（工商管理专业论文）优化和稳定太钢304不锈钢冷轧板力学性能的应用研究.pdf

中文摘要 建设成为全球最具竞争力的不锈钢企业是公司的发展战略目标。太原钢铁集 团公司导入六西格玛管理是实施持续改进，满足顾客需求的需要；是建立及时应 对变革的企业文化的要求。 本文介绍了太原钢铁集团公司所采用的质量改进的方法及相关理论如何运 用于3 0 4 不锈钢冷轧板力学性能的质量管理工作中，并把六西格玛质量管理理念 的应用作了详细的阐述，这为后来解决问题方的法使用作了准备。质量改进的常 用工具是生产控制及问题解决的武器，本文也对其做了较具体的说明。在本文中 介绍的如何稳定和优化3 0 4 不锈钢冷轧板力学性能的整个问题解决过程遵循六 西格玛的d m a i c 流程，来界定问题，测量问题，分析问题，改进问题并最终控制 问题的再发生。同时在解决问题时采用了大量的统计知识来进行科学有效的分 析，最终达到改进质量的目的。最后本文通过对统计过程控制( s p c ) 应用及质 量文化建设的介绍，赋予六西格玛管理新的内涵。 本文介绍的解决问题的整个过程是围绕六西格玛的解决问题的方法进行实 例阐述的，这对生产过程质量管理与质量改进的实际工作具有很大的指导意义。 关键词i六西格玛d m a i c 过程控制实验设计质量文化建设 a bs t r a c t t ob et h em o s tc o m p e t i t i v es t a i n l e s ss t e e le n t e r p r i s ei st i s c o sd e v e l o p i n gs t r a t a g e mg o a l t a i y u a ni r o na n ds t e e lc o ，l t di su s i n gs i xs i g m am a n a g e m e n tn o to n l yt of u l f i l lc u s t o m e r s r e q u i r e m e n t sa n dt om a k et h ei m p r o v e m e n tc o n t i n u o u s l y ，b u ta l s ot ob u i l de n t e r p r i s e sc u l t u r e a c c o r d i n gt oc h a n g i n g t h i st h e s i si n t r o d u c e dt i s c o sq u a l i t yi m p r o v i n gm e t h o da n dh o wt ou s et h i sr e l a t e d t h e o r e t i ci n3 0 4s t a i n l e s sc o l dr o l l i n gp l a t eq u a l i t ym a n a g e m e n tf o rm e c h a n i c sp e r f o r m a n c e t h i s t h e s i sa l s od e t a i l e dd e s c r i b e ds i xs i g m am a n a g e m e n tc o n c e p t sa p p l i c a t i o n ；i tm a d et h ep r e p a r a t i o n f o rp r o b l e m ss h o o t i n g p r o c e s sc o n t r o li st h et o o lo fq u a l i t yi m p r o v e m e n t ，a n di ti sa l s ob et h e w e a p o n t os o l v et h ep r o b l e m s t h i st h e s i sa l s oe x p l a i n e df o rt h i st o p i c i ti ss h o w nh o wt os t a b i l i z e a n do p t i m i z e3 0 4s t a i n l e s sc o l dr o l l i n gp l a t em e c h a n i c sp e r f o r m a n c ei nt h i st e x t w eu s e ds i x s i g m ad m a i cp r o c e d u r et od e f i n e ，i n v e s t i g a t e ，a n a l y s i sa n di m p r o v ep r o b l e m s ，o u rt a r g e ti s c o n t r o lp r o b l e mt oa v o i do c c u r r i n go n c ea g a i n i nt h em e a n w h i l eo fp r o b l e m ss h o o t i n gw eu s e da l o ts p ct om a k ei n v e s t i g a t i o n ，f i n a l l yw er e a c h e do u rq u a l i t yi m p r o v e m e n tt a r g e t a tl a s ti t i n t r o d u c e ds p ca p p l i c a t i o na n dq u a l i t yc u l t u r ec r e a t i n g ，i tg a v es i xs i g m am a n a g e m e n tn e w m e a n i n g t h ew h o l ep r o b l e ms o l v i n gp r o c e s sw h i c hw a si n t r o d u c e di n t h i st h e s i sw a sp r o v e db y p r a c t i c a lc a s e s t h i si st h eg u i d e l i n ef o rp r o d u c t i o nq u a l i t yc o n t r o la n dq u a l i t yi m p r o v e m e n tw o r k k e yw o r d s ：6s i g m a ，d m a i c ，s t a t i s t i c a lp r o c e s sc o n t r o l ，d e s i g no f e x p e r i m e n t ，q u a l i t yc u l t u r e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨盗盘茔或其他教育机构的学位或证 1 弓而使用过的材料。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了谢意。 学位论文作者签名：电1 沁仉签字日期：n 年6 月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解鑫盗盘茎有关保留、使用学位i 仑文的规定- 特授权墨盗盘鲎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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：素俑佩了 签字日期：刀年( 月( ，日 导师签名： 签字日期：，、) 年 第章问题的提出 1 1 前言 第章问题的提出 步入2 1 世纪，企业面临巨大的机遇与挑战，在国内外市场上，必须直接面 对来自全世界优秀企业的竞争，只有不断提高产品质量才有可能在激烈的市场竞 争中取胜，我们必须应用和推广先进的质量管理方法和技术，才能完成企业提出 创建“精品工程的质量目标。 从国际质量管理的现状与发展趋势来看，开展六西格玛管理将有助于企业明 确质量目标，提高企业的竞争力。在八十年代美国摩托罗拉电子公司率先提出六 西格玛( 6o ) 新的质量管理理念，并在全球得到迅速推广及发展，从此，通用 电器、杜邦以及诸多欧美工业巨头乃至全球5 0 0 强企业，由制造业到非生产制造 业，掀起了一场6o 质量管理风暴，随后在我国也逐渐掀起一股六西格玛热潮。 随着六西格玛的发展，从而带动统计过程技术的发展，使人们慢慢地认识到统计 知识在生产过程中解决问题的重要性。 六西格玛管理活动起源于美国摩托罗拉公司。上世纪7 0 年代后期，在日本 企业的强大市场攻势下，美国企业面临巨大的竞争压力。在这一形势下，摩托罗 拉从1 9 8 0 年开始了其“质量振兴计划”，内容包括：加快产品开发：大幅度提高 产品质量：通过调整生产过程来降低成本等。公司希望以此来提升竞争力，同竞 争对手抗衡。六西格玛管理则构成了这一计划的关键，并在实践中取得了显著成 果。自从采取六西格玛管理后，该公司平均每年提高生产率1 2 3 ，质量缺陷造 成的损失减少了8 4 ，因此而取得了巨大的成功，成为世界著名跨国公司，并于 1 9 8 8 年获得美国波多里奇国家质量管理奖。 随后，摩托罗拉毫不吝音地与其他公司分享了它质量改进的理论和实践。 2 0 世纪9 0 年代初，为数不多的几家美国公司开始尝试推行六西格玛，其中a l l i e d s i g n a l ( 联信) 的成功引起了g e 当时的董事长兼首席执行官杰克韦尔奇这位 传奇人物的极大关注。1 9 9 5 年，g e 开始全面推广应用六西格玛；1 9 9 7 年，六西 格玛给g e 带来的收益就已经超过了投入的成本；2 0 0 0 年，这项举措在g e 的年 收益更高达2 5 亿美元。 六西格玛的成功故事，特别是1 9 9 5 年g e 实施六西格玛以后，它给g e 带 来的巨大变化吸引了华尔街的注意力，这使得六西格玛的理念和方法犹如旋风般 第一章问题的提出 迅速传遍全球。欧美和亚洲的数百家跨国公司都积极聘请相关的咨询公司帮助他 们设计方案、培训员工、辅导项目，以期提高客户的满意度、增加收入、降低成 本、推动公司快速而健康地发展，从而给股东以丰厚的回报。近两年来，国内不 少优秀企业在学习和借鉴g e 一世界最受关注的公司的成功经验的过程中，对六 西格玛表现出了浓厚的兴趣。目前六西格玛正在改变着众多世界上最成功的公 司，它的广泛运用为企业注入了前所未有的活力，带来了巨大的经济效益。 不锈钢以其良好的耐蚀性、耐高温氧化和低温韧性以及无可比拟的装饰性和 满意的综合性能，广泛应用于各工业部门及家庭等领域，成为国民经济发展和国 防建设必不可少的重要金属材料，随着我国国民经济和人民生活水平的提高，对 不锈钢钢材的需求日益增加，尤其是对不锈钢板材的需求十分显著。 本文重点围绕太钢对3 0 4 冷轧板力学性能的质量控制来介绍6o 的应用及相 关的统计知识如何在生产过程中的推广使用，研究目的是在在企业原有基础上， 应用六西格玛的管理方法对顾客需求进行深入分析，将顾客需求逐层展开为产品 特性、工艺要求和生产要求，确定关键质量特性和过程特性，找出潜在的影响因 素，通过改善造成绩效波动的关键变量，实现过程与流程绩效的改进，使企业实 现提高产品质量与顾客满意度、完善质量管理体系、降低成本和风险以及收益快 速增长、增强核心竞争力的发展战略目标，在激烈的竞争中得以生存并持续发展 的目的。 1 23 0 4 不锈钢冷轧板力学性能 1 2 1 企业介绍 太原钢铁( 集团) 有限公司( 简称太钢) 是中国特大型钢铁联合企业和全球 产能最大、工艺技术装备最先进的不锈钢企业。2 0 0 6 年产钢6 2 6 万吨，实现销 售收入5 1 8 亿元，实现利税6 7 亿元。太钢的主要产品有不锈钢、冷轧硅钢片( 卷) 、 碳钢热轧卷板、火车轮轴钢、合金模具钢、军工钢等。不锈钢、不锈复合板、电 磁纯铁、火车轮轴钢、花纹板、焊瓶钢市场占有率国内第一，烧结矿、炼钢生铁、 连铸板坯、中板、热轧卷板制造成本竞争力行业第一。 太钢持续推行六西格玛管理精细化管理，2 0 0 6 年获“全国六西格玛管理推 进先进单位”称号和“全国质量奖”，太钢牌不锈钢材获“中国不锈钢最具影响力 第一品牌”和“中国名牌产品”称号。不锈钢等重点产品进入石油、石化、铁道、 汽车、造船、集装箱、造币等重点行业，应用于秦山核电站、三峡大坝、“神舟” 五号和六号飞船等重点工程。 第章问题们提出 a 钢的战略目标是建设成为全球最具竞争力的不锈钢企业太钢将继续以科 学发展观为指导，进一步推进精细化、信息化和困际化，走m 一条“更精、更特、 更省、更快、更新”的发展之路，加快实现战略目标。 1 223 0 4 不锈钢冷轧板力学性能 不锈钢冷板的产量占到不锈钢总产量的5 98 。随着太钢新不锈钢系统的扩 建，不锈钢冷扳的产量还将呈上升趋势。在生产规模逐步扩大的同时，提高不锈 钢冷板实物质量成为“把a 钢建设成全球晟具竞争力的不锈钢企业”的关键。 不锈钢冷板中3 0 4 的产量占到不锈钢冷板总量的5 87 9 ，其实物质量特性 图 - i 2 0 0 2 2 0 0 7 年 钢不锈钢总产量趋势图 念沁 卜目自n 轧扳增长$ 图l - 22 0 0 2 2 0 0 7 年太锕不锈钢冷板产量趋势图 通过营销部门进行的用户满意度调查统计分析可以看到用户对因不锈锕冷 第一章问题的提出 板延伸率较低带来的“加工开裂”，以及因主要力学性能抗拉强度波动而给他们带 来的工艺参数的调整，抱怨较多。 不锈钢力学性能是不锈钢选材最重要的指标之一，力学性能包括强度、硬度、 塑性、韧性、疲劳性能等，属于物理性能的范畴，它们总是与受力情况有关，其 中强度最重要，强度、塑性对于不锈钢冷轧板尤其重要。 不锈钢制造的设备以及零、部件均有形状、尺寸、精度、光洁度等要求，顾 客在拿到钢材后，要经过各种加工、成形，甚至焊接等工艺过程，不锈钢对这些 工艺的适应性如何是顾客购买不锈钢必须要考虑的关键问题，不锈钢冷轧板必须 具备冷弯、深冲、反复弯曲等冷变形性能，以适应制造容器、塔、槽、管道等的 需要。抗拉强度、延伸率是不锈钢冷轧板力学性能代表性指标，本文重点研究如 何稳定和优化3 0 4 不锈钢冷轧板的抗拉强度、延伸率，最终达到提高顾客满意度， 实现企业的战略目标。 1 3 本文的思路 本文是通过介绍如何稳定和优化3 0 4 不锈钢冷轧板力学性能的整个问题解 决过程遵循六西格玛的d m a i c 流程，来界定问题，测量问题，分析问题，改进问 题并最终控制问题的再发生，同时在解决问题时采用了大量的统计过程控制 ( s p c ) 知识来进行科学有效的分析，达到稳定和优化3 0 4 不锈钢冷轧板力学性 能的目的。 图1 - 3 为本文的技术路线。 第一章问题的提出 图l 一3本文的技术路线 第_ 章六西格玛持续质晕改进的理论与模式 第二章六西格玛持续质量改进的理论与模式 2 1 持续质量改进 质量改进是2 0 世纪6 0 年代美国开展“零缺陷”运动开始的，是美国质量专 家克劳斯比为了解决环境污染和航天技术反展的需要提出的新的质量概念：一次 成功、零的缺陷。持续质量改进是全国质量管理( t q m ) 的核心内容之一，是组 织生命力所在，是增强组织竞争力的必由之路。 持续改进是连续不断的对业务或系统进行改进，保持组织的竞争力并随时能 达到顾客满意并超出顾客的期望。持续改进不仅仅是达到顾客满意，更重要的是 组织的生存保证。持续改进的概念不仅应用于生产工艺，同时应用于那些操作工 艺的人以及产品上，持续改进是基于工艺流程有空间来改进并且现有工艺流程是 具有良好的可操作性。一个非常有名的持续改进模型是策划一实施一检查一处置 ( p d c a ) 循环。 以下是对p d c a 循环的解释： p l a n - 策划你要做的 d o - 实施你所策划的 c h e c k - 检查你所做的是否达到你计划的 a c t - 处置你所学到的 p d c a 循环最普遍的表示方法是圆周设计，表示持续改进没有终点。为达到客户 满意，这四个阶段在连续不断的交替进行。图3 一l 为p d c a 循环图： 处置 检查 一。 。 做什么 如何实现 | r 执行计划 一 图2 - ip d c a 循环图 6 策划 实施 第二章六西格玛持续质量改进的理论与模式 2 2 六西格玛介绍及太钢六西格玛黑带项目 2 2 1 六西格玛介绍 六西格玛是美国人在全面质量管理发展基础上“创新”的产物，由于时代的 发展和科技的进步，原来的以百分比来评价质量已经不能完全反映质量的要求， 正是在这种情况下六西格玛应用而生。六西格玛从技术角度讲，意味着产品工艺 及服务中每百万机会里有3 4 个缺陷，其实质就是不要做错，建立第一次就把事 情作对的理念。 六西格玛注意发现潜在的、隐藏的问题，它不是事后发现问题，再采取措施， 而是去寻找潜在的、可能的问题，预先处理，不给它发生的机会。 现在更多的公司把六西格玛看成是一种管理哲学。把它看做是一个以客户为 基础的方法，高缺陷会造成高成本。低缺陷意味着低成本并能改进客户的忠诚度。 最低的成本，高价值的制造商是最有利的产品及服务的竞争者。现如今六西格玛 已成为一种能达到业务战略目标的战略方法，而不仅仅是一种简单的统计知识应 用。 摩托罗拉六西格玛开创者之一：迈克哈瑞( m i k e lh a r r y ) 和理查德施罗德 ( r i c h a r ds c h r o e d e r ) 将6 s i g m a 称作是改革世界顶级企业的突破性管理策略。 今天，六西格玛不仅在许多美国的项级企业如通用( g e ) 、联讯( a l l i e ds i g n a l ) 、 德州仪器( t e x a si n s t r u m e n t s ) 、杜邦( d u p o n t ) 等获得应用，而且逐渐转移到欧 洲和亚洲世界其他各地，如韩国三星( s a m s u n g ) 、法国施耐德( s c h n i e d e r ) 等公司 都要求所属各公司开展六西格玛活动。在冶金行业韩国浦项连续多年推行六西 格玛的管理，成为综合竞争力最强的钢铁企业，国内钢铁业的巨头宝钢也在大力 推行六西格玛的管理并取得了良好的效果太钢必须加快推进六西格玛管理，迅速 提高自身的竞争力，实施六西格玛管理即实现六西格玛突破性改进，有三个关键 的因素，它们是： 六西格玛组织一一以黑带团队为基础：以黑带团队为基础的六西格玛组织 是实施六西格玛图破性改进的成功保证。黑带团队主要包括执行领导、倡导者、 黑带大师、黑带、绿带、过程管理者等。 六西格玛策划一以项目策划为关键；六西格玛突破性改进的成功，取决 于项目的选择，实施六西格玛策划可以确保项目的正确选择。有效的策划应选择 对顾客，员工以及组织最有效的项目直接切入。 第二章六西格玛持续质量改进的理论与模式 六西格玛改进一以d m a i c 过程为程序：六西格玛项目选定之后，团队要 让不同的员工一起合作，使所有成员能够共同完成它们所作的工作，关键是要一 个共同的方法或程序，民用六西格玛语言来描述就是d m a i c 过程。 2 2 2 太钢六西格玛黑带项目 太钢推行六西格玛管理是把太钢建设成一流企业的最佳途径；是实现公司 “精细化”战略目标的重要手段；是实施持续改进，满足顾客需求的需要：是建 立及时应对变革的企业文化的要求。公司从2 0 0 3 年下半年开始研究、导入六西 格玛管理，2 0 0 4 年下半年共举办7 个六西格玛基础知识导入培训班和4 个六西 格玛专业知识培训班。2 0 0 5 年3 月开始围绕不锈钢冷轧板和冷轧硅钢产品实物 质量的提升和交货周期的缩短，实施了首批1 5 个黑带项目，通过半年的工作开 展，有1 4 个项目完成d m a i c 各阶段的工作，其中有1 0 个项目达到了目标，3 个 项目接近目标，所有改进项目按年度计算可获益8 9 9 2 万元，在2 0 0 5 年全国六西 格玛大会上，太钢有4 个项目被评为“全国优秀六西格玛项目”，太钢被评为“2 0 0 5 年度全国六西格玛推广先进企业 ，同时在项目推进的过程中，培养了一批掌握 六西格玛改进方法的专业技术骨干，为下一步改进项目范围的拓展和六西格玛管 理的深化奠定了基础。 2 0 0 6 年太钢六西格玛管理覆盖面进一步拓展到了生产主线和主要管理部 门，共完成5 5 个改进项目，根据公司制定的六西格玛管理五年规划，2 0 0 7 年太 钢将努力营造六西格玛文化氛围，不断完善六西格玛管理机制，强化六西格玛全 方位培训，推进六西格玛管理的不断深化，使六西格玛管理不但覆盖主线全流程， 而且进一步向原材料供应商的管理和客户服务延伸，并推行精益六西格玛，逐步 在设计、研发等部门实施六西格玛设计，提高太钢的国际竞争力，向“建设全球 最具竞争力的不锈钢企业”的宏伟目标阔步前进。 2 3 六西格玛持续质量改进的方法 为了达到目标我们需要对那些影响业务及质量系统的工艺流程进行持续的 改进。持续改进的就是需要把达到6 s i g m a 的六步法( d m a i c ) 与标准化的解决 问题的方法，相关的解决问题的工具，工艺改进路线图，数据分析的统计方法相 结合起来。 第- 幸六蹲恪玛持续质量改进的理论与模式 2 3 1d m a i c 模式概述 六西格玛诞生以来已经演变成为一套行之有效的解决问题和提高企业绩效 的系统方法论，而推动企业不断持续改进的六西格玛具体实施模式d w a i c ，已经 成为世界上持续改瞢的标准流程。 d m a i c 代表了六西格玛改进的五个阶段，是一个逻辑严密的循环过程，d w a i c 强调以顾客( 内部和外部) 为关注的焦点，将持续改进、顾客满意与企业的经营 目标紧密地联系起来，强调以数据语言来描述产品或过程业绩，依据数据进行管 理，并充分运用定量分析和统计思想，追求创新强调面向过程减小过程的变 异或缺陷等，每个阶段的工作内容如下： 界定阶段( d e f i n e ) = 确认顾客的关键需求并识别需要改进的产品或流程， 决定要进行测量、分析、改进和控制的关键质量因素( c q t ) ，将改进项目界定在 合理的范围内。 测量阶段( 1 l e e s u r e ) ：通过对现有过程的测量和评估，制定期望达到的目标 及业绩衡量标准，识别影响过程输出y 的x 因子并验证测量系统的有效性。 分析阶段( a n a l y z e ) ：通过数据分析确定影响输出y 的关键x 因子即确定 过程的关键影响因素。 改进阶爱( i m p r o v e ) ：寻找最优改进方案，优化过程输出y 并消除或减小造 成波动的因子，使过程的缺陷或变异降至最低。 控制阶段( c o n t r 0 1 ) ：使改进成果体制化通过修订文件使成功经验制度化 通过有效的监测方法维持过程改进的成果并寻求进一步提高改进效果的持续改 进方法 圈2 _ 2 、圈2 - 3 介绍了i i a i c 流程圈、d w a i c 各阶段涉及的主要方法工具 蹦2 - 2d 舭i c 流程图 第二章六两格玛持续质量改进的理论与模式 界定 d e f t n e 问题陈述 排列图 s i p o c 图 流程图 k a n o 分析 测评 m e a s u r 因果图 关系矩阵 因果矩阵 散点图 趋势图 直方图 盒状图 检查表 排列图 测量系统分 析 过程能力分 析 2 3 2 项目界定 分析 a n a l y z e 因果图 因果矩阵 a n o v a 多变异分析 假设检验 f m e a 回归 相关性分析 散点图 残差分析 改进 i m p r o v 实验设计 ( d o e ) 头脑风暴 法 亲和图 随机文字 多轮投票 c d a m 力场分析 图2 3d m a i c 各阶段涉及的主要方法和工具 控制 c o n t r o i 控制图 控制计划 过程能力 分析 界定阶段是六西格玛项目d m m c 流程的第一个步骤。此阶段项目团队必须明 确一些问题：我们在做什么工作? 为什么要解决这个问题? 顾客是谁? 顾客的需 求是什么? 等等。 界定阶段的主要任务包括：找出业务机会，编制特许任务书，明确过程并绘 制过程图，明确快速取胜的过程和过程整理，将顾客的需求转化为顾客的关键需 求。 ( 1 ) 确定业务机会编制特许任务书 确定业务机会就是找出对业务战略具有关键性意义并与其一致的改进项目。 业务机会可能来自于外部顾客( 最终用户) ，也可能来自于内部顾客( 过程合作 者) 。完成特许任务书可以帮助团队有效确定业务机会。 特许任务书的内容包括： 1 ) 业务个案：说明进行本项目的好处，本项目与企业的整体战略之间的关 系： 第一二章六两格玛持续质量改进的理论与模式 2 ) 机会陈述：当前业绩水平与目标或与顾客期望之间的差距； 3 ) 目标陈述：从可衡量的角度定义成功的标准； 4 ) 项目范围：定义业务机会的边界范围； 5 ) 项目计划：有助于将团队活动的重点和有限的资源集中到项目上来； 6 ) 团队人选：选择本团队的成员并分配任务。 完成特许任务书草稿之后，应该对该特许任务书进行评估，以保证它的有效 性。，用以保证特许任务书是卓有成效的、全面的和可行的。以下是评估的主要 内容： 1 ) 具体的：它是否针对某一具体的业务问题? 2 ) 可以观察的、可以测量的：描述了问题可见的迹象，我们是否能够测量 这一问题，建立基准并制定改进目标? 3 ) 可以实现：这一目标是否可以实现? 本项目的完成日期是否现实? 4 ) 相关性：它是否与某一业务目标相关? 5 ) 时间限制：我们是否规定了完成日期? ( 2 ) 明确顾客需求 关注顾客是六西格玛核心价值观之一。对顾客需求进行分析，认清顾客对产 品与服务的要求有哪些及其优先顺序，能够使团队针对所选定的业务过程找出 “顾客关键需求”( c c r ) 。界定顾客需求需要经过以下几个程序： 步骤1 ：制定以顾客为本的企业战略 制定以顾客为本的业务战略要完成 两个任务：对业务需求的评估以及顾客定位。并非所有的顾客都创造同等的价值。 为找出增长机遇、获得竞争优势并建立顾客忠诚度，对顾客进行定位是大有裨益 的。顾客定位在“步骤2 ：倾听顾客的声音”中同样发挥作用。顾客定位的划分 揭示出不成比例的价值分布，即基本顾客群中的一小部分顾客构成最大份额的价 值。 步骤2 ：倾听顾客的声音顾客信息可源自多个信息收集方式，其具体形 式如图4 - 2 所示： 步骤3 ：将“顾客声音”转化为“顾客关键需求 由于“顾客的声音”常常 是笼统、多义、模糊或情绪化的，因此要对“顾客的声音”进行整理，将起转化 为可衡量的“顾客关键需求”，并确定“顾客关键需求”的优先等级。其步骤如 下： 1 ) 将类似和相同的顾客陈述归类。选择或调整各个类别，使之构成一则可 以充分反映“顾客声音”的陈述； 2 ) 在对“顾客声音”进行说明之后，说找出与各项“顾客声音”陈述相对 应的顾客关注的主要问题( 关注点、价值或期待) ； 第二章六西格玛持续质蹙改进的理论与模式 3 ) 用可以衡量的、具体的方式说明与各项顾客关注的主要问题相关的顾客 需求。 一现有公司情报 一行业专家 一二手数据 一竞争对手 一投诉 一顾客服务代表 一销售代表 一收费 一应收账目 一收集 图2 - 4 信息收集方式 一面谈 - 专题小组 一调查 一观察 步骤4 ：制定测评的内容与指标一旦找出“顾客关键需求”后，要将“顾客 关键需求”转化为“关键质量特性”( c t q ) 或输出指标就必须： 找出并选择输出指标； 规定输出业绩目标。 ( 3 ) 过程分析 六西格玛把过程视为成功的关键载体，分析过程并针对本团队的目标过程起 草流程图和跨职能流程图有助于理解从过程角度界定业务的重要性。常用的分析 工具有s i p o c 图和过程图。 s i p o c 图。s i p o c 是供应商( s u p p l i e r ) 、输入( i n p u t ) 、过程( p r o c e s s ) 、 输出( o u t p u t ) 和顾客( c u s t o m ) 的缩写。s i p o c 图经常作为主要业务过程的识 别和测量方法。s i p o c 图连同过程框架可用来表示一个业务过程或产品( 服务) 实现过程中的主要活动或子过程，帮助界定过程的范围和关键因素，确定关键输 入变量和关键输出变量。 建立s i p o c 图的过程如下：过程命名：确定要用图形描述的过程并为它命名； 阐述起始点与终结点：确定过程的范围。描述过程的图形从哪里开始? s i p o c 图到哪里结束? 这样做的目的是为了防止项目团队的工作面过大；界定输出及其 顾客：指定输出以及与其对应的顾客；列出本过程的主要步骤：用图形代表过程 中每一项主要的活动或者子步骤。可以按照这些步骤在过程中实际发生的时间顺 序对过程进行描述：界定输入：指定提供的输入。至上而下流程图和跨职能流程 图。至上而下流程图利用两级图表对一个过程进行简单的描述。第一级描述本过 第二章六西格玛持续质晕改进的理论与模式 程中的主要步骤，第二级列出主要步骤之下的子过程。与至上而下流程图一样， 跨职能流程图按顺序揭示一个过程中的各个步骤。 2 3 3 项目测量 测量阶段是界定阶段的后续活动。从测量阶段开始就要进行数据的收集和分 析工作。通过测量阶段的数据收集和评估工作，可以获得对问题和改进机会的定 量化认识，并在此基础上获得项目实施方向的信息。 测量阶段的主要内容有：明确输入、处理、输出等指标，起草操作定义和测 评计划，采集并分析数据，确定是否存在特殊的原因，确定西格玛水平以及收集 其他基准业绩数据。 ( 1 ) 确定测评的内容 测评的对象包括输出指标、过程指标和输入指标。 所选择的输出指标应反映了顾客及业务对质量和服务的要求，应该确保这些 指标可以提供有效而可量化的数据，以及它们可以真正表现本过程内部各元素之 间的因果关系。注意，由于测评工作中成本收益与测量之间存在着一定的关系， 应使用尽可能少的指标。所选择的过程指标应至少真正反映了一项输出指标，过 程指标所反映的领域要对过程输出的质量产生重大的影响。 输入指标衡量的是输入与过程的一致性。 首先要建立输出指标，因为它们 说明了本过程如何有效地满足了顾客关键需求。一旦认清了关键输出业绩衡量 项，人们便可以确定需要哪些关键输入指标和过程指标来达到所希望的结果，从 而满足顾客的需求。可以使用若干工具来协助揭示输出业绩指标与关键输入指标 及过程指标之间的关系。它们是：因果图、关系矩阵、因果矩阵。 ( 2 ) 测评工作的管理 对测评工作进行管理的目的是为业绩测评所需的数据采集而制定卓有成效 的方法。 步骤1 ：制定作业定义 作业定义是对测评项( 内容) 所采用之具体标准、数据采集的方法( 方式) 和对要采集的数据的精确描述。作业定义有助于本团队对自己需要测评的内容及 测评项的主要属性进行思考。它为团队形成一致看法提供基础，确保了数据采集 过程中的一致性和可靠性，使任何采用同一定义的人所测评的是一个对象。作业 定义使团队可以就如何测量某一过程的某一具体特性达成全面的一致。这一过程 特性对于顾客满意度具有至关重要的意义。因此，在规定一项作业定义时，重要 的是团队要全面理解并认可该定义准确反映了本团队拟收集的关于本过程的信 息。 第二章六两格玛持续质量改进的理论与模式 步骤2 ：制定测评计划 开始采集数据之前，首先按照数据属于连续型或离散型制定不同的测评计 划。数据的类型决定了数据展示工具和分析工具的选择、样本大小的计算，提供 性能或成因信息，决定了使用何种控制图以及计算六西格玛的正确方法。 步骤3 ：数据收集 在正式开始数据收集工作之前，首先要进行测量系统分析( m s a ) 。由于测量 数据是对过程最直接的反映，测量系统本身的精度水平就决定了数据从何种程度 上真实反映过程的能力。如果测量系统自身的变异过大就会掩盖过程中存在的变 异，因此，测量系统分析的实质就是分析测量系统自身的变异相对于过程总变异 的大小，以确保过程的变异主要源自于过程而非测量系统，测量系统的能力能够 满足工序过程的要求。 步骤4 ：展示和评价数据 展示数据是为了寻找数据差错和异常值。常用的数据展示工具有：排列图、 散点图、趋势图以及直方图等。 ( 3 ) 评估变异 六西格玛业务改进项目的目标在于通过减少偏差将本过程的中心落在顾客 需求目标上，其具体过程是首先消除变异的特殊原因，然后再消除常见原因，从 而将过程输出完全落在顾客需求范围内。因此，我们要对变异的来源进行深入分 析，找出变异的来源。以下图形工具常用于展现过程中的变异：直方图、盒状图、 正态分布图、趋势图、排列图等。 在生产实践中，由休哈特博士发明的控制图常用来监测过程是否稳定，协助 西格玛改进团队理解某一过程中产生变异的根本原因。它利用套控制限区分受 控和不受控的波动，区分常见原因造成的典型变异和由于特殊原因或可归因原因 造成的变异。对控制图的详细介绍参见第七章。 ( 4 ) 确定过程质量水平 计算过程质量水平是为了纪录基准业绩，为项目提供指导方向，对比过程之 前和之后的质量水平。采用何种方法计算过程质量水平取决于所采用数据的类 型：数据是连续型还是离散型。计算西格玛水平的步骤： 1 ) 确定c t o ( c r i t i c a lt oo u a l i t y ) 或c t p ( c r i t i c a lt op r o c e s s ) ； 2 ) 确定拟采集之数据的类型( 连续离散) ； 3 ) 确定抽样计划； 4 ) 收集相应的数据； 5 ) 计算西格玛质量水平。 对于离散型数据，我们可以通过分析原始数据，统计未达到顾客需求之缺陷 第- 章六西格玛持续质量改进的理论与模式 的数量，并将其直接转化为“百万出错机会缺陷率”。在d p m o 的基础上，计算出 西格玛质量水平。对于计量值数据，可以采用过程能力指数。c p 、c p k 确定西格 玛质量水平。 2 3 4 分析根本原因 分析阶段是d m a i c 各阶段中最难以“预见”的阶段。团队所使用的方法很大 程度上取决于所涉及的问题与数据的特点。此阶段中团队整理和分析机会，找出 具体的问题并定义一个便于理解的问题陈述。找出并确认根本原因，以保证消除 “真正”的根本原因，同时找出并确认本团队应该重点分析的问题。确定波动源 和导致顾客不满的潜在失效模式。 分析阶段的任务包括整理过程、整理数据并找出具体问题、起草问题陈述、 找出根本原因、设计确认和分析根本原因、确认根本原因、比较方法、波动源( s o v ) 研究、失效模式与效应分析、回归分析、过程控制与过程能力和实验设计等。 ( 1 ) 分析潜在的根本原因 根本原因分析旨在澄清问题陈述，找出所有潜在的根本原因，对最有可能的 根本原因进行排序，以便团队可以设计解决方案。六西格玛过程改进的目标是一 劳永逸地杜绝构成顾客不满和不良业绩的缺陷的根本原因。要做到这一点，需要 对过程本身及在过程中采集到的数据进行分析。我们要努力找出构成y 业绩最大 成因的输入x 1 、x 2 、x 3 等等。用于找出根本原因并对最可能之( 关键性) 根本 原因排序的工具有：排列图、因果图、因果矩阵、5 个为什么、f m e a 。 找出潜在的根本原因并对关键因素进行排序之后，我们需要对根本原因进行 确认。这一做法要求使用“对比法”、“相关性分析”、“回归分析”和“实验设计” ( d o e ) 等。 ( 2 ) 实施对比法 当要比较两个或多个事物时如供应商、过程、工具、计划等，会用到比较设 计。比较法都能够判断是否发生了改进。一般采用统计上的假设检验方法进行比 较分析。 ( 3 ) 进行波动源研究( s o v ) 过程改进的一个目标是要减少关键过程特征或参数的变异( 如响应) 。了解 过程变异的来源将有助于减少整个过程的变异。过程改进的并行目标包括成本、 维修时间、以及制造周期时间的降低。因此，减少变异的方法必须有效且在成本 上可行。 一种有效的减少变异的方法是在运行试验之前首先描述过程变异的原因。在 足够长的时间长度内收集数据，捕捉以往过程波动的主要表现( 7 0 - 8 0 的变异来 第二章六两格玛持续质量改进的理论与模式 源) ，利用图表和统计方法分析所采集到的数据，找出过程总波动情况的主要原 因。这种方法叫做“波动源 ( s o v ) 研究。所渭过程变异是单纯由于过程本身而 造成的变异，它包括过程及过程工具的设定、设定程序、环境影响等根源。所谓 测量系统的变异包括所有对过程参数的测量起作用的波动源，其中包括测量工 具、进行测量的操作人员、测量的设定程序，以及任何与测量系统的相互作用。 常借助方差分析( a n o v a ) 找出过程中最大的变异来源。对于测量系统中的变异， 则可通过测量系统分析( m s a ) 找出其来源。 ( 4 ) 失效模式与效应分析( f m e a ) f m e a 是一项用于找出并防止产品、服务或过程设计中的潜在问题的一种风 险管理工具。产品或服务设计f m e a 可以克服可能导致安全事故、故障、产品生 命周期缩短或服务满意度降低等问题。过程f m e a 可以克服导致安全隐患、产品 或服务生产流程中的缺陷或降低过程效率等问题。 f m e a 表单包含了可能的失效模式、可能的效应、根据严重程度打分、可能 的原因、根据发生的频率打分、当前的控制、根据可检测性打分等几项内容。 ( 5 ) 相关性及回归分析 为了确认影响关键质量特性的因素，需要采用一些统计方法进行相关分析和 回归分析，通过分析常用工具包括：散布图、一元线性回归、残差分析、多元回 归法等。 2 3 5 过程改进 在改进阶段团队要明确如何才能改进项目的y ，这里包括那些变量对y 产生 显著的影响，怎样设定这些变量的值才能使y 达到最优。找出变量与响应之间的 关系后，选择合适的解决方案，实施改进。 改进阶段的主要任务包括：进行实验设计，解决方案构思，确定解决方案的 影响或好处，评估并选择解决方案，起草过程图和粗计划，起草并讲解纲要和向 所有利益相关方沟通解决方案。 ( 1 ) 进行实验设计( d o e ) 实验设计是计划和实施一个或一组实验的方法，实验过程严格按计划在设定 的条件下进行，将可控变量作为输入量来观测和识别造成系统或过程中的输出量 变化的原因，从而获得改进途径。 ( 2 ) 构思改进设想 改进设想的产生常常需要借助于创造性思维和分析性思维。人们已经很习惯 于用分析性思维去解决问题，然而创新性思维则恰恰相反。可以借助头脑风暴法、 亲和图、随机文字等工具辅助产生新的观点，用于启发集体智慧提出大量的改进 第_ 章六西格玛持续质量改进的理论与模式 设想。 ( 3 ) 评估和选择解决方案 产生了多个可能的解决方案后，结合组织的战略目标，按照一定的方法对这 些方案进行评价和选择，找出最优的解决方案。 1 ) 确定评价准则： 2 ) 利用所有可以获取的信息源来确定评价准则： 3 ) 考虑组织适合度：解决方案必须能够获得管理层的认同，符合顾客和企 业的目标、组织的价值观以及组织文化； 4 ) 缩减清单：多轮投票将备选方案的数量减少到可管理的程度( 4 7 个) ；c d a m 通过整合( c o m b i n e ) 、删除( d e l e t e ) 、增加( a d d ) 或修改( m o d i f y ) 解决方案可以筛选并得到更合理的方案：综合分析在将解决方案提交给管 理层之前先要对影响解决方案的各种因素进行综合分析。 5 ) 建立解决方案选择矩阵：矩阵包含四个主要的因素：对西格玛水平的影 响、时间上的影响、对成本和收益的影响以及对其他方面的影响； 6 ) 评价标准赋权：按照每个因素的重要性给评价标准赋予权重： 7 ) 确定对西格玛质量水平的影响：解决方案必须对过程有足够大的影响以 实现目标西格玛质量水平； 8 ) 评价时间上影响：完成整个方案所需要的时间； 9 ) 评价对成本和收益的影响：实施解决方案后总成本和期望收益之间的关 系； 1 0 ) 评价对其他方面的影响：在决策时组织应考虑其他影响，通常要考虑安 全和士气。 1 1 ) 排列和分析解决方案 ( 4 ) 提交提案，实施变革 六西格玛改进过程可能会给业务过程及其支持这些过程的必要基础设施( 技 术的和组织方面的) 带来变革。经验表明，公司发展失败的一个主要原因在于未 能成功地施用基本的“变革管理”方针。 变革管理的目的在于帮助本组织接受、适应或综合为提高业绩而必须进行的各 项变革。变革管理是一次将本组织的人员及文化与业务战略、企业结构及体系等 方面的变化统一起来的过程。变革的过程可能受到来自各个方面的阻力，因此要 作好应对阻力的准备，事先考虑到可能遇到的问题，提前准备好应对措施。 2 3 6 过程控制 控制阶段是团队维持改进成果的重要步骤。控制阶段的主要目的是避免“突 第二章六两格玛持续质量改进的理论与模式 然”回到旧的习惯和程序上来，因此改进完成后，不仅要持续地监控过程的实施 情况，而且要进一步对六西格玛观念进行宣传深化。 控制阶段的主要任务有：起草试运行计划和试运行解决方案，确认由于解决 方案执行而产生的西格玛水平的改进，确定实现目标是否必需的其他解决方案， 找出类似的情况，对机会进行标准化处理，将解决方案融入日常工作过程并对之 进行管理，集中学到的经验，明确团队的下一步行动以及针对其余机会的计划。 ( 1 ) 制定过程控制计划 在试行既定方案的过程中，组织实施了团队提出的改进建议，并确认了它们 对于过程的实际作用。此时，我们的目标是保持成果保证团队协助完成的变 革将成为组织运营方式的一个有机组成部分。要做到这一点，必须在实施计划中 增加以下两项内容： 1 ) 工作程序与标准。工作程序和标准是业务流程图所记录的活动的细节， 是员工理解改进工作的载体。工作程序既是一项培训工具，也是保证实施成功的 手段。 2 ) 过程控制系统。过程控制系统为每一个参与执行本过程的人，准确而及 时地提供有关过程优先程度及性能方面的数据。每一类资料都帮助本团队加深理 解，提供进行有针对性、以数据为准的改进决策的基础。过程控制系统能够说明 某一过程中的各种关系，将业务重点落在对本过程输出的质量有重要影响的活动 和属性上；定义某一过程的优先等级