现代质量管理体系自形成以来就与统计学结下了不解之缘。统计在质量检验和过程控制中发挥着不可替代的作用。
现代质量管理体系的形成应该从工业化时代开始。在质量检验的初期,人们熟知的质量管理手段仅限于质量检验,而统计学中“抽样”的思想此时并没有引入到质量检验中,所以大部分产品都是一个一个地进行检验。这种检查有很多弊端,局限于科技条件,暴露出来的问题得不到有效解决。但是,在检查过程中产生了大量的数据。思考如何有效利用这些数据,再加上当时统计学中各种统计方法的发展,导致了质量管理与统计学的彻底结合,从而产生了统计质量控制(spc)这一在当今质量管理领域仍具有决定性影响的技术。此后,质量管理的发展始终与统计密切相关。
六西格玛管理作为质量管理的延伸,不能完全脱离质量管理。在生产和质量部门,六西格玛管理仍然包括质量检查和质量控制的功能。但是六西格玛管理作为整个企业运营的基石,其作用并不仅限于此,与质量管理和统计的结合要紧密得多。
六西格玛管理作为一种追求卓越的管理理念,在企业的运营中不仅对生产和质量部门起着指导作用,而且决定着企业其他部门乃至整个企业的运营形式。六西格玛管理处倡导的基于流程的管理并不是首创,但却不遗余力地去实施,而“工作流”是六西格玛管理的前提。在倡导“重视工作中人的因素”的同时,要将工作流程合理化、量化,最大限度地减少工作中的人为失误。量化流程管理使得六西格玛管理和统计的结合更加紧密。六西格玛管理在长期的实践中也形成了自己独特的管理模式。下面天行健咨询将结合六西格玛管理的DMAIC模型,简要介绍六西格玛管理的实施过程及其各个实施阶段的统计工具。
六西格玛管理实行流程管理,强调“以客户为中心”,客户可以是企业的外部客户,也可以是公司的内部客户。做法是将各种业务或工作流程分解成大小不同的流程,流程的末端是客户,也就是流程的成果——产品或服务的接受者。
六西格玛管理的核心是以顾客为中心,以顾客满意为宗旨;在内部管理中,影响顾客满意的关键质量特性(CQT,即Critiaclotqualiyt)是核心,而六西格玛过程管理的每一个阶段都始终围绕着CTQ。它的主要任务是找出影响关键质量特性的主要因素的最优值,并对其进行控制,使过程保持稳定状态。
1.定义阶段,也就是d阶段。
主要任务是确定影响客户满意度的CTQ。在这一阶段,首先要了解客户对产品的要求,并将这些要求以函数的形式对应到质量特性上,通过客户要求对产品的重要性对质量特性进行评分,从而确定关键质量特性,即CTQ。从客户调查到CQT的确定,通常使用以下工具:质量成本分析、过程分析、因果分析和头脑风暴。
2.测量阶段(即M阶段)
这一阶段的主要任务是收集产品或工艺的现状数据。为了保证数据的真实性和准确性,在收集数据之前,需要对测量系统进行分析,制定合理的分组方案。
测量系统分析的目的是更好地了解影响测量结果的变化来源和基本信息,并确定系统的边误差相对于产品规格或过程误差是否可接受。测量系统分析常用的统计工具有两种,一种是不考虑因素交互作用的Goer-R分析,通过计算得到%R&R(测量系统误差的标准)。一般来说,如果%R&R
3.分析阶段(即阶段A)
数据收集后的一个自然任务是分析获得的数据。这一阶段的主要任务是通过分析测量阶段收集的数据,确定一组影响质量的变量(过程输入变量),即找出质量特性与影响质量变化的输入变量之间的关系,判断输入变量的重要性。在分析过程中,根据不同的需要,常用以下两种工具:图形分析工具和通用分析工具。其中,通用分析工具主要包括:参数估计和置信区间分析、假设检验、方差分析、回归分析、实验设计分析(DOE)等。
4.改进阶段(即第一阶段)
在分析阶段按重要性顺序确定一组影响质量特性的输入变量后,改进阶段的主要任务是根据对质量特性的需求确定这些输入变量的最优值,并将这组最优值与现有过程的实施值进行比较。如果现有的实现值与最佳值相差很大,这意味着现有的过程需要改进。确定这些输入变量的最佳值的最重要的手段是实验。从节约成本、提高效率和使结果更真实地反映实际情况的角度出发,统计学中的试验设计已经成为一种必然的选择。与传统的测试方法相比,测试设计的优势非常明显。传统的测试分析方法是,当有多个输入变量时,意味着多个单因素测试,即多个输入变量同时只允许有一个变量发生变化。
5.控制阶段(阶段C)
在改进阶段,确定变量的最优值,过程只需要在最优条件下进行。为了使这一过程稳定和可持续,需要对整个过程进行分析和监控,这是质量管理中统计质量控制的主要工作,因此其在生产和质检部门的实施相对成熟。下面是常用的统计工具:控制图和过程能力分析。
随着六西格玛管理的广泛应用,其实现方式越来越多样化,实现范围越来越广,也带来了一系列问题,其中之一就是工具的局限性。
六西格玛管理是一种追求卓越的管理方法,每一个流程都要求最高的标准。实施改进后,工艺达到了较高的水平,但在此之后,实施工艺系统的方法仍然是传统的SPC技术,其中休哈特控制图是实施控制的主要手段。目前六西格玛管理的控制阶段也在使用这种技术。
休哈特控制图对过程的运行起到了很好的监控作用,特别是在过程波动较大时,休哈特控制图的报警准确率和时效性都很高,因此在统计过程控制中起着至关重要的作用。而休哈特控制图对过程中的小波动不敏感,过程中出现小波动时报警准确率低。在六西格玛管理中,因为流程经过改进达到了更高的水平,所以大波动的可能性比小波动的可能性要低得多。此时用休哈特控制图控制过程的效果并不理想。在统计学中,已经出现了诸如累积和控制图、EWMA控制图等理论来解决类似问题。