推进中的角色公司领导倡导者黑带绿带白带角色与任务制定战略目标明确6SIGMA的定位调配资源,制定政策高层领导战略目标分解,项目选择提供资源,执行政策来自中层和管理技术人员负责推进项目的进行六西格玛管理专家培训/辅导黑带辅导/协助倡导者基层业务骨干/项目成员项目的专业知识,协助推进所有员工协助推进,道义/临时支持黑带大师

第三节、六西格玛管理案例案例1：烤制面包案例发酵粉面粉

好面包公司

第一步..…选择“关键质量特性”(CTQsorY)顾客看重的是什么?

蓬松度

软硬度

香味

新鲜

口味Y=口味!!第二步..…对CTQsorY定义绩效标准如何测量口味(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级为缺陷缺陷最坏但是...…这个系统正确吗?Y=12345678910目标最好如何开展?

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

A5

8 9B 4

9

1C 4

9

2

D

8

9

8E 4

8

2F 5

9

1G 8

9

2*1单位内第3步..…验证Y的测量系统这是一个

2

过程!7缺陷(等级小于

7)24等级数(得自品尝小组)=0.292每1,000,000面包有292,000缺陷或765432112345678910#等级数等级64321143缺陷<7目标=8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3x10+4x9+6x8+4x7+3x6+2x5+1x4+1x31+1+2+3+4+6+4+3第4步..…建立Y（口味）的过程能力1.02.03.04.05.06.0DPMO6900003080006680062103203.4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-.............................10,000-.............................1,000-.............................100-.............................10-.............................1-234567“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

FreihoferWONDER

PepperidgeFarm

Sunbeam第5步..…定义Y（口味）的改进目标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

发酵粉

面粉多种来源:厨师,供货商,控制条件第6步..…识别Y（口味）波动的来源如何筛选波动根源(Xs)?

设计试验

采用潜在波动的不同来源

品尝小组对试验中使用的面包评级

结果可显示关键变量发酵粉面粉来源结论可忽略主要原因可忽略主要原因可忽略关注“关键变量”盐第7步..…筛选波动的潜在根源如何发现关键变量(Xs)与Y之间的关系?

进行更详尽的试验

关注:烘箱温度从325到375;三种品牌的面粉

次数#温度

品牌1325A2325B3325C4350A5350B6350C7375A8375B9375C

FLOUR

FLOUR

FLOURBrandABrandBBrandC结果:350&品牌A

是最佳组合

注意:在温度变化明显时,烤制时间是一个因素.第8步..…发现X与Y之间的关系如何确保烘箱温度受控?

数据表明350(5)

是降低口味变化的最佳温度

除非紧急情况,否则使用品牌A的面粉

“好面包”

寻找好的面粉供货商以备不时之需

面粉BrandA但是..…我们的测量系统正确吗?第9步..…建立X的公差如何进行?

校正温度仪的准确性

需要标准仪器以备比较

租用其他高级设备

比较结果验证测量仪器是准确的第10步..…验证X的测量系统如何实施?

检查所有烤箱温度

实时监控温度

关注过程能力

查找波动的程度波动不错,但是…平均值偏高(算法需检查)30345#烤箱号温度346357347348349350351352353354355356252015105第11步..…确定改进后的过程能力我们还要做些什么?

每日检查烤箱的温度水平

审核备选面粉供货商的使用频率(例如:品牌C)

定期更换品尝小组

将结果制成图表还有..…不断的用数据绘图面粉“BrandC”354353352351350349348135791113151719212325第12步..…实施对X的控制阶段D（定义）研究方法研究Y，锁定主攻流程和CTQ改善层次1、消除流程指标的异常点，使流程受控。改善方向1、消除现场诱发异常的因