210六西格玛(讲义)

六西格码概述西格码的数学基础制造业与六西格码采用六步法达到六西格码品质结束语六西格码6σ：新世纪的质量理念6个西格玛作为一个由Motorola公司最先开发和发展而来的伟大品质创举，是一种通过驱使所有人员热情地追求不断改善的最高质量要求的模式改变，其理念成熟于1985到1986年间。摩托罗拉公司于80年代将其作为组织开展全面质量管理过程实现最佳绩效的一种质量理念和方法，它带来了公司文化的改变。摩托罗拉公司也因此成为美国波多里奇国家质量奖的首位获得者。六西格码6σ与传统的过程改进6σ与传统的质量改进方法一个最明显的区别在于认知方面。全面质量管理中所采用的过程改进方法在取得初期成功之后，便逐渐走向衰退，因为它们缺少6σ所要求的来自高层管理者的承诺。另外，在一个高技术的世界环境中，企业要取得竞争胜利，它们的首要目标是质量改进。但质量只是组织进行自我度量的一个参数。而6σ则是一种全面经营过程改进的方法。尽管它测评的是单位产品缺陷及每百万次运行所存在的缺陷，但它的目标是消除无附加值活动，缩短循环周期，增加利润。当组织成功地实施了6σ，它们就将对管理人员的培训及评估方法与6σ过程结合在一起，确保了管理者对获取成功作出关键的承诺。六西格码六西格码与零缺陷我们还记得60年代提出的“零缺陷”，这与6σ有什么不同呢？6σ强调在过程这每一步都对用户满意度进行测评，对每次测评结果，通过团队活动，不断缩短循环周期，减少DPMO。通过实施6σ，所反映出的DPMO已非常小，既所谓“真正的完美”。在这里强调确定过程中每一步的缺陷，用DPMO来表示缺陷，并制定改进目标，这一切都与传统的持续改进方法是不同的。当我们检验一下6σ方法及技术时，我们发现6σ所使用的方法与传统的全面质量管理中的一些工作具有许多惊人的相似之处。例如：6σ方法涉及到基本的问题解决技术，所包括的质量工具有：因果分析、排列图、矩形图、抽样检验、控制图等。它还采用一些分析技术，如统计过程控制（SPC）、测评体系分析、失效模式与效果分析（FMEA）、实验设计（DOE）、假设分析。另外，它还包括问题解决的一些“软”性内容：团队建立、项目管理、矛盾解决、跨职能问题解决等。六西格码6σ的特征6σ采用以顾客为中心评测方法，驱动组织内部各个层次开展持续改进单位产品缺陷（DPU）及在运作过程中，每百万次运作所存在的缺陷（DPMO），如：没有在四小时之内答复顾客的询问、发票开具错误等。将DPU和DPMO作为适用于任何行业——制造业/工程业/行政业/商贸业的绩效度量标准。组建项目团队，提供积极培训，以使组织增加利润、减少无附加值活动、缩短周期循环时间。注重支持团队活动的倡导者，他们能帮助团队实施变革，获取充分的资源，使团队工作与组织的战略目标保持一致。培训具有高素质的经营过程改进专家（有时称为“黑带”选手），他们运用定性和定量的改进工具来实现组织的战略目标。确保在持续改进过程初期确定合理的测评标准。委派有资历的过程改进专家，指导项目团队工作。六西格码成功实施6σ6σ适合于任何类型、任何规模的组织。它是一种过程、一种理念、一套工具、一种高层管理者对取得优秀业绩的承诺。在推行6个西格玛过程中，没有一种固定的模式。每一家公司都不一样，都必须考虑自身的优缺点，并对此进行平衡。6个西格玛的推行不单单是需要金钱的投资。而是必需有一个整盘计划，必要的资源，每个员工的积极参与和强硬的推行组织。然后，在改进的路上确立一些有挑战性的目标，并使大家努力去实现它们。一个总的客户满意指标；一种全公司的共同品质语言；一种适合所有业务领域的共同一致的质量计算方法；各种组织间有同步的改善率目标；员工和管理者一致的改善动机；提供如何剖析问题（WHY）和解决问题（HOW）的培训。六西格码六西格码实施的成功案例Citicorp公司的国际金融分公司Citibank从1997年春季也开始应用6个西格玛的方法。它的目标是：在开始的3年内，各分公司减少缺陷不良率10%。目前，这家公司已经获得了减少5到10倍不良的效果。GE公司公司在1995年后半年主动导入6个西格玛。其中，1997年在品质改善上投资30，000万美元，结果节省了40，000--50，000万美元的开销。6个西格玛意味着接近完美完美是否可能并不重要，关键是当公司抛弃其不可能的观念，每年可以减低不良率10-20%。改善，有攻势的改善，是富有前景的，是可行的。六西格码概述西格码的数学基础制造业与六西格码采用六步法达到六西格码品质结束语六西格码总体是一个具有某种共同特性的事物群体。我们可将已登记的选民加在一起称作选民总体，也可以将国产汽车称作汽车总体，还可以把按某个生产过程制造出来的零件看成是总体等等。当某一总体中的个体以某个规定的特性于以测量时，这些个体往往表现出一种相似的分布规律。如下图所示。若把矩形框用曲线包络起来就出现了正态或高斯曲线。很矮很高人数西格玛是一种统计学上的量度单位。六西格码μ是总体中所有值的平均值（当从总体中取出一个样本进行描绘时，这个平均值可以用X来表示。）σ表示标准偏移，用以描述总体中的个体与均值的偏离程度。通常用两个量来描述正态分布：六西格码特征值发生频率特征值均值（μ）标准差（σ）六西格码均值（μ）是表示中心趋向的量，因为它所描述的是总体整体向其趋附的一个中心值。μ=ni1Xin标准差（σ）是描述变化或分散的量，因为它使人能描述数值离开中心值变动和分布得有多远。σ=ni1μXi2n检验以上公式，您可以看到σ的值会随着总体中的个体值而变化。如果所有的个体值都十分接近中心，则每个（μ-Xi）数都很小，从而μ的值也小。如果有许多个体都远离中心、或小数几个个体偏离中心太远，则（μ-Xi）数的总和则要大得多，σ也会更大。六西格码正态分布是一种通道的模式，其间大多数个体都簇聚或靠近σ，而远离中心者极少。高斯是第一个计算正态分布中的个体相对于均值的不同标准差所占总体百分比数的人。他的发现如下所示。全部个体中的68.26%处于-1σ和+1σ之间，全部个体中的95.44%处于-2σ和+2σ之间，全部个体中的99.73%处于-3σ和+3σ之间，全部个体中的99.9937%处于-4σ和+4σ之间，全部个体中的99.999943%处于-5σ和+5σ之间，全部个体中的99.9999998%处于-6σ和+6σ之间，当正态分布精确地围绕在均值（σ）周围时，这些数字是对的。它们与引言中的漂移分布略有不同。另一种观察高斯的发现的方法是用概率论。若从一个呈正态分布的总体中任意抽出一个个体，那么这个个体所测得的特性大于+3σ或小于-3σ的概率只有0.27%。（0.27%=100%—99.73%）正态分布的特点六西格码99.73%产量99.9937%产量99.9999943%产量99.9999998%产量-6σ-5σ-4σ-3σ-2σ-1σ+1σ+2σ+3σ+4σ+5σ+6σ95.44%产量68.26%产量六西格码概述西格码的数学基础制造业与六西格码采用六步法达到六西格码品质结束语六西格码六西格品质的定义用数据来表示是3.4DPMO（百万机会缺陷数）或3.4PPM（百万分率）。在用持续（或变化）的数据描述一个稳定的过程时，六西格玛品质定义为Cp大于或等于2.0，Cpk大于或等于1.5；六西格码我们把所希望的平均值称作标称值，或标称规格。允许产品继续被合格生产的最大变化范围就是标称值的公差。标称下限标称规格标称上限公差大多数的工业过程都是吴正态分布的。如果某个生产过程的输出十分完美地以某个所希望的平均值为中心，一般生产出来的全部个体大约有99.73%位于μ-3σ和μ+3σ之间。过程能力分析六西格码简单地说，过程能力就是正态过程变化的全部范围，它被用来测量一个择定的特性。过程变化六西格码当一个工艺过程在进行时，其目标是使产品达到标称值。因此，过程均值应与标称值相当。过程的变化，或称过程能力，应不超过被测特性的公差极限范围。过程变化标称下限标称上限标称值六西格码当过程变化超出上下限范围时，即当过程能力（或过程变化）大于规定的公差极限时，便会产生缺陷。标称下限标称上限缺陷缺陷过程能力六西格码在某些特定工序下产生缺陷的原因，可能就是由于该道工序的过程变化引起的，也可能是上一道工序的过程变化而引起的。它还可能是因为供货商提供的材料而引起的，而材料问题往往是由于供货商的过程能力变化过大所致。在许多情况下过程能力可能不会超过（大于或宽于）规定的公差，但差错仍旧产生了，因为过程的均值漂离了标称值。六西格码标称下限标称值缺陷过程均值标称上限这样的漂移及总的过程变化是由下述各种原因造成的：设备、操作人员、环境条件（如气温、湿度等）并非绝对恒定。例如，刀具的刀片经过使用磨钝了；机床操作工感到困乏了，他/她对机床的关注认真程度不如刚上班时了。雨天空气潮湿使某些材料膨胀，或是比起干燥天气时，此时的材料同别的材料粘连在一起而造成问题。六西格码规定的公差与过程能力之间的关系称为设计冗余，或称能力指数（Cp）。该量以下述公式表示：对呈正态分布的过程说来——这包括大多数生产过程——可以这样算出：Cp=规定的宽度（或设计公差）过程能力（或总的过程变化范围）Cp=标称上限——标称下限6σ（总的范围自-3σ至+3σ）六西格码在过去，残次品是在他们被生产出来之后筛选剔除的。这是个极高代价的步骤，因为这意味着制造残次品时所费的人力和材料都被浪费了，而且筛选剔除过程本身又使制造工作增加了额外的时间和费用。现在，美国的制造商，特别是摩托罗拉，正努力设计出各种产品及其工艺过程以保证永远不出残次品。日本之所以在制造业中占有如此的竞争优势的原因之一就是：他们早已采用了这样的对策。大多数的日本制造商都要努力达到Cp=2。这就是说，规定的宽度（或设计公差）是真正过程能力或过程变化范围的两倍。六西格码Cp=标称上限——标称下限6σ（总的范围自-3σ至+3σ）因而呈正态分布的工艺过程公式为：6σ12σ（总的范围自-6σ至+6σ）=这就是“六西格玛”的含义：设计公差是真正过程能力宽度的两倍。其总范围为-6σ至-6σ。六西格码0.001ppmUSL-6б-3б03б6б图-4：以0为中心的6б制程分布图3б制程能力曲线LSL六西格码Motorola公司设计产品的目标是使产品具有6个西格玛制程能力这种小的变异，满足规格上下限的典型分布。这种制程能力，每百万个产品平均只有0.002个缺陷,即0.002PPM.这实质上是一种零缺陷的制程.实际上,几乎没有一个制程不发生偏移的.在半导体工业中比较典型的是具有1.5个西格玛的偏移.带有1.5个西格玛的偏移的6个西格玛制程能力,其缺陷率是每百万个产品平均只有3.4个缺陷,即3.4PPM.这也就是Motorola公司所努力去实现的6个西格玛品质目标.六西格码-6б-3б03б6б带有典型1.5б偏移的6б制程分布图3.4PPMLSLUSL1.5б偏移六西格码“采用六步法达到六西格玛品质”已在摩托罗拉的几个工程及制造组织中得到了成功的运用，真正地试制出了无缺陷的产品。简短地说，它既包括了产品设计人员，也包括了工艺过程设计人员的共同努力。确切地说真正的过程能力——并非如某些工程手册所称的那样，产品设计师要创造出公差尽可能宽的（理想地，±6σ）产品设计来。与此同时，工艺过程设计师则应设计出变化量尽量窄的过程——目的是要使标准偏差（即σ）尽量地小。然后，当实际生产开始时，制造工程师和操作工能控制好过程，以保证变化量压缩到期望中的最小值。六西格码正如我们已见到的：即使是控制得最完美的过程也会由于设备、操作人员、环境条件、进厂原材料方面的变化，而偏离过程均值。这样的漂移最高可达标准偏移1.5倍。（有一种量叫Cpk，用以计算这种偏离）。如果不发生漂移的话，6σ品质水平意味着所生产的全部零件中的99.9999998%是无缺陷的。由于过程漂移时有发生，所以摩托罗拉制造作业中6σ品质水平99.99966%上。换句话说，所生产的全部零件99.99966%是无缺陷的。反之亦然，即所生产零件中仅有0.00034%，即每一百万个仅有3.4个