“6Sigma”品质管理的研究
FrancisTo
在不少印刷公司取得ISO9000品质保证的同时，在品质保证发展上，近年提出了“6Sigma”的品质管理。
不少跨国性企业已采用这品质管理概念，并要求他们的供应商提供此种保证。根据“PublishingWeekly”报导，美国印刷业于昨午已开了一个有关的会议。一些大型印刷公司，譬如RR.Ronaldley等已作有关的尝试，相信这风气在未来两年势必影响本港。
一、“6Sigma”的历史：
在70年代，Motorola面对日本严峻的挑战，其主席Bobgalvin决定在品质上改善，来迎战日本高品质的挑战。在1981年，他要求其产品必须在五年内有10倍的改善。于1987年，Motorola建立了“6Sigma”的概念，基于统计学上的原理，“6Sigma”代表着品质合格率达99.9997%或以上。换句话说，每一百万件产品只有3.4件次品，这是非常接近“零缺点”的要求。“6Sigma”计划要求不断改善产品、品质和服务，他们制定了目标、工具和方法来达到目标和客户完全满意（TotalCustomerSatisfaction）的要求。在过程上他们提供了黑带（BlackBelt）和绿带（GreenBelt）的有经验工程人员和顾问推行整个计划，并成为品质改善的先锋。
Motorola的“七步骤方法”（SevenStepMethod），“不断改善”（ContinuousImprovement）和客户完全满意（TotalCustomerSatisfaction）都是取材自TQM（全面优质管理概念）。他们提出新设计文化，简化生产步骤，采用机械臂、通用网络等来达到他们5“九”（99.999%)品质要求。1989年，Motorola更成功取得“MotorolaBaldnigeNationalQualityAward”奖项。1989年，BobGalvin又提出另一个十倍品质改善的要求，并于1991年完成。自1981年起，Motorola已录得1000倍（1000∶1）的品质改善。其他公司，譬如Boeing,Caterpllar,Corning,GeneralElectric,DigitalEquipment和IBM等公司都采用“6Sigma”方法去改善品质。
Motorola其中一个成就就是把以前“3Sigma”（合格率为99.73%）的品质要求提高至“6Sigma”。他们把传统合格率百分比的要求改变为百万分比或亿万分比。
二、何谓“6Sigma”
1.Sigma的解释
“Sigma”的定义是根据俄国数学家P.L.Chebyshtv(1821-1894）的理论形成。根据他的计算，如果有68%的合格率，便是±1Sigma(或StandardSteviation)，±2Sigma有95%的合格率，而±3Sigma便达至99.73%的合格率。
在70年代，产品如果达到2Sigma便达到标准。但在80年代，品质要求已提升至3Sigma。这就是说产品的合格率已达到99.73%的水平，只有0.27%为次货。又或者解释为每一千货产品只有2.7件为次品。很多人以为产品达至此水平已非常美满。可是，根据Evans和Lindsay一书提出，如果产品达到99.73%合格率的话，以下事件便会继续在美国发生：
——每年有20000次配错药事件
——每年有超过15000婴儿出生时会被抛落地上
——每年平均有9小时没有水、电、暖气供应
——每星期有500宗做错手术事件
——每小时有2000封信邮寄错误
虽然合格率已达到99.73%的水平，但相信各位读者对以上品质要求并不满意。所以有很多公司已要求“6sigma”的品质管理。就是说其品质要求是“3sigma”的一倍。其合格率为99.99966%(Motorola所谓的5“九”了），每一百万种产品中只有3.4件是次品（非常接近零缺点要求）。相比之下，3sigma容许在1百万件产品中有2700件次品。事实上，日本已把“6sigma”成为他们品质要求的指标。
2.“6sigma”的计算方法：
其实“6sigma”是有别于1920年代Bell研究所的研究员WalterAShewhart发展的“品质管制表”的概念。它是根据（Cp)ProcessCapabilityIndex而定出其关系的。
Cp=(UCL-LCL)/6sigma
如果Cp＜1就代表未能达到指标
Cp=1已达到3sigma的要求
Cp＞2代表已超过3Sigma的要求
但是如果要达到6Sigma，Cp必然达到2。其实，根据“TheSixSigmaWay”一书的公式，可以很简单便算出其结果。
（次品的数目÷总次品的机会）×106=PPM（PartsPerMillion)或DPMO（DefectionPerMillionOpportunities)
总次品机会=总检查数目×每件产品潜在次品机会
根据PPM的结果，在换算表中便可得知是否已达到“6sigma”的要求。
合格率Yield(%)次品于一百万分之机会
DPMO(DefectperMillionOpportunities)Sigma流行年代
QualityStandardsacceptedinPeriods
6.689332000
8.4559154500.125
10.568944000.25
13.038697000.375
15.878413000.5
19.088092000.625
22.667734000.75
26.5957340500.875
30.856915001
35.4356456501.125
40.135987001.25
45.0255497501.375
505000001.5
54.9754502501.625
59.874013001.75
64.5653543501.875
69.1530850021970s
73.4052659502.125
77.342266002.25
80.921908002.375
84.131587002.5
86.971303002.625
89.441056002.75
91.545845502.875
93.326680031980s
94.79521003.125
95.99401003.25
96.96304003.375
97.73227003.5
98.32168003.625
98.78122003.75
99.1288003.875
99.3862004Early1990s
99.56543504.125
99.730004.25
99.79520504.375
99.8713004.5
99.919004.625
99.946004.75
99.964004.875
99.9772305Mid1990s
99.9821805.125
99.9871305.25
99.992805.375
99.997305.5
99.9976723.355.625
99.9983316.75.75
99.99910.055.875
99.999663.462000s
三、品质改善的发展：
一九二○年代，Bell研究所的研究员，WalterA.Shewhart根据统计学方法发展出“品质管制表”（ControlChart）的概念。他的同事，W.EdwardsDeming把此方法在战后的日本发扬光大，从而制定了日本产品商品质要求的路向。五十年代便发展了AQL（AcceptableQualityLevel),AOQL（AverageOutgoingQualityLevel)和LTPD（LotTolerancePercentDefective）等方法。六十年代，由于苏联在太空发展上较美国成功，美国国防部提出“零缺点”的管理要求。他们以为如果工人能保证生产可达到零缺点，品质便有保证。
一九八七年，影响各行各业的ISO9000出现。在品质管理上，它是一个很好的制度。可是，这些文件管理只产生官僚化现象。这制度只可以保证现有品质要求，但在产品不断改善（ContinuousImprovement)方面，并没有什么贡献。
其实在八十年代至九十年代，亦倡行全面优质管理方法（TotalQualityManagement)，其方法是不断改善品质，以达到零缺点的梦想。在西文国家，有几位品质管理专家对国际品质管理有异常重大的影响，其中佼佼者有戴明（W.EdwardDeming)、朱兰（JosephH.Juran)、哥斯比（PhilipCrosby）等。过去十多年来，西文国家的大企业若考虑推行品质改善计划，差不多都一定会参考这些大师的著作，甚至聘请他们为顾问。特别在日本，Deming和Juran绵有异常崇高的地位，以Deming为名的“DemingAward”（戴明品质奖），至今仍是日本品质管理的最高荣誉。
可是，当时Juran提出的品质成本曲线理论（CostofQuality），在八十年代已备受挑战。（见图一）
他以为当品质改善至某一程度时，就算再大量增加资源改善，其效果是不明显的。所以所谓零缺点是不切实际的理想。当时亦流行当品质达到某一范围，便算合格。其理论正如射龙门一样，若足球射在方格内，便取得一分（见图二及三）。
由于科技进步，各类仪器能够取代人手，发挥防止次品出现的机会。一个突破性的品质成本曲线出现（见图四）。
如果在预防和检定增加资源方面，“零缺点”理想是可以达到的。再加上当时日本一位品质管理专家Taguchi推翻射龙门的品质要求理论，他提出产品品质要在某一点的中线位置，高于或低于此点便代表成本上升（检查、测试、翻工等），并代表增加客人的不满（见图三）。其他品质管理专家，如Ishikawa,Kaizen等都抱着同一理念。
在品质理论上，当时的品质管理大师都以为通过品质圈（QualityCircles），品质控制及保证和各级员工训练和参与等，便能达到“全面优质管理”的效果。经过十多年的努力，除了Xerox的例子比较突出外，其成就并不显著，考其原因，正如PeterS.Pande在“TheSixSigmaWay”一书提出注解4，“全面优质管理”概念缺乏有经验的管理层由上而下推行。最致命的是缺乏明确目标来推行，他们不知道怎样才能达到目标。所以很多时候他们定位错误，引致浪费资源。
“全面优质管理”的努力并不是白费的，Motorola在一九八七年提出的“SixSigma”品质管理方法，是建基于“全面优质管理”并加以改善。他们“不断改善”（ContinuousImprovement）,七步骤方法（SevenStepMethod）和客户完全满意（TotalCustomerSatisfaction)等都是取材自“全面优质管理”（TQM）概念。Motorola在口号上加上“6sigma”的产品要求目标，并利用黑带（BlackBelt）的有经验管理人员来推行。Motorola和GeneralElectric便是典型的成功例子，亦引发其他公司学习。与此同时，不少有关“6sigma”的书本、文章在互联网上出现。再加上不少品质顾问公司宣扬及提供“6sigma”管理的服务，可谓百花齐放，一时无俩。
可是，“6sigma”的成功亦引来不少敌人，如ThomasPyzdek的“Motorola'sSixSigmaProgram”注解5和ArthurM.Schneiderman的“Question:WhenisSixSigmanotSixSigma/Answer:Whenit'stheSixSigmaMetric!!”注解6一文都质疑Motorola在统计学上的偏差。根据他们的计算，6Sigma代表每一亿个产品只有2个次品。Motorola所谓的6Sigma可能只达到4.5Sigma而已。在本质改善方面，6Sigma并不代表终极，8Sigma、10Sigma、12Sigma会继续出现，根据ArthurM.Schneiderman的说法，当达到10Sigma时，以Motorola的方法，便和正确的方法有1000倍的偏差。再者，他又质疑厘定品质要求的标准是否合理。在生产成本节省上，亦代表产品开发和品质检定的成本增加，他们是否取得平稀奇呢？他认为所谓“6Sigma”其实只是口号，其中心还是“全面优质管理方法（TotalQualityManagement）”
再者，KekiR.Bhote，曾在Motorola推行6Sigma计划担任高级顾问一职，在他的“WorldClassQuality”一书中指出Motorola提供的只是婴孩形的“6Sigma”（BabySixSigma-“TheLittleQ”），他以为他提出的“最终极6Sigma”(TheUltimateSigma-“TheBigQ”)最为有效。他提议的“实验议计”（DesignofExperiments-DDE）和“十个最有效工具”（TheTenPowerfulToolforthe21stCentury）注解7最能达致世界级的品质管理要求。
四、小结：
在品质改善道路上，各家学说理论可谓五花八门，百花齐放，其目的是“不断改善”（ContinuousImprovement），以达“零缺点”水平。可是，希望各位读者不要被前文的图表和计算方法吓倒。前文所说，只是印证品质管理发展和“6Sigma”的定义。如果能够达到“零缺点”和“优质管理”，其计算方法和前文提供的可谓风马牛不相及，希望各位读者不要本末倒置，花费时间在以上的统计。老实说，“6Sigma”只是其口号，如果达到“6Sigma”或“零缺点”才是其精神所在。
虽然现在有很多顾问公司都以“6Sigma”为口号，提倡品质改善服务，可是，其内容五花八门，各师各法，与ISO9000的严格要求完全不一样。总括而言，他们都以全面优质管理（TotalQualityManagement）为基石，并结合各品管理论专家的成果，从而制定他们的方法。譬如PeterS.Pande一书着重员工的训练，但是KeKiR.Bhote一书着重各类统计方法监察和鉴定产品便是极端的例子。
无论如何，Motorola“6Sigma”是利用“七步骤方法”（Seven-StepMethod）才成功。老实说，“七步骤方法”并不是什么惊天动地的新发明，它只是“全面优质管理”（TotalQualityManagement）的一个方法。再结合WalterShewhart的PDCA周期“Plan（计划）-Do(实行）-Check（检查）-Act(制定）”，便成为“不断改善”(ContinuousImprovement)的目标。当然，Motorola在“七步骤方法”上会加上“团队精神”，“由上至下推行方法”，“6Sigma口号”，和各“品质检定”等方法，才能成功。
注解：
（1）其方法是把收集的样本取得中线（p)：
p=样本的中线
∑X=所有样本的平均数
K=样本的总数
在P表上，我们再加上上限（UCL）和下限（LCL）。然后把生产样本定期放进表内，检查他们是否超出所定范围，来决定他们是否达到品质要求。
（2）见P55“WorldClassQuality”byKekiR.BhoteandAdiK.BhoteAmericanManagementAssociation,NewYork,2000一文
（3）见P392“TheSixSigmaWay”byPeterS.Pande,RobertP.Neuman,RolandR.Cavanagh,MCGraw-Hill2000
（4）“ThesixSigmaWay”byPeterS.Pande,RobertP.NeumanRolandR.Cavanagh,MCGraw-Hill2000P43-49
（5）http://www.qualitydigest.com
（6）同上
（7）“WorldClassQuality”byKekiR.BhoteandAdiK.BhoteAmericanManagementAssociation,NewYork,2000