【精品】毕业论文-六西格玛管理在定尺管产品质量改善中的应用

分类号密级UDC学位论文六西格玛管理在定尺管产品质量改善中的应用作者姓名梁建山指导教师郭伏教授东北大学工商管理学院申请学位级别硕士学科类别管理学学科专业名称工业工程论文提交日期2008年6月30日论文答辩日期2008年7月7日学位授予日期答辩委员会主席教授评阅人教授东北大学2008年6月ADISSERTATIONINIESIXSIGMAMANAGEMENTAPPLICATIONINIMPROVINGTHEQUALITYOFFIXEDLENGTHPRODUCTIONBYLIANGJIANSHANSUPERVISORPROFESSORGUOFUNORTHEASTERNUNIVERSITYJUNE2008独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名日期学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。（如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。）学位论文作者签名导师签名签字日期签字日期六西格玛管理在定尺管产品质量改善中的应用摘要六西格玛管理是一种突破性的持续改进战略，通过对过程输入输出关系的分析，优化流程，旨在减少缺陷、提高合格率和顾客满意度、增加净收益。随着通用电器公司的成功，由通用电器公司的CEO杰克韦尔奇发展的六西格玛管理方法风靡管理界。它已经被不断发展并演绎为提升企业核心竞争力的经营战略。鲁宝钢管有限公司是宝钢无缝钢管制造的重要生产单元之一，在成功开发扩管成品以来，公司的产能规模得到大幅度提升。在此发展过程中，扩管产品中的重要部分定尺管产品产量随着出口量的增大，质量问题日益突出，已经影响了公司产能和用户满意度。本文运用六西格玛管理方法，分析、解决定尺管生产过程存在的质量问题，主要内容包括（1）对定尺管的生产过程及产品质量指标进行调研，收集产品合格率、降级率数据，并对生产过程质量控制方法进行调研分析，明确存在的问题；（2）在系统研究六西格玛管理的作用和内容后，确定选择六西格玛管理方法作为质量改善方法，并制定进行了改善工作计划。（3）按照六西格玛管理实施步骤（定义、测量、分析、改进、控制）研究分析定尺管生产存在的质量问题，提出改善建议并实施。（4）对六西格玛管理实施效果进行评价，并介绍了项目开展过程中的体会，探讨了六西格玛管理方法在鲁宝公司推广的前景。六西格玛管理的应用不仅提高了定尺管产品的合格率和生产能力，同时也为公司进一步推行六西格玛管理方法提供了经验积累。关键词六西格玛；DMAIC方法；质量改善；零缺陷；无缝钢管SIXSIGMAMANAGEMENTAPPLICATIONINIMPROVINGTHEQUALITYOFFIXEDLENGTHPRODUCTIONABSTRACTWITHTHESUCCESSOFGENERALELECTRICCOMPANY,SIXSIGMAMEANSISPOPULAROFTHEWORLDDEVELOPEDBYTHECEO,JACKWELLTODAY,VARIOUSMANAGEMENTIDEASANDAPPROACHSURGINGINTHEWORLD,SIXSIGMAMANAGEMENTMETHODSCANBEREGARDEDASABRIGHTSTARITHASBEENINTERPRETEDASCONSTANTDEVELOPMENTANDENHANCECORECOMPETITIVENESSOFENTERPRISESINBUSINESSSTRATEGY,APPLICATIONSRANGEFROMMANUFACTURINGTOSERVICES,FROMEDUCATION,MEDICALINSTITUTIONSANDEVENTHEMILITARYTOTHEGOVERNMENTMOREANDMOREORGANIZATIONSINITSATTEMPTTO,MOREANDMOREENTREPRENEURS,SCHOLARSINTHEMANAGEMENTCONCERNEDABOUTITANDSTUDYITSIXSIGMAMANAGEMENTAPPROACHISABREAKTHROUGHINTHECONTINUOUSIMPROVEMENTSTRATEGY,THROUGHTHEPROCESSOFINPUTOUTPUTANALYSISOFTHERELATIONSHIP,OPTIMIZETHEPROCESS,DESIGNEDTOREDUCETHEDETERIORATION,REDUCEDEFECTS,IMPROVETHEPASSRATE,IMPROVECUSTOMERSATISFACTION,INCREASEDNETINCOMETHISPAPERONTHESIXSIGMAMANAGEMENTMETHODSINTHEAPPLICATIONOFLUBAOSTEELPIPECOTHESIXSIGMAMANAGEMENTMETHODSWERESTUDIEDWITHTHEPRACTICEOFLUBAOSTEELPIPECOTHISPAPERINTRODUCETHESIXSIGMAMANAGEMENTIDEAS,METHODS,ANDTHERESULTSOFAPPLICATIONTHEMAINCONTENTSOFPAPERSTHESITUATIONOFTHECOMPANYANDPRODUCT,THECURRENTSTATUSOFQUALITYMANAGEMENT,INTRODUCESTHESUBJECTTOBACKGROUNDANDRESEARCHMETHODSONTHEORIGINOFSIXSIGMAMETHODS,CHARACTERISTICS,METHODSANDAPPLICATIONSLUBAOSTEELPIPECOTOINCREASEPRODUCTIONCAPACITYEXPANSIONOFTHELENGTHOFPRACTICECASES,INTRODUCEDTHESIXSIGMAMETHODSOFTHESPECIFICPROCESSANDTHEMAINMETHODOLOGICALTOOLSFINALLY,THEAUTHOROFTHEPROJECTCARRIEDOUTINTHEPROCESSOFUNDERSTANDINGANDTOEXPLOREWAYSINTHESIXSIGMALUPOCOMPANYPROMOTIONPROSPECTSKEYWORDSSIXSIGMAMANAGEMENT,DMAICDEFINITION,MEASUREMENT,ANALYSIS,IMPROVEMENT,CONTROL,QUALITYIMPROVEMENT；ZERODEFECT；SEAMLESSSTEELPIPE目录独创性声明I摘要IIABSTRACTIII第1章绪论111研究背景1111公司概况1112公司质量管理现状2113课题的提出312研究意义413研究内容及研究方法4131研究内容4132研究方法514论文结构5第2章六西格玛管理理论721六西格玛管理概述7211六西格玛的统计意义7212六西格玛管理的产生与发展822六西格玛的特点10221以顾客为中心10222以数据和事实驱动管理11223科学的问题解决方法11224关注过程管理11225高层管理与企业文化并重12226注重技术专家的作用13227追求极大的财务效果13228不断吸收和发展1323六西格玛管理的方法1424推行六西格玛管理应注意的问题15241六西格玛管理的实施条件15242建立六西格玛团队15243抓住关键环节，进行项目管理17第3章定尺管产品质量问题及改进目标2031定尺管产品生产工艺2033质量问题及改善目标20331质量问题20332主要改善指标及其目标2134质量改善方法选择及工作进度21第4章定尺管质量问题的测量和分析2341定义阶段23411确定改进机会，定义任务内容23412确定关键客户要求和关键业务要求23413记录和分析流程24414确定团队组成及会议沟通计划25415定义阶段小结2542测量阶段25421确定测量对象25422IPO指标初步分析28423制订数据收集计划28424测量系统运行状态分析30425流程稳定性分析36426项目流程的SIGMA水平测量37427测量阶段小结3743分析阶段37431流程分层和分析37432识别潜在根本原因38433验证根本原因44434分析阶段小结53第5章定尺管质量问题的改进与控制5451改进阶段54511产生改进方案54512评估和选择改进方案54513改进阶段小结5752控制阶段CONTROL57521制订行动计划57522解决方案的细化措施及试运行效果58523项目效果60524方案的固化60525控制阶段小结61第6章项目实施效果与体会6261项目经济效益6262推进六西格玛管理的体会62621六西格玛能有效解决质量问题62622六西格玛体现了一种管理哲学63623追求卓越63624以事实为基础进行科学决策64625实现了全员参与64第7章结论与展望6571结论6572工作展望65参考文献67致谢69第1章绪论11研究背景111公司概况烟台鲁宝钢管有限责任公司是专业的无缝钢管设计开发、生产企业，公司组建于1992年5月，并于1998年被上海宝山钢铁股份公司收购，成为宝钢股份首批收购的沪外钢管控股子公司。鲁宝钢管公司年产各类无缝钢管30余万吨，产品广泛应用于石油天然气工业、石油化工工业、锅炉工业等领域，产品品种主要有油套管、高压锅炉管、液压支柱、机械结构管、输送管等。公司位于山东省烟台市芝罘区，占地17万平方米，职工400余人。鲁宝钢管公司作为宝钢无缝钢管制造的生产单元之一，充分借助宝钢的资源，在2004年对标学宝钢的过程中引入了六西格玛管理方法，并将其作为公司持续改进活动的一种重要手段，促进了企业管理水平和产品实物质量的持续提高。目前鲁宝公司所有产品均按国内外先进标准组织生产，现有无缝钢管20个品种、26个外径系列、400多个规格，主要产品有结构用无缝钢管、输送流体用无缝钢管、低中压锅炉用无缝钢管、高压锅炉用无缝钢管、高压化肥设备用无缝钢管、液压支柱用无缝钢管、气瓶用无缝钢管、石油裂化用无缝钢管、平端套管、接箍毛坯和管线钢管等无缝钢管产品。产品广泛应用于石油天然气工业、石油化工工业、锅炉工业机械加工业等领域，出口五大洲20多个国家和地区。鲁宝公司作为宝钢无缝钢管产品的重要生产单元之一，为实现宝钢股份公司“成为全球最具竞争力的钢铁企业”这一目标，积极引入国际先进无缝钢管制造技术并加快开发具有超强度、耐腐蚀、抗挤毁等高性能的石油套管和电站锅炉用管，以应对竞争日益加剧的全球资源和能源的需求。借助宝钢股份的科技力量，目前公司已成功生产出经济型3CR抗腐蚀套管、BG150、BG110TS、BG110TT等新产品。鲁宝公司拥有一条140MM精密热轧无缝钢管生产线，主体设备是引进美国ITAM公司设计制造的世界第一台ACCUROLL轧管机，经过多年不断的消化吸收和技术创新改造，产品外径规格范围不断拓展，从原设计的89114MM扩展至133325MM，产量也由原设计的71万吨逐步达到年产30余万吨，公司规模已达到国内无缝钢管中型企业。其中245325MM规格产品在2005年开发并逐步批量生产，由于轧制工艺的特殊性，鲁宝公司通俗称为扩管。此类产品由于生产时间短，工艺不成熟，成品质量和合格率水平较低，在一定程度上影响了公司产能规模的发挥，更影响了公司的经济效益。112公司质量管理现状鲁宝公司自1992年成立以来，质量管理工作经历了从无到有，从简单到完整的不断完善改进的过程。主要分为基础建设、开展认证国际接轨接轨、对标股份不断提升几个阶段。19921995年的公司成立发展的初期阶段，主要建立健全质量管理组织机构和质量管理规章制度，并摸索总结质量管理经验，以推行全面质量管理，积极开展群众性质量自主管理活动为主。19952002年的公司发展壮大阶段，全面贯彻ISO9000标准，建立文件化的质量管理体系，实施体系认证和产品认证。2004年至今，是鲁宝公司对标宝钢股份，不断提升质量管理水平的关键阶段，公司根据宝钢股份要求，推行一贯质量管理模式。在体系管理方面，实施质量体系、环境体系和职业健康安全体系等管理体系的整合，建立鲁宝公司的综合管理体系。在质量持续改进方面，公司除不断完善管理机制外，还引入宝钢的科研开发、六西格玛管理、重大质量攻关、自主管理等多种手段加以实施。不同层次的质量改进见图11。图11质量改进的层次FIG11QUALITYIMPROVEMENT鲁宝公司近年来对标宝钢股份学习一贯质量管理。一贯质量管理始于日本，经过宝钢近20年的发展应用，目前已经融合了大量的宝钢在生产、建设、发展过程中积累的经验，在原基础上有了长足的发展和补充。现简单介绍宝钢目前已经成熟的一贯质量管理，并即将把有关的先进经验移植到鲁宝公司。（1）一贯质量管理概念以努力满足用户需求（包括品种、质量、数量和交货期）为前提；强调各部门密切配合；以产品质量先期策划、三级规程（工艺、技术、岗位）以及质量控制系统为依据；按产品系列从原料进厂直至产品出厂进行以质量为中心的全过程控制（包括效率、成本和进度），并籍助PDCA方法来求得最佳的企业经济效益和社会效益。（2）一贯质量管理基本思想第一，以满足用户需求为前提坚持“用户的标准就是宝钢的标准，用户的计划就是宝钢的计划，用户的利益就是宝钢的利益”的理念。实施用户满意工程，推进质量、价格成本、交货期、服务、环境等全方位满意管理；强调现场服从市场，上工序服从下工序。先期介入用户产品开发，提高服务技术含量第二，按产品系列集中、一贯管理以生产全过程的整体优化为目标；部门技术、一贯技术分工合作；技术工作与管理工作辩证统一；体现全过程管理。第三，注重以人为本通过生产系统、职能部门、专业管理、规程体系、设备和信息化系统等五个层面实现一贯保证，体现全面性管理。第四，强化过程控制对产品生产的每一道工序、每一项活动进行控制，使各工序、各环节影响产品质量的“人、机、料、法、环”等诸因素都处于受控状态。（3）一贯质量管理的主要特点集中、一贯的管理体制；LINESTAFF共同保证；整合QS9000、ISO/TS16949产品策划和过程控制要求；以信息化平台为支撑；以规程体系为保证以五项基层管理、六西格玛精益运营为基础以自主检查和机动观察相结合的监督管理，贯彻了“防检结合、以防为主”的思想；通过强化五项基层管理（计划值、标准化作业、作业长制、点检定修制、自主管理）确保一贯管理的实施，体现了全员性管理。113课题的提出鲁宝公司在成功开发扩管成品（规格范围245325MM）以来，公司的产能规模得到强烈放大，公司钢管产量由原年产24万吨左右扩大到32万吨。产能规模的扩张，为公司创造了惊人的经济效益。在此发展过程中，扩管产品中的重要部分定尺管产品产量随着出口量的增大，产品的生产瓶颈问题日益显现。主要体现在一下几个方面（1）产品质量水平波动较大。扩管定尺管的生产水平不稳定，时好时坏，严重影响公司的经济效益，严重时无法按期交货，导致客户满意度较差。（2）产品的降级率较高。由于质量水平的波动，导致定尺管产品大量降级为次品，造成很大的内部质量损失。较高的降级率还导致现货量激增，公司无法处理现货，为物流管理、产品销售造成很大被动。（3）生产现场控制随意性增大。质量管理的目标本来应是向标准化作业方向发展，按照成熟的工艺制度执行。但扩管定尺管由于质量水平波动大，找不到恰当的控制方法，导致现场生产的作业区各自总结、使用自己的方法，给质量管理工作造成较大的冲击。鉴于扩管定尺管生产中存在的诸多问题及对企业的不良影响，非常有必要对扩管定尺管质量状况进行研究改进。12研究意义本课题研究意义有两个方面（1）解决扩管定尺管生产质量水平波动大、降级率较高、现场控制随意性增大的实际问题，保证产品质量，提高定尺管生产能力。（2）对标宝钢先进管理模式，为企业推行六西格玛管理方法积累经验。随着市场竞争的日益加剧，顾客对产品质量和交货期的要求越来越高，鲁宝钢管亟需提升质量管理水平，以进一步提高产品市场竞争力，降低成本增加效益。同时随着宝钢钢管产品一体化的进程进一步加快，鲁宝钢管愈来愈将成为宝钢股份统一运作模式下的一个生产单元，因此六西格玛方法在在鲁宝钢管逐渐推行，这是鲁宝对标先进管理模式、快速提升自身管理能力的内在需求。13研究内容及研究方法131研究内容（1）对定尺管的生产过程及产品质量指标进行调研，收集产品合格率、降级率数据，并对生产过程质量控制方法进行调研分析，明确存在的问题；（2）在系统研究六西格玛管理的作用和内容后，确定选择六西格玛管理方法作为质量改善方法，并进行了改善工作计划。（3）按照六西格玛管理实施步骤（定义、测量、分析、改进、控制）研究分析定尺管生产存在的质量问题，提出改善建议并实施。（4）对六西格玛管理实施效果进行评价，并介绍了项目开展过程中的体会，探讨了六西格玛管理方法在鲁宝公司推广的前景。132研究方法本项目为六西格玛改进项目，在实施过程中以DMAIC五步为主线，各阶段根据实施内容和项目本身的特性，运用了大量的六西格玛统计方法，主要有1定义测量阶段流程分解图、IPO分析、排列图、测量系统分析、过程稳定性分析、统计描述等。2分析阶段鱼骨图、因果矩阵表、卡方检验、回归、T检验、控制图等。3改进控制阶段头脑风暴、控制图、过程能力分析、效果分析等。14论文结构论文框架如图12所示。第1章绪论。主要介绍论文的选题背景和研究意义，研究内容和研究方法，以及论文框架。第2章六西格玛管理理论相关文献的理论综述。介绍六西格玛管理的产生、发掌历程，以及六西格玛管理的以顾客为中心、以数据和事实驱动管理、科学的问题解决方法、关注过程管理、高层管理与企业文化并重、注重技术专家的作用、追求极大的财务效果、不断吸收和发展的特点。六西格玛在推广应用过程中需要注意的问题。第3章定尺管质量问题及改善目标。简要介绍鲁宝钢管公司当前在定尺管生产中存在的主要质量问题。公司为提高核心竞争力，提出了具有挑战意义的质量改进目标。通过比较不同的研究问题的方法，确定应用六西格玛管理方法作为本课题的主要方法。第4章定尺管质量问题的定义、测量和和分析。按照六西格玛管理的DMAIC前3个阶段，确定问题机会、测量相关数据、进行问题产生原因分析。第5章在对定尺管质量问题产生的原因分析基础上确定改进方案，并制定行动计划、分析改善效果，固化改进方案。第6章定尺管质量改善项目的效果和体会。分析了项目实施达到的效果，计算显示，项目实施为公司创造了较大的经济效益，同时也为推广应用六西格玛管理作了较好的探索，为今后的推广指明方向。第6章结论与展望。总结了本研究的工作，展望六西格玛管理今后在鲁宝公司的应用前景。研究背景、意义绪论研究内容和方法论文结构六西格玛管理概述相关理论概述六西格玛特点、方法定尺管质量问题和改善目标定尺管质量问题研究方法的选择定义阶段测量阶段问题的解决过程分析阶段改进阶段控制阶段项目效果效果体会本文的结论结束语展望图12论文框架FIG12PAPERSFRAMEWORK第2章六西格玛管理理论21六西格玛管理概述211六西格玛的统计意义西格玛（）是一个希腊字母，在统计学中称为标准差，用来表示数据的分散程度1。数学表达式如下对连续可度量的质量特性，可用“”度量质量特性的分散程度（见图21所示）图216质量与3质量FIG21QUALITYOFSIXSIGMAANDTHREESIGMA在以缺陷率计量质量特性时，用“”度量缺陷率。六西格玛质量表示，在考虑15偏移后，质量特性的长期缺陷率仅为34PPM（PPM百万分之一）2。西格玛水平与缺陷率的关系如表21所示表216质量与3质量缺陷率TABLE21QUALITYOFSIXSIGMAANDTHREESIGMADEFECTRATE西格玛水平CPK缺陷率（PPM）20173087003056681040836210511723361534212六西格玛管理的产生与发展一九二O年代，BELL研究所的研究员，WALTERASHEWHART根据统计学方法发展出“控制图”（CONTROLCHART）的概念。他的同事WEDARDSDEMING把此方法在战后的日本发扬光大，从而指明了日本产品品质要求的方向。五十年代便发展了AQL（ACCEPTABLEQUALITYLEVEL,可接受质量水平），AOQLAVERAGEOUTGOINGQUALITYLEVEL，平均出货品质水平和LTPDLOTTOLERANCEPERCENTDEFECTIVE，批内允许次品率等方法3。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4。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，这个制度只可以保证现有品质要求，但在产品不断改善CONTINUOUSIMPROVEMENT方面，并没有太大贡献当然，IS090012000版在不断改进上已有加强。因此，在八十年代至九十年代，倡行全面质量管理TOTALQUALITYMANAGEMENTTQM，其方法是不断改善品质，以达到零缺点的梦想5。在品质理论上，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“全面质量管理”的效果。经过十多年的努力，除了XEROX的例子比较突出外，其它成就并不显著，考察其原因，正如PETERSPANDE在“THESIXSIGMAWAY”一书提出，“全面质量管理”概念缺乏有经验的管理层由上而下推行6。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。“全面质量管理”的努力并不是白费的，摩托罗拉的BILLSMITH等人在一九L八七年提出的“SIXSIGMA”品质管理方法，是建基于“全面质量管理”并加以改善7。他们“不断改善”CONTINUOUSIMPROVEMENT、六步骤方法SIXSTEPMETHOD和客户完全满意TOTALCUSTOMERSATISFACTION等都是取材自“全面质量管理”概念。摩托罗拉在口号上加上“SIXSIGMA”的产品要求目标，并利用黑带BLACKBELT等有经验管理人员来推行。在其CEOBOBGALVIN领导下，摩托罗拉开始了六西格玛质量之路。从1987年到1996年间，摩托罗拉公司的质量缺陷减少了997,节约了110亿美元的资金，股票价格涨了四倍8。1998年，摩托罗拉公司获得了美国鲍德理奇国家质最管理奖，他们成功的秘密就是六西格玛质量之路。正是六西格玛管理使摩托罗拉从濒于倒闭发展到当今世界知名的质量与利润领先公司9。继摩托罗拉之后，另一个成功实施六西格玛管理的公司是联信公司。其CEOMRLARRYBOSSIDY将六西格玛方法与文化变革的软工具结合，发展了六西格玛管理的内涵并取得了成功10。从1994年开始推行六西格玛，到1999年获得了以下成就推行六西格玛的收益累积超过20亿美元；利润率超过141999年是市值增长最快的企业1996年，GE公司在CEOMRJACKWELCH韦尔奇的领导下开始了六西格玛管理，并成为GE的三大战略之一。JACKWELCH说六西格玛管理“是GE从来没有经历过的最重要的发展战略”。与摩托罗拉和联信公司不同，GE将六西格玛管理扩展到制造活动之外的过程，包括服务与工作过程，取得了非常显著的成就11推行六西格玛节约的成本收益3亿美元1997年、75亿美元1998年、20亿美元1999年利润率从1361995年提高到1671998年市值突破30000亿美元六西格玛管理模式从此声名大振。GE的总裁韦尔奇因此说“六西格玛是GE公司历史上最重要、最有价值、最赢利的事业。我们的目标是成为一个六西格玛公司，这将意味着公司的产品、服务、交易零缺陷。”12六西格玛管理模式在这些大公司推行并取得立竿见影的效果后，立即引起了世界各国的高度关注，各大企业也纷纷效仿引进和推行六西格玛管理，从而在全球掀起了一场“六西格玛管理”浪潮。包括东芝、柯达、杜邦等企业在内、涵盖了绝大多数财富500强的制造型企业都在使用“六西格玛”。“六西格玛”为这些企业不但节省数十亿美元，而且还迅速提高公司对市场的反应速度，巩固日益变化的客户关系13。越来越多的中国优秀企业也已经或打算引入“六西格玛”管理，春兰、海南航空、中远集团、澳柯玛、上海烟草等正在实施或即将实施“六西格玛”项目,而更多的企业家己开始关注“六西格玛”。“六西格玛”管理以其严谨的方法和实施步骤，以面向最终用户建立起营运体系的管理思想，对于中国企业实施质量经营的管理理念，建立卓著的管理体系，获得并保持在国际市场上的竞争优势提供了一个非常有效的管理战略。22六西格玛的特点221以顾客为中心六西格玛管理强调从“了解你的顾客”开始，从“确定顾客的关键要求”开始。很多实施六西玛管理的组织，都将通过顾客调查建立卡诺模型（KANOMODEL）作为构建门西玛管理的重要活动14。所谓卡诺模型就是将客户的要求分为三种类型（基本要求、关键要求和客户感到振奋的要求）或更多，并将其要求具体到以顾客为中心的关键的可测量的“指针”上，然后用一种图形形式表达出来。这里有两点需要说明第一“卡诺模型”告诉我们，要将资源和管理活动的重点放在关键的顾客要求上，因此，要准确地识别顾客的关键要求（CRITICALTOCUSTOMERCTC）第二“关键顾客要求”不仅仅局限在产品的性能与可靠性指标上，它们还包括服务特征与要求、交付特性与要求以及价格等等。体现了顾客对质量、成本、周期的全面期望。只是对不同的顾客来说，有所侧重和不同。六西格玛管理正是在这种“顾客需求”拉动下，从外向内分解和回溯至组织内部的关键要素、关键流程、关键活动的。组织内部每一个六西格玛项目，都与“卡诺模型”相连，从而有效地支持顾客满意程度的改进15。222以数据和事实驱动管理“用数据说话”是六西格玛管理理念和原则的一个突出的特点，数据是测量的结果，也是分析和决策的依据。通用电气（GE）航空发动机公司副总裁KENMEYER先生在谈到六西格玛管理的经验时说“改进一个流程所需要的所有信息都包含在各种数据中，解决问题要靠科学方法。”16数据是过程行动情况的客观反映，数据以它特有的方式告诉我们过程发生了什么以及改进的机会在何处。六西格玛管理在每个环节都要求收集和分析数据。对于平时大家都觉得是概念性的事物，都力求将其分类或分级从而转化为可测量的对象，以便分析量化和深入。例如在定义阶段我们要收集客户的满意指数在分析阶段我们有针对性地收集数据，通过数据的统计分析（如回归分析、方差分析、假设检验等）找到产生问题的根本原因，采取合理有效的措施，使问题得到根本解决17。223科学的问题解决方法如何处理各种数据六西格玛管理综合了统计学，质量管理，项目管理等多领域的工具，采用阶段化的方法将其融合在一起。例如，在定义阶段使用亲和图和柏拉图，在测量阶段使用失效模式与效果分析（FAILUREMODEANDBFFECTANALYSISFMEA），测量设备重复性和再现性分析（GAGER建议企业量力而行，建立一个长远的计划逐步达到零缺陷的目标，而非一次性投入巨资以一步登天。韦尔奇在推行六西格玛管理时计划“在4年内将我们的生产方式引至一个卓越的层次，使我们无论是在产品制造还是在服务方面的缺陷或暇疵都低于百万分之四”25。228不断吸收和发展六西格玛管理是一种不断改进的科学。它不断地吸收各方面的成就，并将其有机地融合在一起。六西格玛理论在原有的统计方法及品质管理工具上，不断吸收精益思想、项目管理、计算机软件等方面的发展，如精益制造与六西格玛的整合、流程再造与六西格玛的整合等。六西格玛管理的应用从早期仅用于制造业发展到设计、服务等多个行业和领域。现在全世界有成千上万的企业或机构都在研究或实施六西格玛管理，此举必将使六西格玛管理得到更进一步的丰富和发展。23六西格玛管理的方法六西格玛管理不仅是理念，同时也是一套业绩突破的方法。它将理念变为行动，将目标变为现实。根据不同的需要六西格玛管理可以分为三类（1）用于制造过程的DMAIC（DEFINE定义MEASURE测量ANALYZC分析IMPROVE改进CONTROL控制）（2）用于设计过程的DMADV（DEFINE定义MEASURE测量ANALYZC分析DESIGN设计VERIFY验证）（3）用于营运和服务性行业的DMAIC不同行业或过程使用六西格玛的方法虽然有所不同，但基本部分为四或五个阶段，各阶段的主要内容和所有的工具都大致相同。下面以制造过程的DMAIC为例，表22简要地说明了每个阶段的主要内容和工具方法26。表22DMAIC每个阶段的主要内容和工具方法TABLE22THEMAINTOOLANDCONTENTFODMAIC阶段主要内容工具/方法DEFINE定义确定改进活动的目标。如高的投资回报率和市场份额，降低缺陷率和增加产出率1、头脑风暴2、柏拉图3、质量功能展开4、流程图5、质量成本6、亲和图MEASURE测量测量输出Y，确定目前的状况或水准，制定合理的、可靠的衡理标准1、YE过程能力分析2、YE测量系统分析3、过程流程图4、FMEA5、因果图ANALYZC分析分析过程或体系，确定关键因素以及应用哪些方法来消除目前业绩与目标之间的差异。应用统计技术来指导分析1、头脑风暴2、多变量图3、确定关键质量置信区间4、假设检验5、箱图6、直方图7、排列图8、多变量相关分析9、回归分析10、方差分析IMPROVE改进运用新方法、观点、新理改进过程或体系，应用统计方法来确让这些改进质量功能展开（QFD）2、试验设计（DOE）3、正交试验4、响应曲面方法（RSM）5、进化操作（EVOP）6、XS过程能力分析7、XS测量系统分析CONTROL控制控制过程或体系。通过修订激励机制、方针、目标等使改进后的体系或过制度化，保持成果。1、目视管理2、统计过程控制（SPC）3、防故障程序（POKAYOKE）4、过程能力指数5、标准操作程序（SOP）6、过程文件控制24推行六西格玛管理应注意的问题241六西格玛管理的实施条件实施六西格玛管理，可以把企业质量管理水平用数据来反映，任何一个企业只要看其西格玛值是多少就可以与它的参与市场竞争的能力和实务挂钩。只有把六西格玛作为企业的经营管理的中心环节，成为一种规范化的工作体系，才能有效地实施六西格玛管理，真正实现质量近理的以顾客为中心和以数据为依据的基本原则。这就要求准备实施六西格玛企业第一，必须具备长远发展规划，准备参与全球竞争；第二必须具有一个比较扎实的管理基础；第三必须拥有一支素质比较高的员工队伍；第四必须能得到企业最高管理者的大力支持。六西格玛管理不仅给顾客提供满意的产品，而且在提供给客户以满意产品的质量能力上下功夫。因此，六西格玛管理需要一定的预算投入，必须在企业的长远发展规划中体现。根据摩托罗拉和通用电气的经验，一般需投入每件总营业额的0102。此数字不是一成不变，可根据企业不同发展阶段作调整，在开展六西格玛管理的第一年，投入比例相对会高些。242建立六西格玛团队六西格玛管理的一大特点是要创建一流的基础设施，确保企业提高绩效活动具备必要的资源。首先是必需的人力资源，一般六西格玛管理的成员组成如下。（1）高层领导（EXECUTIVES）六西格玛管理是由组织最高管理者推动的。在六西格玛管理中负有以下职责建立组织的六西格玛管理愿景；确定组织的战略目标和组织业绩的度量系统；确定组织的经营重点；在组织中建立促进应用六西格玛管理方与工具的环境。（2）倡导者（CHAMPION）六西格玛管理介导者是实施六西格玛的组织中的关键角色，他们负有以下职责负责六西格玛管理在组织中的部署；构建六西格玛管理基础，例如，部署人员培训、制定六西格玛项目选择标准并批准项目、建立报告系统、提供实施资源等向执行领导报告六西格玛管理的进展；负责六西格玛管理实施中的沟通与协调。（3）资深黑带（MBBMASTERBLACKBELT）又称为黑带大师或黑带主管。一般来说，他们是六西格玛管理的专家。他们为倡导者提供六西络玛管理咨询，为黑带提供项目指导与技术技持。他们负有以下职责对六西格玛管理理念和技术方法具有罗深的了解与体验，并将他们传递到组织中来；培训黑带，确保他们掌握了适用的工具和方法；为黑带和绿带的让西格玛项目提供指导；协调和指导跨职能的六西格玛项目；协助倡导者和管理层选择和管理六西格玛项目。（4）黑带（BBBLACKBELT）六西格玛黑带是六西格玛管理中的关键角色。在一些组织中，他们是专职的并具有一定的技术与客理工作背景。在任职其间需完成一定数量的六西格玛项目并为组织带来相应经济效益。他们负有以下职责领导六西格玛项目团队，实施并完成六西格玛项目；向团队成员提供适用的工具与方的培训；识别过程改进机会并选择最有效的工具和技术实现改进；向团队传达六西格玛管理理念，建立对六西格玛管理的共识；向倡导者和管理层报告六西格玛项目的进展；将通过项目实施获得的知识传递给组织和其他黑带；为绿带提供项目指导。（5）绿带（GBGREENBELT）六西格玛绿带是组织中经过六西格玛管理方法与工具培训的、结合自己的本职工作完成六西格玛项目的人员。一般，他们是黑带领导的项目团队的成员，或结合自己的工作开展涉及范围较小的六西格玛项目。（6）六西格玛项目团队（SIXSIGMATEAM）六西格玛项目通常是通过团队合作完成的。项目团队由项目所涉及的有关职能（比如技术、生产、工程、采购、销售、财务、管理等）人员构成，一般由310人组成，并且应包括对所改进的过程负有客量职责的人员和财务人员。六西格玛管理的全面推行要求整个企业从上至下使用同样的六西玛语言和采用同样的六西格玛工具。因此，必须有切实有效的培训，建立一支符合项目开展要求的六西格玛专业队伍。根据国外资料表明，一般可以采用如下公式来确定黑带和黑带主管的人数黑带总数公司每年营业总额（美元）1000000，黑带主管黑带总数1027。而且需约20的人员接受六西格玛管理的专业性培训（如工具的正确使用），从而形成强大和专业的六西玛组织结构。243抓住关键环节，进行项目管理2431激发六西格玛的推力竞争环境，顾客需求、供应链的整体要求是企业实施六西格玛的外在动力。除了外部动力外，还需要在企业内部激发推力，形成企业内有效推行六西格玛的氛围。在激发内在推动力方面，需要关注（1）领导承诺。企业决策者的职责，在于确立公司的经营战略，在于推动企业实现有效持续的南量改进以取得效益、在于获得长期成功的发展。因此，扎实有效地推进六西格玛就需要像韦尔奇那样专注参与、庄严承诺。（2）财务驱动。六西格玛管理的核心特征是高顾客满意度低资源成本，即“质量经济性”28。六西格玛管理强调从整个经营的角度出发，而不是只阒眼于单个产品、服务或过程的质量，六西玛客理目的在于降低风险，财是把成果交出财务部门认定和审核。（3）倡导者运筹。许多企业在导入六西格玛的过程中并未重视倡导者的重要性，未能给予倡导者充分授权并规定明确的职责，造成倡导者成为整个六西格玛活动中的薄弱点，降低了六西格玛的成功机率。事实上，倡导者在整个六西玛活中，起着承上启下的作用，关系到成败的关键29。2432精心选择六西格玛项目选择好项目是企业成功实施六西格玛的关键，项目选择得好，能够很快取得成果，增加团队成员的信心，产生良好的辐射效应。否则可能会使六西格玛管理的推行遇到障碍甚至半路夭折。从一些研究和企业的实践来看，从以下八个要点导入六西格玛项目，成功的把握将会增大一是战略实施的关键点；二是目标展开的问题点；三是顾客关注或投诉的热点；四是统计数据的异常点；五是部门间的矛盾点；六是长期困扰企业的难点；七是财务效益的增长点；八是竞争对手比罗的薄弱点。2433建立测量系统、培训员工要在企业内成功推行六西格玛，必须具备如下五个方面的基础要素30（1）建立数据采集系统。六西格玛是数据运行的过程，只有数据才能描述过程，揭示波动规律，才能抓住问题本质。因此，实施六西格玛活动的企业必须建立数据库，制定相应的数据收集制度，以及进行数据准确性验证的测量分析程序。（2）规范清晰流程。六西格玛关注过程。六西格玛离开了过程无异于鱼儿离开了水，所以在企业内无论是生产过程还是管理过程都要规范详细的流程图，这是六西格玛活动的载体。（3）确定关键质量性指标。六西格玛的创意之一就是产生了一些新的评价指标，比如企业内所有活动的质量水平都可以用水平尺度来衡量。针对顾客关注、影响效益的关键质量特性及过程特性，建立评价指标，如流通合率（RTY）、劣质成本（COPQ）等都是六西格玛常用的有效关键指标。（4）熟悉基本工具方法。六西格玛项目方法可以有效地将问题抽丝剥茧，营造出六西格玛漏斗效应，逐步筛选出影响结果的原因，针对其影响力的深浅，予以排序，找出最显著的因子并加以严格控制。在六西格玛的改进过程中，必须采用并灵活应用大量的统计工具，否则难以形成漏斗效应。（5）掌握应用软件技术。MINITAB软件是六西格玛实现的重要工具。经过数据的分类和分析，用MINITAB软件对数据进行加工，可方便的获得分析结果，使工作事半功倍。2434建立评估与激励机制建立六西格玛项目评估与激励机制，一方面保证六西格玛项目的正常运作，另一方面可在企业共享六西格玛成果，保证了六西格玛活动在企业内持续成长。其具体作用有如下方面（1）项目实施追踪。项目评估应用在项目实施的各个阶段，最终项目评估是项目关闭的条件。项目评估机制一方面企业领导了解了项目过程，另一方面也对项目的进展起着促进作用。（2）验证项目的真实性。六西格玛项目是突破性改进方法，项目有效性是靠严格的项目评审来保证的。项目的真实性一方面在于经济效益，另外一方面在于质量缺陷的显著性下降，采用统计方法行验证，可防止偶然因素所造成的改进假象。（3）共享知识成果。六西格玛项目评估的对象不是一个人而一个团队，评估的过程也是团队成员之间相互学习、相互了解的过程，有助于在企业内形成学习型组织，使失败者也能从成功者的激励中看到成功的希望，这对于在整个企业内部形成六西格玛文化起到了积极作用。2435因地制宜，勇于创新六西格玛是不断丰富和发展的科学，在实施时，我们应在遵循其基本原则和方法的基础上，结合企业的实际情况，在管理方法上有所创新31一是各种工程的灵活运用，二是相关方法的配套运用，三是与其它管理方法的综合运用。比如精益生产（LEANPRODUCTIONLP）与六西格玛的结合，将在现场管理中发挥重要作用企业资源计划（ENTERPRISERESOURCEPLANERP）与六西格玛的结合，将在信息化中得到广泛应用。总之，六西格玛与许多先进工具的融合可以得到相得益彰的效果，使企业充分实现规范高效的变革。第3章定尺管产品质量问题及改进目标31定尺管产品生产工艺鲁宝公司定尺管生产的工艺流程如图31所示图31宏观工艺流程图FIG31PRODUCTIONMACROSCOPICALTECHNICALPROCESSCHART32质量问题及改善目标321质量问题鲁宝公司扩管产品自2005年投产以来，为了开拓海外市场,公司不断增加外销定尺管比重，因此提高定尺生产命中率，符合公司的长远发展战略。2006年外销定尺管投料量266万吨，但正常产出产量仅209万吨，由于扩管工艺的特殊性和现场一些不确定因素的影响,导致批次命中率波动较大，且平均命中率较低，达不到交货要求，延误交货期或投料补轧，质量损失较大。经调查，发现定尺管生产过程存在以下质量问题（1）产品质量水平波动较大。扩管定尺管的生产水平不稳定，时好时坏，合格率水平最好的月份达到98，而最差的月份只有65，平均水平只有842，严重影响公司的经济效益。合格率较差的月份，直接导致合同无法及时交货，为了保证合同量，通常需要重复投料生产，这导致质量损失增加，作业时间浪费。如果无法及时安排重复投料，还可能导致最终无法按期交货，客户满意度较差。各月的合格率水平见图32。图32批次命中率FIG32ICHARTOFREGULARRATE（2）产品的降级率较高。由于质量水平的波动，导致定尺管产品大量降级为次品，造成很大的内部质量损失。经过统计，产品的降级原因很多，有的是因为存在严重的质量缺陷如内折叠、外划伤、局部凹坑等，有的是尺寸超标，如壁厚超过用户公差的上限、壁厚不均度大等。较高的降级率还导致现货量激增，公司无法处理现货，为物流管理、产品销售造成很大被动。（3）生产现场控制随意性增大。质量管理的目标本来应是向标准化作业方向发展，按照成熟的工艺制度执行。但扩管定尺管由于质量水平波动大，找不到恰当的控制方法，导致现场生产的作业区各自总结、使用自己的方法，给质量管理工作造成较大的冲击。322主要改善指标及其目标1指标名称扩管定尺管批次命中率；2目标月批次平均命中率（）不小于91；每一个批次命中率（LCL）不小于70。33质量改善方法选择及工作进度（1）质量改善方法选择通过对公司定尺管现状的了解，可以看到定尺管质量亟需改善，对公司的质量管理水平、经济效益、物流管理都有重要意义。为了解决实际问题，考察了相关的研究问题的方法，经过比较分析，认为六西格玛管理的方法和工具能更好的适应鲁宝公司当前的现状。同时，在鲁宝公司对标学习宝钢先进管理的关键阶段，应用六西格玛方法也能够为公司进一步推广应用六西格玛管理作出有益的探索，为鲁宝公司进一步提升管理水平和解决问题的能力作出重要的贡献。因此，在经过综合比较后，确定应用六西格玛方法作为本课题的主要工具。（2）工作进度制定项目计划和步骤实施，图33展示了各阶段任务和进度要求。计划实际4月5月6月7月8月9月10月11月定义阶段1月测量阶段1月分析阶段2月改进阶段15月控制阶段1月结题阶段05月任务名称2007年持续时间图33项目实施甘特图FIG33GANTTCHARTOFPROJECTIMPLEMENTING图例第4章定尺管质量问题的测量和分析41定义阶段411确定改进机会，定义任务内容通过对2006产品质量数据的统计分析，发现在2006年1月2007年3月，公司扩管定尺管的命中率较差，其中最好月份的命中率为95。最差月份为71，质量水平波动很大。命中率较差直接导致大量降级品的产生，造成公司内部质量损失成本偏高，是制约公司产品质量水平和提高经济效益的瓶颈。上述情况，反映出烟台鲁宝钢管公司在生产扩管定尺管时，过程控制处于不稳定状态，指标完成情况波动较大，存在改善机会。在确定存在改善机会后，首要的工作是进行项目业务定义，表41列出了本项目涉及的业务内容。表41项目业务定义TABLE41PROJECTBUSINESSDEFINE定义业务内容内涵扩管定尺管生产命中率10T统计期内批次投料量统计