6sigma品质管理

「6 Sigma」品质管理的研究(1)

■ Francis 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，美国印刷业於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。

I)「6 Sigma」的历史

在70's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。於1987年，Motorola建立了「6 Sigma」的概念，基於统计学上的原理，「6 Sigma」代表著品质合格率达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，BobGalvin又提出另一个十倍品质改善的要求，并於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份比的要求改变为百万份比或亿万份比。

II)何谓「6 Sigma」

a)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±1Sigma（或Standard Steviation），±2Sigma有95%的合格率，而±3Sigma便达至99.73%的合格率。

合格率 Yield
(% ) 次品於一百万分之机会DPMO（Defect per Million
Opportunities） Sigma 流行年代
Quality Standards
accepted
in Periods
6.68 933200 0 　
8.455 915450 0.125 　
10.56 894400 0.25 　
13.03 869700 0.375 　
15.87 841300 0.5 　
19.08 809200 0.625 　
22.66 773400 0.75 　
26.595 734050 0.875 　
30.85 691500 1 　
35.435 645650 1.125 　
40.13 598700 1.25 　
45.025 549750 1.375 　
50 500000 1.5 　
54.975 450250 1.625 　
59.87 401300 1.75 　
64.565 354350 1.875 　
69.15 308500 2 1970s
73.405 265950 2.125 　
77.34 226600 2.25 　
80.92 190800 2.375 　
84.13 158700 2.5 　
86.97 130300 2.625 　
89.44 105600 2.75 　
91.545 84550 2.875 　
93.32 66800 3 1980s
94.79 52100 3.125 　
95.99 40100 3.25 　
96.96 30400 3.375 　
97.73 22700 3.5 　
98.32 16800 3.625 　
98.78 12200 3.75 　
99.12 8800 3.875 　
99.38 6200 4 Early 1990s
99.565 4350 4.125 　
99.7 3000 4.25 　
99.795 2050 4.375 　
98.87 1300 4.5 　
99.91 900 4.625 　
99.94 600 4.75 　
99.96 400 4.875 　
99.977 230 5 Mid 1990s
99.982 180 5.125 　
99.987 130 5.25 　
99.992 80 5.375 　
99.997 30 5.5 　
99.99767 23.35 5.625 　
99.99833 16.7 5.75 　
99.999 10.05 5.875 　
99.99966 3.4 6 2000s

　

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至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20,000次配错药事件

每年有超过15,000婴儿出生时会被抛落地上

每年平均有9小时没有水、电、暖气供应

每星期有500宗做错手术事件

每小时有2000封信邮寄错误

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。

b)「6 Sigma」的计算方法

其实「6 Sigma」是有别於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。



但是如果要达到6 Sigma，Cp必须达到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。



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。

c)品质改善的发展

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（ControlChart）」的概念。他的同事，W. Edwards Deming把此方法在战後的日本发扬光大，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，由於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。

一九八七年，影响各行各业的ISO9000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，并没有什麽贡献。

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。在西方国家，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，西方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皆有异常崇高的地位，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。

可是，当时Juran提出的品质成本曲线理论(Costof 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）。

由於科技进步，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）。

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，高於或低於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等都抱著同一理念。

在品管理论上，当时的品质管理大师都以为通过品质圈（QualityCircles），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PeterS.Pande在「TheSixSigmaWay」一书提出注解1，「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。

「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，是建基於「全面优质管理」并加以改善。他们「不断改善」(ContinuousImprovement)，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便是典形的成功例子，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。

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2）和Arthur M. Schneiderman的「Question: Whenis Six Sigmanot Six Sigma／Auswer:Whenit's the Six Sigma Metric!!」（注解3）一文都质疑Motorola在统计学上的偏差。根据他们的计算，6 Sigma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4.5Sigma而已。在本质改善方面，6 Sigma并不代表终极，8Sigma、10Sigma、12Sigma会继续出现，根据Arthur M. Schneiderman的说法，当达到10Sigma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，他们是否取得平衡呢？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(Designof Experiments－DDE)和「十个最有效工具（The Ten Powerful Tool for the 21st Century）（注解4）最能达致世界级的品质管理要求。

d)小结

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。

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ISO 9000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一书著重员工的训练，但是Keki R. Bhote一书著重各类统计方法监察和鉴定产品便是极端的例子。

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」并不是什麽惊天动地的新发明，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。