运用六西格玛法提高产品质量南京财经大学统

南京财经大学本科毕业论文（设计） 目 录 一、一、引言引言.1 二、二、文献回顾文献回顾.2 （一）什么是六西格玛 .2 （二）六西格玛管理委员会组成 .2 1.执行负责人.2 2.黑带大师.3 3.黑带.3 4.绿带.3 （三）六西格玛的研究内容与方法 .3 1.界定（D）.4 2.测量(M).4 3.分析(A).4 4.改进(I).5 5.控制(C).5 三、三、六西格玛的导入六西格玛的导入.6 （一）制造业企业.6 （二）非制造业企业-服务行业.6 （三）六西格玛有效实施的一些关键因素.6 四、四、个案研究个案研究.8 （一）研究背景 .8 （二）研究方法 .8 1.界定阶段.8 2.测量阶段.8 3.分析阶段.9 4.改进阶段.10 （1）改善措施.10 （2）数据分析.10 5.控制阶段.12 五、五、结论结论.13 参考文献参考文献 .15 南京财经大学本科毕业论文（设计） 1 六西格玛研究及实践 【摘要摘要】现在几乎所有企业都已经意识到以顾客为中心的服务的重要性，对于制造企业来说，他们面临的一个重要 的挑战是如何能够提高产品质量，这对于提高顾客的满意度来说是非常关键的一方面。本文主要介绍了一种以认识、 改善和控制流程的角度来提高产品质量的方法，它就是六西格玛法。下文通过对六西格玛的具体探讨研究，帮助企 业对于六西格玛有一个具体的了解，并以一制造企业实施六西格玛的过程进行详细分析，希望能够为企业带来一定 的参考借鉴价值。 【Abstract】Now almost all enterprises have realized the importance of customer-centric service, for manufacturing companies, how to improve product quality is their main challenge, because this is one of the most critical question to improve customer satisfaction. This paper mainly introduces a kind of method to improve product quality which is based on awareness, improve and control. It is the Six Sigma method. Specific discussion will be mentioned to help companies to understand what is six sigma. Furthermore, a detailed analysis of a manufacturing enterprises implementation of six sigma process will be discussed hoping to bring some useful references for other companies. 【关键词关键词】六西格玛；DMAIC；制造业 【Key words】six sigma; DMAIC; manufacturing 2南京财经大学本科毕业论文（设计） 2 一、引言 在经济全球化的今天，市场竞争越发激烈。竞争导致优胜劣汰，这一法则同样决定着企业的成败。 为了适应这种环境，企业就必须不断地创新与改革，企业的质量管理也被越来越多的企业所重视。经 过多年的发展自然也就产生了许多质量管理的方法，比如有统计质量控制、全面质量管理、零缺陷管 理等。然而，这些管理方法也有它的局限性，在管理者们应用的过程中也出现了不少争议，可以说在 不断发展的今天，它们可能达不到管理者们的要求了。正是在这种环境下，一种新的管理方法产生了， 它就是六西格玛管理法。它适应了时代的要求，因此它取得了巨大的成功，被人们所熟知与青睐。但 是，也有许多企业忽视了非常重要的一点，就是六西格玛法是一种长期的改进过程，它的实施过程要 求非常严格，企业的每个人员都必须全身心的投入到六西格玛之中。正是忽略了这非常重要的一点， 许多新的实践者在实施六西格玛时并没有取得非常好的成果。针对实践的失败，专家们也提出了许多 失败的原因像没有正确的评估应当在哪个环节导入六西格玛，或者是没有选择合适自己的领域，又或 者是没有考虑企业现有的资源超出了它的能力范围等。 因此，企业在考虑导入六西格玛时，选择好一个适合自身的六西格玛项目这一点尤其关键。就像 许多新的方法一样，六西格玛下想要的长期实施需要有不断地激励，当六西格玛项目一个接一个顺利 完成时，将会给企业的所有人员以非常大的信心。 3南京财经大学本科毕业论文（设计） 3 二、文献回顾 这一部分主要总结了一下与六西格玛相关的学术研究，包括什么是六西格玛，六西格玛领导团队 和六西格玛的研究内容和方法。 （一）什么是六西格玛 西格玛是希腊字母中的一个字母，是统计学中的一个符号，用来表示数据的分散程度的一个变量。 统计学家用这个符号来衡量数据的标准偏差。其含义引申后是指：一般企业的 缺陷率大约是 3 到 4 个西格玛，以 4 西格玛而言，相当于每一百万个 产品中，有 6210 个缺陷产品 。如果企业不断 追求品质改进，达到 6 西格玛的程度， 绩效就几近于完美地达成 顾客的要求，在一百万个 产品 中，只找得出 3.4 个缺陷产品。六西格玛 管理概念的提出最早是在 1986 年，提出者是摩托罗拉 公司的比尔史密斯，但在当时并未 真正流行并发展起来 。然而通用电气公司也在寻求质量管理的 新方法，在杰克韦尔奇的领导下对六西格玛管理法进行了探索，显然作为一种先进的管理理念， 通用公司的实践取得了前所未有的成功，此后六西格玛管理法被人们熟知并流行起来，成为众 多大型企业的管理模式。 随后戴尔、惠普、西门子、索尼、东芝、华硕等众多 跨国企业的也纷 纷采用六西格玛管理模式并都取得了巨大的成功 。经过众多企业的实践发展，六西格玛管理法不 断的得到完善 ，俨然已成为一种管理哲学思想。 （二） 六西格玛管理委员会组成 六西格玛在实施过程中需要有一个人员组织来确保管理改进的监督及高效顺利的进行。这样的 一个领导团队对于六西格玛的成功与否起到关键性的作用。 1. 执行负责人 六西格玛管理的执行负责人由一位副总裁以上的高层领导担任。这是一个至关重要的职位， 要求具有较强的综合协调能力的人才能胜任。其具体职责是：为项目设定目标、方向和范围；协 调项目所需资源；处理各项目小组之间的重叠和纠纷，加强项目小组之间的沟通等。 2. 黑带大师 黑带大师是在运用六西格玛方法上拥有丰富经验的黑带，当一个企业刚开始试着推行六西格 玛的时候，非常有必要雇佣一个黑带大师来指导六西格玛的推行。黑带大师作为一个老师的身份 4南京财经大学本科毕业论文（设计） 4 来帮助黑带和绿带更好的了解六西格玛以及分享他过去在推行六西格玛的过程中遇到的问题、经 验以及如何解决这些问题的。 3. 黑带 对黑带的认证通常由外部咨询公司配合公司内部有关部门来完成。黑带由企业内部选拔出来， 全职实施六西格玛管理，在接受培训取得认证之后，被授予黑带称号，担任项目小组负责人， 领导项目小组实施流程变革，同时负责培训绿带。黑带的候选人应该具备大学数学和定量分析方 面的知识基础，需要具有较为丰富的工作经验。他们必须完成160 小时的理论培训，由黑带大 师一对一地进行项目训练和指导。经过培训的黑带应能够熟练地操作计算机，至少掌握一项先进 的统计学软件。那些成功实施 六西格玛管理的公司，大约只有 1%的员工被培训为黑带。 4. 绿带 绿带实质上是黑带的助手， 他们经过培训后，将负责一些难度较小项目小组，或成为其他 项目小组的成员。一般情况下，由黑带负责确定绿带培训内容，并在培训之中和之后给予协助和 监督。 三三、六六西西格格玛玛的的研研究究内内容容与与方方法法 六西格玛是一种提供关于产品质量和客户满意度信息的工具。六西格玛的本质在于它可以防止错 误。实际上，六西格玛是应用统计方法在工业工程与管理和实施过程中的绩效测量工具。它是一种将 抽象的概念以数据的形式具像的呈现出来的理念，从而以数据为基础进行过程质量控制。六西格玛管 理追求的是零缺陷，但是在目前来说这是达不到的，但是这也是一个努力的目标。在短期来说，六西 格玛是一种消除缺陷的方法，它使用统计单位来衡量过程能力，它的目的在于通过预防错误提高质量 来优化业务流程，以解决一些在企业中潜在的问题，达到提前预防。 设计六西格玛项目在于使自身产品满足客户需求，设置六西格玛水平的目的在于减少产品缺陷提 高产品质量。推行六西格玛又一般有以下五个阶段： 1. 界定（D） 在界定阶段，黑带组织成立一个团队，这些成员是来自于不同部门的，但是对于这个改进过程又 是非常关键的人，他们能够量化问题及了解它的影响，以此来判断是否有必要及有能力进行过程控制。 5南京财经大学本科毕业论文（设计） 5 这一阶段使用的工具有：头脑风暴；帕累托图；质量功能配置（QFD） ；流程图；项目管理工具；客户 需求优先权矩阵。 2. 测量(M) 在测量阶段，黑带团队成员运用精密的测量系统来衡量过程中出现的问题，如果有必要，会运 用多种工具来确认潜在的问题。重要的工具有：七种 QC 工具；方差分析；假设检验；回归分析。 3. 分析(A) 在分析阶段，黑带团队分析找出导致问题出现的根本原因。分析的过程中会用到多种统计工具 来检验假设和测试过程，一旦了解了问题出现的原因，团队会立刻讨论决定 如何提高过程能力以及 能够从中获取多少利润。重要的工具有：因果图；七种 QC 工具；方差分析；多因子分析失效模型影 响分析（FMEA） 。 4. 改进(I) 在改进阶段，团队实行多种方式来提高过程能力，运用已经决定好的方案来监控验证预期的改进 水平。重要的工具有：实验设计（DOE） ；假设检验；方差分析；回归分析。 5. 控制(C) 控制的目的在于将改善的陈果继续保持下去，用标准化的文件或制度来规范改善的结果。重要工 具有：控制图；控制计划防差错系统。 四、六西格玛的导入 六西格玛在企业中的实施一般有以下两种情形：一是制造业；二是非制造业。 （一）制造业企业 成功实施六西格玛的这些企业在许多文献中也作了相当多的说明，文献说明了各个企业从宏观上 是怎样实施六西格玛的。在 20 世纪 80 年代，摩托罗拉六西格玛项目的先驱者，在质量提高和改进的 过程中取得了巨大的成功。此后，另一些企业实施六西格玛也相继获得了成功，比如有通用电气，福 特，波音等制造行业的企业。但是大多数文献只是作为一种描述性的观点来说明六西格玛，并没有真 正意义上通过分析研究个案来说明六西格玛运用到具体项目中的过程方法。由于六西格玛起源于美国， 我们所知道的六西格玛成功的案例基本都是一些美国的企业。在中国，六西格玛还处于起步阶段，国 6南京财经大学本科毕业论文（设计） 6 内尝试六西格玛的企业并不是很多。 （二）非制造业企业-服务行业 六西格玛最早起源于制造业，近些年服务行业也面临着越来越大的在提升服务质量方面的压力， 也正试图尝试导入六西格玛寻求新方法。如一些医疗机构试图通过减少医疗事故和提高病人的安全来 提升服务质量。研究发现六西格玛同样适用于服务行业，六西格玛的理念与服务行业匹配的也比较好， 就像生产的产品一样，服务行业虽然是无形产品，但是同样需要减少服务中的出错率，目的同样是提 升客户满意度。 （三）六西格玛有效实施的一些关键因素 六西格玛虽然是一种比较先进的管理理念，它的出现也符合时代发展的需求，具有巨大的优越性， 不少企业看到六西格玛所取得的巨大成功，也开始重视起六西格玛，纷纷效仿一些成功实施六西格玛 的企业。然而并不是所有实施六西格玛的企业都成功了，可见六西格玛的成功需要注意以下关键的因 素：高层管理者的号召和亲身参与；充分了解六西格玛方法，过程中所运用的工具和技术；六西格玛 项目的选择，分析与跟踪执行；企业文化；项目管理能力；全体员工都需倡导六西格玛；必要的培训。 五、个案研究 （一）研究背景 六西格玛最初起源于美国，一些成功实行六西格玛的企业也为我们所熟知。通过阅读许多国内外 的文献发现，大多数文献注重于描述六西格玛在实施过程中的一些比较宏观的问题，比如人员训练问 题、黑带绿带资格认证等问题，另一些则主要说明六西格玛的成功实施是团队合作的成果以及理解六 西格玛理念重要性问题等。很少有文献用一个具体的六西格玛实例来分析应如何实施六西格玛，从而 能够为其他企业在考虑实施六西格玛之前有所参考，从中学习到一些经验。 以某一生产制造企业为例，该企业在过往的生产过程中发现生产线上的产品的不良率过高，这导 致企业在业务运行过程中遭受到一些客户满意度问题，并且这些不良的产品由于无法销售业相应的增 加了成本，这些都限制了企业的发展。因此企业决定开始实施六西格玛方法，通过实施六西格玛以求 提高企业经营业绩，提高产品质量，降低成本。 7南京财经大学本科毕业论文（设计） 7 （二）研究方法 1. 界定阶段 现状描述：经六西格玛小组现场勘查得知，产品不良率居高不下是由于生产线的缺失造成的，这 些缺失主要有以下四个，即薄膜损耗率高，浆料均匀性，人员训练不足，机器故障率过高。 2. 测量阶段 六西格玛小组设计了一个评比项目，针对自身的问题，客户的抱怨程度，主观的要求程度，员工 的参与程度，达成性五个要素进行评估，得出薄膜损耗率过高为导致不良的最主要因素，应当立即采 取措施加以改善。接下来，小组针对薄膜损耗高对生产性作了为期八天的测量，统计时间为 3/1- 3/9，检查标准是，在每日下班前，将当天薄膜损耗数量记录下来，并分类计数，得知造成薄膜损耗 高的原因主要有薄膜厚薄不均，薄膜太干，薄膜太湿，其他。将统计数据制成帕累托图，可以看出厚 薄不均所造成的不良品数占总不良品数比例最高为 62.5%。 3. 分析阶段 小组成员运用头脑风暴法，寻找造成薄膜厚薄不均的更深层次的原因。并绘制成鱼刺图。 计数1226152252000123 百分比62.526.610.20.6 累积 %62.589.299.4100.0 薄膜缺陷其他薄膜太湿薄膜太干薄膜厚薄不均 20000 15000 10000 5000 0 100 80 60 40 20 0 计计数数 百百分分比比 薄薄膜膜缺缺陷陷 的的 P Pa ar re et to o 图图 均 薄膜厚薄不 方法 材料 机器 人员 作业参数任意调整 滚轮未定期清洁 工作不积极 自主检查不足 钢带变形 分离表故障 刮刀磨损 排风异常 收料捲取异常 浆料团结 黏度异常 浆料沉淀 薄膜太干 浆料未过滤 调机方法不佳 调机时间过久 刮刀不平 测量方法错误 因因果果图图 图 1 帕累托图 8南京财经大学本科毕业论文（设计） 8 进一步发现这些原因中又以黏度异常、刮刀磨损和自主检查不足是造成薄膜不均最主要的问题。因此 小组针对造成不良率过高的最最主要的原因进行改善。 4. 改进阶段 （1）改善措施 针对黏度异常，浆料黏度的测量是检测人员在下班前实施测量记录的，由于没有明确具体的测量 时间，造成各个检测人员检测时间的不一致，并且浆料在搬运过程中，存储环境温度的变化都会导致 浆料成分均匀度、黏度造成异常，从而导致生产线上生产部薄膜厚薄不均的产品，这是制造出不良品 的重要原因。因此六西格玛小组针对这一问题提出每批浆料需静置 8 小时以上才可以用于生产线，统 一具体测量时间并对检测人员进行 spc 管制作业的培训，指导各检测人员 spc 管制图的含义、制图方 式及简易的分析； 针对刮刀磨损，在未规范刮刀磨损状况之前，通常都是在产品生产出来后才发现产品薄膜厚度不 均，成为不良品，因此在每日开机前检查刮刀磨损程度，并定期送修，确保刮刀品质； 针对自主检查不足,每捲半成品由 3 小时检查一次改为每捲测量 3 次并记录之。 （2）数据分析 经过针对黏度异常、刮刀磨损、自主检查不足等原因造成薄膜厚度不均使之产生不良品的原因改 善后得到以下数据： 图 2 因果图 9南京财经大学本科毕业论文（设计） 9 表中：表示未经过六西格玛改善前生产线产品不良率； i X 表示经过六西格玛改善后生产线产品不良率。 i Y 得知上述数据后，我们要检验不良率在实施六西格玛后是否显著下降了。通常情况当总体服从正 态分布的条件下，可以用 t 检验。然而我们并不知道生产线上生产不良品数是否服从正态分布，此时 应用 t 检验可能会有风险。由于非参数检验是和总体分布无关的方法，因此此时采用非参数检验会更 可靠。 由上述数据可以看出不良率的不同只是在于是否实施六西格玛，因此可以看成是一个配对样本检 验问题。配对样本检验问题又可以经过转化成为单样本问题，只需将每对数据相减， iii DXY 得到： 应用 Wilcoxon 符号秩检验： ：六西格玛的实施没有显著降低总不良率（） : 0 H0: 0 D MH ：六西格玛的实施显著降低了总不良率() 1 H0: 1 D MH i X 3.49% 3.09% 3.41% 1.81% 2.30% 4.00% 3.92% 4.16% i Y 1.71% 1.29% 1.23% 1.26% 1.18% 1.10% 1.00% 1.12% i X 3.49% 3.09% 3.41% 1.81% 2.30% 4.00% 3.92% 4.16% i Y 1.71% 1.29% 1.23% 1.26% 1.18% 1.10% 1.00% 1.12% iii DXY 1.78% 1.80% 2.18% 0.55% 1.12% 2.90% 2.92% 3.04% iii DXY 1.78% 1.80% 2.18% 0.55% 1.12% 2.90% 2.92% 3.04% i D的符号 + + + + + + + + i D 的秩 3 4 5 1 2 6 7 8 表格 1 改善前后不良率 表格 2 转换后的数据 表格 3 符号秩 10南京财经大学本科毕业论文（设计） 10 正符号的秩之和，选检验统计量，计算的 p 值为36 W WW ，因为 p 值小于显著性水平 0.05，所以拒绝原假设，说明六西格玛的0039 . 0 )49()( WPwWP 实施显著降低了总不良率。 5. 控制阶段 规范生产流程，培训员工。 六、结论 六西格玛发源于20世纪80年代的西方国家，随后在国际范围内掀起热潮。它的成功不仅仅是一个 巧合，而是因为它的理念符合时代的发展方向，它成功将不可测的企业管理工作与统计技术方法融为 一体，使不可测的企业管理成为可以用数据具体表达的科学，可以说六西格玛法对企业管理科学有着 跨时代的意义。从六西格玛管理法的基本理念中可以看出六西格玛管理的基本价值观-服务顾客， 满足客户不断变化的需求。顾客是产品价值的决定者，顾客需求的不断变化相应的产品的设计创造也 随之而不断变化。因此，六西格玛管理法实质上是企业的一种自我诊断与变革行动，它要求企业对顾 客的需求有着灵敏的反应，这体现在企业管理的好坏及与顾客建立的信息反馈系统的完善程度上，它 能够帮助企业在日益激烈的竞争环境中把握商机及时作出调整实现突破性的变革，这也正是六西格玛 管理法的先进之处。 但是，任何一种管理理念、管理模式或管理方法，都有其相对应的适用条件，脱离了这个条件而 一昧的盲目的迷信六西格玛管理法，不考虑自身的现实情况而强行的推行六西格玛管理法带来的不是 成功而是失败。 首先，六西格玛管理法的实施需要企业有着相对完善的质量文化为保证，需要企业有着比较健全 的质量管理制度，需要企业的全体员工有着追求质量第一的理念和质量文化的精神。这种企业文化并 不是一朝一夕就能形成的，而是在企业长期贯彻以满足顾客为需求追究高质量的服务中日积月累起来 的，是无法学习的。如果一个企业没有相应的较好的企业文化作保证，或者这种方针仅仅只是纸面的、 口头上的，而没有融入到企业管理者和员工的思想中，没有融入到企业的日常管理中，推行六西格玛 管理法只能是一句空话，带来的也只是失败。 其次，六西格玛的质量标准要求并不一定适合于所有的产品。某些产品即使出现不合格，不管是 11南京财经大学本科毕业论文（设计） 11 对顾客还是对企业，可能都不会造成特别大的损失。如果生产这些产品的企业也来搞六西格玛管理法， 显然是不合适的。从经济学的角度来看，并不是质量控制越严、合格率越高就越好。质量控制越严， 所产生的费用就越高。合格率达到一定的水平后，要继续提高，所花费的费用也就往往会成倍增长。 这可能是不划算的，也可能是不必要的。因此，任何产品都有自己理想的合格率水平，这种水平既能 够使顾客接受，不至于影响顾客使用，又能够使企业的质量控制费用保持在合理的水平上。不顾实际 情况，片面追求高的合格率，可能会降低外部故障损失，却可能大大增加预防费用、鉴定费用和内部 故障损失，从而使质量成本总额大幅度增长。 因此，要正确看待六西格玛管理法，它的实施也是有条件的，需要有较好的企业文化作保证，需 要企业有一定的经济实力、管理水平，盲目的推行六西格玛管理法不仅不会带来成功，也许还会破坏 企业原有的体系。在推行的时要全面考虑自身的情况，即使已经推行了也不能只学它的形式和内容， 最重要的还是要学会它的精神。 参考文献 1 何桢,岳刚,王丽林等.六西格玛管理及其实施J.数理统计与管理,2007,26(6):1049-1055. 2 冯楚胜.六西格玛理论与实施J.舰船科学技术,2007,29(3):140-142. 3 钟庆龙,梁玉梅.六西格玛质量管理J.经济师,2003,(3):124-125. 4 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