（机械设计及理论专业论文）基于六西格玛的质量管理系统.pdf

摘要 如何利用先进的质量管理方法和手段，提高产品质量、改善工作流程，降低质量 成本，从而提高国际竞争力已成为关系到很多企业生死存亡的重大问题。六西格玛作 为一种先进、科学、系统的质量管理理论和实践方法，是一种能够严格、集中和高效 地提高企业产品质量和改善企业流程管理的实施原则和技术。但对绝大多数的中国企 业来说，六西格玛质量管理还仅仅停留在理论的认知水平上，没有把六西格玛的先进 管理理念应用在e r p 的管理平台上，只有在这个基础上把所有与质量水平相关的各个 环节重新进行整合才能实现质量与成本的最大平衡，得到最经济质量，为企业赢得最 大的利润空间。 本文阐述了六西格玛管理法的提出背景、原理和特点，并分析了其统计意义和理 论思想。深入分析了它与全面质量管理、i s 0 9 0 0 0 系列质量管理体系标准的差异及关 系。用六西格玛改进的模式重新整合企业质量管理的相关信息设计了基于六西格玛的 质量管理系统模型。全面分析了六西格玛质量管理系统的各个环节。提出了在质量目 标定义阶段把顾客需求通过质量功能展开分解成在产品设计、生产的各个环节关键质 量特性。按照六西格玛的管理思想细分了质量成本的构成，在质量成本核算环节引入 了作业成本法。并根据系统模型进行了系统总体结构设计，按成了详细功能设计和数 据库设计。 本文为六西格玛的实施与企业信息化的结合提成出了一些实施构想，做了初步探 讨。 关键词：六西格玛管理法；质量改进：顾客关系；质量成本；过程能力分析 q u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e mb a s e d o n s i x - s i g m a t h eu s eo fa d v a n c e dq u a l i t ym a n a g e m e n tm e t h o d sm a dm e a n st oi m p r o v ep r o d u c t q u a l i t y , i m p r o v ew o r k f l o wa n dr e d u c eq u a l i t yc o s t s ，t h e r e b ye n h a n c i n gt h ei n t e r n a t i o n a l c o m p e t i t i v e n e s sh a sb e c o m eam a j o rb e a r i n go nt h el i f e o rd e a t ho fm a n ye n t e r p r i s e s s i x s i g m aa sam o d e r n , s c i e n t i f i ca n ds y s t e m a t i cm e t h o d so fq u a l i t ym a n a g e m e n tt h e o r y a n dp r a c t i c e ，t ob eas t r i c t ，f o c u s e da n de f f i c i e n ti nr a i s i n gp r o d u c tq u a l i t ya n di m p r o v e e n t e r p r i s ep r o c e s sm a n a g e m e n tp r i n c i p l e sa n dt h ei m p l e m e n t a t i o no ft e c h n o l o g y b u tf o r t h ev a s tm a j o r i t yo fc h i n e s ee n t e r p r i s e s ，s i x s i g m aq u a l i t ym a n a g e m e n ta l s om e r e t h e o r e t i c a lk n o w l e d g el e v e t , w i t h o u ts i x s i g m aa d v a n c e dm a n a g e m e n tc o n c e p ti nt h ee r p a p p l i c a t i o nm a n a g e m e n tp l a t f o r m ，a n do n l y o nt h i sb a s i st h a tt h el e v e la n dq u a l i t yo f a l lt h e r e l e v a n ts e g m e n t so f t h er e - i n t e g r a t i o nc a nb ea c h i e v e di nt h eq u a l i t ya n dc o s to f t h el a r g e s t b a l a n c e ，m o s te c o n o m i cq u a l i t yt og a i nt h eg r e a t e s tp r o f i te n t e r p r i s es p a c e t h el a we x p o u n d e d b ys i x s i g m am a n a g e m e n tb a c k g r o u n d ，p r i n c i p l e s a n d c h a r a c t e r i s t i c s ，a n da na n a l y s i so fi t ss t a t i s t i c a ls i g n i f i c a l i c ea n dt h e o r e t i c a lt h i n k i n g t s i n d e p t ha n a l y s i sa n dc o m p r e h e n s i v eq u a l i t ym a n a g e m e n t , q u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e ma n d i s 0 9 0 0 0s t a n d a r ds e r i e so f d i f f e r e n c e sa n dr e l a t i o n s s i x - s i g m ai m p r o v e m e n ti nt h eq u a l i t y o fe n t e r p r i s em a n a g e m e n tm o d e lr e i n t e g m t i o nr e l e v a n ti n f o r m a t i o nb a s e do nt h ed e s i g no f t h eq u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e mm o d e ls i x - s i g m ac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so ft h eq u a l i t y m a n a g e m e n ts y s t e m si na l ls i x s i g m as e s s i o n s m a d ei nt h eq u a l i t yo fc u s t o m e rn e e d s t h r o u g ht a r g e td e f i n i t i o ns t a g es t a r t e dd o w ni n t of u n c t i o n a lq u a l i t yi np r o d u c td e s i g n ， p r o d u c t i o nc h a i nk e yq u a l i t a t i v ec h a r a c t e r i s t i c s s i x - s i g m am a n a g e m e n t i na c c o r d a n c ew i m t h eq u a l i t ya n dc o s to fab r e a k d o w ni nt h eq u a l i t yo fc o s ta c c o u n t i n gi nt h eo p e r a t i o nc o s t s o f l a w a n ds y s t e mm o d e l sb a s e do nt h eo v e r a l ls t r u c u l r a ld e s i g no f t h es y s t e m ，b a s e do na d e t a i l e df u n c t i o n a ld e s i g na n dd a t a b a s ed e s i g n t h ei m p l e m e n t a t i o no fs i xs i g m aa n de n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o np e r c e n t a g eo f an u m b e ro f i d e a s ，d oap r e l i m i n a r ye x p l o r a t i o n q i uy o u - z i ( m o c h a n i c a ld e s i g na n dt h e o r y ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rw a n gj u n k e yw o r d s ：s i xs i g m a ；q u a l i t yi m p r o v e m e n t ；c u s t o m e rr e l a t i o n s ；q u “t yc o s t s ； p r o c e s sc a p a b i l i t ya n a l y s i s 第l 章绪论 1 1 课题研究的背景 1绪论 中国的对外贸易近年来迅速发展。尤其是2 0 0 2 年中国加入w t o 以来，对外贸易 的发展更加迅速。2 0 0 2 年，中国出口首次突破3 0 0 0 亿美元大关，达3 2 5 5 7 亿美元， 增长2 2 3 。我国企业对外贸易的依赖程度越来越大。在激烈的市场竞争中，许多 国家为了保护自身的利益，设置了种种关税壁垒和非贸易壁垒，而其中的非贸易 壁垒就是技术壁垒。为了消除技术壁垒，出口商除应按国际标准组织生产外，还 要符合质量认证的要求，即要符合产品品质认证和i s 0 9 0 0 0 质量管理体系认证的要 求。所以取得i s 0 9 0 0 0 质量管理认证等于企业得到了进入国际市场的通行证。但是， 一个组织如果要想长期、稳定地在国际市场里占有一席之地，仅仅依靠i s 0 9 0 0 0 是 不够的。通过i s 0 9 0 0 0 认证只能证明组织已经具备保证本组织生产或提供的产品和 服务达到国际基本标准的能力，但是这种能力并不能保证组织能够提供高质量的、 令顾客满意的产品和服务。这就需要组织持续不断地改进流程，从丽改进组织的 产品和服务。而六西格玛就是众多质量改进方法中非常优秀的一种方法。可以 这样说，i s 0 9 0 0 0 质量管理体系的要求是输出合格品，六西格玛是生产优质品。我 国企业在取得i s 0 9 0 0 0 质量管理认证地同时，还应该尽可能在本组织中推广六西格 玛，才能的国际市场竞争中立于不败之地。随着企业产品种类越来越多，产量越 来越大，质量管理工作的任务也越来越繁重，按照以蘸的纯手工操作的质量管理 方法己经不能适应企业进一步提高自身质量水平的要求。采用现代化的、符合企 业需求的集成质量管理系统已经成为企业亟待解决的重要课题。2 1 企业的质量管理系统的设计和实施受各种需求、具体的目标、所提供的产品、 所采用的过程以及组织豹规模和结构的影响。质量管理的范围非常广泛，包括供 配管理、不合格品管理、质量成本管理、质量审核和顾客质量投诉等一系列内容， 只有把上述内容集成起来，才能真正提升企业的整体质量管理水平。 课题正是针对这种情况，对集成化质量管理系统进行深入的研究，从而推动企 业提质量管理水平，真正建立现代企业制度。 第1 章绪论 1 2 课题研究现状 1 2 1 质量管理的发展历史 由于质量管理在提高产品质量，提高工作效率，增加利润，增强企业竞争力等方 面有显著作用，质量管理一直以来都受到人们的重视，并随着生产技术，市场，统计 技术的发展而发展。从世界范围来看，质量管理经历了以下几个阶段： 一、质量检验阶段 在1 9 世纪，生产方式主要是手工业，其产品质量是靠有经验的工匠的手艺来控制 的。随着工业化的发展，产品数量迅速增加，要求专业化分工，于是出现了专职检验 人员。但逐个产品检验的成本过高，为了降低成本并保证产品质量，在2 0 世纪中就出 现了统计抽样检验的方法，至今仍在普遍应用。产品质量检验对于把好实物质量关， 保证出厂产品的质量，维护企业的产品信誉有着重要的作用，故到现在还在广泛使用。 但是，产品质量检验只能把好产品出厂质量关，却不能查出不合格的原因，不能防止 或减少不合格品的产生，以降低成本。因此，这种以检验来实施质量管理的办法，有 着相当大的局限性。在我国，许多刚起步的民营企业还是靠这种质量检验的方式把好 产品出厂的质量关。 二、统计质量控制( s q c ) 阶段 1 9 2 4 年在美国贝尔实验室，休哈特发明了一种可用于监视和测量过程控制度工具 控制图。然而直n - 次世界大战之初，由于武器质量方面的问题明显影响战斗力，这 种控制图才在美国军用标准中采用，继而迅速推广到民用工业。 统计质量控制的核心是：运用数理统计理论，在生产过程中用控制图来膝控产品 质量波动情况，发现异常时，便于及时采取对策，从而可以定量地控制不合格产品的 数量。同时，在产品交货时，采用了更为严格的统计抽样检验方法。这种方法直到今 天仍然是过程控制和检验控制的重要手段。然而，统计技术还有更广泛的运用。在质 量管理的许多重要过程都可运用统计技术来分析和评价管理的效果。在 i s o l 0 0 1 7 ：1 9 9 9 用于i s 0 9 0 0 l ：1 9 9 4 的统计技术指南中，对质量方针、管理评审、 合同评审、设计控制、分供方评定、过程控制、检验和试验、检测设备控制、纠正、 预防措旌、储存、包装、防护、交付、内部审核等种种服务推荐了运用统计技术的课 题和方法。在六西格玛管理模式中，统计技术扮演着核心的作用。在六西格玛实施的 过程中，大量运用统计技术进行流程分析，流程设计，流程改进。六西格玛的核心之 一就是运用统计技术来进行质量改进。b 1 三、i s 0 9 0 0 0 质量保证体系( 1 9 8 7 年一目前) h 1 将质量保证纳入广泛的要素管理，按照系统论方法建立的质量体系能更好地保障 第1 章绪论 质量保证和质量管理要求的有效实施。为此，1 9 7 9 年b s 5 7 5 0 标准提出来三种质量保证 模式，并在英联邦范围内普遍实施，对国际贸易产生了重要影响。1 9 8 7 年i s 0 9 0 0 1 ， 1 s 0 9 0 0 2 ，i s 0 9 0 0 3 就采用了b s 5 7 5 0 ，使之成为国际通用标准。与此同时，i s 0 9 0 0 4 目j j 以美国的质量管理标准为蓝本，提出来一个更为完善的质量管理体系。1 9 9 4 年对8 4 版i s 0 9 0 0 0 系列标准进行了修订，使之成为对硬件制造业特别适用，质量保证能力有 所提高的标准。然而，随着第三产业的兴起，甚至在发达国家还渐成为国民经济的主 体，这套标准更显得不能适应。于是在2 0 0 0 年进行了重新修订，使它上升为适用于各 类产品和行业的不同规模组织质量管理体系标准。在修订中借鉴了 t q m ，q s 9 0 0 0 ，v d a 6 1 等方面的经验。 i s 0 9 0 0 0 质量管理体系是一套不断发展的标准，从最初的质量保证体系，经过不 断吸收t q m 等的质量管理的最新成果，发展至tj 2 0 0 0 版的质量管理体系，已经前进了一 大步。随着质量管理思想的发展，i s 0 9 0 0 0 质量管理体系还将会组续发展。“1 四、全面质量管理( t q 哪阶段( 1 9 8 3 目前) 8 0 年代初期美国市场面临日本产品的巨大压力，在汽车、家电、复印机等邻域日 本产品更充斥美国市场，像通用汽车、施乐复印机等市场份额被日本产品张占不少。 当时，在全美国放映了名为。为什么日本能美国不能”的大型记录片，使全国为之震惊。 这种形式迫使美国检讨反思在质量管理方面与日本的差距，戴明、朱兰等质量大师由 此才受到重视。”， 美国人富有创新精神，他们不会简单追随日本人成功之路，而是在借鉴日本全面 质量控制的基础上，融合美国军工的质量保证体系并按照现代高科技企业和第三产业 发展的需要，不断丰富其p q 涵，逐步创造了t 鲫方法。在美国人着手探讨t q m 的同时， 欧洲人也做了巨大的努力。在全世界范围内正式见诸于文字公开提出t q m 的，是在1 9 8 3 年英国撤切尔夫人执政时的工贸部发动的一次国家质量战役中引入了这一术语。然 而，对t q m 贡献最大的还是美国人。美国人的t q m 致力于发展一个发挥美国的优势，特 别是以人才资源为代表的综合优势，最终目的是使顾客满意。在i s 0 9 0 0 0 族术语标准 中、将t q m 定义为：一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于让顾客满意 和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。一些著名的美国公司如施 乐、摩托罗拉、i b m ，a t & t 、贝尔等通过开展t q m 活动，取得了显著成绩。例如施乐公 司在全世界的复印机销售市场份额，就从低谷的2 5 攀升到4 0 ，美国三大汽车公司( 通 用、克莱斯勒和福特) 通过在开展全面的、系统的质量管理活动，在i s 0 9 0 0 0 的基础上， 总结出一套q s 9 0 0 0 质量体系，不仅走出了亏损的困境，而且创造了高额利润。 1 五、六西格玛管理法 1 9 8 7 年，摩托罗拉公司首创六西格玛方法并用于产品质量的改进。仅2 年就获得 了美国国家质量管理奖。从实施六西格玛管理的1 9 8 7 年至f j l 9 9 7 年，摩托罗拉平均每年 第1 章绪论 提高生产率1 2 3 销售额增长5 倍，利润每年增n 2 0 ，质量缺陷减少9 9 7 ，累计节约 1 4 0 亿美元，股票价格平均每年上涨2 1 3 。1 9 9 5 年，美国通用电气公司推行六西格玛 管理以来，经营效益每年呈加速度递增，利润率从1 9 9 5 年的1 3 6 提升到1 9 9 8 年的 1 6 7 。六西格玛管理在摩托罗拉和美国通用电气两大公司推行并取得巨大成功后， 立即引起了世界各国公司的高度关注，许多企业也纷纷仿效引进和实施六西格玛管 理，从而在全球掀起了一场六西格玛管理的浪潮。8 1 。 1 2 2 质量理念的演变方向 随着经济的发展和社会的进步，质量理念也在不断地发生演变： 2 0 世纪4 0 年代，符合性质量概念以符合现行标准的程度作为衡量依据，“符合标准” 就是合格的产品质量，符合的程度反映了产品质量的水平。 2 0 世纪6 0 年代，适用性质量概念以适合顾客需要的程度作为衡量的依据，从使用 的角度定义产品质量，认为质量就是产品的“适用性”。朱兰博士认为质量是“产品在使 用时能够成功满足用户需要的程度”。质量涉及设计开发、制造销售、服务等过程， 形成了广义的质量概念。从“符合性”到“适用性”，反映了人们在对质量的认识过程中， 已经开始把顾客需求放在首要位置。 2 0 世纪8 0 年代，质量管理进入到t q m 阶段，将质量定义为“一组固有特性满足要求 的程度”。它不仅包括符合标准的要求，而且以顾客及其他相关方满意为衡量依据， 体现“以顾客为关注焦点”的原则。质量可以解释成完全满足顾客明确的潜在的要求， 这是一个比较核心的说法，当中已经派生出了几个很有名的质量定义。如：“产品或 服务满足规定或潜在需要的特征和特性的总和”在所有的定义中满足顾客的要求和期 望是它们的核心内容。因此，对于公司来说，在产品和服务周期开发阶段，识别出顾 客的需要应变成了一项命令。一些日本公司发现“符合标准”这个定义对反映质量的实 际涵义太狭窄，因此他们已经开始使用一个更新的质量定义，那就是：让顾客感到超 常地满意。目前在日本公司之间的竞争方法中有一种趋式，就是给顾客多一点点东西， 以取悦顾客。他们把这种给顾客额外的一些小东西称作。超常的顾客满意”或者“取悦顾 客”。咖 2 0 世纪9 0 年代，摩托罗拉、通用电气等世界顶级企业相继推行六西格玛管理，逐 步确定了全新的卓越质量理念一顾客对质量的感知远远超出其期望，使顾客感到惊 喜，质量意味着没有缺陷( j w e l c h ，2 0 0 1 ) 。根据卓越质量理念，质量的衡量依据主 要有三项：一是体现顾客价值，追求顾客满意和顾客忠诚；二是降低资源成本，减少 差错和缺陷；三是降低和抵御风险。其实质量是为顾客提供卓越的、富有魅力的质量， 从而赢得顾客，在竞争中获胜。1 9 9 2 年克罗斯比拓宽了他的质量定义，加进了整体性 的概念。这个定义就是：“质量的涵义是让每个人做他们己经同意做的事，并且一次 4 第1 章绪论 成功”。质量是组织的支架结构，财政是组织的营养物品，这两者的关联是组织的灵 魂。1 从质量管理的发展、质量理念的演进来看，注重顾客需求、追求顾客价值、追求 顾客满意和忠诚，提供富有魅力的卓越质量，成为质量管理研究的发展趋势。卓越的 质量是当今每个组织所追求的目标。要实现卓越的质量，一是要以顾客为中心：二是 要持续改进。其目的在于指导企业赢得顾客和市场，市场和市场份额，说到底是顾客 需求，因此，所有企业就面临一个如何理解顾客需求，尤其是顾客的潜在需求的问题， 这就要靠企业创造顾客需求的质量。“理解顾客需求”包括如何发现顾客的( 尤其是潜 在的) 需求、根据顾客需求如何确定企业的战略，以及企业如何应用与之相适应的集 成信息化的管理方法提高管理的质量。 1 2 _ 3 国内外质量管理系统的应用现状 目前质量管理系统在发达国家己经有较为广泛的应用。例如，德国c d e 公司开发 的”q u i p s y ”辅助质量管理商品化系统软件己有4 0 多家用户”q u i p s y ”包括q h b _ 质量手 册( 包括i s 0 9 0 0 0 文档管理模块) 、s p u 一统计过程控制软件、p m u 一检测器具周检管理、 e m p - 产品开发质量管理等1 6 个主要功能子系统，这些模块之间通过接口实现数据共 享。在发达国家的一些大型企业，如美国福特汽车公司、麦遵飞机公司、d e c 公司等 已经大量应用了类似的质量管理系统软件。 近几年来，国内关于质量管理理论和应用的研究取得了很大的成果。 清华大学自动化学院在用于质量管理的数据仓库方面进行了较为深入的研究，对 质量管理系统的数据库操作数据存储数据仓库体系结构进行了描述与分析。此外， 清华大学自动化学院还针对质量管理对企业成本的影响，提出了质量成本控制模型。 哈尔滨工业大学现代生产技术中心将成组思想引入统计质量控制，以提高质量数 据的先验性和质量数据之间的相关关系，提出了基于工序质量数据成组的成组统计质 量控制( g s q c g r o u ps t a t i s t i c a lq u a l i t yc o n t r 0 1 ) 技术。通过对柔性自动化理论的 研究和对实际生产环境的分析，证明了g s q c 技术存在良好的制造技术基础。提出了以 p 分位数不变为原则，以这一原则为基础建立了基于统计变换的成组统计质量控制图 的数学模型，给出了计算工序质量数据成组的“均值一方差”质量控制图控制变量的计 算过程。 1 3 我国企业现存的主要问题 质量是企业的生命，质量是竞争的核心。质量水平的高低和改进的快慢，不仅关 系到企业的存亡，同时也反映一个国家的综合经济实力。尽管我国企业通过i s 0 9 0 0 0 质量体系认证的数量有7 5 7 5 5 家，从绝对数量上看已经比较大了。但是，我国市场上 第1 章绪论 的产品的质量却是令人担忧的。从国家质量监督检验检疫总局产品质量抽查公告中可 以看出，我国的产品质量总体合格率是8 1 5 7 。把这个合格率换算成六西格玛水平仪 达n 2 4 0 。而且这还仅仅是根据国家标准进行的检测。如果按照西格玛管理法中，对 产品质量按顾客关键质量特性( c t q ) 来要求的话，其合格率还要下降。1 由此可见， 我国的质量管理水平还是处于一个比较低的水平上。因此建立企业质量系统是势在必 行的。 随着社会主义市场经济的发展，我国越来越多的企业认识到了质量管理的重要 性。目前我国己经有大量的企业通过了i s 0 9 0 0 0 认证，并且己经开始研究适合于本企 业的现代化质量管理系统。但是由于质量管理系统的多样性及复杂性，目前我国尚没 有商品化的通用质量管理软件系统。大部分企业依靠电予表格进行质量管理，效率低 下。尽管现行的e r p 系统对生产、物料、财务、销售等流程进行规范和管理，但质量 管理在其中并未有充分的重视，并没有提供完整的解决方案，故企业在质量管理方面 信息化的程度很低。质量信息系统就是强调这方面的作用，它不仅对这些流程的运行 质量进行管理，并且强调的是质量的稳定和品质的不断提升。国内的质量信息系统大 部分还停留在记录质量检查结果以及事后纠正的相对较低级的阶段，对质量信息的加 工和再利用工作做得不够。 质量信息系统对企业从供应商管理到产品开发设计、生产制造、工程、售后服务 等整个生产经营全过程的质量进行全方位的管理、监控和分析，使企业可以大大降低 原材料采购损失、生产成本和售后支出，保证原材料、产品和售后服务质量的受控， 使企业能不断提升质量管理水平，提高企业竞争力，最终达到六西格玛的目标。 六西格玛管理作为一种崭新的管理哲学，不仅是一种管理理念，而且是一种旨在 改进企业流程逐渐达到完美的新型管理机制，也是一种企业流程改进的技术，这种技 术通过对企业数据的分析，发现改进的机会。它实施于企业任何的流程包括企业的内 部流程( 生产、销售、采购、库存、财务、人力资源) 和外部流程( 顾客服务、供应商) ， 只要流程存在缺陷，六西格玛管理都可以应用予其中，并且能发挥巨大的作用，给企 业带来了巨大的利益，降低企业的经营成本，提高顾客满意度，实现企业与顾客的双 赢。而这一切的实现全部有赖于通过信息化的实现。只有在信息化的基础上才能做到 全方位的收集、整合、处理企业内外部的所有数据，才可以真正得到六西格玛管理的 精髓。 6 第l 章绪论 1 4 课题的意义 1 4 1 理论意义 本课题通过对现代条件下企业质量管理的特点、模式以及六西格玛质量管理体系 的分析研究，设计了基于六西格玛的质量管理系统的模型，分析了六西格玛在质量管 理中的应用，给出一些的实施构想和初步探讨，对质量管理系统的研究具有一定的理 论意义及应用价值。 1 4 2 实际意义 目前我国大中型企业仍较多地用人工的方法对质量信息进行管理，存在信息传递 不畅、检索查询不便和效率低下等问题，不利于质量问题及时有效地解决，而且准确 性、及时性、唯一性和科学性都不能适应质量管理的需要。对质量管理系统进行研究， 开发具有先进性和适用性的质量信息管理系统，能够解决上述不足之处，使企业能够 从繁杂的信息收集和整理工作中解脱出来，提高生产效益，对于提高企业的质量水平， 使顾客满意，提高企业的竞争力有着重要的实际意义。 1 、规范质量信息的收集、存取和利用的方法，避免重复劳动，提高工作效率。 2 、根据反馈的质量信息，能够及时发现质量问题的根源，提高产品质量水平。 3 、减轻质量管理人员对信息统计、分析的劳动强度，保证统计、分析结果的正 确性、及时性。 1 5 本文主要研究内容 以六西格玛质量管理理论为基础，针对企业相关的质量管理数据进行了深入的挖 掘和开发，实现了与生产管理数据库的实时连接开发的软件系统通过对生产数据的多 种图形显示分析、生产过程能力分析和用户需求及售后反馈分析，进一步挖掘了已有 数据的潜在价值，从而为企业各级进行生产管理决策，提高生产能力，改进产品质量， 降低生产成本提供了有力的定量、定性的技术支撑，避免了以前决策的盲目性。 1 、从基于六西格玛质量管理理念背景出发，分析了目前国内外质量管理理念的 现状以及我国企业目前质量管理方面存在的主要问题。 2 、论述了六西格玛质量管理理念的起源、研究现状、基本概念和六西格玛管理 与全面质量管理、i s 0 9 0 0 0 质量体系之间的关系。 3 、设计出了基于六西格玛质量管理的模型，详细分析了基于六西格玛质量管理 的，形成和影响产品质量的全部过程，按照六西格玛改进模式对所有相关过程、资源 第1 章绪论 进行了全面的重新整合。 4 、针对基丁六西格玛质量管理系统有关的业务流程进行设计，根据业务流程实 现各部分数据的柔性联结，并完成了基于六西格玛质量管理系统的总体结构设计、功 能模型设计和数据库设计。 5 、系统实现 第2 章 西格玛质龄管理原理概论 2 六西格玛质量管理原理概论 2 1 六西格玛管理法的起源及研究现状 2 1 1 六西格玛管理法提出的背景 二十世纪七十年代开始，日本公司凭借自己优异的产品质量而不断抢夺美国和欧 洲一些公司在国际市场上的市场份额，到八十年代已经令许多欧美公司陷入前所未有 的生存困境。当时还仅以半导体生产为自己的主营业务的美国公司摩托罗拉公司 也深陷危机而处于破产的边缘。摩托罗拉公司的领导人在深入研究后得出结论：产品 质量的低劣是公司处境艰难的主要原因。至1 9 8 7 年，时任摩托罗拉通讯部门领导的乔 治费歇尔( g e o r g ef i s h e r ) 提出了一种新的质量管理方法一一六西格玛管理法并 迅速在全公司加以推广。仅仅在实施六西格玛管理法两年后，摩托罗拉公司的产品质 量就得到极大提高，不仅获得了1 9 9 8 年度马可姆波里奇国家质量奖，公司更是一跃 而成为世界电子业巨人。摩托罗拉公司的巨大成功吸引了其他公司的注意力并纷纷效 仿。其中最著名、最成功的效仿者便是联合信号公司和通用电气公司。这些公司在充 分享受六西格玛管理法所带来的巨大经济效益的同时更是积极对这一管理方法加以 完善和改进。2 1 时至今日，六西格玛管理法已经有了比较完善的理论和方法体系。 2 1 2 六西格玛管理法的研究现状 十几年以来，在全世界许多大公司和质量科学研究学者们的积极探索和实践下， 六西格玛管理法的研究取得了很大的成果并创造了极大的经济效益。它全面继承了以 前的一些质量管理方法的优点，并更加突出了不断的质量改进的重要性。六西格玛管 理法强调数据分析与统计分析的作用，将生产、服务的全过程加以定量化处理。在统 计方法上仍然主要采用传统的方法，如：过程控制图( s p c ) 、直方图、排列图、散点 图、回归分析等。六西格玛管理法的一个重要创新是提供了个模块化的攻关程式( 简 称d 姒i c ) ，从而提供了一种结构性的、有章可循的解决企业问题的方法论。和其他所 有有效的方法一样，六西格玛管理法也不是所有组织解决一切质量问题的万能工具， 其在使用中也存在一些局限性。这些局限性已经被人们所认识到，并正逐步加以完善 和改进。首先，它运用统计分析工具去揭示和发现现有流程执行中的错误，但这些统 计工具只能对现状进行分析而并不能提出合理的解决方案，不能达到产品和服务的改 进。其次，在新产品和新服务的开发、引入方面，它也显得有些无能为力。n ” 为了使六西格玛管理法的应用范围更加广泛，必须把六西格玛管理法与企业集成 化质量系统相联系。把六西格玛的管理理念应用到企业集成化质量系统的设计和开发 第2 章六诎格玛质量管理原理概论 中去。 2 2 六西格玛的的基本概念 传统的质量定义关注于符合标准，所以企业努力制造产品和提供服务，以使他们 的产品和服务符合一定的规格范围。但没有考虑标准本身应满足何种条件，也经常忽 略了许多产品和服务是由多个单元组成的事实。即使一个产品由多个符合标准的单元 组成，当他们组合到一起后却不能保证正常工作。 六西格玛拓宽了质量的定义，它包含了企业和消费者共同的经济价值和效用。质 量应关注供应者和使用者及其他相关方面的共同利益。企业在保证其最大可能利益的 前提下生产符合消费者期望利益的产品，而对消费者则意味着他们以尽可能低的成本 购买最满足其期望的产品。六西格玛的质量定义包含了经济性、实用性和可得性。消 费者和企业共同创造了产品和服务。 图2 1 六西格玛质量的核心特征 2 2 1 六西格玛的统计含义4 川5 1 1 6 1 六西格玛质量关注过程。由于任何过程都存在波动，包括生产过程、服务过程、 商务过程等。而波动是影响顾客满意( 质量、成本和生产周期) 的不利因素。企业提 高质量同时降低成本并缩短周期，取决于过程特别是核心业务过程的能力。这个能力 可以表述为过程输出波动的大小。0 是一个希腊字母，在数理统计中表示“标准差”， 是用来表征任意一组数据或过程结果的离散程度的指标，是一种评价产品和生产过程 特性波动大小的统计量。由于。的大小可以反映质量水平的高低，所以六西格玛采用 “0 水平”的尺度来衡量过程的绩效。 0 质量水平则是将过程输出的平均值、标准差与顾客要求的目标值、规范限相联 系起来进行比较，是对过程满足顾客要求能力的一种度量。o 水平越高，过程满足顾 客要求的能力就越强：o 水平越低，过程满足顾客要求的能力就越低。六西格玛管理 法中提到的六西格玛就意味着t 0 0 万次机会中有3 4 个缺陷的可能。 一、百万次机会缺陷数( d p m o ) 在六西格玛中，经常采用下列统计单位 l - 单位缺陷数 1 0 第2 章六西格玛质量管理原理概论 在摩托罗拉公司，单位缺陷数( d p u ，d e f e c lsp e ru n i t ) 足个通用的度量单位 它是将缺陷数除以单位数，其中每个数字都是从某个特定检查点而来的。 d p u 的公式如下： 删= 蔫豢嚣纂器 ， 单位数( 经过该检查点处理的) ”“ 2 百万次机会缺陷数( d p m o ) 2 0 世纪8 0 年代末，摩托罗拉开始采用百万次机会缺陷数 p e r m i l l i o no p p o r t u n i t i e s ) 作为水平比较的指标，其定义为 。p m o = 嚣器 二、短期能力与长期能力 ( d p m o ，d e f e c t s ( 2 - 2 ) 实际上过程输出的质量特性的分布中心与规范中心重合的可能性是很小的，而且 只能维持很短的一段时间，在这种状况下计算出的过程能力为短期过程能力。在生产 中，即便是最佳的过程也会随着时间的推移也会存在波动漂移( 见图2 2 ) ，长期 的质量水平就得将各种短期的情况综合起来考虑。出现缺陷的概率变大这种情况被称 为长期过程能力。 匿d 2 2 近程为1 5 0 - 倔移时产品特征正态分布图 短期能力用函表示，z ”的计算是基于工序均值正好等于目标值t 的假设，计算公 式为：z s t = 里塑， 中s l ( s p e c i f i c a t i 。n l i m i t ) 为规范界限，t 为目标值，为短 us t 期过程标准差。 长期能力( 即长期西格玛值) 用z 。t 表示，z 。用测量数据的平均值代替目标值t 来计 算。公式为：z 。，：s l - x ，其中，叉为样本均值，q ，为长期过程标准差。 第2 章六西格玛质量管理原理概论 短期过程由于只受到普通原因的影响，仃。，较小，长期过程则同时受到普通原因和 特殊原因的影响，仃相对较大。这就是短期西格玛值比长期西格玛值大的原因。均 值随时间漂移达1 50 因此，长、短期西格玛值的关系为z z 。一1 5 。 三、过程漂移( p r o c e s s s h if t ) 前提下西格玛值和d p m o 的换算关系 在摩托罗拉六西格玛教材中采用六步法达到六西格玛质量的附录c 中，将6 换 算为3 4 d p m o ( 同样可将30 换算为6 6 8 0 7 d p m o 等等) 。该附录就是在有i 50 偏移的条件 下换算的。 表( 2 - 1 ) l 西格玛控制方式与均值偏移1 5o 情形的d p m o 数的换算 l 西格玛控制方式均值无偏移情况的不合格率( p p m )均值偏移1 5 情况的d p m o 2 西格玛 4 5 5 0 03 0 8 7 0 0 3 西格玛2 7 0 06 6 8 1 0 4 西格玛 6 36 2 l o 5 西格玛 5 72 3 3 6 西格玛 1 83 4 2 2 2 六西格玛的管理含义 六西格玛管理作为一种寻求同时增加顾客满意和企业经济增长的经营战略，是使 企业获得快速增长和竞争优势的全新的管理模式。它具有以下特点： 一、注重统计工具的运用，开展由数据和事实驱动的管理 六西格玛管理的基本思路是，以数据为基础，通过数据揭示问题，并把揭示的问 题引入统计概念中去，再运用统计方法提出解决问题的方案。其核心是建立输入变量 和输出变量之间的数学模型，通过对输入变量的分析和优化，改善输出变量的特性。 从六西格玛黑带的培训课程中，我们也可以发现，统计技术的培训占了黑带培训时间 的大部分。在四个星期的培训中，大多数的时问都是学习统计技术和如何用统计技术 解决问题。 六西格玛管理强化了“事实管理”的概念，支持以事实为基础的决策，强调在管理 中首先要获取真正需要的有效数据，然后有效地利用这些数据使企业效益最大化。7 1 二、注重“以顾客为中心”，实行对顾客的真正关注。 六西格玛管理法把对顾客的关注当作是最重要的事情，强调通过满足并超出顾客 的期望和需求，不断提高顾客的满意度。因此，六西格玛管理所进行的产品和服务质 量改进，都是从顾客的需要出发，对需要改进的质量特性所进行的测量和分析都是为 了满足顾客的需求，作出的改进流程设计也是以向顾客提供严格的质量保证为目标， 力求体现“以顾客为中心”的管理理念，使顾客满意。 三、注重质量改进的效益。 1 2 第2 章 西格玛质量管理原理概论 实施六西格玛管理进行质量改进的具体目标主要有：增加销售收入，准时交货， 减少浪费，减少废品，降低库存，节约厂房，缩短周转时间，提高劳动生产率，提高 顾客满意度等。“质量改进法”所追求的是通过减少缺陷来降低质量成本，而六两格玛 管理则强调通过零缺陷管理，在控制质量成本的同时还要增加收入，即从降低成本和 增加收入两条途径进行质量改进活动。它十分重视对业务流程中“非增值”环节的分 析，力求减少“非增值”活动，追求零缺陷目标，减少浪费，降低成本，增加效益。蚰 四、注重管理专家的作用，技术含量较高。 六西格玛管理对数据处理以及管理的系统性、科学性要求很高，运用的方法和技 术也比较复杂。而且开展六西格玛管理一般采用自上而下的活动方式，以跨部门、跨 工种的团队组织形式进行活动。因此，实施六西格玛管理的主力是掌握多学科专门知 识，熟知六西格玛管理理论和实务的专家型人才。 五、注重业务流程的持续改进，不断提高流程绩效。 六西格玛管理认为，不管是设计产品或服务，评估绩效，还是提高效益和顾客满 意度，甚至是运作整个业务，都要把对企业业务流程的关注、管理、改进和提高作为 走向成功的关键。也就是说，六西格玛是面向流程的管理，它把产品和服务质量、成 本、效率、顾客满意度、顾客忠诚度等都作为流程输出的结果，要使这些结果良好， 就要对影响输出的输入流程中的因素进行分析和控制，即要抓住“原因”，针对流程连 锁性、多重性、展开性、持续性的特点，不断对关键输入变量进行测量、分析、改进 和控制，一个一个项目地进行，一个一个问题地解决，一步一步地提高质量特性值， 不断向无缺陷方向努力，以实现持续的绩效改进。如 六、注重主动管理，实施无界限的合作。 六西格玛管理十分强调主动管理，认为主动管理就是在事情发生之前进行管理。 在实际中，主动管理意味着关注经常被我们忽略了的业务运作，要求我们养成这样的 习惯：确定远大的目标并且经常加以审视；确立优先事；注重预防而不是忙于救火； 经常质疑我们做事的目的而不是盲日询问。我们该怎样做”；用动态的、即时反应的、 主动的管理方式取代那种被动的管理习惯。做到真正的动是企业朝着更有创造力、更 有效率的方向转变的起点。主动管理重视消除部门及上下级间的障碍，促进组织内部 横向和纵向的合作。所以说，六西格玛管理扩展了合作的机会，当人们确认如何使自 己的职责与公司的“远大前景”相适应时，就会意识到并且衡量出工作流程各部分的相 互依赖性。当然，六西格玛管理中无界限的合作并不意味着无条件的个人牺牲，而是 需要确切理解最终用户及整个业务流程各环节的需求。眩因此，六西格玛管理能创 造出一种能真正支持团队合作的管理结构和环境。 七、综上所述 在实施六西格玛管理法的过程中，我们应该注意，尽管六西格玛实施过程中应用 第2 章六西格玛质量管理原理概论 了大量的质量改进工具( 尤其是统计工具) ，但是，这不是六西格玛的核心。这些工具 很多从上个世纪2 0 年代就丌始出现了，在全面质量控制，i s 0 9 0 0 0 质量管理体系、$ 口t q m 中都大量使用，这些不是六西格玛的创造。六西格玛的真正力量不在于这些工具，而 在于六西格玛的思想。 事实上，六西格玛管理法是一项以顾客为中心、以数据为基础，以追求近乎完美 为目标的管理理念。其核心是透过流程找寻变异，经过以统计为依据的资料分析、测 量问题、查找原因、进行优化并控制效果，使企业在运作能力方面达到最佳境界。 六西格玛管理是全部的管理承诺以及追求卓越、顾客为本、流程改进的哲学，同 时以衡量而不是凭直觉做决定。六西格玛管理致力于组织每个领域都能适当地面对顾 客、市场和科技的千变万化，追求员工、顾客和利益关系人都能受益。 2 3 六西格玛与全面质量管理、i s 0 9 0 0 0 质量体系的比较 全面质量管理( t q m ) 、i s 0 9 0 0 0 、六西格玛管理法被当今企业界所广泛采用，三 者之间联系紧密、互有异同、各有特点。 2 3 1 全面质量管理( t o m ) 与六西格玛管理法 全面质量管理理论是费根鲍姆博士于5 0 年代中期提出来的，费根鲍姆博士将其定 义为：为了能够在最经济