1. 六標準差管理方法
的解題邏輯與策略
潘浙楠
國立成功大學管理學院統計學系教授
2008年6月22日

2. Six Sigma
Six Sigma係繼全面品質經營(TQM)後的一個新興追求卓越品
質的管理方法與系統，它透過一套完整訓練方法，執行專案計
畫及目標；強調改善後之確認及控制。它以流程為導向，財務
績效為評量準則，進行系列改善活動使顧客滿意。
Six Sigma-Program於1987年在當時Motorola公司執行長Bob
Galvin領導下正式推出，旋即受到美國國家品質獎的肯定。奇
異公司於1995年更展開全面的實施，積極地將Six Sigma-
Program推展到所有重要關鍵的製程上，成效顯著，造成國際
間的大轟動，蔚為二十一世紀最受矚目的管理熱潮。國內外學
術界及實務界對推動Six Sigma的成功因素及實施模式亦紛紛
進行熱烈的探討與研究。
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3. 6σ 之核心精神(4P)
♦ Process ♦ Profit
♦ Project ♦ Personal Satisfaction
Process
Profit Project
Personal
Satisfaction
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4. 6 Sigma重要歷程
6 Sigma是1980年代由Motorola所發展出來的管理手法
1981年Motorola執行長Bob Galvin要求5公司績效5年內改
善10倍
1985年通訊工程師Bill Smith提出6 Sigma之構想
1987年11月15日Motorola開始推行6 Sigma
1988年Motorola獲得美國國家品質獎(Malcolm Baldrige
National Quality Award)
1991年Allied Signal(聯迅)開始推動6 Sigma效果卓越
1995年GE(通用電子)Jack Welch大力推動，驚人的績效使
6 Sigma蔚為風潮。
美國(財星)前500大公司紛紛開始移植6 Sigma
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5. σ (sigma)
統計意義−−標準差
母體 樣本
σˆ
N N
∑ (xi − μ ) ∑ (xi − x )2
2
σ= i =1
σ =s=
ˆ i =1
N n −1
σ (σ ) 代表一組數據離散的程度
ˆ
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6. 常態分配與標準差之關係圖
95.45%
68.26%
0.001 ppm 0.001 ppm
-6 -3 -2 -1 0 1 2 3 6
99.73%
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7. Process 之偏移量
長期而言，Process有1.5σ偏移量(經驗值)
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
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8. Motorola公司之 6 Sigma
在6σ 品質水準下每百萬件產品將有3.4個不合
格點
LSL USL
允差寬度
0 ppm 3.4ppm
± 1 .5σ
± 6σ
p(z>4.5)+p(z<-7.5)=0.0000034
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9. 製程平均數不變與移動±1.5σ的百萬分之缺點數比較
製程平均數對準中央 製程平均數移動±1.5σ
規格界線
百分比 PPM 缺點數 百分比 PPM 缺點數
±1σ 68.27 317300 30.23 697700
±2σ 95.45 45500 69.13 308700
±3σ 99.73 2700 93.32 66810
±4σ 99.9937 63 99.379 6210
±5σ 99.999943 0.57 99.9767 233
±6σ 99.9999998 0.002 99.99966 3.4
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10. 表2 3σ與6σ衡量指標之比較
93.32%良率（3σ衡量指標） 99.9997％良率（6σ衡量指標）
每年54,000次錯誤的醫生處方 每25年只有1次錯誤的醫生處方
每年超過40,500個新生兒在醫生或護 每100年只有3位新生兒在醫生或護士
士手中不慎滑落 手中滑落
每月飲用2小時不衛生的水 每16年只有1秒鐘飲用不衛生的水
每週27分鐘電話系統或電視節目中斷 每100年6秒鐘電話系統或電視節目中
斷
芝加哥機場每天5次降落，滑行過長或 全美機場每10年只有1次飛機降落時滑
過短 行過長或過短
每週約有1,350次錯誤的外科手術 每20年有1次錯誤的外科手術
每小時遺失54,000個郵件 每年遺失35個郵件
[資料來源：本研究整理]
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11. Six Sigma 推行組織圖
流程負責人
Champion
碩士級黑帶
Master Black Belt
黑帶
Black Belt
綠帶
Green Belt
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12. Six Sigma的典型組織圖
Business Leader
事業部經理人 事業部經理人
副總/廠長 副總/廠長
Champion MBB Champion Champion MBB Champion
流程負責人 碩士級黑帶 流程負責人 流程負責人 碩士級黑帶 流程負責人
黑帶 黑帶 黑帶 黑帶
綠帶 綠帶 綠帶 綠帶 綠帶 綠帶 綠帶 綠帶
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13. Six Sigma組織劃分
成員 總裁 盟主 大黑帶 黑帶 綠帶
(CEO) (Champion)
(Master Black ( Black Belt) (Green Belt)
Belt)
角色 宣示者及獎勵 改善專案的高 全職的講師 解 全職的品質主 專案改善的執
，
者 階經理人 決問題之專家 管 行者
任務 宣布執行 對專案的成功 教學能力與領 負責帶領專案 參與專案進
公開獎勵績效 運作有責任，分 導能力 。審查專 團隊 協助所遇 行，保有公司本
，
派資源，排除組 案進行 ，技術支 問題 對專案之 身工作。
。
之內障礙，以支 援，指導黑帶。進行步驟有責
援專案進行。 任 且需指導綠
，
帶。
承諾決心 積極領導 教育訓練 全力主導 主動參與
Commitment Leadership Training Leading Involvement
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14. Six Sigma執行
對於 6Sigma 專案的行動階段，各方企業及學者沒有一套完全相同的標準，但基本的
D-M-A-I-C 循環是一致的。
(一)定義(Define)：針對流程界定問題。
(二)衡量(Measure)：蒐集資料，衡量整個流程或操作，有多少誤差機會。
(三)分析(Analysis)：分析數據，評估流程的優缺點所在，並和同業比較，找出專業結果，
最後可改善的最大限度在哪裡？
D 界定
(四)改進(Improvement)：決定解決方案，並加以執行。
(五)控制(Control)：控制新流程，保持成果不墬。
C 控制 M 衡量
I 改善 A 分析
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15. 6σ 五大步驟(製造與服務)
流程分析(BPMS, Process Map, QFD,
Define 定義
Cause and Effect Matrix, FMEA)
量測系統分析(Gage R&R, MSA)
Measure 量測 製程能力分析(Process Capability Study)
基本統計(Basic Statistics)
Analyze 分析 基本品質工具(Basic Quality Tools)
多變數分析(Multi-vari Analysis)
相關分析(Correlation)
Improve 改善 變異數分析(ANOVA)
實驗設計(DOE)
迴歸分析(Regression)
反應曲面(Response Surface)
Control 控制
管制圖(SPC)
EPC→APC
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16. 6σ 五大步驟(DMAIC)
SPC Process Analysis、QFD
EPC Process Map、C&E、FMEA
APC 定義
D
控制 C 6σ M 量測 Gage R&R
Process Capability
DMAIC
I A
Correlation
ANOVA 分析
DOE 改善
Regression Basic Quality Tools
Response Surface Multi-var Analysis
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17. Six Sigma Roadmap
項目定義 (D) 重新檢視資料並重點區分
QFD, Process Mapping
主要輸入變數
規劃項目並確認製程
輸入輸出主要變數 C&E Process 改善 (I)
完成 FMEA 並評估管制計畫 應用 Correlation, Regression
DOE 確認關鍵輸入
Process 測量 (M)
決定最佳的操作設定範圍
於主要的測量系統執行能力分析 Response Surface
Gage R&R、MSA
更新管制計畫
執行短期製程能力分析並建立
管制計畫 Process Capability, Process 控制 (C)
Control Charts
完成製程管制計畫
Process 分析 (A)
完成 Multi-Vari studies並鑑別 持續的確認製程穩定性及能力
潛在的主要輸入
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18. 漏斗理論
• Process Mapping 30 + 輸入 所有的X’s
測量 MEASURE • C&E Matrix 10~15
• MSA “1st hit” list
分析 ANALYZE • FMEA 8~10 監視名單
• Multi-Vari studies
• Design of Experiment 4~8 找到關鍵之X’s
改善 IMPROVE
• Control Plans 3~6
控制 CONTROL 控制關鍵之X’s
關鍵的輸入X’s
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19. Process Mapping/C&E Matrix
Rating of Importance to Customer 9 7 10 3 3
1 2 3 4 5
ber
Prom Date
ation
Availibility
rder Num
Pricing
rder
confirm
ise
Process Step Process Inputs Total
O
O
11 Order Entry Computer entry screens 9 9 9 9 3 270
8 Internal Info Order worksheet form 9 9 9 1 9 264
3 Answer Phone Answering procedure 9 9 9 9 0 261
10 Order Entry Order worksheet 9 9 9 0 9 261
6 Internal Info Order info 9 9 9 1 3 246
17 Order Confirmation Production contact info 9 0 9 9 0 198
1 Answer Phone Info from customer 9 3 9 1 0 195
7 Internal Info Plant loading info 9 3 9 0 0 192
5 Internal Info Cross ref for P/N 3 9 9 1 0 183
12 Order Entry Lead time information from mfg 9 1 9 0 1 181
15 Order Confirmation Production schedule 9 0 9 1 0 174
18 Order Confirmation Confirmation procedure 0 0 9 9 9 144
14 Order Confirmation Printed confirmation sheet 3 3 3 9 9 132
13 Order Entry Shipment method 1 3 9 0 0 120
16 Order Confirmation Customer contact info 0 0 9 9 1 120
9 Internal Info Pricing algorithm 0 9 0 0 0 63
2 Answer Phone Greeting script 1 1 1 3 0 35
4 Answer Phone Telephone system 0 0 0 1 0 3
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20. Process/Product
Failure Modes and Effects Analysis
Process Potential Potential Potential Current Actions Actions
SEV OCC DET RPN Resp. SEV OCC DET RPN
Step/Input Failure Mode Failure Effects Causes Controls Recommended Taken
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21. 完成
執行項目 說明 執 行 方 式 (手 法 ) 備註
日期
8 . 里 程 碑 (m ile sto n e s)
1 ． F lo w c h a rt 1． 釐 清 X 與
2 ． P ro c ess M ap p in g Y 關係
D (定 義 ) 定義流程，找出關鍵製程
3 ． C E M atrix 2． 聚 焦 篩 選
4． FM EA X ’s
(1 ) 訂 定 關 鍵 製 程 之 績 效 標 準
1． M SA
M (量 測 ) (2 ) 決 定 關 鍵 製 程 之 衡 量 方 式
2． G R & R
將 Y 特徵化
(3 ) 驗 證 量 測 系 統
(1 ) 確 定 製 程 能 力 指 標 1 ． P ro c ess C ap a b ility
A (分 析 ) (2 ) 訂 定 績 效 目 標 2 ． S tatistic al To o ls 將 Y 特徵化
(3 ) 找 出 變 異 來 源 3 ． M u lti-v a ri A n alysis
(1 ) 進 行 實 驗 設 計 找 出 關 鍵 X 1． D O E
最優化 Y 與
I (改 善 ) (2 ) 找 出 X 與 Y 之 關 係 2 ． R e g re ssio n
R ed X ’s
(3 ) 進 行 微 調 3． R SM
1 ． 設 定 工 程 允 差 (決 定
最佳之操作範圍)
(1 ) 驗 證 量 測 系 統
2 ． C p /C p k 與 Z B e n c h 之 最優化 Y 與
C (控 制 ) (2 ) 驗 證 改 善 成 效
比較 R ed X ’s
(3 ) 實 施 製 程 管 制 計 畫
3 ． C o n tro l
C h a rts(S P C /E P C )
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22. Operational Excellence Control Plan
Product: Core Team: Date (Orig):
Key Contact:
Phone: Date (Rev):
Current Control Plan
Current
Process
Cpk / Date Control
Process Spec Measurement %R&R or Reaction
Process Input Output (Sample Method Who Where When
Step (LSL, USL, System P/T Plan
Size) (from
Target)
FMEA)
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23. Quality improvement flow:
品質改善的流程
Quality improvement flow:
以「製程模式」
Understand the process 分析去了解
Process
製程
Model
以實驗設計的
DOE Change the process 手法去減少製
Continuously 程變異
用統計品管方
SPC Control the process 法去控制變異
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24. Relationship of Specifications, Control Limits, and
Natural Tolerance Limits in the process
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25. 2008/6/22 成功大學 潘浙楠教授 25

26. 2008/6/22 成功大學 潘浙楠教授 26

27. Ideal Outcome (期望之結果)
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28. Continuous Improvement
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29. 6σ Project成功之關鍵
Project能與組織之策略目標結合
Project要有明確可度量的目標
Project要有合理的完成時間
Project之成果能與績效結合
Project成員為跨部門，且必須包含財務人員
高階主管之參與及支持
“All improvement takes place project by
project......and in no other way” (Dr. J. M.
Duran)
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30. CONCLUSION
WE MUST REDUCE VARIATION UNTIL WE HAVE SATISFIED IT.
如果要我以一句話向管理人員傳達品質改善的訊息 – 那是
盡可能減少變異
“If I had to reduce my message for management to just a few
words , I’d say it all had to do with reducing variation.”
Dr . W. Edwards Deming
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31. 決策思維示意圖
生命曲線 μ±２σ
６８％
知 ３０、７０歲
想 邏 不 圖
法 輯 機 而 不 天 耳 逾 系 像 Vision
︵ 率 立 惑 命 順 矩 統 ︵ ︵
風 思 20 80 思 定 創
險 Gut
｜ 考 30 40 50 60 70 考 性 意
估 解 ︵ 佈 分 、
︶
算 題
模
定
量 左腦 M=V×E 期望 右腦 ︵
局
︶
析 想
像
式 分 價值 下 力
析 S=MART 棋 ︶
S.O.P. ︶ u
c
o e
t
c
t s i
︶
(分類） e i i u
l
m
e
戰略定位（設限）
s v o t
s a n
t b
i p a
s
戰術應變 o l
Timing n a e
d Consistency
避免決策偏見／陷井： n
便利法則造成的偏見 掌握時效(執行力、毅力)
記憶：（方便聯想）
世間法法無定法，應隨機以恆周
存取：（自我中心）
兼聽、多聞、提昇判斷力
認知結構（心理）
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32. 天 世
住 法 道 事 應 德
寂 身 有 多 隨 相
光 無 常 變 機 非
而 去 以 空
不 無 恆 非
動 來 周 有
Decision:
Deterministic 控 減 了 Stochastic
制 少 解 Models
Models 變 變 變
異 異 異
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