六西格玛DMAIC的流程、作用、应用和案例（详细版）

一、什么是六西格玛DMAIC？

DMAIC是六西格玛管理中流程改进的重要工具，6西格玛管理不仅仅是一个理念，更是一套绩效突破的方法。它将想法转化为行动，将目标转化为现实。这个方法是6西格玛DMAIC改进方法。DMAIC指的是由五个阶段组成的过程改进方法:定义、测量、分析、改进和控制。

DMAIC主要用于业务流程和设计的一个基于数据的改进周期的流程改进、优化和维护，包括制造流程、服务流程和工作流程等。DMAIC的每一个阶段都由几个工作步骤组成，每一个阶段都有一系列的工具和方法来支持实现这个阶段的目标。20世纪90年代，许多世界级公司开始了6sigma管理的实践，每个企业在实施6sigma的过程中都有自己的操作方法。

二、六西格玛DMAIC的过程

流程改进是在保持工作流基本结构不变的前提下，找到并确认引起问题的关键因素，找到解决问题的最有效方法，从而从根本上解决企业或组织绩效不佳的问题。在众多实施了六西格玛管理的企业和组织中，每个企业都有自己的操作方法。各种操作方法大同小异，但目标一致:达到六西格玛质量水平，让客户完全满意。实施六西格玛 DMAIC管理模式，即:定义、测量、分析、改进和控制。据天行健咨询，DMAIC模型现在被广泛认可，成为实施六西格玛管理的企业最常用的流程改进模型。在实施六西格玛管理的过程中，DMAIC模式是围绕公司的目标一步步进行的。为了实现公司的目标，这个模型经常被循环使用，所以这个模型过程也被称为五步循环法。

定义

定义阶段，作为一个整体，是6SIGMA项目DMAIC过程的第一步，要为项目的正式启动做好准备工作。团队必须澄清一些问题:我们在做什么？为什么要解决这个特殊的问题？客户是谁？客户的需求是什么？原来的工作是怎么做的？费用是多少？改进的好处是什么？等一下。

这个阶段的目的是定义一个有意义的、可测量的和定义良好的项目。这个阶段需要完成一个清晰简洁的问题陈述，以及做这个项目的原因。它需要清楚地描述项目的目的和经济效益，并确定项目的完整范围、要完成的任务和时间表。

测量

测量是精益六西格玛的关键点。如果不收集数据，可能会被迫结束很多项目，即使继续也不会成功。将数据与知识和经验结合起来可以促进真正的改进活动。

测量阶段D的目的是理解过程并收集数据以量化其当前性能。测量阶段要完成的任务包括:详细的状态流程图、测量系统分析、收集反映当前性能的数据——百万分故障率和西格玛水平、利用故障模式和后果分析了解故障原因和预防。

分析

分析是通过数据分析确定影响培训过程产出的关键因素，即确定培训过程的关键影响因素。主要方法有:鱼骨图、柏拉图、回归分析、因子分析等。

分析阶段的目的是确定根本原因，并为潜在的解决方案提供基础。分析阶段要完成的任务包括:利用鱼骨图建立原因理论，通过统计检验验证原因理论，找出影响过程性能的几个关键过程参数。

改善

寻找一个方案来优化培训过程，消除或减少关键输入因素的影响，从而使过程的缺陷或变化最小化。主要方法有:流程再造等。

改善阶段的目的是找到问题的长期解决方案。这一阶段的任务主要包括:用实验设计寻找潜在的解决方案，通过试运行确认选定的解决方案，建立和描述所采用的工艺，制定控制计划。

控制

控制阶段是六西格玛项目团队保持改进结果的重要步骤。作为DMAIC过程的最后阶段，控制非常重要。为保持改进结果，需要将改进阶段的工艺修改或新的工艺作业指导书纳入作业标准和受控文件体系，建立过程控制体系。

控制阶段的目的:保持过程改进的结果。这一阶段的主要任务是:部署和管理前述解决方案，持续监控关键质量指标和评审绩效，建立实时管理程序，确保及时发现和解决问题。

三、六西格玛DMAIC的作用

1.形成一个全新的开始。

如果企业现有的持续改进模式被认为是失败的或令人失望的改进模式，或者这种模式虽好但不符合企业实际情况，那么DMAIC将帮助企业把六西格玛管理作为更好的、全新的业务流程改进活动方法。将有助于企业避免重蹈原有改进活动推进的覆辙或问题，开启一条全新的企业内部改进之路，即六西格玛改进。

2.为原有的改进模式注入新的内涵。

对于没有开展六西格玛管理的企业来说，DMAIC模式是一种新的流程改进模式，可以为员工提供一个全新的机会，重新学习、认识和更好地利用熟悉的工具，并为这些工具添加新的内容。

3.创造持久有效的改善方法。

始于20世纪70年代的全面质量管理运动的一个最持久的影响是，在同一家公司中有许多不同的改进模式。但是，如果要保证各种业务流程的持久改进和发展，使用一种长期通用的方法是非常重要的。DMAIC模式是一种适用于各种业务流程的改进方法，可以长期使用。也是企业在业务提升和管理中充分发挥六西格玛管理作用的有效途径。

4.突出“客户”和“差评”

在DMAIC模型中，强调了客户需求和准确评估的重要性。例如，认为“顾客需求总是合理的”是“定义”阶段的关键步骤，这在大多数现有的改进模式中是不存在的。在其他改进活动中，虽然会特别提到评价活动，但在DMAIC模式中，评价活动不仅仅是一项简单的任务，而是一项基本的、长期的活动。

5.介绍“过程改进”和“过程设计”

六西格玛管理法通过领导带头，制定明确的目标，优先进行跨部门、跨流程的管理，避免了全面质量管理实施中的失误和不足。在许多情况下,六西格玛管理团队有权选择是“修改”还是“重新设计”一个有缺陷的过程。DMAIC模式可以帮助团队成员选择需要改进或重新设计的项目，并将其应用到其他方法中。

对于六西格玛管理来说，无论采用什么改进模式，合适的就是最好的。如果DMAIC五步法对你的企业有效，那么使用这五个步骤就足够了。如果现有的模式或其他模式对你的企业和员工来说是更好的选择，那么就没有必要推翻原来的方案，采用企业可能并不熟悉的DMAIC模式。总之，无论采用哪种模式，六西格玛管理方法对任何企业都是有效的。

四.六西格玛DMAIC方法的应用

在DMAIC方法的应用中，对问题的分析和改进是建立在评价的基础上的，每一个分析或改进结论都必须有足够的数据支持。在分析和解决问题的过程中，“根据数据做决策”是六西格玛管理的一个非常重要的原则。没有数据支持的分析结论或解决方案是没有立足之地的。在运用DMAIC方法分析和解决问题的过程中，每一阶段的工作都辅以若干分析和解决问题的工具来帮助获得阶段结果。事实上，每种工具都可以用在不同的工作阶段。我们可以根据工具的主要用途把它们分成不同的阶段。可以说，每一个DMAIC过程都是一个从数据到信息再到知识的完整认知过程，是识别过程改进空间、把握过程改进机会并最终实现改进效果的严格结构化的解题方法。

五.六西格玛DMAIC在电子行业的应用案例分享

1.项目背景

某公司主要生产笔记本外壳，材质为铝，需要冲压、数控、阳极氧化等一系列机械加工。生产过程中有很多异常，特别是阳极氧化后产品表面出现一条黑线缺陷，在白底上对比度特别大，导致大量产品报废。公司决定聘请天行健管理咨询有限公司全面推广六西格玛管理，结合实际问题设计这一流程参数，找出最关键的改善和提高效率的因素。

2.项目目标

1.集团内部成立处理技术委员会，并成立多部门合作的改进小组，发展和传承表面处理专业知识，探讨相关疑难问题。

2.应用六西格玛DMAIC解决该公司铝合金参数设计问题。

3.避免抛光过程中材料杂质脱落，减少不良品和废品率。

4.制定合理的工艺参数，在一个月左右的时间内将成品率提高到95%以上。

5.提高化学抛光过程中的工艺质量，提高公司每年的经济效益。

3.项目实施过程

(1)公司目前存在的问题

公司采用阳极自动线，工艺时间和槽温只需编程。铝的阳极氧化是通过化学和电化学方法在铝合金表面形成阳极氧化膜，从而达到有机涂层和电镀层的耐腐蚀、硬度和耐磨性、装饰性、附着性、绝缘性、透明性等功能效果的特性。

为了使表面具有均匀的颗粒感，前段增加了喷砂工艺，而化学抛光使砂表面的颗粒钝化，光泽柔和。化学抛光是借助金属微表面在化学溶剂中的选择性溶解作用，即微粗糙表面凸起部分的溶解速率高于凹陷部分的溶解速率，从而达到光滑度要求的一种表面处理方法。化学抛光的机理模型如下图所示。

图  化学抛光的机理模型

是表面处理产品好坏的对比照片。可以清楚地看到，产品表面有一条或多条不同颜色的线条。实际上，它是由一系列形状不规则的小坑组成的。天行健管理咨询公司对不良现象进行分析，认为可能是化学抛光过程中工艺不当，导致抛光过度或抛光时材料杂质脱落。

(2)用六西格玛DMAIC解决公司问题的步骤

首先成立了多部门协作改进小组，由质量员、工艺工程师、工艺工程师、品控等成员共同设计工艺参数。天行健管理咨询有限公司提出的目标是制定合理的工艺参数，在一个月左右的时间内将良品率提高到95%以上。

D:问题的定义

一般情况下，阳极表面处理良率可以稳定在95%-98%之间，但是参照原来的表面处理工艺，基本有10%-30%的不良品。

m:问题的测试

在整个表面处理过程之后，对产品的外观进行目视检查。检验条件:在800 lux-11 olux的光照下，翻转180度，眼睛与产品的距离为30cm。为了避免人为的误判，我们设计了一个透明的对比板，所有灰度为25%且不能被遮挡的、长度大于12mm、宽度大于0.1 mm的黑线都被判定为不良品。我们请三位品管人员检验同批次100pcs产品，其中有五个不良品，计算判断的重复性和再现性。AR&R=95.2%，因为这个值大于95%，所以这个测量方法的可靠性是可以接受的。

A:分析阶段

在整理了加工过程中的各种变量和参数后，我们综合分析了鱼骨对化学抛光工位的输入变量的影响，因此我们设计了多种对比试验和正交试验，比较了调整后的结果，通过调查发现造成这种不良现象的原因有以下三点:

一是与阳极处理设备密切相关。该产品试做线(小槽)样品时良品率较高，但10月转入正式量产后，量产线(大槽)黑线不良倾向增加。

其次，与浴液配比有关。再次更换槽液或添加槽液调整化学抛光槽中的mp/s值(p/s比)，成品率会发生变化。

第三，与工艺参数密切相关。通过调整抛光时间和浴温，产率有了很大的变化。

基于以上现象天行健咨询公司分析，主要有以下几个原因:

第一，由于槽液的主要比例是磷和硫的混酸，而阳极槽是不锈钢的，所以有防腐需求的几个槽表面都用了特氟龙处理。但大槽使用寿命近3年，部分表面聚四氟乙烯可能脱落，槽液与设备发生反应，从而将铁离子带入槽内，影响良率。

其次，磷酸与硫酸的比例、化学抛光液中A13+的含量、抛光时间和镀液温度对黑线异常有很大影响。

事实上，铝合金表面蚀坑的形成是不可避免的，因为铝合金中微量元素的存在。当材料中的微量元素分布不均匀，富集在表面时(或沉淀为强化相)，由于金属活性的差异，与槽液反应时快时慢，形成腐蚀坑。腐蚀坑的大小与微量元素的富集程度有关。合金中一定有不均匀腐蚀形成的腐蚀坑。关键是腐蚀坑是否大到可以在阳极后看到。

抛光的化学过程可以概括为:铝的酸蚀过程→钝化过程→粘性扩散层的扩散过程。

阳极槽中不活泼金属离子的存在会加速活泼金属的溶解；溶解过程的速度也会产生腐蚀坑，同时被置换的不活泼金属会与周围的原电池发生反应，加速铝的溶解腐蚀坑被放大。所以根据以上天行健咨询公司专家分析，需要控制杂质的减少和工艺条件的调整。

第一阶段:改善阶段

针对分析阶段发现的两个问题，利用DOE方法对化学抛光工艺参数进行了优化。在DOE中选择了四个可变因子，每个变量有两个级别。

磷酸/硫酸比mp/s、镀液温度和反应时间为4因素2水平的部分因素正交试验。输出变量是阳极产品产量。

从结果中找出对黑线有显著影响的两个变量，并利用MINITAB的优化器功能对参数进行优化。最终P/S比mp/s控制在3.5-4.2，Al3+控制在15%-30%，试验表明温度控制在80-88℃，时间控制在60-90秒比较合理。通过最后的测试，我们得到了最稳定的值，温度控制在85度，时间控制在70s。在新的设定值下，进行了两次重复试验，结果令人满意。

c:效果控制和跟踪

最后制作了新的化学抛光槽，并对镀特氟龙:预处理-除尘-喷涂-烘烤-冷却-下料的所有工序进行了跟踪检查，确认后进行小批量生产。相比之下，糟糕的情况有所改善。

在其他条件不变的情况下，使用两个罐进行生产。发现两个坦克有区别。经过反复验证，更换了原有的化学抛光槽，并在设备的每月维护和正常抽查中记录了化学抛光槽的聚四氟乙烯覆盖的内容。这样既保证了抽查时能及时发现问题，又避免了到最后一道工序才发现不良品。

4.项目收入

通过天行健咨询的研究，采用DMAIC对比实验和正交实验(DOE)共进行了64组实验。从大量的试验结果和数据中，得出了有效的改进方法，取得了以下显著效果:

1.成立了多部门协作改进小组，由质量员、工艺工程师、工艺工程师、品控等成员共同设计工艺参数。

2.制定了合理的工艺参数，并得到有效改善，一个月内废品率从10%下降到5%。

3.经过三个月的工作，阳极部分的最终废品率降至2%以下。

4.大大提高了经济效益，年经济效益超过900万元。

通过DMAIC，企业看到了形成解决方案的整个过程，这个过程的价值和6SIGMA系统的潜力。