「6 Sigma」品质管理的研究(1)

在不少印刷公司取得ISO 9000品质保证的同时，在品质保证发展上，近年提出了「6 Sigma」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“Publishing Weekly”报导，美国印刷业於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。 I)「6 Sigma」的历史

在70's年代，Motorola面对日本严峻的挑战，其主席Bob Galvin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。於1987年，Motorola建立了「6 Sigma」的概念，基於统计学上的原理，「6 Sigma」代表著品质合格率达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。「6 Sigma」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(Total Customer Satisfaction)的要求。在过程上他们提供了黑带(Black Belt)和绿带（Green Belt）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」（Seven-Step Method），「不断改善」（Continuous Improvement）和客户完全满意（Total Customer Satisfaction）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「Motorola Baldnige National Quality Award」奖项。1989年，BobGalvin又提出另一个十倍品质改善的要求，并於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, General Electric, Digital

Equipment和IBM等公司都采用「6 Sigma」方法去改善品质。

Motorola其中一个成就就是把以前「3 Sigma」（合格率为99.73%）的品质要求提高至「6 Sigma」。他们把传统合格率百份比的要求改变为百万份比或亿万份比。 II)何谓「6 Sigma」 a)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Standard Steviation），±2Sigma有95%的合格率，而±3Sigma便达至99.73%的合格率。

合格率 Yield (% ) 次品於一百万分之机会DPMO（Defect per Million Opportunities） Sigma 流行年代 Quality Standards accepted in Periods 6.68 8.455 10.56 13.03 15.87 19.08 22.66 26.595 30.85 35.435 40.13 45.025 50 54.975 59.87 64.565 69.15 73.405 77.34 80.92 84.13 86.97 89.44 91.545 93.32 94.79 95.99 96.96 97.73 98.32 98.78 99.12 99.38 99.565 99.7 99.795 98.87 99.91 933200 915450 894400 869700 841300 809200 773400 734050 691500 645650 598700 549750 500000 450250 401300 354350 308500 265950 226600 190800 158700 130300 105600 84550 66800 52100 40100 30400 22700 16800 12200 8800 6200 4350 3000 2050 1300 900 0 0.125 0.25 0.375 0.5 0.625 0.75 0.875 1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.625 1.75 1.875 2 2.125 2.25 2.375 2.5 2.625 2.75 2.875 3 3.125 3.25 3.375 3.5 3.625 3.75 3.875 4 4.125 4.25 4.375 4.5 4.625 1970s 1980s Early 1990s 99.94 99.96 99.977 99.982 99.987 99.992 99.997 99.99767 99.99833 99.999 99.99966 600 400 230 180 130 80 30 23.35 16.7 10.05 3.4 4.75 4.875 5 5.125 5.25 5.375 5.5 5.625 5.75 5.875 6 Mid 1990s 2000s 在70年代，产品如果达到2 Sigma便达到标准。但在80年代，品质要求已提升至3 sigma。这就是说产品的合格率已达至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20,000次配错药事件

每年有超过15,000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「6 Sigma」的品质管理。就是说其品质要求是「3 Sigma」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，3 Sigma容许在1百万件产品中有2700件次品。事实上，日本已把「6 Sigma」成为他们品质要求的指标。 b)「6 Sigma」的计算方法

其实「6 Sigma」是有别於1920年代Bell研究所的研究员Walter A Shewhart发展的「品质管制表」的概念（注解1）。它是根据(Cp)Process Capability Index而定出其关系的。

但是如果要达到6 Sigma，Cp必须达到2注解2。其实，根据「The Six Sigma Way」一书注解3的公式，可以很简单便算出其结果。

根据PPM的结果，在换算表中便可得知是否已达到「6 Sigma」的要求。

「6 Sigma」品质管理的研究(2)

c)品质改善的发展

一九二○年代，Bell研究所的研究员，Walter A. 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. Edwards Deming把此方法在战後的日本发扬光大，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（Acceptable Quality Level），AOQL（Average Outgoing Quality Level）和LTPD（Lot Tolerance Percent Defective）等方法。六十年代，由於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(Continuous Improvement)方面，并没有什麽贡献。

其实在八十年代至九十年代，亦倡行全面优质管理方法（Total Quality Management），其方法是不断改善品质，以达到零缺点的梦想。在西方国家，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. Edward Deming）、朱兰（Joseph H. Juran）、哥斯比(Philip Crosby)等。过去十多年来，西方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皆有异常崇高的地位，以Deming为名的「Deming Award」（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(Costof Quality)，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）。

由於科技进步，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，高於或低於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等都抱著同一理念。

在品管理论上，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1，「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「Six Sigma」品质管理方法，是建基於「全面优质管理」并加以改善。他们「不断改善」(ContinuousImprovement)，七步骤方法（Seven-Step Method）和客户完全满意(Total Customer Satisfaction)等都是取材自「全面优质管理」(TQM)概念。Motorola在口号上加上「6 Sigma」的产品要求目标，并利用黑带(Black Belt)的有经验管理人员来推行。Motorola和General Electric便是典形的成功例子，亦引发其他公司学习。与此同时，不少有关「6 Sigma」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「6 Sigma」管理的服务，可谓百花齐放，一时无俩。 可是，「6 Sigma」的成功亦引来不少敌人，如Thomas Pyzdek的「Motorola's Six Sigma Program（注解2）和Arthur M. Schneiderman的「Question: Whenis Six Sigmanot Six Sigma／Auswer:Whenit's the Six Sigma Metric!!」（注解3）一文都质疑Motorola在统计学上的偏差。根据他们的计算，6 Sigma代表每一亿个产品只有2个次品。Motorola所谓的6 Sigma可能只达到4.5Sigma而已。在本质改善方面，6 Sigma并不代表终极，8Sigma、10Sigma、12Sigma会继续出现，根据Arthur M. 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，他们是否取得平衡呢？他认为所谓「6 Sigma」其实只是口号，其中心还是「全面优质管理方法(Total Quality Management)」 再者，Keki R. Bhote，曾在Motorola推行6 Sigma计划担任高级顾问一职，在他的「World

Class Quality」一书中指出Motorola提供的只是婴孩形的「6 Sigma」（Baby Six Sigma－“The Little Q”），他以为他提出的「最终极6 Sigma」（The Ultimate Sigma－“The Big Q”）最为有效。他提议的「实验议计(Designof Experiments－DDE)和「十个最有效工具（The Ten Powerful Tool for the 21st Century）（注解4）最能达致世界级的品质管理要求。 d)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」（Continuous Improvement），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「6 Sigma」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，「6 Sigma」只是其口号，如果达到「6 Sigma」或「零缺点」才是其精神所在。

虽然现在有很多顾问公司都以「6 Sigma」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ISO 9000的严格要求完全不一样。总括而言，他们都以全面优质管理(Total Quality Management)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Peter S. Pande一书著重员工的训练，但是Keki R. Bhote一书著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「6 Sigma」是利用「七步骤方法」（Seven－Step Method）才成功。老实说，「七步骤方法」并不是什麽惊天动地的新发明，它只是「全面优质管理」（Total Quality Management）的一个方法。再结合Walter Shewhart的PDCA周期「Plan（计划）－Do（实行）－Check（检查）－Act（制定）」，便成为「不断改善（Continuous Improvement）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」，「6 Sigma口号」，和各「品质检定」等方法，才能成功。

「6 Sigma」品质管理的研究(3)

IV)「七步骤方法」 a)七步骤方法内容：

「七步骤方法」，简单来说，就是界定问题，找出原因及分析，制定方法及实行，从而检讨及把方法制度化等。

第一步：寻找问题（Select a problem and describe it clearly）

把要改善的问题找出来，当目标锁定后便召集有关员工，成为改善主力，并选出首领，作为改善的责任人，跟着便制定时间表跟进。

第二步：研究现时生产方法（Study the Present System） 收集现时生产方法的数据，并作整理。

第三步：找出各种原因(Identify possible causes)

结合各有经验工人，利用脑震荡(Brainstorming)、品质管制表(Control chart)和鱼骨图表(Cause－and－effect diagram)，找出每一个可能发生问题的原因。 第四步：计划及制定解决方法(Plan and implement a solution)

再利用各有经验员工和技术专才，通过脑震荡方法和各种检验方法，找出各解决方法。当方法设计完成后，便立即实行。

第五步：检查效果(Evaluate effects)

通过数据收集、分析、检查其解决方法是否有效和达到什么效果。 第六步：把有效方法制度化(Standardize any effective solutions) 当方法证明有效后，便制定为工作守则，各员工必须遵守。

第七步：检讨成效并发展新目标。(Reflect on process and develop future plans) 当以上问题解决后，总结其成效，并制定解决其它问题方案。

正如前文所言，WalterShewhart的PDCA周期是和「七步骤方法」相结合，来达至「不断改善」的效果。所谓PDCA周期(Plan-Do-Check-ActCycle)，就是： ?计划实验(Plan the experiment) ?实行(Do it-perform the experiment)

?检查成效(Check the result of the experiment) ?制定方法(Act according to what you observed) 当PDCA cycle和「七步骤方法」结合，便是： Plan

1）Select and describe problem 2）Study present system 3）Identify possible causes Do

4）Plan and implement solution Check

5）Evaluate effects

Act

6）Standardize solution

7）Reflect on process and develop future plans

大体而言，PDCA是不断循环，令到品质不断改善，以达到「不断改善」（Continuous Improvement）的目的，从而达到「零缺点」的要求。 b)例子一：

例如某公司在印刷问题上，多次收到客人投诉，甚至受到退货和翻工等待遇。营业部当然对印刷部非常不满，但印刷部又控诉采购部来料不良，包括纸面扔粉、纸毛多和油墨太软等。印刷部又控诉生产部处理不当，引致退货率上升。相反，采购部亦控诉货仓部储存纸张不良，并非采购不当。当然，货仓部亦会控诉船务部来货迟，引致没人收货等。总之他们互相指责，没完没了，但对品质改善，完全没什么贡献。如果利用「七步骤方法」，便可解决以上问题。 第一步：寻找问题：

在所有印刷控诉上，我们可以分类为以下各种原因。如纸粉多（40宗）、色差（20宗），套印不良（8宗），过底（12宗）和油墨雾散Scumup（5宗）。 第二步：研究现时生产方法：

如果我们把以上数据转化为百分比及利用Pareto图表表达，便发觉纸粉多占47%、色差23.6%、套印不良9.4%、过底14%和油墨雾散6%等。

当然，我们不能一下子解决所有问题，必须按步就班。如果我们能够一下子解决纸粉问题，便差不多解决一半的控诉。所以解决纸粉问题，便是首要目标。

第三步：找出各种原因：

通过脑震荡方法，各员工提出了各样原因，如纸品不良、缺乏清洗胶布、检查不足、机器

缺乏保养、喷粉过多等。如果用鱼骨方法分析，便可把各类原因归纳。

第四步：计划及制定解决方法 i）方法：

－制定表格，记录及监察定时清洗胶布 －制定表格，记录何时搅墨一次

－制定每印多少张便要检查一次，如果每500张检查一次不足，便要求正、副机长都要负责检查，形成每250张检查一次，如有问题，立即改善，甚至停机清洗胶布 当然，由于科技进步，一些监察印刷品质的仪器皆可采用。 －制定守则，限制喷粉用量 ii）人力：

－人事部必须协助聘请有经验机长。并提供在职训练给在职机长，令他们能达到应有水平 －鼓励员工发挥团队精神。利用奖金奖罚制度，如果员工在数量和品质上达到某一水平，便可获得奖金，相反，便要扣工资

－提高问责性制度，每一机长必须负责所管核机器的性能、保养、产量与品质 iii）物料：

－建立制度，并记录在文件中：来料必须适当地入仓及贮存 －制定标准，要求供货商提供合格物料

－生产部制定表格，记录在生产时，物料的稳定性，作为和供货商交涉的证据（譬如每印四千张便必须清洗胶布，并记录在案。如果录得每印二千张便要洗胶布，原因是纸粉做成，这便成为要求供货商赔偿的证据） iv）机械：

－制定时间表，定期为机器保养，清洗和加油或换零件等，各项工作均记录在案及由上级核实 －制定品质管制表(Control chart)，监察机器运作情况

「6 Sigma」品质管理的研究(4)

第五步：检查效果

利用第二、三步方法，收集生产数据并分析，与未改善前的数据相比，是否得到改善，或者某些地方放错重心，以致改善不明显等。 第六步：把有效方法制度化

当改善方法被认可后，其方法便制成生产流程一部分，并写进ISO9000的守则里。譬如物料入仓及贮存程序、清洗胶布程序、检查印张程序等，都写成流程图。并用ISO方法监控。此外，其它表格，亦要用ISO方法管理。 第七步：检讨成效并发展新目标

当扔粉问题解决后，便可重复以上方法，解决色差和其它问题。当所有问题解决后，再订新目标，譬如怎样把内部次品率降低，提高品质稳定性和提高产量等。就是利用PDCA周期，达到「不断改善」(ContinuousImprovement)的目的。 例子二：

在咭书盒板上，时常有剥胶水现象，其中问题不外乎：用错胶水，胶水分量不当，工人擦胶水不正和切书时切得过多所致。

我们可以利用「七步骤方法」的第一至三收集及分析原因。在第四步，我们可以制定各项守则和管制表(ControlChart)作监察。当然，我们可以加入新方法，譬如丝印擦胶水法、定位工具、气动压书工具等都有帮助。最后，便利用第五至七步方法，考核及制定有关方法等。 例子三：

文字混淆和书页颠倒等问题。

当然，我们可以利用「七步骤方法」来解决以上问题。但是，如果我们能够从议计生产入手（譬如每一页／每一手书的边沿在过菲林时加上记号，在合板过程中如果发生错误，便可立即发觉。），便可节省不少品质改善的花费。 V）总结：

印刷业的发展，不可能用「有麝自然香」的方法生存，我们必须跟随现时流行的产品要求，所以每家印刷公司已追随ISO9000的守则，我们亦要遵守美国所定的「CodeofConduct」和他们各类的安全标准。再加上每家公司都要管理上千个员工，花费当然不少。只有在改善品质，控制成本上下工夫，才能增加边际利润。继ISO9000的品质要求后，「6Sigma」的品质要求出笼。虽然「6Sigma」并不需要像ISO般取得证书，但我们的客人在骨子里要求提供他们非常完美的产品。 老实说，「6Sigma」并不是什么惊天动地的新品质管理产品。我们不要被Motorola的统计和推销「6Sigma」的顾问所吓怕。它其实是「完全优质管理」(TotalQualityManagement)的延续。

相对来说，就是「6Sigma」为外（或口号），TQM的为实的品质管理。当「6Sigma」出现后，自然会有其它更成功的例子，如「8Sigma」、「10Sigma」、「12Sigma」等相继出现。 当然，如果我们能支付数百万聘请「6Sigma」顾问来改善产品，那就最好不过。一则我们可以炫耀我们的品质，增强客户信心，并吸引更多客户。再者，我们亦同样要求我们的供货商提供我们相应的服务。

「6Sigma」的精神在于「完全优质管理」(TotalQualityManagement)，而TQM的推动力就是时常挂在口边，知易行难的；上下一心、团队精神、全面参与、上下沟通、品质控制和「客户完全满意」(TotalCustomerSatisfaction)等技巧。以上方法再加上在工业工程学

(IndustrialEngineering)所采用统计和管制方法，就算不用「6Sigma」顾问，亦不难达到甚至高于「6Sigma」的要求。

总的来说，我们必须改善品质，来达到客人的要求，才能在市场上立足。6Sigma的产品要求，是大势所趋，我们必须接受的。现在我们要清醒一下，该用什么方法来面对此一新挑战呢？再者，一些未有取得ISO9000的印刷公司，必须在品质管理上急起直追，否则便和新时代脱节两代了。

追求卓越品质创造一流产品

品质管理的研究 「6 Sigma」

章 帆

（摘录） （总装三部整）

CSZJSBTPSQC20050609001-ZHANGSAIL-ZL