SIGMA实施战略与思考.doc

1、上海交通大学硕士学位论文6 Sigma 实施战略与思考姓名：陆云申请学位级别：硕士专业：工商管理导教师：季建华20030112IMPLEMENTATION & THINKING OF 6SIGMA METHODOLOGYABSTRACTFirstly, the thesis introduces the ongination, background, concept and the scope of 6Sigma Methodology, It also lists 3 major elements of this management system, i.e. infrastructure,

2、 roadmap and mam tools. Then the author describes the deployment of the whole 6Sigma Program in the company he works in. From a sample of 6Sigma project，the author gives the detail of the process and benefits it can bnng to business, which extends the 6Sigma theory into practice.Secondly, the thesis

3、 explains the structure and the feature of 6Sigma Methodology by a Pyramid Model. To emphasize the high probability of success in implementing 6Sigma Methodology, the thesis compares it with other popular approaches to improve productivity, such as TQM and Lean Production. Meanwhile, the thesis also

4、 lists some traps when implementing 6Sigma Program, and provides the solutions to avoid them.Finally, the author expresses the belief that it is necessary to introduce 6Sigma Methodology into China, and predicts the strength and weakness of China Business. At the end, the author develops some positi

5、ve advice for China Business that wants to succeed in this program.KEYWORDS: Six Sigma Program, COPQ, Black Belt, Process Capability, Lean Production, TQM上海交通大学 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均巳在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明

6、的法律结果由本人承担学位论文作者签名： 日期: 年 /)月 n 日上海交通大学 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密 eC 年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。 (请在以上方框内打 “V”）指导教师签名：学位论文作者签名：/日日期：；!年/a 月I U上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考第一

7、章背景阐述第一节行业简介一、自动化控制行业的发展自动化控制理论与行业的发展，是与人类历史上的几次重大变革密切关联的。 远在控制理论形成之前，伴随着 18 世纪的产业革命，就有蒸汽机的（i 轮调速器、鱼雷 的航向控制系统、航海罗盘的稳定器、放大电路的镇定器等自动化系统和装置。这些都是不 自觉地应用了反馈控制概念而构成的自动控制器件和系统的成功的例子。工业革命的第二个髙潮一电气化发生在丨 9 世纪下半叶和 20 世纪初。电动学理论的缔 造者一麦克斯威尔对装有调速器的蒸汽机系统动态特性的分折，以及后来马诺斯基对船柏 驾驶控制的研究都是控制理论的开拓性工作。随着电，化革命的深入推进，控制理论的发展与实

8、践应用有了强大的基础，于是其黄 金时代来临了，20 世纪 40 至 50 年代，维纳对控制理论椒出了创造性的贡献。他的控制论 概念提供了一个可以把控制问题和通讯问题统一考虑的框架。在此里程碑后，华尔德的贯序 分析、贝尔曼的动态规划、庞特里亚金发展系统最优化轨迹的“极大值原理“、卡尔曼滤 波器等一系列成果象雨后春笑般诞生了。这些成果促成了阿波罗计划，尤其是世界上第一台 计算机的成功丨,与此相对应，60 年代起的计箅机发展也将自动化控制行业推入了一个裙 新的时代。控制仪表摆脱了功能简单，体型笨拙的“基地式调节器”（如变送、指示、调节 一体化仪表)，经历了 “单元组合式”仪表，直到后来被广泛应用于各

9、个自动化领域的分散 控制系统 DCS。DCS 以其髙度的可靠性、方便的操作性、丰富的控制箅法、开放的联网能 力等优点，成为了计算机工业控制系统的主流。同时，可编样逻辑控制器 PLC 以其结构紧 凑、功能简单、速度快、可靠性髙等优点，迅速获得广泛应用，已成为了与 DCS 并驾齐驱 的另一种主流工业控制系统。PLC 与 DCS 相互渗透、相互影响、相互竞争、相互完善，已 成为当前工业控制系统的发展趋势进入 20 世纪 90 年代，风靡各领域与行业的网络技术成为了推动自动化控制行业的新 。现场总线技术作为将用于各种现场的自动化设备与其控制系统联结起的网络通信 加强了现场仪表(变送器、执行器、记录仪、

10、单回路调节器、流最分析器等与以计算 机为核心的控制系统之间进行通信的能力。专家预測，现场总线控制系统 FCS 将取代 DCS 成为控制系统的主角，Internet 和 Intranet 技术也已逐步进入控制领域。至此，计算机自动化 系统将渗透到企业生产管理，直到经营的方方面面。21二、行业现状自动控制行业为 20 世纪中期的社会生产力提高发挥了巨大的作用，但在经历了 20世 纪中期的大发展后，70 年代起逐渐步入稳定增长期。虽然计算机与网络技术的兴起使自动 控制行业找到了新的增长源泉，但就其行业本身而言，按照迈克尔波特的竞争战略理论， 已进入了产业成熟时期，因而带来了转化中的产业变迁。迈克尔波

11、特认为这些变化趋势将 包括：增长放慢意味着市场占有率方面更激烈的竞争。上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考产业中的企业更加倾向于向有经验的老客户销售 竞争经常趋于而且强调成本和服务。 在增加产业的生产能力和人员时出现过剩问题。 制造、营销、批发、销惧及研究方法经常发生变化。 新产品及应用更加难以获得。 国际竞争加强。转变期产业利润通常下降，有时是暂时现象，有时是永久性的- 中间商的利润 K 降，但其力暈增长。3事实也证明了这些，近些年来，在控制行业中，正越来越明显地呈现出以下几大趋势。1. 竞争国际化由于控制行业规模增长日趋缓慢:指由于业务流程中不合理，不能在产品

12、或服务中为客户增 值的环节而引起的成本如：占用过多场地、等待时间、新产品发布推延，不必 要的管理费用等。三、适用范围6 Sigma 管理起源于制造业，但事实上，这种管理方法具有一定普遍性，可以在各行 各业与各种领域运作实施。首先，这可以从 dSigma 管理法本身的含义得出，dSigma 本意为 6 倍标准差，指在质 量上 每百万个产品或服务的不良率少于 3,4 个。在当今的管理界中，质量早己不再局限于实 物帮的产品，它还包括无形的服务，更能拓展至企业某个流程的能力水平，甚而整个企业的 管理水平。其次，6Signia 管理的目标也表明了这一点 6Sigma 管理字面上是追求低于百万分之 3.4

13、 的缺陷率，但实际上其最终 g 标是以质量为主线，以客户需求为中心，利用对事实和数 据的分析，改进提升一个組织的业务流稗能力。这本身就是所有的企业，而不仅是制造行业 追求的终极目标。与通常的质*改进方法单纯追求商合格低缺陷而不计成本相比 6 Sigma 管理的根本不同在于，它着眼于降低一切 COPQ*换言之，6 Sigma 管理要求的是企业经营 业绩的改善，如市场占有率的提髙、顾客满意率提升、营运成本的降低、库存和资金周转时 间的缩短，缺陷率的降低、产品开发力加快等等0 显然这些经营业绩正是任何行业，任何 企业的利益方，包括股东、管理层、雇员、客户所关注的。再次，6 Sigma 管理问世至今的

14、不到二十年间，在各领域的应用中取得的骄人业绩， 也用令人信服的事实证 B 月了 6 管理的普遍适用性摩托罗拉釆取 6 Sigma 管理后，在 1987 年至 1994 年间，共提高生产率 126%, COPQ 累计减少了 14 亿美元，让 6 Sigma 管理 声名大振的还是美国通用电气公司，该公司自 1995 年推行 6 Sigma管理模式以来，由此所 产生的效率每年呈加速度递增：每年节省的成本为丨 997 年 3亿美元,1998 年 7.5 亿美元，1999 年丨 5 亿美元；利润率从 1995 年的 13.6%提升至上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考199

15、8 年 16.7%。尤为重要的是，GE 在从摩 托罗拉接受了 后，并不是简单模仿，而是拓展到各个子分公司与职能部门，并根据 每个职能的特点设定了相对应的方法。杰克韦尔奇（Jack Welch), GE 前总裁对 6 Sigma 管理的评价是： “它是一种突破提升式的企业战略，是 GE 所曾实行过的企业运动中最重要 的一个。它是未来 GE 领导核心的基因成分。”众所周知，GE 是当今世上多元化战略最成功 的典例，而 6 Sigma管理亦是其成功的法宝与标志性的管理方法，6 Sigma 管理深入至 GE 各个子分公司与不同领域，不仅在制造，更是在金融、信息技术等服务性领域屡试不爽。当 然，除了 M

16、otorola 与 GE,世界上众多的商业机构也都实施了这个体系，如索尼、柯达、东 芝、西门子、杜邦、联邦快递、诺基亚等。f8据调査，目前世界上绝大多数企业的运作水准在 3 至 4 个 Sigma 水平，这意味着每百 万个缺陷机会中产生 6210 至 66800 个缺陪,这些缺陷将要求企业耗费其销傳额的15%至 30% 来进行弥补。根据麦肯锡公司的调査和研究表明，如果一个 3 Sigma 水平的企业组织其所有 资海改进过程，大约每年可以提高一个 Sigma 水平,即每年获得以下收益：利润率增加 20%， 产能提高丨 2 丨 8%、雇员减少 12%、资本投入减少丨030%,而且直至提升到 4.8

17、 Sigma 水 平，企业均无须大的资本投入，当达到 4.8 Sigma时，再提高到 6 Sigma 则需要增加投入， 但此时企业的竞争力已大幅提高，市场占有率极商，给企业带来的利润将远远大于此时的投 入.这时，企业已进入了一个良性循环，GE、Motorola 等企业 6 Sigma 实施管理取得的巨 大成功就是最好的证明，关于企业的 Sigma 水平与企业 COPQ 的关系，图 2-丨用统计数据直观地表现了出来. 由图上可见，一个 3Signm 水平公司的 COPQ 约占企业销售 25%收入左右，而一个 6 Sigma 水平公司的 COPQ 却仅占销售收入的 5%。这个显著的差异是所有企业管

18、理层所不能忽视的， GE 曾估计从 3 至 4 个 Sigma 提高到 6 Sigma 能为企业每年降低费用达 80 至丨 20 亿美元，因 此，6 Sigma 在企业界的迅速 W 起乃至蓬勃发展也就不难理解了。缺陷质量成本（占销售收入?6)困 2-1 缺陷质量成本与西格马水平 2-1 Cost of Poor Quality versus Sigma Level5 6 西格马水平上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考从各企业的运营情况来看，6Sigma 管理主要应用在制造类（Manufacturing)与事务类 (Transaction).其中，制造类包括： 现场

19、返修（FIELDRETURNS)降低成本（COST REDUCTION) 缩短循环周期（CYCLE TIME REDUCTION) 过程通过率提高(RTY IMPROVEMENT) 包装材料（PACKAGING MATERIAL 停机时间（DOWNTIME) 设备维护（MAINTENANCE) 来料检验（INCOMING MATERIAL INSPECTION) 改善项目（KAIZENEVENTS) 事务类包括：用户意见处理（CUSTOMERPROPOSALS) 订单处理（ORDERHANDLING) 应收账款（ACCOUNTRECEIVABLE) 项目管理（PROJECTEXECUTION

20、降低库存（INVENTORY REDUCTION) 产品成本/价格（PRODUCTCOSTING/PRICING)软件缺陷/纠正措施请求（SOFTWARE DEFECTS/CORRECTIVE ACTION REQUESTS)除了以上提及的传统领域外，6 Sigma 管理近年来还被扩展到信息技术、食品，用户 关系管理、销售、人事管理等方方面面。第二节方法-个系统工程，包含许多内容。但作者认为，可以用下列三个要素简 明清晰地来阐明这种管理方法。作为一种管理方法，必须要有一个合理有效的实施组织，以确保该方法的贯彻执行。6 -个强大的特性，就是创建了一个完整的架构，以保证改进项目能够得到必要6 Si

21、gma 项目往往需要打破组织壁全，对一些主要的业务流程进行大幅度、甚至根本 性的改变，只有如此组织的战略目标才能得到实现。而组织的战略目标实现是CEO 的责任， 所以 6 Sigma 管理的推进也必然是 CEO 的责任。换言之，6 Sigma 管理一定也必须是由上而 下推行的，CEO 在 6Sigma 管理中是一个灵魂，而管理实施则是由以下执行成员完成的。 倡导者（Champion)倡导者是掌握 6 Sigma 管理核心理念并以 6 Sigim 管理的成功实施为已任的企业髙管。 在大型的组织内， 6Sigma 管理通常由一名全职的最高层倡导者负责 1 SCADA C50 流程步碟价值分析表 1

22、 Value Analysis for SCADA C50项目 步骤名称 价值分析1 发料(Material dispatch) 不增值却不可缺2 元器件成形(Components preforming) 增值3 元器件安装引脚弯曲(Components Mounting & Triming)増值4 波峰煌(Wave Soldering) 增值5 手厂挥(HandSoMeniig) 增值6 功能测试(Function Test) 增值7 检验(Inspection) 不增值却不可缺8 包装(Packaging) 增值上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考SCADA

23、C50 产品制造流程图入值：具m置件M丨材.关 4发料及时ft外_ 搡上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考图 3“1 SCADA C50 产品制造流程图 J-1 SCADA C50 Manufacture Process HapFi上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考(4)过程能力分析作为测阶段最重要的一项任务，就是要知道目前的过程能力。正如目标设定中所提 及的，这个项目通过降低浪费工时而降低 COPQ,则项 g 的目标转化为了对工时的测镦与计 算。当时，对每个产品，己经按产品复杂程度及元件多少设定了额定工时。同时，正如前面 提及的，

24、SFCL 历来关注的第一是质最，而非时间。而且，由于该.段还生产多种产品，因 此只要整体上工时足够，一般对单个产品工时的完成情况考核并不非常严格。基于上述情况，首先要搞淸的是现在的工时定额的实际完成情况。如同公司的其他产 品一样，SCADAC50 也有多达 20 余个品种，各品种间不可避免地存在着差异。如果一一进 行分析，当然能面面俱到，但费时费力，且很难归纳集中。相反，多个品种间的差异也是必 须正视的现实，不可能找到一件能代表全部品种的典塑产品。处于两难境地的项目组，充分 发挥团队精神，进行了热烈的讨论。经过思想的碰撞与触发，一个开创性的方法出现了。经过分析，项目组发现虽然有 20 多个品种

25、，但可以根据其功能分为丨 0 类，因为相同 功能的产品复染程度非常雷同，所以它们相互间可以合并而找出代表品种。同时，以实际测 得的工时与额定工时的比率来表达该种类产品的现有状况，并以丨 0 种产品的比率来体现整 个 SCADA C50 产品的过程能力。按照项目组当时的预测，由于种种原因，这个比率会在“1”的附近有一定偏差，且波 动可能较大，所以初步设定上限 USL 与下限 LSL 分别为 1.2 与 0.8,即允许+/-20% 的偏差。根据以上的设计，团队合作对 10 类产品的工时进行了实际测量,并与额定工时相比较， 得到表 3-2。从表中可以看出，比率平均在 1.077,实际工时平均值为 2

26、.15 小时，额定工时 平均值为 2.01 小时.表 3“210 种典型产品工时与比率统计表 -2 Labor time & Ratio of 10 Typical Products产品 标准工时 实际工时 比率产品 1 1.361.300.95产品 2 1.461.751.2产品 3 2.042.291.12产品 4 2.642.751.04产品 5 2.282.260.99产品 6 2.1核2.070.96产品 7 1.381.701.23产品 8 2.692.981.11产品 9 2.152.321.08产品 10 1.942.111.09平均值 2.01 2. IS1.077上海交通大

27、学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考下面的图 3-2 就是项目组为了得到更详尽的能力分析指标，将数据输入专用的 MinhabProcess Capability Analysis for Labor Ratio&T LTS 3-2 工时比率能力分析 Capability Analysis f(从图 3-2 中可以直观地发现，整体上比率值相当离散，但较集中于 1.1 处，与表3-2 中的计算数据吻合.其中几个关键指标为：平均值=1.077Cpk=0.45Ppk=0.42所以，从以上数据及图形中项目组对当前的过程

28、能力有了一个详尽的了解，a) 短期过程能力=3*Cpk=3*0.45=1.356b) 长期过程能力=3*Cpk=3*0.42=1.266LSLUSL1t19 ItFig. 3-2 Ratio上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考C)平均实际工时 平均類定工时(Mean=1.077)这个过程显然是不能令人满意的。于是，分折出影响工时比率的原因，并找出提高过 程能力的方法，就成为了下一步的工作主题。 3.分析阶段(Analyse (1)因果分析图作为分析阶段的初步工作，项目组首选要找出导致 COPQ 的原因。在这里，项目组使 用了分析中常用的 5M1E 方法，即人(Me

29、n)、材料(Materia ）、测量(Measurement)、设备 (Machine)、方法(Method)与环境(Environment)，从这六个维度全面考虑 COPQ 的成因。为 了获取进一步的资料，团队成员聚在一起，利用头脑风暴法提出各自观点，并一一列举于各 个维度中。最后，通过 Minitab 专用软件，得到了因果分析图 3-3。上海交通大学 MBA 学位论文 6 Sigma 实施战略 ii思考(2)过程失效模式分析表(PFMEA CHART)PFMEA 表是一个极奄效的分析工具，它是在淹程图基础上建立起的，对过程中失效 模式进行排列并综合评分的工具。在 PFMEA 表中，先列出流

30、程图的各个步骤，然后仔细分 析每个步骤中的失效模式(Potential Failure Mode),该模式引起的失效后果(Potential Failure Effects),该失效后果对所关注指标的影响程度(SEV),该失效后果的原因(Potential Causes),该 失效后果的发生频率（OCC),现在的控制/解决方案(Current Controls),该失效后果的预知度 (DED.在通过专家讨论或有效测量后，得出了 SEV，OCC 与 DET 三个数值，将它们相乘， 其乘积定义为风险优先值（Risk Priority Number). RPN 其实就是对影响关注指标的各种因 素的一

31、个综合评估值。这种方法适用于测量复杂费时的场合，而丰富的专业经验往往是本方 法的成功因素经过考虑，项目组一致认为面对的过程含有多个步骤，一一加以测量恐怕方 法与时间上都难以满足，同时，团队成员大都具有在电子装配行业多年的工作经验，且来自 各个不同部门，完全可棋相互弥补不足 _时+通过评分与寻找原因，每个团队成员都有发 表意见的机会，使大家都会有一种成就感与归属感。因此，项目组决定将 PFMEA 表方法引 入这个项目。在对团队成员进行即时培训(Al hoc)后，项目组便结合前期的流程图与因果分析图， 展开了失效模式的逐步分析，在打分与寻找原因的过程中，项目组的所有成员踊跃发言。若 有不同看法，则各自提供证据，最后由所有人一起举手表决，评出最后的得分即表 3-3。FISHBONE CHARTE n vi ro n m因果分析Chart/Fishbone ChartFig.