Шесть сигм: что такое Six Sigma, цикл DMAIC и управление разбросом процесса

Шесть сигм представляет собой систему управления качеством, предметом улучшения в которой служит разброс значений параметра, а не его среднее. Сигма обозначает стандартное отклонение, меру рассеяния значений вокруг среднего; уровень шести сигм соответствует 3,4 дефекта на миллион операций.
Партия деталей может укладываться в допуск по среднему и давать брак: при большом разбросе часть изделий выходит за границу допуска, оставаясь незаметной в сводном отчете.

Происхождение метода

Подход разработан в Motorola в 1980-х годах. В 1981 году генеральный директор Боб Гэлвин поставил задачу десятикратного улучшения показателей за пять лет, и инженер подразделения связи Билл Смит предложил концепцию с целевым уровнем 3,4 дефекта на миллион. Широкое распространение метод получил после того, как Джек Уэлч сделал его основой программы улучшений в General Electric.

Показатели процесса

Состояние процесса описывают двумя величинами. Число дефектов на миллион возможностей (DPMO) дает сопоставимую оценку для операций разной природы. Индекс воспроизводимости Cpk соотносит фактический разброс с полем допуска: значение ниже 1,33 указывает на неподтвержденную устойчивость, выше 1,5 соответствует уровню шести сигм.

Цикл DMAIC

Работа с действующим процессом ведется по пяти фазам. Define: определить проблему, границы процесса и целевое значение. Measure: проверить измерительную систему и зафиксировать исходное состояние в числах. Analyze: установить коренные причины статистическими методами. Improve: разработать и проверить решения. Control: закрепить результат стандартом операции и контрольной картой.

Разбор на примере

Тайваньский производитель электронных компонентов снижал долю дефектных тактильных переключателей. По данным двадцати суток наблюдений исходный уровень составлял 69 803 дефекта на миллион по изделию в целом. Анализ Парето показал, что 72,95% брака приходится на один вид, отказ тактильного отклика, с уровнем 51 480.

На стадии измерения оценили воспроизводимость по восьми характеристикам, ни одна не достигала порога 1,33.
Причины устанавливали многофакторным планом эксперимента: три фактора, четыре повторности, 48 опытов. Значимыми оказались усилие пружинного контакта, ширина посадочного гнезда основания и точность сборочного приспособления.

Первая причина осталась без решения: поставщик пружинных контактов был единственным на рынке. По двум другим изменили размер гнезда и конструкцию приспособления, перейдя с фрезерования на электроэрозионную резку. Отказ тактильного отклика снизился с 51 480 до 12 230 на миллион, общий уровень дефектности сократился на 63,7%. Cpk по ширине гнезда вырос с 0,68 до 1,28, по усилию отклика с 1,16 до 1,78.

Границы применимости

Метод требует измеримого параметра и накопленных данных: без выборки, достаточной для оценки разброса, статистические процедуры не работают. Единичное и опытное производство под условие не подходит. Вторая граница связана с трудоемкостью: восемьдесят часов подготовки специалиста и проект в несколько месяцев окупаются на массовой продукции с высокой ценой брака.

Место в методике АЦТ

Шесть сигм значатся под кодом A2-06 в группе A «Операционная эффективность»: 24 часа теории, 56 часов практики, категория сложности «очень сложный».

В методике инструмент опирается на статистический контроль процессов (A4-02), поставляющий данные о разбросе, и на диаграмму Ишикавы (A1-06) в аналитической фазе. Цикл Шухарта-Деминга (A1-05) описывает ту же логику в упрощенном виде, для задач без статистического аппарата.

Вывод

Ценность метода определяется характером показателя: доля брака фиксирует случившееся, индекс воспроизводимости описывает состояние процесса до появления дефектов. Отсюда и порядок действий: причину подтверждают статистически, прежде чем менять конструкцию или оснастку. В приведенном примере из семи проверявшихся характеристик подтвердились три, а одна оказалась неустранимой при существующем поставщике.