六西格玛 测量阶段-过程分析
六西格玛管理(6sigma)过程能力分析须明确哪些要素
六西格玛管理（6sigma）过程能力分析须明确哪些要素过程能力和过程绩效分析是评价过程满足预期要求的能力及其表现的方法。
过程能力分析在六西格玛DMAIC项目中十分重要，它是评价过程基线及改进方向和目标的重要工具。
因此，过程能力分析是测量阶段的一项重要工作。
一、在着手过程能力分析时，必须明确如下要素:1、过程输出特性。
这是项目工作从界定阶段就已明确的。
2、对过程输出特性的要求。
在进行过程能力分析时，必须识别并明确顾客(内部的或外部的)对过程输出特性的要求，包括目标值和规格限或容限。
通常将规格上、下限记为USL和LSL。
对制造过程来说，识别目标值和规格限是比较容易的。
因为工程上对此一般都有明确的规定。
但对非制造类的过程来说，需要项目团队投入精力识别并明确这些要求。
3、抽样方案。
不同的抽样方案，反映了过程的不同情况和状态。
比如，在研究过程的短期能力时，抽取的样本应尽可能仅受到随机因素的影响。
4、过程是否稳定或具有可预测的分布。
过程能力分析的假设前提是输出服从正态分布。
因此，过程应是稳定或统计受控的。
对那些非正态分布的情况，应进行适当的坐标变换，将其转换为正态分布的情况。
二、确认上述要素的基础上，运用统计工具展开的六西格玛过程能力分析就是在确认上述要素的基础上，运用六西格玛统计工具展开的。
为此，我们定义下述概念:过程短期波动(inherent process variation)，也称样本内的波动，是仅由短期内随机因素影响而产生的过程波动。
这部分波动可以通过计算样本内部的极差R 或标准差S进一步求出平均的极差R或综合标准差(pooled standard deviation) S，利用R/d2或S/C4估计过程短期波动的标准差σwithin。
过程的总波动，是由随机因素和系统因素影响而产生的波动。
它可以由所有样本标准差S估计长期的总波动的标准差σoverall。
过程能力PC，是过程固有波动的六西格玛within范围。
六西格马——过程能力分析
（4）仅给出了规格下限和目标值， 望大特性值。
Cpm =
USL - T
∑∑(xij - T)2
( ) ∑ Toler * i j ni - 1
Cpm =
T - LSL
∑∑(xij - T)2
( ) ∑ Toler * i j ni - 1
东菱六西格玛推行委员会
长期能力和短期能力
所谓过程的短期能力是指过程仅受随机因素的影响时其输出特性波动的大 小，是过程的固有能力。而长期能力是指在较长的时间里表现出的过程输出波 动的大小，此时过程不仅受到随机因素的影响，而且受到其它特殊因素的影响。
σR = R/d2 , R = xmax - xmin
∑ σs = S/C4 ,S =
1 n-1
n i=1
(Xi
-
X)2
用极差估计的方法一般适用于样本量n≤10，标准差的方法则无此限制。
n
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C4
0.7979 0.8862 0.9213 0.9400 0.9515 0.9594 0.9650 0.9693 0.9727 0.9754 0.9776 0.9794
总平方和=批内平方和+批间平方和
∑∑( ) ∑ ∑ ( ) k
Q=
ni
2
xij - x =
k
(ni - 1)si2 +
k
ni
xi - x 2
i=1 j=1
i =1
i =1
其中批内平方和表示批内产品品质量的波动或者说组内波动，而批间平方 和表示批与批之间质量波动的大小或者说组间波动。
六西格玛管理之测量
17
案例二：服务与管理类因果图（4P）
18
4.1 过程分析与文档
3.因果图与因果矩阵（cause and effect diagram）
（1）因果图的作用：
a.协助全面查找问题的原因；
b.记录已经产生的原因;
c.直观显示了未证实的各种原因的联系；
d.集中注意力到重要的联系上。
19
4.1 过程分析与文档
供线索。
2
第四章
测量
考虑三个问题：
1）如何选择评价指标？
2）如何收集数据
3）测量数据系统是否可靠？
3
4.1 过程分析与文档
❖过程分析：对过程中影响输出的各类输入因素进行
分析，找出具有重要影响的因素，调查确认它们与过
程输出之间的关系，进而支持过程改进。
4
4.1 过程分析与文档
其目的是：
a. 使项目团队对准备改善的过程达成统一的认识；
❖ 绘制因果矩阵的步骤
c.在矩阵图的左侧，列出输入变量或所有可能的影响因素；
d.评价每一输入变量或影响因素对各个输出变量或缺陷的相
关关系，矩阵图中的单元格用于表明该行对应的输入变量对
该列的输出变量的相关程度；
e.评价过程输入变量或影响因素的重要程度。
f.考察输入变量或影响因素的权重数。
27
案例：因果矩阵示例
改进阶段：叙述过程可能发生的变更并观察其影响，确定
将受变更影响的组织，在团队解决问题的努力之中吸收工
作人员参与；
控制阶段：评审并建立过程的控制点及检视点，定期审查
该过程，保证新过程仍被遵照执行，人员培训；
15
4.1 过程分析与文档
3.因果图与因果矩阵（cause and effect diagram）
六西格玛流程
六西格玛流程六西格玛流程是一种质量管理方法，旨在通过减少资源浪费和缺陷，提高产品质量和客户满意度。
该流程由六个阶段组成：识别、测量、分析、改进、控制和验证。
本文将详细介绍每个阶段的主要内容和重要性。
第一阶段是识别。
在这个阶段，团队需要明确问题的性质和范围，并确定需要改进的目标。
这可以通过收集数据、分析流程和与客户进行沟通来完成。
识别阶段的目的是确定改进机会，并建立一个有效的改进策略。
第二阶段是测量。
在这个阶段，团队需要收集和分析数据，以了解当前的过程状况。
这可以通过使用统计工具和技术来实现。
通过测量阶段，团队可以确定问题的根本原因，并确定需要改进的关键领域。
第三阶段是分析。
在这个阶段，团队需要深入分析问题的根本原因，并确定可能的改进措施。
这可以通过使用质量工具和技术来实现。
分析阶段的目的是确定最佳的改进方案，并对其潜在影响进行评估。
第四阶段是改进。
在这个阶段，团队需要实施所选的改进方案，并监督其进展。
这可以通过制定和实施行动计划来实现。
改进阶段的目的是通过消除缺陷和提高过程性能来实现质量改进。
第五阶段是控制。
在这个阶段，团队需要建立控制措施，以确保改进措施的持续有效性。
这可以通过制定和实施统计过程控制（SPC）和其他质量管理工具来实现。
控制阶段的目的是确保过程能够稳定地运行，并且达到所设定的质量目标。
最后一个阶段是验证。
在这个阶段，团队需要对改进措施进行评估，并确定是否达到了预期的结果。
这可以通过收集和分析数据，并与目标进行比较来实现。
验证阶段的目的是确保改进措施的有效性，并根据需要进行调整。
六西格玛流程的重要性在于它提供了一种系统的方法来改善质量和提高效率。
通过识别问题、分析原因并制定解决方案，团队能够减少错误和浪费，提高生产效率和产品质量。
此外，六西格玛流程还使团队能够对改进过程进行持续监控和控制，以确保改进措施的持久性和可持续性。
总的来说，六西格玛流程是一种有效的质量管理方法，可以帮助组织改进业务过程，提高产品质量和客户满意度。
六西格玛分析流程(DMAIC)
六西格玛分析流程（DMAIC）六西格玛是典型的定量决策系统，和传统方法相比，它更强调数据的作用，强调运用统计手段和各种技术去发现过程问题的本质规律，从而从根本不消除问题。
一旦过程的所有变量得到提示和量化，比较和改善就成了顺理成章的事。
基于对过程本质的深刻理解，六西格玛用"D-M-A-I-C"的方法体系对过程进行改进。
即分五个阶段：界定（Define）、衡量(Measure)、分析(Analyze)、改善(Improve)与控制(Control)。
定义（Define）：界定核心流程和关键顾客，站在顾客的立场，找出对他们来说最重要的事项，也就是关键要理清团队章程，以及核心事业流程。
测量(Measure)：找出关键评量，就是要为流程中的瑕疵，建立衡量基本步骤。
人员必须接受基础机率与统计学的训练，及统计分析软件与测量分析等课程。
为了不造成员工的沉重负担，不妨让具备六个标准差实际推行经验的人，带着新手一同接受训练，帮助新手克服困难。
对于复杂的演算问题，可提供自动计算工具，减少复杂计算所需的时间。
一般将界定和衡量合看作第一阶段，此阶段要求能定义客户要求，并将客户要求转化为六西格玛项目的技术和工具，量化积识别客户要求，并将其与公司战略相结合，从而制订六西格玛项目计划并预测收益的技术。
另外，各类测量系统的分析技术及过程底线的分析技术也将结合运用。
分析(Analyze)：探究误差发生的根本原因。
运用统计分析，检测影响结果的潜在变量，找出瑕疵发生的最重要根源。
所运用的工具包含许多统计分析工具，包括相关回归分析、方差分析、假设检验、各种图形分析工具等等。
改善(Improve)：找出最佳解决方案，然后拟定行动计划，确实执行。
这个步骤需不断测试，看看改善方案是否真能发挥效果，减少错误。
控制(Control)：确保所做的改善能够持续下去。
衡量不能中断，才能避免错误再度发生。
在过去许多流程改善方案里，往往忽略了控制的观念；而在六西格玛管理中，控制是它能长期改善品质与成本的关键。
六西格玛项目DMAIC各阶段重点工作
六西格玛项目DMAIC各阶段重点工作六西格玛是一种以数据为基础的管理方法，旨在通过优化业务流程和降低过程变异来提高质量和效率。
DMAIC是六西格玛项目中的五个核心阶段，包括“定义”、“测量”、“分析”、“改进”和“控制”。
每个阶段都有其独特的任务和目标，以下是每个阶段的重点工作。
一、定义阶段定义阶段的主要目标是明确问题、制定项目范围和目标，并了解客户需求。
在这个阶段，项目团队需要完成以下重点工作：1.1 确定关键的业务问题：团队成员需要与相关方沟通，了解业务痛点和客户需求，明确项目的关键问题。
1.2 界定项目范围：明确项目的边界和相关的过程、产品或服务范围，确保项目工作的聚焦性和可控性。
1.3 设定项目目标：根据客户需求和组织目标，设定具体的项目目标，以量化指标来衡量项目的成功与否。
1.4 确定关键利益相关方：识别与项目相关的内外部利益相关方，了解他们的期望和需求，建立有效的沟通和合作机制。
1.5 构建项目团队：组建具有跨部门代表性的项目团队，确保团队成员的专业背景与项目需求相匹配。
二、测量阶段测量阶段的主要任务是确定关键过程变量及其测量方法，收集和分析相关数据。
以下是在测量阶段的重点工作：2.1 确定关键过程变量：对关键业务指标进行评估和排序，确定对业务结果影响较大的关键过程变量。
2.2 建立数据收集计划：明确数据收集的目的、方式和频率，设计数据收集表格和/或使用数据采集工具。
2.3 收集数据：按照数据收集计划，系统地收集和记录相关数据，确保数据的准确性和可靠性。
2.4 统计分析数据：应用合适的统计方法，对收集到的数据进行分析，以获取对业务问题和过程变异的深入理解。
2.5 确定基准性能：通过对数据的分析，确定当前的基准性能水平，为后续的分析和改进提供依据。
三、分析阶段分析阶段的主要目标是通过分析数据，确定问题的根本原因，并识别导致业务问题的关键因素。
以下是在分析阶段的重点工作：3.1 进行根本原因分析：应用多种工具和方法，如因果图、5W1H分析等，分析数据，找出导致业务问题的根本原因。
六西格玛项目阶段举例
六西格玛项目阶段举例引言六西格玛是一种管理方法论，旨在通过改进业务过程来提高组织的质量和效率。
在实施六西格玛项目中，通常会按照一系列阶段进行。
本文将以一个具体的项目为例，介绍六西格玛项目的六个阶段，并对每个阶段进行详细解读。
阶段一：定义阶段在定义阶段，项目团队需要明确项目的目标、范围和关键业务指标。
团队成员将收集并分析数据来确定问题的本质，并确定改进的重点。
此阶段的主要目的是确立六西格玛项目的目标和界限。
1.1 收集数据为了确保项目目标的明确性和可度量性，团队需要收集各种数据。
这些数据可以来自已有的业务过程，也可以通过调研和观察获得。
数据的收集可以通过问卷调查、面试、测量等方式进行。
1.2 确定问题在收集数据的基础上，团队需要对数据进行分析，找出其中存在的问题。
通过数据分析，团队可以识别出业务过程中存在的瓶颈、缺陷和风险，从而明确项目的改进方向。
阶段二：测量阶段测量阶段是为了评估当前业务过程的性能和稳定性。
通过测量阶段，项目团队可以了解目前的业务过程是否满足预期，并确定改进的必要性。
2.1 确定关键业务指标为了进行业务过程的测量和评估，团队需要确定一些关键业务指标。
这些指标可以是时间、成本、质量等方面的度量指标，用于度量当前的业务过程效果。
2.2 进行数据分析在测量阶段，团队需要对已有数据进行进一步分析，以便更好地了解业务过程的现状。
通过数据分析，团队可以找出业务过程中的问题，并确定可能的改进机会。
阶段三：分析阶段分析阶段的目标是深入分析当前业务过程中存在的问题，并找出产生这些问题的根本原因。
通过深入分析，团队可以确定改进措施，并制定相应的计划。
3.1 识别根本原因在分析阶段，团队需要找出产生业务问题的根本原因。
通过采用各种分析工具和技术，如因果关系图、散点图、直方图等，团队可以逐步追溯问题的根源。
3.2 开展思维导图会议为了更好地分析问题，项目团队可以组织思维导图会议。
在会议上，团队成员可以以图形化的方式展示问题和关联因素，帮助更好地理解问题的本质。
六西格玛DMAIC过程活动及其工具概览
六西格玛DMAIC过程活动及其工具概览六西格玛DMAIC过程五个阶段的工作内容：
1）界定阶段：确认顾客的关键需求并识别需要改进的产品或流程，组成项目团队，制定项目计划，决定要进行测量、分析、改进和控制的关键质量特性（CTQ），将改进项目界定在合理的范围内。
2）测量阶段：通过对现有过程的测量评估，制定期望达到的目标及绩效衡量标准，识别影响过程输出Y的输入Xs，并验证测量系统的有效性；
3）分析阶段：通过数据分析确定影响输出Y的关键Xs。
4）改进阶段：寻找最优改进方案，优化过程输出Y并消除或减小Xs的影响，使过程的缺陷或变异降至最低。
5）控制阶段：对改进成果进行固化，通过修订文件等，使成功经验制度化，通过有效的检测方法，维持过程改进的成果并寻求进一步提高改进效果的持续改进方法。
DMAIC过程各个阶段的活动要点及其工具。
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能力指数 ％,DPPM, DPU, DPMO, Sigma level
连续性数据
在过程中 收集数据
能力指数 Cp, Cpk, Pp, Ppk
或％等
4
工作中量具的类型
• 计量型量具
– 电压仪 – 卡尺 – 量杯 – 电流计 – 压力计 – 温度计
• 计数型量具
– 测隙规 – 通止规（Go-no gage) – 目测（pass/fail）
Time 1 Time 2 Time 3 Time 4
短期过程能力 (Short Term)
短期过程能力
(Cp, Cpk,)
长期过程能力
(Pp, Ppk,)
长期过程能力 (Long Term)
LSL
平均
USL
32
计量型 数据-过程 性能指数
过程潜在
Process Potential
Cp
过程实际
Process Actual
LSL
取S样am批pl次e
3 2 1
15
测量 25
值
请通过Minitab计算Cpk与Ppk
批次 测量值
USL
1
12
1
14
1
15
1
16
2
22
2
23
2
24
35
2
25
2
26
3
32
3
34
3
35
26
计量型 数据-案例：过程 能力的Minitab分析
注：对属于计量型数据的因变量Y，在进行过程能力分析前确保其分布的正态性是非常必要的！
23
Cpk的其他表现形式
当Cp值一定时，Cpk将随着过程输出中心µ与规格中心M偏离的增大而减小。事实 上，利用T=USL-LSL,M=(USL+LSL)/2,责Cpk可以表示为另一种形式：
K>0 称为偏离度
24
观测Cp Cpk可以决定如何改进过程 例如：
1:当Cp及Cpk都较小而二者差别不大时（比如Cp=0.72 及 Cpk=0.69）我们应该怎样改进过程？ 2:当Cp较大，而Cpk很小（比如Cp=1.43及Cpk=0.72），二者差别较大，我们应该怎么样改进过程？
• 什么是缺陷品 — defective？
– 至少含有一个缺陷的产品
• 什么是缺陷 — defect？
– 过程的输出不符合所定义的规格（长度、颜色、光泽,外 观等）的不符合点.
8
计数型过程能力衡量指 标– DPPM&DPU
DPPM（Defective Parts Per Million）--每百万产品中的缺陷品数
客户的声音
17
计量型 数据-过程能力构成因素
LSL
USL
过程的声音 客户的声音
18
计量型 数据-正态分布的典型区间
19
计量型 数据-Cp
LSL
USL
M
Cp
=
过容程能差力C p
USL LSL
6
=
T 6σ
式中，USL,LSL分别是质量特性的上，下规格限。M=1/2(LSL+USL),称为规格中心。 容差T=USL-LSL，反应了对过程的要求。在这个定义中，容差T一般不能轻易改变， 因此， σ越小，Cp值越大。
问题：通常我们希望Cp越大越好还是越小越好？
20
计量型 数据- Cp的不足
A图
LSL
USL - LSL
USL
Cp ≒ 1.33(8/6)
M
6σ
B图
LSL
USL - LSL
USL
Cp ≒ 1.33(8/6)
M
µ
6σ
虽然两个分布中心不一样, Cp都为1.33，但对于这个工程的分布是在中心还是不在 中心我们不知道。故我们必须引入另一个过程能力评价指标Cpk（短期过程能力）
Cp
Cpk
过程能力指数Cp示意图
22
过程能力指数Cpk示意图
计量型 数据-过程能力指数 - Cpk
Cpk：当分布不是处在两侧规格的中心位置时,Cpk更能表现过程的能力.
USL m Cpu = 3σ
Cpl =
m LSL 3σ
Cpk = min{ Cpu,Cpl }
Cpu和Cpl两个比较后选择小的即为Cpk
做得不好的原 需要采取哪些 我们如何保持
因是什么？
改进措施？
业绩？
项目选择
确定关键输出变 量
界定流程范围 成立项目团队 完成项目立项书
关键输出的测量 系统分析
关键输出的当前 表现
初步分析潜在原 因
识别根本原因
制定并验证解决 方案
实施解决方案
标准化 跟踪改善效果
元 百分比
产率
34
长期能力指数
USL LSL Pp 6*s长期
Ppu
(USL X) 3*s长期
(X LSL) Ppl 3*s长期 Ppk min (Ppu , Ppl )
计量型 数据-短期变异和长期变异
短期数据
长期数据
• 只存在偶然原因的影响
• 通过狭窄的范围收集
– 从属于一批的原材料 – 用一个机器 – 以一名操作者为对象
不但存在偶然原因，也存在异常原因 通过广泛的范围收集
–在多批原材料 –用多个机器 –以多数操作者为对象
• 短期数据与长期数据只是相对的！
35
过程能力等级评
定表
范围
等级 判断
措施
CP ≥ 1.67
27
计量型 数据-案例：过程能力的Minitab分析
28
计量型 数据-动态Cpk 长期过程能力Ppk
我们所要考察的是工厂长期的过程能力控制情况。所以 光有短期过程能力是不够的，必须需要长期的过程能力 来衡量。
29
计量型 数据-动态Cpk 长期过程能力Ppk
LSL
USL
短S期ho过rt-程Te能rm力 Capability
12
计数型练习：制造业
#1不良马达 C/R刚制造完成 1472 个MBA，(每个马达有723 个零件)，其中有 312 个不良 零件.
计算其DPU,DPMO。
13
了解计量型数据过程能力
目标
LSL(下限)
Variation
USL(上限)
缺陷
14
计量型 数据竞争的质量
• 你需决定用那一个飞行员飞行？ 飞行员A还 是飞行员B?
计量型和计数型必须 用不同的方法处理，
●YOKE选别量具:
5
计量型数据和计数型数据 的概念
计量型数据是指用可以连续性的获取数据的量具获得的测量数据 计数型数据是指用只能间断性的获取数据的量具获得的测量数据
●计量型数据和计数型数据的实例展示:
6
数据的种类
计量型数据
计数型数据
7
计数型数据Defective & Defect
丁酯成本Pareto图
12000
100
10000 80
8000 60
6000
40 4000
2000
20
0
0
项目
丁醇 丙烯酸 制造费用 能耗成本 辅助单元摊入 其他
元
6822
4265
284
221
168
84
百分比
57.6
36.0
2.4
1.9
1.4
0.7
累积 %
57.6
93.6
96.0
97.9
99.3
100.0
烟囱
计量型测量系统分析 计数型测量系统分析
测量阶段 Measure
Phase
目的 测量当前表现 初步寻找原因
关键输出的当前表现
MSA 测量系统分析 过程能力分析
✓ 合格的测量系 统
✓ 输出变量的当 前表现
✓ 当前工程的状 况
✓ 当前测量系统 状况
3
数据的类型
数据的类型：
你有何种数据?
间断性数据
2
ห้องสมุดไป่ตู้
离子交换柱 煤炭
水池
进水泵
烟气
V-6
温度计4 蒸汽出口
温度计1 温度计3
V-7
省温煤度器计2
空气
I-4 V-8
鼓风机
蒸汽炉
煤渣
水膜除尘塔
1.0
0.9
0.8
沉灰池
0.7 除尘水泵
0.6
V-9 0.5
0.4 引风机 60
拟合线图 产率 = 0.4176 + 0.005293 进料D4
S R-Sq R-Sq（调整）
• 飞行员A在跑道边界内连续降落了10次(达到
了标准)。
A2
A 10
A5
A6
• 飞行员B也在跑道A边8 A界4 A内1 A连A37 续A9 降落了10次。
BB26BBBB110B73BBB4895
15
计量型数据-过程能力构成因素
过程的声音
16
计量型 数据-过程能力构成因素
LSL(下限)
USL(上限)
Six Sigma project
测量阶段(M)-过程能力分析
1
●六西格玛项目路径图
定义阶段Define Phase
测量阶段 Measure
Phase
分析阶段 Analyze Phase
改善阶段 Improve Phase
控制阶段 Control Phase
搞清主要问 题是什么？
我们现在做得 怎么样？
故障时间（小时） 80 60 40 20 0
锅炉故障时间表