孟 芳 顧 健

（北京長城計量測試技術(shù)研究所，北京 100095）

中國航空工業(yè)集團(tuán)公司自2002年在通用電氣公司的幫助下導(dǎo)入六西格瑪以來，持續(xù)運用和推廣六西格瑪已十余年，形成了獨具特色的集團(tuán)六西格瑪管理推進(jìn)模式，近幾年持續(xù)開展精益六西格瑪達(dá)標(biāo)認(rèn)證工作并取得了可喜的成績，在改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高流程速度和效率、降低成本等方面發(fā)揮了巨大作用。

1 六西格瑪基本概念

希臘字母“σ”（讀作“西格瑪”）在數(shù)理統(tǒng)計中表示“標(biāo)準(zhǔn)差”，是用來表征任一組數(shù)據(jù)或過程輸出結(jié)果的離散程度的指標(biāo)，它可描述各種可能的結(jié)果相對于期望值的波動程度。

西格瑪水平越高，過程滿足質(zhì)量要求的能力就越強(qiáng)；西格瑪水平越低，過程滿足質(zhì)量要求的能力就越低。六西格瑪水平是指一個流程或產(chǎn)品100萬次使用機(jī)會中只出現(xiàn)3.4個缺陷。

而今天，六西格瑪已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其統(tǒng)計含義，成為企業(yè)持續(xù)改進(jìn)的管理模式。所以六西格瑪?shù)墓芾砗x至少包括3個方面：

六西格瑪目標(biāo)。實施六西格瑪使過程趨于目標(biāo)值并減少波動，實際上，實施六西格瑪不一定能達(dá)到六西格瑪水平的質(zhì)量，而在于對過程進(jìn)行突破性的改進(jìn)和創(chuàng)新，所以追求零缺陷、追求完美才是六西格瑪永恒的目標(biāo)；

六西格瑪管理方法。六西格瑪是一套系統(tǒng)的、科學(xué)的、實用的業(yè)務(wù)改進(jìn)方法體系，絕非僅僅用統(tǒng)計技術(shù)解決問題，它的工具和方法非常豐富，包括現(xiàn)代質(zhì)量管理技術(shù)、項目管理技術(shù)、應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)、信息技術(shù)等；

六西格瑪文化和戰(zhàn)略。六西格瑪模式的本質(zhì)是全面管理概念，而不僅僅是質(zhì)量提高的手段，所以將六西格瑪?shù)膬r值觀和改進(jìn)方法融入到企業(yè)文化，列入企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略之一，提升企業(yè)戰(zhàn)略執(zhí)行力，促進(jìn)組織實現(xiàn)其愿景和戰(zhàn)略目標(biāo)。

2 六西格瑪核心理念

2.1 以顧客為中心

“以顧客為中心”不但是六西格瑪?shù)幕緝r值觀，也是現(xiàn)代企業(yè)管理理論和實踐的基本原則，六西格瑪從“傾聽顧客的聲音（VOC）”開始，基于顧客需求驅(qū)動改進(jìn)，以顧客滿意和為顧客創(chuàng)造價值為中心。

2.2 萬事皆流程

無論我們做什么事都有一個流程，而流程就決定了所得到的結(jié)果，流程不好必然導(dǎo)致結(jié)果不好。傳統(tǒng)質(zhì)量管理思想是靠事后檢驗把關(guān)來保證質(zhì)量，而檢驗是不增值的活動，檢驗也不會提高過程質(zhì)量，所以六西格瑪強(qiáng)調(diào)關(guān)注流程，關(guān)注流程的每一個活動，從流程中找問題，戴明有一句話叫“過程好了，結(jié)果會照顧自己”。

2.3 基于數(shù)據(jù)和事實的管理

當(dāng)前很多企業(yè)的戰(zhàn)略方向和經(jīng)營決策仍然基于感覺和經(jīng)驗，或是一些自認(rèn)為是的觀念和假設(shè)，這樣，企業(yè)往往由于決策不準(zhǔn)確、不到位造成領(lǐng)導(dǎo)大部分時間在忙于處理那些令人忙亂的危機(jī)，或稱為“救火”，而六西格瑪管理把“基于數(shù)據(jù)和事實的管理”理念提到了一個更高的層次，六西格瑪管理理念認(rèn)為：改進(jìn)一個流程所需要的全部信息都包含在數(shù)據(jù)，一切源于數(shù)據(jù)。

2.4 無邊界合作

基于跨職能團(tuán)隊改進(jìn)的六西格瑪管理擴(kuò)展了“無邊界合作”的機(jī)會，如六西格瑪?shù)暮趲ы椖客强绮块T的，要獲得成功就必須由黑帶率領(lǐng)團(tuán)隊打破部門間的障礙，讓團(tuán)隊逐步意識到流程各部分的相互依賴性，從而通力合作完成項目。由于六西格瑪是建立在廣泛溝通基礎(chǔ)上的，因此它才能營造一種真正支持團(tuán)隊合作的管理結(jié)構(gòu)和環(huán)境。

3 六西格瑪?shù)母倪M(jìn)模式

六西格瑪?shù)母倪M(jìn)模式為DMAIC，它是在總結(jié)了全面質(zhì)量管理幾十年發(fā)展及實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，是一個邏輯嚴(yán)密的過程循環(huán)。DMIAC共分為5個階段：

定義階段（Define）：此階段要分辨出什么是顧客（包括內(nèi)外部顧客）關(guān)注的焦點，通過顧客需求分析，把顧客需求轉(zhuǎn)變成流程要求，即確定項目的CTQ（Critical To Quality）。

測量階段（Measure）：要能測量，否則無法改進(jìn)，同時要進(jìn)行測量系統(tǒng)分析，判斷測量系統(tǒng)可不可用，再通過對現(xiàn)有過程的測量和評估，確定過程目標(biāo)。

分析階段（Analyze）：借助圖形分析、假設(shè)檢驗、回歸分析等工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定過程的關(guān)鍵影響因素。

改善階段（Improve）：充分運用統(tǒng)計技術(shù)或?qū)嶒炘O(shè)計（DOE），找到最優(yōu)改進(jìn)方案并試行，并收集一定量數(shù)據(jù)驗證改進(jìn)結(jié)果。

控制階段（Control）：固化改進(jìn)成果，制定控制計劃，使成功經(jīng)驗制度化，通過防錯技術(shù)、檢查表或SPC（Statistical Process Control）手段進(jìn)行有效的監(jiān)控，并收集一定量數(shù)據(jù)驗證控制的有效性。

另外，值得一提的是在六西格瑪?shù)母倪M(jìn)過程中強(qiáng)調(diào)每個階段都可以進(jìn)行FMEA（Failure Mode and Effect Analysis），并制定消除高風(fēng)險因素的方案，這樣項目能進(jìn)行有預(yù)防的積極管理。

4 六西格瑪應(yīng)用

4.1 問題背景

某工廠加工高精度量塊，最近市場拓展開發(fā)了新客戶，新客戶對量塊的外觀質(zhì)量提出了較高的要求。由于量塊的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)僅對其測量面的外觀質(zhì)量提出了要求，未要求非測量面的外觀質(zhì)量，因此目前生產(chǎn)的量塊非測量面的劃痕較多，造成新客戶的不滿意，滿足不了客戶需求。針對此問題，運用六西格瑪項目來解決。

4.2 項目解決途徑

4.2.1 定義和測量階段

全面了解問題的基本情況，收集大量數(shù)據(jù)，查閱了歷年來量塊生產(chǎn)的不合格情況和存在缺陷的情況，成立了由管理人員、技術(shù)人員、檢驗人員和加工人員組成的項目團(tuán)隊，對開展項目進(jìn)行了FMEA分析，樹立了團(tuán)隊共同愿景和目標(biāo)，明確了團(tuán)隊成員的職責(zé)和分工，為開展工作奠定基礎(chǔ)。

通過研究，對項目進(jìn)行了定義，明確了每塊量塊的非測量面有與表面紋理相交的劃痕即為缺陷（Y），明確了抽樣和測量的方法，數(shù)據(jù)為離散型數(shù)據(jù)，運用檢查一致性方法對測量系統(tǒng)進(jìn)行了分析，測量系統(tǒng)的重復(fù)性為96.7%，再現(xiàn)性為95%，判斷出測量系統(tǒng)可用。

收集前期數(shù)據(jù)，運用Minitab軟件對收集的量塊數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表1。

通過數(shù)據(jù)要確定流程控制當(dāng)前的能力水平，為流程目標(biāo)的確立建立基準(zhǔn)，六西格瑪管理要求將過程的流程能力轉(zhuǎn)化成Z值，以流程的長期表現(xiàn)（即長期能力值ZLT）作為流程基線，根據(jù)以下步驟可以計算出ZLT：

根據(jù)表1 得出平均每塊量塊的劃痕數(shù)DPU=3.56；

計算一次通過率FTY=e-dpu=e-3.56=0. 028439；

計算缺陷率P(d)=1-FTY=1-0.028439=0. 971561；

通過查Z表得出流程的長期能力值ZLT=-1.90。

團(tuán)隊成員沿真實流程走一遍，進(jìn)一步梳理和細(xì)化了量塊的加工流程，特別是流程的返工點和過程運輸途徑等。運用頭腦風(fēng)暴法，初步確定了5個流程影響因素Xs（工藝方面：是否清洗、是否提無劃痕要求；工裝方面：倒角工裝、量鉗工裝；運輸方面：周轉(zhuǎn)器）。

表1 描述性統(tǒng)計分析表

4.2.2 分析階段

分析階段是六西格瑪項目的最關(guān)鍵階段，要找到影響缺陷的主要因素即關(guān)鍵Xs。對于以上5個Xs，制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集計劃，按計劃收集準(zhǔn)確有效的試驗數(shù)據(jù)，由于本項目數(shù)據(jù)為非連續(xù)性數(shù)據(jù)，所以運用卡方檢驗來驗證每個Xs是否對Y有顯著影響（即P是否小于0.05）。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析驗證，得出其3個關(guān)鍵Xs為是否清洗、量鉗工裝和周轉(zhuǎn)器。

數(shù)據(jù)證明了關(guān)鍵Xs，還需要從理論上分析，通過團(tuán)隊從專業(yè)角度上分析關(guān)鍵Xs影響Y的機(jī)理看，進(jìn)一步驗證了是否清洗、量鉗工裝和周轉(zhuǎn)器是影響產(chǎn)生劃痕的因素。3個關(guān)鍵Xs的機(jī)理分析見表2。

表2 關(guān)鍵Xs的機(jī)理分析表

4.2.3 改善和控制階段

找準(zhǔn)了關(guān)鍵Xs后，針對Xs制定詳細(xì)的改進(jìn)方案并試行，具體見表3。

表3 關(guān)鍵Xs的機(jī)理分析表

收集改進(jìn)后的數(shù)據(jù)與改進(jìn)前的數(shù)據(jù)對比，見圖1，運用卡方檢驗證明統(tǒng)計上存在顯著差異，說明改進(jìn)后有不同，進(jìn)一步驗證了關(guān)鍵Xs找對了，其流程長期能力值ZLT由以前的-1.90提高到了1.25，其百萬機(jī)會的缺陷數(shù)（DPMO）也達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

圖1 Y的時間序列圖

表4 控制階段FMEA分析

此項目屬于表面劃痕的質(zhì)量項目，改善相對容易，但要保持流程能力是重點和難點。由于改進(jìn)后的流程波動較小，如何檢測到波動和異常，如何控制流程持續(xù)穩(wěn)定都是面臨的主要問題。項目團(tuán)隊從流程的測量手段、監(jiān)控手段、監(jiān)控頻率和失去控制應(yīng)怎么做等方面進(jìn)行了策劃，制定了詳細(xì)的流程控制計劃。另外，控制階段進(jìn)行了FMEA分析，見表4，對于高風(fēng)險事件均制定了改進(jìn)計劃，對流程可能出現(xiàn)缺陷或失效的情況提前做好了充分的準(zhǔn)備和預(yù)防，以保證流程控制能力。