六標準差之緣起及其重要理論基礎

一、六標準差之緣起

Sigma 就是希臘字σ的發音，在統計上通常是用於表示變異的度量單 位，在企業或是產品製造流程中，Sigma 值代表流程績效表現的良窳，Sigma 數越高，表示績效越好，例如 3σ之系統及比 2σ系統為佳。在製造業裡，

Sigma 用以表示製程中所產生的缺點數，例如在 3-Sigma 品質水準下，製 程良率為 93.32%，亦即每百萬件中有 66,800 個不合格點數。（張退修，2001）

表 2-2 標準差(sigma)換算表

Sigma 每百萬次機會不合格數 (DPMO)

% Non-Defective (良率)

1

691,500 30.85%

2

308,500 69.15%

3

66,800 93.32%

4

6,200 99.38%

5

230 99.977%

6

3.4 99.99966%

資料來源：六標準差簡單講，樂為良譯，潘迪/賀普著，2002，附錄 1970 年代末期，Motorola 公司執行長 Robert Galvin 發現其公司的 產品品質和日本同類產品的品質有甚大的差距，故而要求其員工正視品質的 問題。而在 1985 年 Motorola 通訊部門當時的品質水準約為 Cpk = 1.33 (4 σ)，相對地日本同業則約為 Cpk = 1.67(5σ)，因此 Motorola 公司希望能 在 5 年內追到日本的品質水準。經由 Mikel Harry 和 Richard Shroeder 的 協助，摩托羅拉提出了六標準差的策略。六標準差運用到其所有產品之後，

不但增加獲利，也在 1988 年獲得了美國國家品質獎。最重要的是這項以六 標準差為品質目標的活動，讓該公司業績每年成長五倍，淨利成長近 20%，

競爭力也大幅提升。六標準差成為一種品質文化，深入該公司的每一個角

落。（世界經理文摘，2001）

基於統計學上的原理，六標準差代表著品質合格率達 99.9997% 或以 上。換句話說，每一百萬件產品中最多只有 3.4 件瑕疵品，這是非常接近

「零缺點」的要求。六標準差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。

1991 年聯訊(Allied Signal) 公司推動六標準差活動，一年內生產力 提高 6%，獲利增加 13% 。（林懿宏，2001）。1995 年奇異公司也開始大力推 動六標準差，兩年內使該公司獲利增加七億五千萬美元，獲利率也攀升至 15%以上（General Electric, 1998）。奇異公司更明確定義企業之所以必須 推行六標準差 的重要性如下（General Electric, 2001）：

（一）對於顧客

1. 可以獲得更高品質的產品或服務。

2. 可以在最低成本與最高利潤的條件下，提供給它的客戶更好的服務。

3. 不需要再花時間尋找其他的上游供應商。

（二）對於股東

1.使他感受到正投資於一家具有世界級生產力的企業。

2.使他感受到正投資於一家世界級的領導企業。

3.定期收到一份優厚且穩定成長的投資報酬。

（三）對於供應商

1.成為一家世界領導企業的一份子。

2.提升改善產品或服務的能力。

3.提升其生產力及獲利力。

（四）對於員工

1.成為一家世界領導企業的一份子。

1985-1992 1993-1994 1994-1996 1996-1997 1997-1998 T1

Motorola

ABB Allied Siognal General Electric

Bombardier General Electric

Nokia Mobile Phone

Sieble, Pic

Lockheed

(資料來源：Quality process， February/2001)

（二）六標準差團隊之組織運作：

六標準差團隊之組織運作具結構化的角色設計，一般企業界或企 管界對於 GE 六標準差專案，都把焦點放在其運作步驟 DMAIC 或

DMADV 上面。此運作步驟固然有其不可忽略的功能。但最重要的 成功因素是在於組織面及執行面，為了在這兩方面有很好的實施效 果，GE 特別設立了六標準差的運作角色與基礎架構。（王亞屏，2003）

1. 盟主 (Champions)

盟主是受過完整訓練的高階主管，他們是決定專案和領導六標準 差計劃的資深經理人，盟主率領公司重要業務與六標準差活動之發 展，其職責包括黑帶的遴選、專案的選擇與核准、專案審查等。盟主 是六標準差專案的指定者，也是贊助者，對專案的成功運作負有全責，

需要給予財物上的支援，並協助專案小組解決重大問題。

2. 黑帶大師 (Master Black Belts, MBB)

黑帶大師是受過完整訓練之跨部門全職品質主管，直接對盟主負 責，扮演更多「管理性」角色。典型的任務大體為策略性的全套策略、

設立目標、分配資源、監控進程等工作，確保迅速且正確的實施流程 改善專案，負責企業經營層與專案團隊的溝通協調、統計技術之解說，

領導六標準差團隊，訓練並監控黑帶 (BB) 與綠帶(GB)執行成效及認 證黑帶等，為企業培養六標準差活動的關鍵性專案層級。黑帶大師可 說是六標準差專案運作的全職訓練講師，因而，需具備良好的數量技 術及教學與領導的能力。

3. 黑帶 (Black Belts, BB)

黑帶是六標準差的主力中樞，負責捲起袖子推動改良的工作。具 備統計分析的能力，具有「多重任務」，必須處理數個專案。主要職責 為領導流程改善團隊，推行跨部與大型的六標準差專案，具備強烈的 組織能力、實際了解專案狀況，輔導綠帶專案與進度、肩負教育與清 晰呈現專案結果的能力，與黑帶大師 (MBB) 同為企業培養六標準差 活動的關鍵性專案層級。黑帶是六標準差專案的主角，是六標準差專 案的全職執行者，他們帶領專案小組，全程負責執行六標準差專案。

4. 綠帶 (Green Belts, GB)

（三）六標準差之 DMAIC 流程改善：

六標準差之策略是流程改進、流程設計與流程管理，在改善之 模式是以 DMAIC（即界定－衡量－分析－改善－控制）以及 DMADV

（即界定－衡量－分析－設計－驗證）兩方式，其觀念雖與 TQM 之 PDCA（及規劃－實施－查核－處置），KJ 法的 SA－PA－DA－PPA 解決問題流程與品質改善步驟 (QC Story) 相類似，但做法上更有效 且能全面性的考量以降低流程之變異。（凌遠芳，2003）

表 2-4 六標準差之運作模式

Define（定義） 界定專案目標與顧客需求 Measure（衡量） 衡量現在流程績效並將問題予以量化

Analyze（分析） 分析並決定造成不良的真正原因 Improve（改善） 改善造成不良的原因 DMAIC

Control（控制） 控制並維持未來流程的績效

（資料來源：本研究整理）

1. Define：在實際執行六標準差的活動中，Define 階段包含了在渾沌不清 的狀態下，針對顧客的需求與企業之策略，找出關鍵品質特性 (CTQ)，

選擇企業欲優先解決之問題，並且界定出具體問題陳述以及專案範 圍。因此，在此階段的問題解決思考包含了「探索情境」、「釐清問題」

兩個思考步驟。

2. Measure：衡量階段最重要的目的，在於針對上一個界定階段的問題進 行資料數據之蒐集，而蒐集資料數據最主要的想法是：

2.1 提供評價目前的能力。

2.2 提供下一階段分析要因做準備，而蒐集資料數據必須注意資料數據 的正確性，才不會產生「garbage in- garbage out」的現象，因此在這 階段的問題解決思考是「發現事實」，所謂發現事實蒐集到事實的 數據。

3. Analyze：當衡量階段的現況資料數據完成後必須進一步的分析問題的 根本原因，才能真正對症下藥。在此必須小心使用正確之工具，才能 事半功倍。而通常以運用品質手法與統計手法較為廣泛，因此在這階 段的問題解決思考是「研判要因」。

4. Improve：改善階段最重的目的在於找出最佳方案；而方案選定之後必 須注意此方案潛在問題是否存在，以確保方案實行之效益；並且在試 行方案中隨時監測狀況，以達到期望之目標。因此，在這階段的問題 解決思考是「對策尋思」、「潛在問題分析」、「方案實踐」。（陸正平，

2003）

5. Control：管制階段，首先評估其實行方案之效益，如無法達到預期成 果則必須找出無法達到目標的原因，以免同樣問題再發生，如果有達 到預期效果，則必須著手進行標準化，並且將問題解決之過程建立資 料庫以達到知識管理之效果。因此在這階段的重點是「確認成效」、「維 持成效」、「管理知識」。

（四）六標準差工具：

六標準差用到許多統計工具，其應用上是為了問題分析與防止 再發所採取的改善與預防措施，以及與結果之驗證，諸如基本統計、

抽樣計劃與資料蒐集 (Sampling and data collection)、統計製程管制 (Statistical process control)、管制圖 (Control chart)、製程能力分析 (Process capability analysis) 、 相 關 迴 歸 分 析 (Correlation and Regression)、Test of Statistical Significance (Chi-square, t-test，檢定與 推定及 ANOVA 分析)、失效模式分析 (Failure modes and effects analysis)、品質機能展開(Quality Function Deployment)、田口品質工 程 (Taguchi method)、實驗計劃法 (Design for experiments)、管制圖、

防止犯錯 (Mistake-proofing)、圖表 (Graphs)以及 QC 七大手法/新 QC 七大手法 (7QC tools / New 7 tools)等。

有些手法適用於流程之維持，有些則是用於流程之改善與設 計，因此並不是每個人都需要精通或學習所有的手法，而是依據個人

之需求來加以選擇與安排。例如綠帶 (Green Belt)可能只需要負責維 持的部分，因此他們需要應用抽樣計劃、圖表、QC 七大手法等基本 技能，而黑帶 (Black Belt)除了基本技能外尚需要各種分析手法針對 高階主管之訓練則注重為觀念與策略之課程，如策略規劃、六標準差 運作方式、如何帶領變革、改變文化、如何檢討進度等。所有的專案 管理人員以及成員，將有能力使用有效的工具去規劃、做最佳的工作 改善，各功能相關之手法參考如表 2-5 所示。

六標準差的模式與 TQM 有部份相似之處，因此六標準差的實施 難度並不高，尤其是那些已有 TQM 基礎的組織。我們可有效的運用 與整合已有的 TQM、KPI、MOT / CRM、BPR 等活動，並參考六標 準差之方法（Methodology）融合成為一個適合該組織的最佳方式。

有專家建議分二階段來進行整合，第一階段：先導入六標準差於主要 功能之單位或目前急需解決改善之問題，等員工經過訓練且熟悉實際 運作之後再進行第二階段做全面實施六標準差之文化轉變模式。但要 注意一定要與績效相結合，因為任何的品質運動或活動之推動，若未 能與組織之目標集績效相結合將不易成功與持久（Davenport, Thomas H & Prusak ，2001）。

表 2-5 各階段流程與相關手法之對照表

使用工具手法 定義、衡量階段 分析階段 改善、管制階段

基本統計 ●

抽樣計劃與資料蒐集 ● 圖表 (Graph) ●

QC 七大手法 ●

新 QC 七大手法 ●

品質成本 ●

管制圖 ●

品質機能展開 ●

統計製程管制 ●

製程能力分析 ●

相關迴歸分析 ●

失效模式分析 ●

檢定與推定 ●

ANOVA 分析 ●

Gage R & R ●

田口品質工程 ●

實際計劃法 ●

可靠度工程 ●

控制方法 ●

防止犯錯 ●

資料來源：六標準差系統模式，齡遠芳，品質月刊 2003/01，p33