“数据”是六西格玛的“根”

李朋

（天津威盛电子有限公司，天津300385）

1 引言

之所以将“数据”称之为六西格玛的“根”，是因为六西格玛一贯强调“用数据说话”。如果把“六西格玛”比作是一棵茁壮的大树，“数据”就好比是提供大树养分并支撑大树的“根”。只有当“根”健康、丰满时，大树才能茁壮成长。六西格玛一旦失去了“数据”的支持，就会在课题的选择，现况的掌握，有意性分析，DOE，改善效果的确认和维持等方面失去方向和不可信赖。所以六西格玛中广泛采用各种数据统计工具，使之成为可以测量，数字化的科学。

六西格玛一共分为五个阶段（DMAIC）。每个阶段都会贯穿数据的“收集”，“整理”，“分析”和“决策”。“数据”是如何贯穿六西格玛管理的各个阶段的呢？

2 D阶段（定义）

D阶段（定义）是六西格玛的第一个阶段，也是非常重要的一个阶段。在D阶段明确项目的指标和目标，预测项目的预想收益，确定项目推进的核心成员等。常用工具有：VOC分析，VOB 分析，KANO analysis，SIPOC 分析，帕雷托（Pareto）分析等。

图1 VOC不良类型的Pareto图

以帕雷托图为例，通过它可以显示每种已识别的不良类型导致了多少缺陷；采取纠正措施的重点在哪里。比如：某电子配件厂，对2016年全部客户投诉进行分析，决定2017年改善重点。制作Pareto图的步骤为：

①确定调查项目：2016年的全部客户投诉。

②决定分类项目，收集并整理“数据”。

③利用MINITAB制作帕雷托图。

通过帕雷托图以及80/20理论，可以筛选急需改进的客户投诉项目，进行6SIGMA PROJECT。

3 M阶段（测量）

M阶段（测量）是对D和A阶段起到承上启下作用的阶段，是利用“数据”将问题清晰化，是六西格玛关键的阶段。需要收集和整理大量“数据”，并对“数据”进行分析，从而定量化地描述Y，以及潜在X因子的导出，排序和筛选。常用工具有：Gage R&R，XY-matrix，FMEA 等工具。

以Gage R&R为例，通过对测定系统分析，能数值化描述其是否可以信赖。换言之，此测定系统测量的数据，是否可以作为Project分析的依据。比如：想知道某外观检查工程检查员的判定是否准确，换言之，我们要确保从此工程得到的“数据”，如外观不良率是准确的，我们就需要对此工程进行测定系统的分析。进行Gage R&R的步骤为：

①量具（Gage）的校准：确保量具的准确的。

②制定“数据”收集计划：产品有哪些？有几个？检查员是谁？“数据”收集的顺序等。

③进行检查判断，并收集和整理“数据”。

④利用MINITAB进行“数据”分析并解释结果。

通过数据分析，可以知道检查员之间，或者全部检查员与基准之间的一致性是否有异常，可以知道此检查工程是否是可以信赖的，是否需要我们对此工程进行改善。

4 A阶段（分析）

A阶段（分析）是对M阶段导出的潜在因子，进行定量或定性分析，最终筛选出对Y有影响的重要因子。常用到：Graph分析（箱体图，多变异图等），假设检验，方差分析，回归和相关分析等工具。都是采用统计的方法，都需要收集和整理大量“数据”，并对其进行分析，确定哪些因子对Y有显著影响。

以假设检验（配对t）为例，想知道某热处理工程，是否对产品的厚度有影响。抽取20个样本，并对同一样本在热处理前，后一对一测定得到两组测定值。检验步骤为：

①制定“数据”收集计划：20个样本热处理前后一对一测量“数据”，记录并整理。

②叙述原假设（H0）和备择假设（HA）：H0：X前＝X后；HA：X前≠X后。

③利用MINITAB进行假设验证，并解释结果

通过假设验证中的数据（如：P-value），可以帮助我们判断热处理是否对厚度有影响。

5 I阶段（改善）

I阶段（改善）目的是对前三个阶段确定的影响Y的重要因子进行最佳解决方案导出，并验证这些方案是否有效。常用到：DOE，RSM，SSD（简化设计原则）等工具。

以DOE（实验计划法）为例，我们想知道在热处理工程，产品表面硬度与催化剂和温度之间的对应关系。分析的步骤为：

①Y变量的选择，以及X因子和水平的选定。

②实验的安排与实验顺序的随机化。

③进行实验，“数据”记录，收集，整理。

④利用MINITAB进行“数据”分析和结果解释。

可以得到回归方程（表面硬度与催化剂和温度的关系式）。通过DOE分析，知道热处理时，催化剂和温度对于产品表面硬度是否有影响。而且可以知道随着催化剂的增减，产品表面硬度的变化趋势；以及随着温度的增减，产品表面硬度又是怎样的变化趋势。

6 C阶段（控制）

C阶段（控制）确保在改善方法实施后，“Y”保持优化状态，“X”保持受控状态；及时发现过程失控状态并找出相应的原因，从而在缺陷或不良产生之前采取措施。常用到：SPC，SOP，Control Chart等工具。

为了保证产品的表面硬度可控，我们需要对热处理工程的催化剂和温度进行管控，所以建立相应的管理图。以催化剂的Xbar-R管理图为例，说明“数据”在“六西格玛”最后一个阶段（C阶段）的重要性。建立Xbar-R管理图的步骤为：

①决定催化剂量的抽样频率和抽样数量：每天检测几次，每次记录多少个数据。

②指定人员，按照计划每天对催化剂量进行检测并记录检测结果和数据（最好录入ERP，MES或者其他的system）。

③“系统”会根据录入的“数据”自动生成Graph，并且判断哪个点有异常。

从管理图的制作和对因子的管控也离不开“数据”的收集和整理。

7 结语

综上所述：六西格玛以“数据”为基础，通过“数据”查找重要的X因子，找出问题点；通过对“数据”统计分析，提出解决方案和办法；并通过“数据”收集和统计，对改善方案和办法进行长期管控，以保证改善效果持久有效。“数据”是六西格玛的基础，是六西格玛成功的关键。所以，我们说“数据”是六西格玛的“根”一点不为过。