江苏质量网欢迎您！2024年09月21日 星期六

柳尧裕　　王亮

一、六西格玛管理方法简介

1、六西格玛发展背景

六西格玛亦为六个标准差，表示过程能力达到每百万分之3.4的出错比率，是在全面质量管理基础上发展起来的、并得到了进一步完善的管理模式。二十世纪八十年代中期开始，六西格玛最先由摩托罗拉提出，而真正将其发扬广大的则是在通用电气（GE）公司的实施，GE前总裁杰克·韦而奇曾把六西格玛作为该公司四大战略举措之一并形成企业文化而取得了骄人的业绩，六西格玛管理由此而闻名全球，成为世界级优秀企业竞相采用的先进模式。继摩托罗拉、GE之后，DELL、TOSHIBA、HP、SONY、花旗银行（CitiBank）等世界顶级跨国企业纷纷通过六西格玛管理战略来强化管理水平、改进质量、降低成本、缩短交货期、提高客户忠诚度，增加销售业绩和增强核心竞争力。他们将六西格玛的卓越思想实践于企业管理的各个方面，迅速为组织自身在全球化、信息化的竞争环境中处于不败之地奠定了坚实的基础。

2、六西格玛管理特点

六西格玛管理是“寻求同时增加顾客满意和企业经济增长的经营战略途径。”是使企业获得快速增长和竞争力的经营方式。它不是单纯的技术方法的引用，而是全新的管理模式。六西格玛管理具有以下特点：

1)比以往更广泛的业绩改进视角，强调从顾客的关键要求以及企业经营战略焦点出发，寻求业绩突破的机会，为顾客和企业创造更大的价值；

2)强调对业绩和过程的度量，提出挑战性的目标和水平对比的平台；

3)提供了业绩改进方法。针对不同的目的与应用领域，这种专业化的改进过程包括：六西格玛产品/服务过程改进DMAIC流程，六西格玛设计DFSS流程等；

4)在实施上由“倡导者Champion”、“黑带大师MBB”、“黑带BB”“绿带GB”等经过培训职责明确的人员作为组织保障；

5)通过确定和实施六西格玛项目，完成过程改进项目；

6)明确规定成功的标准及度量方法，以及对项目完成人员的奖励；

7)组织文化的变革是其重要的组成部分。

二、六西格玛管理方法应用

六西格码模式是一种自上而下的革新方法,它由企业最高管理者领导并驱动,由最高管理层提出改进或革新目标(这个目标与企业发展战略和远景密切相关)、资源和时间框架。六西格玛方法体系分为DMAIC和DFSS两种。DMAIC最常被用于对企业现有流程的梳理和改善。而DFSS则主要用于企业新产品和服务流程的设计，以及旧流程的再造等工作。在DMAIC（定义，测量，分析，改进和控制）和DFSS（六西格玛流程设计）中的每个阶段，六西格玛都有一整套系统科学和经过企业成功实践的工具和方法。正是通过这些科学、有效的量化工具和方法来分析企业业务流程中存在的关键因素，并通过对最关键因素的改进从而达到突破性获得产品质量与客户满意度提高的效果。通过有效循环改进的方式，逐一将业务流程中的关键因素进行改善，从而不断地提高企业的产品质量和服务质量。

1、DMAIC模块

典型的六西格码管理模式解决方案以DMAIC流程为核心,它涵盖了六西格玛管理的策划、组织、人力资源准备与培训、实施过程与评价、相关技术方法(包括硬工具和软工具)的应用、管理信息系统的开发与使用等方面。

DMAIC流程可用于以下三种基本改进计划:

　　①六西格玛产品与服务实现过程改进；

　　②六西格玛业务流程改进；

　　③六西格玛产品设计过程改进。

这种革新方法强调定量方法和工具的运用,强调对顾客需求满意的详尽定义与量化表述,每一阶段都有明确的目标并由相应的工具或方法辅助。其具体的实施过程遵循五步循环改进法：

界定:确定项目需要改进的CTQ、目标及其进度。

测量:以灵活有效的衡量标准测量和判定现存系统的有效性,依据历史数据了解现有质量水平。利用质量工具对CTQ影响因素进行筛选，初步找出关键影响因素。

分析:利用统计学工具对整个系统进行分析,找到影响CTQ的少数几个关键因素。

改进:运用项目管理和其他管理工具,针对关键因素确立最佳改进方案并实施，对实施效果进行验证确认。

控制:对改进后的成果，重新建立系统流程。利用质量工具监控新的系统流程,采取措施以维持改进的结果,以期整个流程充分发挥功效。

2、DFSS模块

“六西格玛设计DFSS（Design For Six Sigma）”基本上是一种信息驱动的六西格玛系统方法，通常应用于产品的早期开发过程，通过强调缩短设计，研发周期和降低新产品开发成本，实现高效能的产品开发过程，准确的反应客户的要求。

DFSS系统方法的核心是，在产品的早期开发阶段应用完善的统计工具，从而以大量数据证明预测设计的可实现性和优越性。DFSS通过基于项目的确认（Identify）-设计（Design）-优化（Optimize）-验证（Validate）四个阶段来实施。

3、DMAIC模块的实施流程

六西格玛管理通过将生产过程中遇到的实际问题转化为可测量的数学模型，通过相应的统计分析工具对该数学模型进行分析，对现有状况找出可能的改进方案，并对方案进行讨论并实施。通过对改进方案实施效果对比分析找出最佳改进方案并实施控制，将改进效果进一步巩固。整个过程包括定义、测量、分析、改进和控制五部分，本文通过远东电缆《优化电缆导体用8000系列铝合金线工艺》项目的运行过程对DMAIC模块的具体流程进行说明。

（一）定义

确定项目内容这一阶段主要是对项目的背景进行分析，了解项目的改进机会、确定项目目标和项目范围，组建项目团队并制订项目实施的时间计划表。

远东电缆铝合金优化项目团队在听取了内外部顾客的心声的前提下，对现有产品性能和价格情况进行了分析。分析结果表明产品的价格很大程度上取决于产品成本，其中材料成本占主要成分。同时分析发现，在相同导电流能力的前提下，铝芯电缆性价比远高于铜芯电缆。目前生产的铝合金电缆高温稳定性差，终端存在不安全性，从而制约了其广泛推广。由此确定了关键质量特性CTQ和具体的控制目标，同时运用流程图对整个产品涉及到的范围进行了界定。

根据项目涉及的流程范围，组建项目团队成员。团队通常由团队组长、核心成员、扩展成员、业务负责人、倡导者、项目指导人组成。六西格玛团队成员来自不同的职能领域，拥有互助互补的技术能力。常使用的方法有头脑风暴会议、名义组技术、力场分析等。确定项目CTQ和项目目标后，应根据项目目标制定项目计划表。

（二）测量

测量阶段是通过MSA对现有测量系统的可靠性进行分析，确认现有测试数据的可靠性。对项目目标的现状进行测量，了解项目目标的的历史水平，找出改进的方向。利用IPO流程图、因果矩阵、FMEA分析等定性工具的分析，抓出关键影响因素。

为了解铝合金杆的现状，针对项目CTQ制定数据收集计划表。通过对收集的数据进行检验判定项目目标当前的过程能力水平和稳定性。对铝合金杆的性能参数的过程能力进行分析，铝合金杆抗拉强度的CPk为-0.04，伸长率的CPL为-0.72，电阻率的CPU为-1.53，过程能力水平较低，有待进一步提高。

在因果矩阵中将进一步明确IPO流程图中各变量影响大小，将影响铝合金杆性能的所有因素均列举出来（分解到末端因子），根据因果矩阵计算方法找出主要因素，明确铝锭成分、合金锭成分、AlB3合金锭用量、AlFe20用量、AlRe10用量、浇铸温度、浇铸机速度、冷却水强度、入轧温度、乳化液温度、乳化液压力为主要因素。FMEA分析是对因果矩阵确定的关键影响因子的进一步筛选，从严重度、探测度、频度三个维度进一步分析得出重要影响因素有：铝锭成分、AlFe20用量、AlB3用量、AlRe10用量、浇铸温度、浇铸机速度、乳化液温度、乳化液压力。

（三）分析

分析阶段是对项目CTQ的关键影响因素通过统计工具进行定量分析，进一步筛选出关键影响因子。

8000系列铝合金杆使用牌号为Al99.7和Al99.85两种重熔用铝锭，两种铝锭的差别在Al99.7重熔用铝锭中成分（质量百分数）：Si≤0.10wt％，(Cr+V+Mn+Ti)≤0.02 wt％，Al≥99.7 wt %；Al99.85重熔用铝锭中成分（质量百分数）：Si≤0.05wt％，(Cr+V+Mn+Ti)≤0.01 wt％，Al≥99.85 wt %。利用双样本T检验得出选用重金属含量0.01 wt%的铝锭为原材料电阻率性能更优，为关键影响因子。

8000系列铝合金杆主要含Fe、Si、B、Re四种元素，铝合金杆的抗拉强度、电阻率、伸长率主要受这四种元素的影响，对测试数据利用回归分析。通过回归分析，最终汇总重要因子如下：

（四）改进

改进阶段根据分析阶段确定的关键影响因子，通过定性和定量分析，产生改进方案。通过田口设计进行参数优化，分析找出最佳方案。选取最佳的改进方案进行试运行，评价项目目标的能力水平。

成分的关键因子有Fe含量、B含量和Re含量3个，选用3因子3水平的正交表L9（34）。通过铝合金杆综合信噪比分析可看出，当选用A2B3C1的试验方案时，铝合金杆的综合信噪比最高，即Fe含量0.65%、B含量0.045%和Re0.1%时生产的铝合金杆性能最好。通过改进方案验证分析，改进后效果如下表所示：

（五）控制

最佳改进方案确定后，前期工作已经完成。为保证成果能顺利实施，需要对改进成果进行控制，好的控制手段也能降低后期的质量成本。控制手段包括关键点工序和关键因子控制、预警图控制和SPC图控制等手段，较常用的主要有关键点工序控制和SPC图。关键点工序控制中根据改进阶段找出的关键影响因素实施控制计划，制定控制计划表，控制计划表如下：

改进成果正式投入生产前，应制定相应的标准作业指导书和标准检验指导书，对改进成果进行固化并加以推广。

三、六西格玛管理与其它管理方法对比

1、六西格玛管理与TQM的比较

TQM (Total Quality Management，全面质量管理)是一种以组织全员参与为基础的质量管理形式。

六西格玛管理与TQM相比具有超前性

(1)六西格玛管理强调对关键业务流程的突破性改进，而不是一时一点的局部改进。

(2)六西格玛管理的开展依赖于企业高层领导的重视，依靠企业领导人和决策者的自觉行动。

(3)六西格玛管理是一个具有挑战性的诱人目标，这个在每百万次机会中仅出现3.4个缺陷的目标，是人类通过努力可以达到的最完美的质量目标。在六西格玛目标的实现过程中，企业能够获得丰厚的回报。

(4)六西格玛管理强调顾客驱动，是一种由顾客驱动的管理哲学。这种管理哲学强调以顾客为中心，确立以顾客为中心的经营方针，其目的在于长期获取顾客的满意并使公司持续发展。毕竟，只有顾客买单的先进技术才能推动企业的发展壮大。

(5)六西格玛管理充分体现了跨部门的团队协作，它通常把部门间的相互支持放在首位。在摩托罗拉和GE，这种跨部门的相互协作甚至扩大到他们的供应商和分销商。

(6)六西格玛管理关注产生结果的关键因素。有输入才会有输出，任何流程所产生的结果都是输入和因素共同作用的结果。影响结果的因素很多，但通常只有20%是关键因素。六西格玛管理就密切关注这20%的关键因素，也就是抓住问题的本质。

2、六西格玛管理与QC的比较

QC小组是指员工围绕企业的经营战略方针目标和现场存在的问题，以改进质量、降低消耗、提高人的素质和经济效益为目的，运用质量管理的理论和方法开展活动的小组。小组活动强调小、实、活、新，从小事和身边的事做起，追求持续改进和奉献精神。QC小组活动质量改进的内涵包括“问题解决型”和“创新型”，涵盖了产品质量、工作效率、成本和环保等全面质量问题。QC小组活动是自下而上组织发起，员工自愿参加的群众性活动，旨在激发员工参与质量管理的积极性和主动性。

六西格玛狭义的定义是一个流程或产品在一百万次使用机会出现3.4个缺陷。实际上六西格玛被赋予了更大的内涵，它要求企业每天做的都是有价值的事（愿景）、是不断超越的思维和超越的目标、是赋予企业新的观念。要求用数据说话，强调没有测量就没有管理，使流程接近“零缺陷”。它是企业进步的严格和规范的科学方法论，是价值观、是标杆，它含有丰富的工具箱，提供了各种测量、改进的工具，它也是纪律，约束企业的行为。GE公司在介绍六西格玛时说在全球化和信息化已经改变了我们以及我们的顾客的经营方式，旧的方式已经不再适用了。今天的竞争环境不在允许出现缺陷，我们必须让我们的顾客满意，我们需要不断用新的方法超越顾客的期望，这既是为什么我们选择六西格玛为文化的一部分。六西格玛是自上而下的文化变革，企业用最好的资源和顶级员工，产生最大的收益。

四、六西格玛管理在电缆产业的应用

1、六西格玛管理的应用范围

六西格玛方法体系分为DMAIC和DFSS，根据不同的流程模式可用于电缆产业的流程改造、产品开发、生产优化等领域。

DMAIC模块针对整个环节中存在的缺陷进行分析改进，可以用于电缆生产过程中存在的各类重大质量问题。电缆传统方法生产过程中，存在较大的时间和资源的浪费，利用六西格玛管理对流程和具体环节的优化改进，能大大提高生产效率和降低现场损耗。电缆产业普遍需要面对的一个问题即库存和流转，如何提高库存和流转的效率也是提高企业效益的有效措施，优质的物流流程能大大减少库存和流程的浪费。电缆产品价格随市场原材料价格波动较大，为了保持产品的竞争力，需要对产品持续优化改进，DMAIC管理方法的采用可以大大提高产品的核心竞争力。

DFSS模块在电缆新产品的设计开发过程中能大大提高产品的竞争力，缩短开发周期，更充分的考虑客户需求，将产品性能优势最大化，并将新产品投产过程中可能存在的问题控制在最小范围内，能保证产品更快速的投入到正式生产中，同时也能降低产品质量成本。DFSS管理方法的应用能充分发挥新产品在技术和价格方面的优势，使收益最大化。

2、六西格玛在远东电缆的应用

远东电缆在引领电缆行业的潮流下，大力引进各种先进的管理方法，加大电缆产品的质量控制，不断提高产品的品牌效应。针对六西格玛管理方法的先进性和其本身的优势，远东电缆与2012年在韩之俊教授团队的带领下，开始大力推进六西格玛管理方法的应用，并展开了一系列的培训，组织公司核心人员参加，取得了丰硕的成果。在首期六西格玛活动开展过程中，远东电缆针对公司内部情况，确定了5个项目作为首期六西格玛管理方法的应用实践，经过为期1年的项目运行，顺利完成了预期目标，并对公司质量水平有了整体的提升。

《降低中压电缆绝缘偏芯度》项目依据六西格玛管理方法，选择一种合理的方法来表征电缆的偏芯度，将质量问题转化为数学问题。通过系统分析找出影响偏芯度的关键影响因素，制定改进方案并实施。对改进效果制定相应标准化文件，并利用SPC图对生产过程进行监控，确保改进的有效性。改进后电缆偏芯度由5%降到了3%以下，节约材料成本10多万元，整体带来经济收益20多万元。

《降低185mm2软导体电阻波动》项目在对历史情况分析的情况下，利用微观流程图对整个流程进行细化，找出了项目的一个快速盈利机会。通过对铜杆实施分级采购和使用，降低了采购成本的同时也提高了电阻率的稳定性。通过均值检验和方差检验方法对影响因素进行分析排查，确定关键影响因素，并制定相应改进方案。通过改进方案实施，电阻稳定性有了明显提高。对改进方案利用方差分析和I-MR控制图对生产过程进行控制，并制定相关文件，确保改进效果顺利推行。项目改进后，电阻稳定性有了明显提高，同时也节约了铜材的用量，年收益达到110多万元。

《优化电缆导体用8000系列铝合金线工艺》项目按照DMAIC模块流程，针对生产的8000系列铝合金导体存在着性能不稳定、合格率低、效率低等问题，利用田口设计方法对配方和工艺进行优化改进，提高产品的合格率和生产效率，使铝合金导体电缆快速投入市场，给企业带来新的经济增长点。通过六西格玛管理方法中因果矩阵分析、FMEA分析、回归分析、田口分析等使铝合金线的抗拉强度、20℃时导体电阻率、伸长率等各项性能均满足客户要求，过程能力指数亦满足需要。该项目实施后已为企业争创效益4387.16万元，并形成发明专利一项，专利受理号为201210251544.6。

《硅烷交联绝缘料配方工艺优化》项目通过六西格玛管理方法的实施，找出了影响配方性能和成本的关键因素，利用田口设计方法对现有配方进行优化改进，并采用SPC图进行控制。硅烷交联料性能不稳定有了明显的改善，配方的成本降低了8%左右，年度预期增加收益为200多万元。

《降低单芯风电电缆绝缘偏芯度》项目通过微观流程图分析，找出偏芯度控制中的快赢机会，通过设备改进提高导体的圆整度降低了绝缘的偏芯度。同时利用相关统计方法对影响因素进行分析，找出关键因素并实施改进和控制，大大降低了单芯风电电缆绝缘偏芯度。节约材料成本20多万元，对公司形成整体收益50多万元。

五、结论

六西格玛管理方法用数据和事实说话，支持或推动决策的形成，而不是依靠定性的、凭感觉和经验等方法进行决策和管理，所以使决策和管理更加稳健。遵循DMAIC的改进方法，带给员工的是分析问题和解决问题的思路，为企业持续、突破性的改进和创新提供了所必需的管理工具和操作技巧。

六西格玛管理方法在远东电缆的应用，大大提高了产品的质量，降低了产品生产过程中的质量成本。五个六西格玛项目的成功实施给公司带来了数百万的近期收益，并在后期产品生产和项目推广中能为公司带来长期的成本收益和质量收益，大大提升了产品的核心竞争力的同时也为公司培养了一批专业化的技术质量人才。