sixsimga 六标准差简介

六標準差

林公孚

前言

當代企業經營者們已經查覺到，如今世界市場上顯然地對產品品質、價格、以及顧客滿意的要求水準，日益提升。他們深知，過去工業界習用的三標準差（3σ）的管制水準，來管制製程在穩定狀態，使其不合格率控制在2.7x10?3以下的做法，已經無法滿足顧客對高品質的要求。他們莫不競相以六標準差（6σ）的管制水準自我要求，以期產生競爭優勢。用以贏得顧客的完全滿意。

這種從3σ的品質進步到6σ的品質水準，其不合格率的降低幅度高達135萬倍（2.7x10?3/2x10?9﹦1.35x10?6）的做法，的確是當代企業管理者與工程師們的卓越貢獻。影響所及，也使得6σ成為當前各界從業人員們的最感興趣話題。

何謂六標準差

標準差（Standard Variation）是指某種活動現象或生產過程中，會有一定的變異 (variation) 產生，但這些變異也有一定的幅度標準，或稱變異量度。以σ表示英語讀音為Sigma。

六標準差（Six Sigma、6σ、6 Sigma 或 六西格瑪）依統計上的意義代表一個不良數非常少的目標，少到以百萬為單位（Part Per Million, ppm,）的目標，意即「生產過程中（process）每百萬次的操作（DPMO）中，只允許出現3.4個不良（3.4ppm）的機會」。將它與以往工業界習用的3σ的管制水準「百萬次的操作中，允許出現66,810不良」比較，自是嚴格多了，比較如下： 品質水準 3σ 4σ 5σ 6σ 不良數/100萬 66,810 6,210 233 3.4 管理者對它感興趣，因它能為有意「追求零缺點」者，提供具體的做法。管理者可藉它來開發人力資源，使員工有意願、有能力從事持續改進品質活動，以達6σ作業品質的目標，從而產生「以工藝為榮的驕傲」。倘能做到這點，組織所提供的產品/服務，必然會廣受顧客歡迎。 六標準差三種常見的名詞定義

1、就統計學的術語觀點而言，它所要表達的是當我們觀察標準的常態分配時，某過程或產品之特定屬性可容許偏離平均數正負六標準差（Standard Deviation）的機率。在該情況下將幾乎涵蓋了常態曲線下的所有母體，讓每十億次的觀測值中，只有1.98次會落在合格的六個標準差界限之外。

2、摩托羅拉公司定義：將量測過程中的變異可能性納入考量，允許觀測所得樣本平均值對目標值最多有1.5σ之偏移。移動1.5σ後，則所觀測的流程或產品在既有的品質規格下，每百萬次將只有3.4次會落在六標準差的界限之外。 3、奇異電子公司將六個希格瑪的定義為：「流程每百萬次的操作機會，只允許出現三點四個失誤（3.4ppm）」。

第1、2二項是從統計學的術語觀點定義，至於第三項則可將其視為一種改進手段，引導組織減少缺失的發生，降低浪費、重工等，以增進顧客滿意度。

原創者摩托羅拉公司

上述6δ概念是美國摩托羅拉（Motorola）公司Mikel J. Harry博士於1985年所提出，當時該公司正面臨日製品競爭的威脅，高階管理者警覺到他們一向引以為傲的品質，正受到嚴酷的挑戰，解決之道，惟有喚貣全體員工，改變服務顧客的方法，儘量降低品質變異範圍，因而訂定「全面顧客滿意」的政策，開始在製造過程方面，推動6δ品質與降低週期時間。由於成效卓著，於1988年獲得第一屆美國國家品質獎。

摩托羅拉公司於1990年代中期更將6δ的手法擴大到研發、銷售、財務、管理等服務部門，讓全公司每一部門都朝向「顧客滿意百分之百」的總體目標邁進，其功效自是非凡。依據該公司 董事長C.B.Galvin於1992年給公司同仁公開信中宣稱：「1991年的製造成本節省了七億美元，從推行6δ開始以來，累積節省數亦高達二十二億美元，此外，行政部門實施6δ方法者，亦有許多重大的改進」。據摩托羅拉公司在1995年歐洲品質論壇上所做的報告顯示：從1990年到1995年在非製造過程中節省金額亦高達五十四億美元。這種以高報酬數字表達推行6δ品質改進的功效，引貣了企業界的格外注意。

摩托羅拉公司的6δ管制方式

80年代初期摩托羅拉公司，想進入日本呼叫器市場，將自己公司產品與比較，赫然發現自己公司產品品質遠遜於日製品，因此下定決心，設訂6δ品質水準，來不斷地改進產品品質。

依據北京科技大學張公緒教授研究指出：20世紀70年代美國工業的管制方式相當於2δ的管制方式，Cp=0.67。到了80年代，美國工業的管制方式前進了，相當於3δ的管制方，生產與管制方式的比較 時間 美 國 日 本 管制方式 管制方式 Cp Cp 20世紀70年代 2δ管制方式 0.67 20世紀80年代 3δ管制方式 1.00 20世紀80年代 4δ的管制方式 1.33 初期 20世紀80年代 5δ的管制方式 1.67 中期 20世紀80年代摩托羅拉公司實際不合格率 末期 的6δ管制方水準相當於 式： 4.5δ管制方Cp=2.00 式：即，Cp=1.5 Cpk=1.5 註：Cp表製程能力指數，顯示製程加工的勻性；Cp值越大，則品質特性值分佈越苗條，其品質能力越強。Cpk表製程中心平均數與標準差的偏離情況，Cpk越大，則二者偏離越小，即製程中心對公差中心瞄的越準，它是「品質能力」與「管

理能力」二者綜合的結果。

奇異公司如何引進6δ

1995年威爾許於六月間邀約了轉任聯合訊號（Allied Signal）公司董事長的前奇異的資深高階主管波西迪（Larry Bossidy），向GE的所有事業單位領袖演講推展6δ心得與該公司所得的實質利益。這次演講，啟發了GE主管們對推行6δ活動成效的信心，完成第一步變革意識的啟動。

1996年1月威爾許決心親自主導推動6δ，將它全面推廣到企業組織內各個部門，並有計畫地組織與訓練相關人員。他成立許多小組，負責執行以6δ品質水準為目標的各個別計畫，並設訂MAIC衡量（Measurement）、分析（Analyze）、改進（Improvement）、管制（Control）四步驟來達成6 Sigma的品質水準，要求每個小組都必須遵照此一循環模式落實改進活動。 除此之外，他更創造出全新的「戰士階級」（Warrior Class）以「帶」來區分他們的本領等級，包括：黑帶大師(Master Black Belts)、黑帶(Black Belts )、綠帶(Green Belts) 等組成份子，經訓練合格後，頒給資格證書。1997年5月他發出指令，要求所屬五百位資深經理們，將6δ的訓練列為升遷條件之一，具體傳遞了有「帶」才能升官的訊息。

尤有進者，他改變獎勵系統，將6δ成果作為決定紅利比重的40%，並且只讓受過黑帶訓練者有股票選擇權，顯示公司視6δ為最優秀員工的重要條件之一。員工要得到晉升之前，必須詳述6δ經歷。這種做法形成了一股強大的驅動力量，成果自是斐然可觀。威爾許指出；傴1998年該公司從「6δ」所獲得的利益，就高達十五億美元。

奇異公司運作體系與品質改進步驟

從上述做法中，我們知道奇異公司威爾許如何掌握人、組織、制度、與方法，以追求成功。茲再就組織與改進方法方面，簡介如次： （1） 以人為重的教育訓練

GE公司投入非常大的資金在員工教育訓練上，這也是GE-6σ推行很成功的重要因素。它的教育訓練規劃完整，而且徹底執行。

以CEO及盟主來說，也有一至三星期的教育訓練，其重點在於如何擬定願景與策略、如何管理變革，以及領導、溝通等等。教育訓練份量最重的是黑帶，至少有三、四星期的訓練。教育訓練是配合專案運作DMAIC而進行的，通常是每階段先訓練三天至一星期，再執行三星期。其訓練內容有專案管理、溝通與領導、計畫執行，而主要內容在於統計手法，以及DMAIC的運作步驟。至於非全職參與的綠帶，也有兩星期的教育訓練，內容也是DMAIC之運作方式及統計手法。

（2） 層級式組織

6 Sigma組織 部門主管 部門主管 部門主管 黑帶大師 部門主管 奪標者 單位主管 綠帶 單位主管 綠帶 黑 帶 單位主管 綠帶 單位主管 綠帶 黑 帶 單位主管 綠帶 單位主管 綠帶 黑 帶 全職職務 1 資料來源：關季明6 Sigma品質改善制度

（3）結構化之角色設計

GE-6σ之成功除了有系統化的運作步驟之外，最重要的成功因素還是在於組織面、執行面。當然，最高階經營者(CEO)負有非常關鍵的責任。必須要能強力領導、全力支持才行。除了CEO之重要角色扮演外，還有一些重要角色的設計，說明如下：

? 盟主(Champions)

負責6 SIGMA計畫全面的方向和活動，也是對專案的成功運作負有重要的責任。他須確保計畫之核准，及獲得必要的支援，並專注於全面的功能目標與影響顧客滿意的關鍵過程上。

? 黑帶大師(Master Black Belts, MBB)

黑帶大師可說是6σ-專案運作的全職訓練講師，因此，黑帶大師需具有良好的數量技術、以及教學與領導的能力。 ? 黑帶(Black Belt)：他們是6σ-專案的全職執行者，受過使用6 Sigma工具

的訓練，他們要帶領專案小組，執行DMAIC或DMADV，而且對於進行步驟負全責。綠帶(Green Belt) ：受過使用6 Sigma工具的訓練，他們是參與由黑帶所主導之專案小組的參與人員，他們不是全職的參與者，因為他們仍然負有原有工作之責任。 （3）具體的改進方法

GE-6σ品質改造步驟有二：

? DMAIC步驟

DMAIC主要目的是進行品質及流程的改善或改造，又稱為D-M-A-I-C循環： D定義(Define)：確認重大問題點，以及評估問題所能改造之效果，指定專案小組及任務分配，確認顧客需求及訂定專案之目標。

M衡量(Measure)：由顧客聲音，確認關鍵品質要素CTQ(Critical to Quality)，或過程關鍵要素CTP (Critical to Process)，缺點數(defects)或DPMO(每百萬機會的缺點數(defects per million opportunities)之衡量，以確認CTQ或CTP。建立專案之績效指標Ys，及其衡量系統與績效目標。

A分析(Analyze)：分析目前操作水準與目標水準的差距，發掘目前製程產能及不良或缺點之產生原因，利用標竿學習(Benchmarking)確定製程產能的目標，確認影響績效指標Ys之影響因素Xs，了解Ys與Xs之因果關係，並分析出少數關鍵影響要素。

I改進(Improve)：發展出Ys與Xs之因果假設，利用工具，如DOE、模擬

(Simulation)、多變量分析、迴歸分析等等，來印証關鍵影響要素，以及這些要素對CTQ之影響程度的量化。利用改善來調整Xs之現狀，以達到所設定之Xs的最佳設定條件。此時，亦建立Xs之衡量系統且設定Xs之操作允差(operating tolerance)。

C管制(Control)：設計及執行維持與管制之機制，以確保關鍵影響要素Xs能在允許範圍內操作，以維持最佳之績效指標Ys。然後，進行新的程序之標準化，並持續的監控整個流程與Ys及Xs之衡量值。

? DMADV步驟

此步驟係用於過程設計，或是全新的過程規劃與設計，又稱為D-M-A-I-C循環。其中Define, Measure及Analyze之進行方式與DMAIC中的Define, Measure及Analyze步驟內容相同，茲僅對Design及Verify做些說明。

(D設計(Design)：過程的規劃與設計，以符合顧客之需求與期望。利用DOE、模擬、QFD等工具來進行所設計之過程的合理化，以及設定及確認關鍵影響因素Xs之作業允差，及其衡量系統與工具。

V查証(Verify)：首先要查証所設計之過程是否能符合顧客之需求與期望，以及所設定之規格，執行後所產生之功能與績效，以期能確保績效指標Ys之標準與目標。同時，也要查証執行、維持與控制之機制，以及新過程、新作業的標準化。 （4）結合管考制度

GE-6σ專案計畫與管制及考核制度作緊密結合 ? 跟公司之策略規劃結合在一起。 ? 以財務績效來衡量效果。

? 高階經理人與盟主直接負責6σ-專案。

? 40％的年終獎金是跟6σ-專案的執行成效有關。 ? 執行成效員工升遷掛鉤。

? 著重在與顧客滿意有關關鍵過程上，以顧客聲音為驅動力。 ? 使用許多高深的統計工具，以精確的掌握關鍵問題點。 ? 高速度的改進及短期間(3-6個月)的完成專案。

做好六標準差應注意事項 ? 參考成功者的案例

? 組織最高領導者親自領導推行

? 6?計劃之成效與升遷功獎相關連要用正確態度選任適當人選與技術工具在6 Sigma計畫開始前，培訓足夠的六標準差人員，包括黑帶大師 (MBBs)，黑帶 (BBs)與綠帶(GBs)人員挑選合適的6 Sigma計畫詳細審查6 Sigma計畫對6SIGMA採取嚴密的科學方法

參考資料

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袁世佩 譯

3 George Eckes 著 實現六標準差的第一本書 商周出版 2002

蘇朝墩 陳麗妃 譯

4.青木 保彥/三田等著 6 sigma 手法 先鋒企業管理發展中心 5. 張公緒 兩種質量診斷理論及其應用 科學出版社 2001.3 6.鄭春生，品質管理，育友圖書股份有限公司 1997.5 7.戴久永，品質管理，中華民國品質管制學會 1996

8. 呂執中 ?得獎6+感言 ─ 詴論現代化之TQM? 中衛發展中心 2002 9. 關季明 ”6 Sigma品質改善制度” 中華民國品質學會 2002

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