在不少公司取得ISO 9000品質保證的同時,在品質保證發展上,近年提出了“6 Sigma”的品質管理。不少跨國性企業已采用這品質管理概念,并要求他們的供應商提供此種保證。根據“Publishing Weekly”報導,美國印刷業于昨午已開了一個有關的會議。一些大型印刷公司,譬如RR.Ronaldley等已作有關的嘗試,相信這風氣在未來兩年勢必影響本港。
一、“6 Sigma”的歷史
在70年代,Motorola面對日本嚴峻的挑戰,其主席Bob galvin決定在品質上改善,來迎戰日本高品質的挑戰。在1981年,他要求其產品必須在五年內有10倍的改善。于1987年,Motorola建立了“6 Sigma”的概念,基于統計學上的原理,“6 Sigma”代表著品質合格率達99.9997%或以上。換句話說,每一百萬件產品只有3.4件次品,這是非常接近“零缺點”的要求!6 Sigma”計劃要求不斷改善產品、品質和服務,他們制定了目標、工具和方法來達到目標和客戶完全滿意(Total Customer Satisfaction)的要求。在過程上他們提供了黑帶(Black Belt)和綠帶(Green Belt)的有經驗工程人員和顧問推行整個計劃,并成為品質改善的先鋒。
Motorola的“七步驟方法”(Seven Step Method),“不斷改善”(Continuous Improvement)和客戶完全滿意(Total Customer Satisfaction)都是取材自TQM(全面優質管理概念)。他們提出新設計文化,簡化生產步驟,采用機械臂、通用網絡等來達到他們5“九”(99.999%)品質要求。1989年,Motorola更成功取得“Motorola Baldnige National Quality Award”獎項。1989年,Bob Galvin又提出另一個十倍品質改善的要求,并于1991年完成。自1981年起,Motorola已錄得1000倍(1000∶1)的品質改善。其他公司,譬如Boeing,Caterpllar,Corning,General Electric,Digital Equipment和IBM等公司都采用“6 Sigma”方法去改善品質。
Motorola其中一個成就就是把以前“3 Sigma”(合格率為99.73%)的品質要求提高至“6 Sigma”。他們把傳統合格率百分比的要求改變為百萬分比或億萬分比。
二、何謂“6 Sigma”
1. Sigma的解釋
“Sigma”的定義是根據俄國數學家P.L.Chebyshtv(1821-1894)的理論形成。根據他的計算,如果有68%的合格率,便是±1 Sigma(或Standard Steviation),±2 Sigma有95%的合格率,而±3 Sigma便達至99.73%的合格率。
在70年代,產品如果達到2 Sigma便達到標準。但在80年代,品質要求已提升至3 Sigma。這就是說產品的合格率已達到99.73%的水平,只有0.27%為次貨。又或者解釋為每一千貨產品只有2.7件為次品。很多人以為產品達至此水平已非常美滿?墒,根據Evans和Lindsay一書提出,如果產品達到99.73%合格率的話,以下事件便會繼續在美國發生:
——每年有20000次配錯藥事件
——每年有超過15000嬰兒出生時會被拋落地上
——每年平均有9小時沒有水、電、暖氣供應
——每星期有500宗做錯手術事件
——每小時有2000封信郵寄錯誤
雖然合格率已達到99.73%的水平,但相信各位讀者對以上品質要求并不滿意。所以有很多公司已要求“6 sigma”的品質管理。就是說其品質要求是“3 sigma”的一倍。其合格率為99.99966%(Motorola所謂的5“九”了),每一百萬種產品中只有3.4件是次品(非常接近零缺點要求)。相比之下,3 sigma容許在1百萬件產品中有2700件次品。事實上,日本已把“6 sigma”成為他們品質要求的指標。
2. “6 sigma”的計算方法
其實“6 sigma”是有別于1920年代Bell研究所的研究員Walter A Shewhart發展的“品質管制表”的概念[注解1]。它是根據(Cp)Process Capability Index而定出其關系的。
Cp=(UCL-LCL)/6 sigma
如果Cp<1就代表未能達到指標
Cp=1已達到3 sigma的要求
Cp>2代表已超過3 Sigma的要求
但是如果要達到6 Sigma,Cp必然達到2[注解2]。其實,根據“The Six Sigma Way”一書[注解3]的公式,可以很簡單便算出其結果。
(次品的數目÷總次品的機會)×106=PPM(Parts Per Million)或DPMO(Defection Per Million Opportunities)
總次品機會=總檢查數目×每件產品潛在次品機會
根據PPM的結果,在換算表中便可得知是否已達到“6 sigma”的要求。合格率Yield(%) 次品于一百萬分之機會
DPMO(Defect per Million Opportunities) Sigma 流行年代
Quality Standards accepted in Periods
6.68 933200 0
8.455 915450 0.125
10.56 894400 0.25
13.03 869700 0.375
15.87 841300 0.5
19.08 809200 0.625
22.66 773400 0.75
26.595 734050 0.875
30.85 691500 1
35.435 645650 1.125
40.13 598700 1.25
45.025 549750 1.375
50 500000 1.5
54.975 450250 1.625
59.87 401300 1.75
64.565 354350 1.875
69.15 308500 2 1970s
73.405 265950 2.125
77.34 226600 2.25
80.92 190800 2.375
84.13 158700 2.5
86.97 130300 2.625
89.44 105600 2.75
91.545 84550 2.875
93.32 66800 3 1980s
94.79 52100 3.125
95.99 40100 3.25
96.96 30400 3.375
97.73 22700 3.5
98.32 16800 3.625
98.78 12200 3.75
99.12 8800 3.875
99.38 6200 4 Early 1990s
99.565 4350 4.125
99.7 3000 4.25
99.795 2050 4.375
99.87 1300 4.5
99.91 900 4.625
99.94 600 4.75
99.96 400 4.875
99.977 230 5 Mid 1990s
99.982 180 5.125
99.987 130 5.25
99.992 80 5.375
99.997 30 5.5
99.99767 23.35 5.625
99.99833 16.7 5.75
99.999 10.05 5.875
99.99966 3.4 6 2000s
三、品質改善的發展
一九二○年代,Bell研究所的研究員,Walter A.Shewhart根據統計學方法發展出“品質管制表”(Control Chart)的概念。他的同事,W.Edwards Deming把此方法在戰后的日本發揚光大,從而制定了日本產品商品質要求的路向。五十年代便發展了AQL(Acceptable Quality Level),AOQL(Average Outgoing Quality Level)和LTPD(Lot Tolerance Percent Defective)等方法。六十年代,由于蘇聯在太空發展上較美國成功,美國國防部提出“零缺點”的管理要求。他們以為如果工人能保證生產可達到零缺點,品質便有保證。
一九八七年,影響各行各業的ISO 9000出現。在品質管理上,它是一個很好的制度?墒,這些文件管理只產生官僚化現象。這制度只可以保證現有品質要求,但在產品不斷改善(Continuous Improvement)方面,并沒有什么貢獻。
其實在八十年代至九十年代,亦倡行全面優質管理方法(Total Quality Management),其方法是不斷改善品質,以達到零缺點的夢想。在西文國家,有幾位品質管理專家對國際品質管理有異常重大的影響,其中佼佼者有戴明(W.Edward Deming)、朱蘭(Joseph H.Juran)、哥斯比(Philip Crosby)等。過去十多年來,西文國家的大企業若考慮推行品質改善計劃,差不多都一定會參考這些大師的著作,甚至聘請他們為顧問。特別在日本,Deming和Juran綿有異常崇高的地位,以Deming為名的“Deming Award”(戴明品質獎),至今仍是日本品質管理的最高榮譽。
可是,當時Juran提出的品質成本曲線理論(Cost of Quality),在八十年代已備受挑戰。
他以為當品質改善至某一程度時,就算再大量增加資源改善,其效果是不明顯的。所以所謂零缺點是不切實際的理想。當時亦流行當品質達到某一范圍,便算合格。其理論正如射龍門一樣,若足球射在方格內,便取得一分。
由于科技進步,各類儀器能夠取代人手,發揮防止次品出現的機會。一個突破性的品質成本曲線出現。
如果在預防和檢定增加資源方面,“零缺點”理想是可以達到的。再加上當時日本一位品質管理專家Taguchi推翻射龍門的品質要求理論,他提出產品品質要在某一點的中線位置,高于或低于此點便代表成本上升(檢查、測試、翻工等),并代表增加客人的不滿(見圖三)。其他品質管理專家,如Ishikawa,Kaizen等都抱著同一理念。
在品質理論上,當時的品質管理大師都以為通過品質圈(Quality Circles),品質控制及保證和各級員工訓練和參與等,便能達到“全面優質管理”的效果。經過十多年的努力,除了Xerox的例子比較突出外,其成就并不顯著,考其原因,正如Peter S.Pande在“The Six Sigma Way”一書提出注解4,“全面優質管理”概念缺乏有經驗的管理層由上而下推行。最致命的是缺乏明確目標來推行,他們不知道怎樣才能達到目標。所以很多時候他們定位錯誤,引致浪費資源。
“全面優質管理”的努力并不是白費的,Motorola在一九八七年提出的“Six Sigma”品質管理方法,是建基于“全面優質管理”并加以改善。他們“不斷改善”(Continuous Improvement),七步驟方法(Seven Step Method)和客戶完全滿意(Total Customer Satisfaction)等都是取材自“全面優質管理”(TQM)概念。Motorola在口號上加上“6 sigma”的產品要求目標,并利用黑帶(Black Belt)的有經驗管理人員來推行。Motorola和General Electric便是典型的成功例子,亦引發其他公司學習。與此同時,不少有關“6 sigma”的書本、文章在互聯網上出現。再加上不少品質顧問公司宣揚及提供“6 sigma”管理的服務,可謂百花齊放,一時無倆。
可是,“6 sigma”的成功亦引來不少敵人,如Thomas Pyzdek的“Motorola's Six Sigma Program”注解5和Arthur M.Schneiderman的“Question:When is Six Sigma not Six Sigma/Answer:When it's the Six Sigma Metric!!”注解6一文都質疑Motorola在統計學上的偏差。根據他們的計算,6Sigma代表每一億個產品只有2個次品。Motorola所謂的6 Sigma可能只達到4.5 Sigma而已。在本質改善方面,6 Sigma并不代表終極,8 Sigma、10 Sigma、12 Sigma會繼續出現,根據Arthur M.Schneiderman的說法,當達到10 Sigma時,以Motorola的方法,便和正確的方法有1000倍的偏差。再者,他又質疑厘定品質要求的標準是否合理。在生產成本節省上,亦代表產品開發和品質檢定的成本增加,他們是否取得平稀奇呢?他認為所謂“6 Sigma”其實只是口號,其中心還是“全面優質管理方法(Total Quality Management)”。
再者,Keki R.Bhote,曾在Motorola推行6 Sigma計劃擔任高級顧問一職,在他的“World Class Quality”一書中指出Motorola提供的只是嬰孩形的“6 Sigma”(Baby Six Sigma-“The Little Q”),他以為他提出的“最終極6 Sigma”(The Ultimate Sigma-“The Big Q”)最為有效。他提議的“實驗議計”(Design of Experiments-DDE)和“十個最有效工具”(The Ten Powerful Tool for the 21st Century)注解7最能達致世界級的品質管理要求。
四、小結
在品質改善道路上,各家學說理論可謂五花八門,百花齊放,其目的是“不斷改善”(Continuous Improvement),以達“零缺點”水平?墒,希望各位讀者不要被前文的圖表和計算方法嚇倒。前文所說,只是印證品質管理發展和“6 Sigma”的定義。如果能夠達到“零缺點”和“優質管理”,其計算方法和前文提供的可謂風馬牛不相及,希望各位讀者不要本末倒置,花費時間在以上的統計。老實說,“6 Sigma”只是其口號,如果達到“6 Sigma”或“零缺點”才是其精神所在。
雖然現在有很多顧問公司都以“6 Sigma”為口號,提倡品質改善服務,可是,其內容五花八門,各師各法,與ISO9000的嚴格要求完全不一樣?偫ǘ,他們都以全面優質管理(Total Quality Management)為基石,并結合各品管理論專家的成果,從而制定他們的方法。譬如Peter S.Pande一書著重員工的訓練,但是KeKi R.Bhote一書著重各類統計方法監察和鑒定產品便是極端的例子。
無論如何,Motorola“6 Sigma”是利用“七步驟方法”(Seven-Step Method)才成功。老實說,“七步驟方法”并不是什么驚天動地的新發明,它只是“全面優質管理”(Total Quality Management)的一個方法。再結合Walter Shewhart的PDCA周期“Plan(計劃)-Do(實行)-Check(檢查)-Act(制定)”,便成為“不斷改善”(Continuous Improvement)的目標。當然,Motorola在“七步驟方法”上會加上“團隊精神”,“由上至下推行方法”,“6 Sigma口號”,和各“品質檢定”等方法,才能成功。
注解:其方法是把收集的樣本取得中線(p):p=樣本的中線;∑X=所有樣本的平均數;K=樣本的總數
在P表上,我們再加上上限(UCL)和下限(LCL)。然后把生產樣本定期放進表內,檢查他們是否超出所定范圍,來決定他們是否達到品質要求。