六西格瑪改進模式局限性分析及克服方法

[摘要] 本文分析指出了經(jīng)典六西格瑪改進模式DMAIC的局限性——在分析階段缺乏有效的線索生成工具來發(fā)現(xiàn)某個問題的根本原因；并提出用謝寧DOE工具體系中的線索生成工具——部件搜索、成對比較、產(chǎn)品/ 過程搜索及變量搜索，可以填補經(jīng)典六西格瑪改進模式的缺陷；給出了經(jīng)典六西格瑪分析工具結(jié)合謝寧DOE線索生成工具形成的問題分析解決路徑圖。

[關(guān)鍵詞] 六西格瑪 局限性 質(zhì)量 謝寧（Shainin）DOE

一、引言

六西格瑪管理是當今企業(yè)界廣泛關(guān)注的一種管理方法。六西格瑪(6σ)管理分為六西格瑪改進和六西格瑪設(shè)計。六西格瑪改進被廣泛地運用于改善產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其適用于生產(chǎn)制造業(yè)，是以降低缺陷和減少變異為核心的。一般公司實施六西格瑪主要是指采用六西格瑪?shù)母倪M模式DMAIC（Define定義-Measure測量-Analyze分析-Improve改進-Control控制）實施六西格瑪改進項目以解決長期存在的復(fù)雜問題，同時在各階段系統(tǒng)化地運用各種工具以力達目標。

六西格瑪在世界范圍內(nèi)獲得了巨大的榮譽。但是，也有越來越多的企業(yè)、企業(yè)人士對六西格瑪產(chǎn)生了質(zhì)疑，甚至很多六西格瑪專業(yè)人士，都覺得六西格瑪似乎作用不大。很多將六西格瑪視為王牌的組織失望地發(fā)現(xiàn)，GE、摩托羅拉及聯(lián)信公司所取得的輝煌成就往往很難在它們身上重現(xiàn)。不少公司將六西格瑪作為公司的正式戰(zhàn)略之一，但實際上目前依靠六西格瑪而創(chuàng)造巨大利潤、大大增強企業(yè)競爭力的企業(yè)并不是很多。這是因為六西格瑪不是萬能的，它的作用有限而且本身具有一定的局限性，發(fā)展尚不太完善。

六西格瑪局限性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是它本來的作用有限，主要體現(xiàn)在質(zhì)量改進上面，如果企業(yè)想擴大六西格瑪?shù)淖饔煤头秶?，可能帶來更多的失望和質(zhì)疑；二是六西格瑪改進模式DMAIC存在著局限性——在分析階段缺乏有效的線索生成工具（或稱診斷工具）來發(fā)現(xiàn)某個問題的根本原因。

本文則正是針對六西格瑪?shù)诙€方面的局限性，指出存在改進模式存在局限性的根本原因，并給出克服方法，以部分消除人們對六西格瑪?shù)氖鸵苫蟆?/p>

二、六西格瑪改進模式局限性分析

經(jīng)典的六西格瑪改進模式，是指目前大量的六西格瑪培訓教材包括書籍、企業(yè)內(nèi)部培訓教材及咨詢公司的培訓教材中所指導(dǎo)的六西格瑪改進模式。DMAIC 同PDCA、福特8-D一樣，只是為解決問題提供一個管理的框架。如果缺乏如何解決問題的有效方法即解決復(fù)雜問題所需的專門工具，那么DMAIC的作用，正如大部分企業(yè)員工所見是有限的。下文通過對經(jīng)典六西格瑪改進模式分析階段分析方法和分析工具的分析，得出改進模式分析階段缺乏有效的診斷工具去確定缺陷的根本原因。

1.六西格瑪改進模式

經(jīng)典六西格瑪改進模式5步驟：

(1）定義（Define）項目目標和客戶需求

確定問題;確定客戶CTQ;明確客戶的期望。

(2）測量（Measure）制程、測定現(xiàn)有水準并量化問題

轉(zhuǎn)換客戶需求，并查看其是否能被測量;分析并決定現(xiàn)有測量系統(tǒng)能否被接受;測定現(xiàn)有制程能力。

(3）分析（Analyze）和發(fā)現(xiàn)缺陷產(chǎn)生的根本原因

決定導(dǎo)致輸出產(chǎn)生偏差的主要原因。

(4）改善（Improve），通過消除缺陷產(chǎn)生的根本原因

確定各種變量與制程變化之間的關(guān)系。

(5）控制（Control）

驗證改善結(jié)果并實施過程控制。

2.六西格瑪改進模式分析階段分析方法和分析工具分析

分析階段（Analyze）中有收集并分析數(shù)據(jù)，建立和驗證因果關(guān)系和確定關(guān)鍵因素等工作。

(1)收集和分析數(shù)據(jù)

測量階段收集數(shù)據(jù)的目的重點在于驗證測量系統(tǒng)和了解過程，為分析階段收集和分析數(shù)據(jù)打下一定的基礎(chǔ)。分析階段收集數(shù)據(jù)的目的重點是對過程進行分析，以尋找并確定關(guān)鍵產(chǎn)品特性（KPC)和關(guān)鍵過程質(zhì)量特性（KCC）的影響因素。利用收集到的數(shù)據(jù)，做基本圖形分析，把數(shù)據(jù)更形象化表示出來，從中觀察數(shù)據(jù)總體的變化趨勢，特殊傾向和特異現(xiàn)象。

常用工具:對賬單、流程圖、直方圖、柏拉圖、因果分析圖、趨勢圖、箱線圖，有助于直觀、清晰地分析問題，只能識別本來就比較明顯的缺陷的原因，解決最基本的質(zhì)量問題。對于解決長期的質(zhì)量問題，它們是完全沒有用的。

(2)建立和驗證因果關(guān)系

①建立因果關(guān)系。數(shù)據(jù)的收集和分析找出了關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量特性和關(guān)鍵過程質(zhì)量特性的影響因素，并對這些影響因素進行了細致的分析，在分析的基礎(chǔ)上建立這些關(guān)鍵質(zhì)量特性與影響因素之間的因果關(guān)系。這時可應(yīng)用的方法有頭腦風暴法、因果圖法、關(guān)聯(lián)圖法、系統(tǒng)圖法、矩陣圖法等，把影響因素和特性結(jié)果有機地聯(lián)系起來，明確其間的因果關(guān)系。

腦風暴法是基于專家們的經(jīng)驗和直觀的判斷，這將很有可能猜錯根本原因。其他方法注重對文字資料的整理，是團隊使用的重要工具。這些工具在策劃和相關(guān)性研究中有用，但與解決問題沒有關(guān)系。

②驗證因果關(guān)系。對于已經(jīng)建立的因果關(guān)系，項目團隊需要集思廣益進行研討，在組織的產(chǎn)品或服務(wù)實現(xiàn)，以及工作實踐的過程中加以驗證，以確定是否真正找到了影響因素和是否真正存在因果關(guān)系。

這時可應(yīng)用的方法有散布圖、相關(guān)分析、回歸分析、假設(shè)檢驗等，只是在可能因子較少且明顯的情況下，猜測輸入和輸出的關(guān)系，進而評估各種關(guān)系的統(tǒng)計顯著性，驗證此關(guān)系。對于輸入因子數(shù)量多的長期的質(zhì)量問題，則無能為力。

(3)確定關(guān)鍵因素

在建立并驗證了因果關(guān)系后，要設(shè)法抓住“關(guān)鍵的少數(shù)”，也就是要確定少數(shù)的關(guān)鍵因素，從這些關(guān)鍵因素入手，集中可用的資源和時間，對六西格瑪進行質(zhì)量改進。這時常用的方法散布圖、相關(guān)分析、回歸分析、正交設(shè)計等。

正交設(shè)計線索生成能力差，依靠猜測；統(tǒng)計有效度弱，混淆主要作用和相互作用，可能會漏掉重要因子。

3.六西格瑪改進模式局限性結(jié)論

從以上分析可知：基本圖形工具有助于直觀分析；頭腦風暴法基于經(jīng)驗判斷；統(tǒng)計分析工具用于驗證猜想；正交設(shè)計工具將猜測的因子用于試驗。從而可知，經(jīng)典六西格瑪改進模式在分析階段缺乏有效的線索生成工具來確定根本原因。

可以看到在建立因果關(guān)系時，更多地是基于直觀的經(jīng)驗判斷、工程猜想和觀念，很有可能猜測有誤。如果在其中運用有效的診斷工具去建立因果關(guān)系和確定關(guān)鍵因素，那么分析過程將變得更邏輯、科學，更有效。

三、克服方法

事實上有一些適合確定缺陷根本原因的高級診斷工具，即謝寧DOE工具中的線索生成工具，可以填補經(jīng)典六西格瑪改進模式的缺陷。

1.謝寧（Shainin）DOE

多里安·謝寧（Dorian Shainin） 創(chuàng)立了一種被稱為“統(tǒng)計工程”的方法——謝寧DOE（通過試驗設(shè)計確定系統(tǒng)性原因，即紅X方法），這種方法將統(tǒng)計方法和工程技術(shù)結(jié)合起來解決工程問題。該方法的目標是通過找出造成生產(chǎn)過程中變異的最重要的因素來減小變異。其特點是強調(diào)與部件科學的對話，通過比較直觀和符合具體邏輯思維的產(chǎn)品部件分析，可以清晰地分離出主要作用和相互作用，從而取代田口法憑工程猜測構(gòu)建出變量的數(shù)學實驗法，有助于精確查明問題的根本原因。

謝寧DOE工具中的線索生成工具：部件搜索、成對比較、產(chǎn)品/ 過程搜索及變量搜索，這些工具專門設(shè)計用來尋找生產(chǎn)中的重要變量，并使他們與最佳參數(shù)進行組合，使產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高

（1）部件搜索

從幾十個部件/組件中，針對根本變量，捕捉所有重要的主效應(yīng)和交互影響效應(yīng)的量;可互換部件組裝的場合。

（2）成對比較

以高置信度確定“好”和“差”單元之間的重復(fù)差異，以向根本原因提供線索；用于拆卸會損壞或會引起好的或差的部件的根本性改變時。

（3）產(chǎn)品/ 過程搜索

由凱克·博特發(fā)展出來的技術(shù)；僅用于多變量難以分離的重要過程，分離過程參數(shù)；和成對比較類似，用成對比較發(fā)現(xiàn)重要的產(chǎn)品或過程變量；發(fā)現(xiàn)與8個好的和8個差的產(chǎn)品有關(guān)聯(lián)的重要過程變量。

（4）變量搜索

指出主要變量，捕捉所有重要主效應(yīng)和交互影響效應(yīng)的量，放開所有不重要變量的允許偏差以減少費用。

但是絕大多數(shù)六西格瑪培訓內(nèi)容中沒有介紹謝寧DOE工具的使用，很少有公司使用謝寧DOE工具。這是一個巨大的錯誤（其中多變量分析已被廣泛使用）。謝寧D0E在實踐中得到了很好的檢驗，但其咨詢公司采取了過度嚴密的知識產(chǎn)權(quán)保護措施。因此國內(nèi)從事質(zhì)量的工程師知之甚少，直到《世界級質(zhì)量管理工具》一書的出版，才使許多人有機會了解到謝寧方法。

2.謝寧DOE分析工具是經(jīng)典六西格瑪分析工具的強有力補充

謝寧DOE線索生成工具優(yōu)點是明顯的，容易被人理解，接受，從而應(yīng)用。而經(jīng)典六西格瑪改進方法，在確定根本原因時存在較多的猜測和主關(guān)臆斷，即缺乏線索生成工具。這些工具作為有效的線索生成工具，是六西格瑪分析階段使用工具的有力補充，甚至成為分析階段的主要工具。要想成功實施六西格瑪，謝寧DOE線索生成工具的補充是必要的，見圖。謝寧DOE工具形成一個獨特的解決問題的途徑（搜索紅X），其工具體系還包括其他的一些工具如B與C比較、散布圖、響應(yīng)曲面法及與預(yù)控制等。而本文強調(diào)的是謝寧DOE工具中線索生成工具——部件搜索、成對比較、產(chǎn)品/ 過程搜索及變量搜索對經(jīng)典六西格瑪分析工具的補充，以便于謝恩DOE工具與經(jīng)典六西格瑪分析工具結(jié)合起來使用。

3.經(jīng)典六西格瑪分析工具與謝寧DOE工具結(jié)合分析解決問題路徑圖

最后將經(jīng)典六西格瑪分析工具與謝寧DOE工具整合可得到較完善的根本原因（紅X）搜索路徑圖，從而形成了一個連續(xù)運用各種工具以分析解決某個問題的循序漸進的綜合性方法。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。