六西格瑪質量管理在A公司中的應用研究

蔡 鑫

（天津工業大學 管理學院，天津300387）

六西格瑪是數理統計的基本名詞，代表正態分布的標準差，用來表示任意一組數據或過程輸出的離散程度。它是一項以數據為基礎，運用科學的數據采集和統計分析方法，找出問題根源，并采取相應措施解決問題，追求幾乎完美的質量管理方法[1]。

六西格瑪質量管理是一套系統的的業務改進方法體系，是旨在持續改進企業業務流程，實現客戶滿意的管理方法。它是以其定義、測量、分析、改進、控制五個階段的結構化改進過程為核心，通過對實際數據的采集和分析，進而找出問題所在并對其加以改進，最終實現提高產品質量、降低生產成本、滿足顧客要求，從而提高企業利潤。

六西格瑪質量管理實施流程DMAIC是Define（定義）、Measure（測量）、Analyze（分析）、Improve（改進）、Control（控制）五個階段的簡稱。每個階段都有其活動的重點及常用的質量管理工具和技術。其內容如下表1所示[2]。

表1 DMAIC過程活動重點及其工具

一、項目背景

A公司是一家電烤爐制造公司，成立于1998年，有著十幾年的電烤爐開發、制造、售后維護的經驗，在電烤爐制造領域中具有全國比較先進的技術，產品往全國各地。但隨著近兩年電烤爐制造公司的不斷增多和成長，市場競爭日益激烈。A公司也面臨著舉得競爭壓力。如何通過減少浪費，降低成本和提高產品質量等措施來贏得機會，已成為十分重要而迫切的課題。于是，A公司為了保持市場競爭優勢，決定于2013年年初引入六西格瑪質量管理。

2014年8月，A公司研究了過去一年（2013年9月—2014年7月）的電烤爐生產數據，發現電烤爐的一次裝配合格率平均為66.5%，與公司的預期目標90%相差甚遠。與此同時，低合格率嚴重影響了交貨期限、產品品質，損害了公司形象，造成了時間與材料上的浪費，增加了生產成本，減少了公司的利潤，損害了公司收益。為此，公司成立了項目小組，對電烤箱裝配實施了六西格瑪質量管理，以期提高電烤爐的一次裝配合格率，提高產品質量，增強顧客滿意度，增加公司利潤。

二、定義階段

定義階段是以現有的不足出發，識別出需要改進的問題或過程輸出，通過所需要的工作，例如測量、分析、改進等等，將項目的內容劃定在合理的范圍之內，從而真對問題，定義出所需要的工作和目標[3]。

首先，項目小組，研究了過去一年的不合格電烤爐的不良，發現電烤爐的不良有以下四種：（1）氣密性不良；（2）電器功能不良;（3）結構功能不良；（4）外觀不良。因此，電烤爐的一次裝配了的改進可以圍繞這四個方面展開。

明確了方向以后，我們對過去一年的不合格品進行了數據統計和整理，采用不良率排列圖法識別關鍵的質量缺陷問題。統計分析發現，氣密行不良所占比例為75.5%，電器功能不良比例為15%，結構功能不良比例為5.5%，外觀不良比例為4%。比例符合二八定律，因此氣密性不良是最關鍵的質量問題Y。項目組選擇氣密性不良問題進行分析與改進。

三、測量階段

測量階段首先驗證系統是否可靠，其次在此基礎上評估過程輸出能力、收集數據，再次運用流程圖、魚骨圖等方法找出各分解Y的影響因素，最后通過因果矩陣和FMEA分析篩選出主要因子[4]。

1.測量系統驗證和過程能力分析

項目組對氣密性測量系統進行分析，通過Gage R&R和屬性一致性分析來驗證測量系統的重復性和再現性，并評估測量的精確程度，判定測量系統是否可靠，以保證測量數據的質量。

負責小組選用低壓氣密儀器作為測量工具，對隨機挑選的10個電烤爐作為測量對象，A和B兩個測量員以部裝泄露測試為內容分別對10個測量對象進行3次測量，記錄測量數據。運用Gage R&R處理測量數據結果如下：

圖1 為氣密性測量數據分析

從圖1中可以看出：

①量系統：Total Gage R&R=6.75%<30%；

②分類數：20>5。

因此，該測量系統可靠，可以信賴。

接下來，在驗證系統可靠的基礎上，對現有的過程能力進行分析計算，判斷該工序過程能力是否達到要求，如圖2所示。Y的過程能力Z=0.8006，過程能力不足，急需改善提升。

圖2 為氣密性測量數據正態驗證

2.影響因素分析

明確了重點影響因子——氣密性不良后，項目組根據因子尋找進一步的原因，運用頭腦風暴法，分別從人、機器、環境、材料、規定五個方面來尋找影響氣密性的缺陷因子。通過魚骨圖，共列舉了25項影響因素。隨后，我們采用C&E矩陣對這25影響因素進行了統一評價，根據各因素對產品的影響程度，選出五個關鍵因子，如下表所示。

表2 關鍵影響因子

因此，經過以上分析，我們得出了表2所示的五個關鍵因子。對這五個關鍵因子，我們需要進一步分析是否真的對產品結果有影響。

四、分析階段

測量階段篩選出的關鍵因子，需要在分析階段進行驗證，包含數據分析、設計實驗等方法，去除影響不顯著的關鍵因子，從而避免不必要的改善投入。

在測量階段項目小組共選出了5個重要的關鍵因子分別為：X1主氣管焊接密封，X2底杯是否有沙眼，X3旋鈕間隙大小，X4閥體密封面的光滑度，X5主氣管角度。接著我們項目小組分別對這5項影響因子進行2T檢驗，檢驗結果如下表所示。

表3 關鍵因子檢驗結果

因此，X1、X2、X4、X5這四項關鍵因子的變化對氣密性不良的結果有顯著的影響，我們需要在改善階段針對這四項關鍵因子提出改善措施；而X3的變化對氣密性不良沒有顯著性影響，不進入改善階段。

五、改善階段

改善階段就是找到優化解決問題的方案，針對變量進行改進，使得變量

隨之改變，從而將缺陷或不良改善，達到改進的目的。

在分析階段，小組成員找到了影響產品一次裝配合格率的主要關鍵因子即X1主氣管焊接密封、X2底杯是否有沙眼、X4閥體密封面的光滑度、X5主氣管角度，因此，項目負責人召集了小組全體成員，并邀請了生產線的領班、質量部的檢驗員等相關人員一起參加了會議。收集了多方的意見和建議，最終制定了針對關鍵因子的改善措施，如下表所示。

表4 解決方案

六、控制階段

控制階段是對項目前期改善措施的固化，以保證改善措施長期有效。首先要確認改進后的過程能力，驗證改善方法是否有效；如果驗證方法有效，就要將改善引起的過程更改在相應的作業指導書中進行更新，并制定控制計劃，對相關人員進行培訓。

項目組收集了公司在實施改善措施后一個月內進行生產的產品質量數據，并對數據進行分析，計算改進后的過程能力，如下圖所示。

如圖3所示，公司實施改善措施后的過程能力Z=1.4731，有了顯著的提高，說明改善措施有效。

因此，項目小組更新了作業指導書，將其拍成照片貼在生產車間，以供一線生產工人隨時觀看，并對相關人員進行了培訓，確保產品順利生產，保證質量。

七、結 論

1.A公司以電烤爐一次裝配合格率為出發點，實施了六西格瑪質量管理方法，運用DMAIC五步法進行了深入分析。

首先，定義階段，確定了項目的研究范圍，定義了關鍵質量缺陷Y即氣密性不良。

其次，測量階段，驗證了測量系統的可靠性，運用頭腦風暴法、魚骨圖法和因果圖法確定了關鍵影響因素X，即：X1主氣管焊接密封，X2底杯是否有沙眼，X3旋鈕間隙大小，X4閥體密封面的光滑度，X5主氣管角度。

再次，分析和改進階段，運用2T檢驗法驗證出4個需要改進的關鍵因素，即X1主氣管焊接密封、X2底杯是否有沙眼、X4閥體密封面的光滑度、X5主氣管角度，并運用頭腦風暴法分別針對這四個影響因素提出了改善措施。

最后，控制階段，更改了作業指導書并對相關人員進行培訓，保證改善成果。

2.公司通過六西格瑪質量管理，使電烤爐的一次裝配合格率達到了95%，超過了90%的公司期望目標，大大的減少了因產品報廢或返修而造成的成本浪費，提高了產品質量，滿足了顧客需求，確保了公司在電烤爐市場中的競爭優勢。

［1］ 馬林，何楨. 六西格瑪管理［M］. 北京：中國人民大學出版社，2006. 108-146.

［2］ 何曉群. 六西格瑪數據分析技術［M］. 中國人民大學出版社，2004.

［3］ 李平.六西格瑪項目管理技術研究及應用系統［D］.重慶大學機械工程學院，2007.

［4］ 方晴，齊紹明.六西格瑪實施技巧［M］.北京：中國標準出版社，2003.