Философия богатого отличается от философии бедного следующим: богатый инвестирует свои деньги и расходует то, что осталось; бедный же расходует свои деньги и инвестирует то, что осталось. (Джим Рон)
Что такое "Шесть сигм" и нужны ли они Российской электротехнике?
Шпер В.Л.
Данная работа посвящена самому модному в настоящее время подходу к менеджменту, получившему в англоязычной литературе название "Шесть сигм" (ШС). Мы рассмотрим сначала основные идеи и принципы данного подхода, а затем обсудим, в какой мере этот подход может быть использован в российской электротехнике.
Основные идеи и принципы подхода ШС.
Шесть сигм как статистический показатель воспроизводимости процессов.
Речь идёт о следующем. Допустим, что Вы провели переговоры со своим поставщиком и в их ходе договорились о том, что допуск на некоторую, важную для вас, характеристику продукции будет равен некоторой определённой величине, например, плюс-минус 1 миллиметр. Тогда задача вашего поставщика, если он привержен идеям шести сигм, очень проста. Ему надо, всего-навсего, "загнать" естественный разброс этого показателя в процессе производства этой продукции в такие устойчивые границы, чтобы он укладывался в согласованные с Вами границы допуска 12 (!) раз. Т.е. разброс интересующего Вас параметра в данном случае должен быть равен 1/12 мм. Это, как раз, и составит ( 6(, где сигма - греческая буква, которой принято обозначать разброс параметров любого процесса. Этот разброс в современной литературе часто называют вариабельностью, а ( - это просто показатель вариабельности, называемый среднеквадратичным или стандартным отклонением [1]. За последние 10-15 лет в мире сложилась устойчивая практика описания того, как соотносится естественная вариабельность любого процесса с его границами допуска. Для этого используют так называемые индексы воспроизводимости процессов. Основным среди этих индексов является индекс Ср, который определяется следующим соотношением:
Допускаемый по ТУ разброс процесса (ВГД - НГД)
Cp =
Фактический разброс процесса (6 ()
Весь 20-й век было принято считать, что границы допуска должны находиться на расстоянии + 3сигма от номинала. Этому соглашению соответствует значение индекса Cp=1.0, что следует из формулы на предыдущей странице. В 90-х годах прошлого века ведущие зарубежные компании, если они хотели быть конкурентоспособными, стремились снизить вариабельность своих процессов до такого уровня, чтобы значения индекса Ср были равны величинам, представленным в табл.1.
Таблица 1.
Ориентиры для индекса Cp в начале 90-х гг. 20-го века | |
Существующие процессы |
1.33 |
Новые процессы |
1.50 |
Существующие процессы при наличии требований по безопасности, прочности, а также для критических параметров существующих процессов |
1.50 |
Новые процессы при наличии требований по безопасности, прочности, а также для критических параметров новых процессов |
1.67 |
В табл.2 приведены значения уровня дефектности, каким соответствуют различные значения индекса Cp.
Таблица 2.
Доля брака (1- PY) в ppm1 в зависимости от значения Ср | ||||||||||
Cp |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
1.33 |
1.4 |
1.5 |
1.67 |
1-PY |
36000 |
16000 |
6900 |
2700 |
970 |
318 |
63 |
27 |
6.8 |
0.57 |
Т.к. каждому значению Cp соответствует вполне определенное значение доли брака (оно вычисляется по очень простой формуле с помощью так называемого интеграла вероятности), то задание некоторого значения индекса воспроизводимости на самом деле равносильно заданию того, какой процент брака производит данный процесс, причем очень незначительные изменения величины индекса воспроизводимости ведут к очень большим изменениям в уровне дефектности процессов. Рассмотрим теперь подход ШС с точки зрения цели, к какой нас призывают стремиться.
Шесть сигм как цель, к которой должны стремиться все владельцы всех процессов в любой организации.
Как уже было отмечено выше, в 20-м веке считалось, что нас устраивает значение Cp=1.0, что отвечает уровню брака, равному 0.27%, или примерно одно дефектное изделие на 370 изготовленных. Это соглашение в 20-м веке работало де-факто, потому что инженеры и менеджеры считали такой уровень дефектности приемлемым для большинства процессов и изделий. В 21-м веке оказалось, что этого недостаточно, и подход ШС как раз и дает нам ориентир того, к чему стремиться. С точки зрения анализа воспроизводимости новый подход требует, чтобы индекс воспроизводимости для ключевых процессов был равен 2.0. Это соответствует уровню дефектности, равному 1.7 дефекта на миллиард изделий. На самом деле, однако, компания Моторола, которая была изобретателем данной концепции, быстро поняла, что невозможно поддерживать точную настройку процесса на середину поля допуска, и приняла послабление, состоящее в том, что допускается отклонение настройки процесса в любую сторону от центра поля допуска на ( 1.5(. Это приводит к окончательному значению уровня дефектности, который провозглашается в рамках подхода ШС целью любой организации, а именно 3.4 ppm 2. Итак, если со статистической точки зрения подход ШС - это требование, чтобы все ключевые процессы имели значение индекса Cp не хуже, чем 2.0, то как цель бизнеса "Шесть Сигм - это видение (мечта, vision) качества, равного всего лишь 3,4 дефекта на миллион возможностей для любой продукции или услуги. Стремление к совершенству."[2]. Компания Дженерал Электрик сформулировала основную идею, лежащую в основе этого подхода, так: "Наши потребители чувствительны к разбросу, а не к среднему значению"[2]. "Шесть сигм - это подход к совершенствованию бизнеса, который стремится найти и исключить причины ошибок или дефектов в бизнес-процессах путем сосредоточения на тех выходных параметрах, какие оказываются критически важными для потребителя ... Шесть сигм - это стратегический подход, который работает для всех процессов, продуктов и отраслей" [3]. Ответ на вопрос "А что это дает?" выглядит следующим образом. Компания Элайд Сигнал (Allied Signal) сообщила об экономическом эффекте в 800 миллионов долларов, полученном между 1995 и 1997 годами за счет осуществления инициативы совершенствования под знаком шести сигм. Компания Дженерал Электрик (GE) в третьем квартале 1997 года сообщила об увеличении прибыли с 13,8% до 14,5%, что принесло ей 600 миллионов долларов, "извлеченных благодаря инициативе шесть сигм в сфере качества" [4]. В краткой информации для акционеров по итогам 1999 года указано, что инициатива 6 сигм в 1999 году принесла компании более 2-х миллиардов долларов прибыли [5]. Но, может быть, самый важный ответ на этот вопрос дает табл.3.
Таблица 3
Влияние воспроизводимости процессов на конкурентоспособность организаций | |||
Расстояние между центром распределения и границей допуска |
Число дефектов на миллион |
Стоимость низкого Качества |
Уровень конкуренто-способности |
6 сигм |
3,4 |
< 10% от ОП |
Мировой класс |
5 сигм |
233 |
10-15% от ОП |
|
4 сигмы |
6210 |
15-20% от ОП |
Средняя по отрасли |
3 сигмы |
66807 |
20-30% от ОП |
|
2 сигмы |
308537 |
30-40% от ОП |
Неконкурентоспособна |
1 сигма |
690000 |
||
Примечание: ОП - объем продаж | |||
Из табл.3 видно, что у компании с процессами, работающими на уровне ( 3( нет никаких шансов в конкурентной борьбе с компаниями, имеющими воспроизводимость на уровне ( 6(. Именно поэтому столь велико сейчас число компаний, пытающихся внедрить этот хит моды в области менеджмента. Посмотрим теперь, каковы же особенности этого стиля менеджмента.
Шесть сигм как методология наиболее современного стиля менеджмента.
Главные особенности менеджмента, основанного на концепции ШС, можно сформулировать в виде следующих тезисов:
Активное участие высшего руководства в проектах "шесть сигма";
Менеджмент на основе анализа фактов и данных;
Ориентация всех уровней компании на потребителя;
Процессная ориентация всех видов деятельности;
Разрушение организационных барьеров;
Стремление к очень высокому уровню бездефектности;
Единая методология решения проблем (цикл dmaic).
Интересно отметить, что первые четыре позиции из этого списка совпадают с основными принципами, на которых основаны стандарты ИСО 9000 версии 2000 года, т.е. подход ШС на самом деле очень близок к тому, на что ориентированы эти стандарты. Но есть и важные отличия. Одно из них состоит в том, что в рамках подхода ШС создается специальная иерархическая структура совершенствования всех процессов, через которую в первую очередь и происходит собственно внедрение данного подхода в культуру организации. Перечень лиц, кого можно назвать агентами 6 сигм выглядит следующим образом: чемпионы и спонсоры; мастера черного пояса; черные пояса; зеленые пояса; желтые пояса [3,5]. Вот краткие пояснения к тем функциям, какие каждая из перечисленных категорий выполняет в рамках программы 6 сигм (Курсивом в скобках дано соответствующее определение из глоссария Дженерал Электрик [6]).
Чемпионы и спонсоры. Чемпион - это обычно один из высших руководителей, знающий идеологию 6 сигм и активно стремящийся к её успешному внедрению (например, исполнительный вице-президент компании). Кроме того, чемпионами обычно называют всех неформальных лидеров, какие применяют методы 6 сигм в своей повседневной деятельности, и делятся этими идеями при любой удобной возможности. Спонсоры - это владельцы процессов, которые помогают инициативе 6 сигм и координируют соответствующую деятельность в пределах своей ответственности.
Мастера черного пояса - это лица, обладающие наивысшими техническими и организационными умениями. Они обеспечивают техническое руководство программами 6 сигм. Мастера черного пояса должны не только знать все, что знают черные пояса, но они должны понимать, на чем основаны те или иные статистические методы, а также должны быть способны корректно применять эти методы в нестандартных ситуациях. Обычно мастера черного пояса сами обучают статистическим методам черные и зеленые пояса.
(Прежде всего - это учителя. Они также проверяют и учат черные пояса. Критерии отбора для мастеров черного пояса - это количественные навыки и способность обучать и быть наставником. Мастера черного пояса целиком заняты этой работой.)
Черные пояса - это лица, прошедшие обучение и тренинг по специальной программе, и посвящающие работе над проектами 6 сигм от 50 до 100% своего времени. В компании "Поляроид" этих людей называют "лидеры уменьшения вариабельности" [7]. Обучение черных поясов часто проходит по такой схеме [7]: неделя обучения - 3-4 недели применения изученных методов на рабочем месте в процессе осуществления очередного проекта 6 сигм. Затем снова неделя обучения и т.д.
(Лидеры команд, отвечающие за измерение, анализ, улучшение и управление ключевыми процессами, влияющими на рост удовлетворенности потребителей и/или производительность. Черные пояса целиком заняты этой работой.)
Зеленые пояса - это лидеры конкретных проектов, возглавляющие соответствующие команды. Они получают уменьшенный курс обучения (6 - 10 дней), и в отличие от черных поясов тратят на проекты 6 сигм лишь небольшую часть своего времени.
(Аналогичны черным поясам, но заняты этой работой не все время.)
Желтые пояса - зачастую это временные рабочие, которые прошли вводное обучение инструментам DMAIC, чтобы они могли осознанно участвовать в работе команд, возглавляемых черными и зелеными поясами.
Ориентировочный порядок численности по некоторым из вышеперечисленных групп выглядит следующим образом. Принято считать [8], что для компании с численностью работников 1000 человек желательно иметь:
мастеров черного пояса - 1
черных поясов - 10
проектов 6 сигм - 50:70 в год (по 5:7 проектов на черный пояс в год)
При этом экономия от одного проекта в среднем составляет от 150 до 240 тысяч долларов США.
Методология групповой работы в проектах "шесть сигм" основана на DMAIC-цикле:
Define - определение проблемы
Measure - измерение ключевых характеристик
Analize - анализ проблемы
Improve - улучшение процесса
Control - контроль полученных результатов
Что должны знать черные пояса ? Вот перечень курсов обучения на Мотороле
Наименование курса |
Число часов |
Обзор курса по статистическому управлению процессами (SPC) |
2 |
Идентификация, сбор и визуализация данных |
4 |
Гистограммы |
4-6 |
Диаграммы Парето |
4-6 |
Анализ с помощью диаграмм причина-результат |
2-4 |
Многомерный анализ |
2-4 |
Статистика I: Инструменты SPC до и после эксперимента |
6-12 |
Воспроизводимость процессов |
4-6 |
Контрольные карты по количественным признакам |
4-6 |
Анализ измерительных систем |
4-6 |
Контрольные карты по качественным признакам |
3-5 |
Статистика II: Планирование эксперимента |
16-24 |
Сравнительные эксперименты |
5-7 |
Факторный эксперимент |
16 |
Дробный факторный эксперимент |
16 |
Компонентный анализ |
4-6 |
Проектирование для обеспечения технологичности |
16 |
Итого: |
112-136 |
Почему концепция "шести сигм" работает? Потому, что в ней используется:
Совершенствование организаций на основе интегрированного подхода, объединяющего ориентацию на процессы и по возможности максимально полное использование человеческого фактора;
Ориентация на конечный финансовый результат. Ни один проект 6 сигм не получает одобрения, если не определен его конечный результат в виде прибыли;
Объединение инструментов совершенствования в единую систему. Упорядоченный подход на основе цикла DMAIC (или его аналога) плюс строгая ограниченность проектов во времени (от трех до шести месяцев) плюс эффективное использование известных и мощных методов с помощью хорошо обученных команд;
Инфраструктура, обеспечивающая деятельность по совершенствованию требуемыми ресурсами.
Применима ли концепция ШС в условиях Российской действительности? Может ли быть внедрена концепция ШС в отечественных компаниях и организациях? Как следует внедрять концепцию ШС в Российскую электротехнику?
Ответ на поставленные выше вопросы следовало бы начать с анализа того, на каком уровне в сигмах работает Российская электротехника. К сожалению, мне не удалось в Интернете найти открытых данных о числе отказов/дефектов на отечественных предприятиях/системах. Хотя есть публикации о старении оборудования, об угрозе энергетической безопасности России и т.п., конкретных данных о, скажем, возрастании числа отказов, или об увеличении доли времени простоя и т.п. в Интернете я не нашел. С другой стороны, нет оснований считать, что электротехника чем-то отличается от всех других отраслей, поэтому можно предположить, что существующий средний уровень дефектности находится где-то в районе 3-х сигм. Это означает (см. табл.3), что около трети объема производства мы выбрасываем в виде потерь того или иного рода. Чтобы была яснее связь концепции ШС с реальной жизнью, Американское общество качества на своем сайте (www.asq.org) приводит следующие данные. Вероятность принятия правильных решений, равная 99% (что в сигмах соответствует примерно 2.3(), означает3:
Около 200000 неверно выписанных рецептов ежегодно;
5000 некорректных хирургических процедур еженедельно;
20000 потерянных почтовых отправлений в час;
Отсутствие электричества в течение 7 часов ежемесячно;
50 потерянных новорожденных ежедневно.
Важно отметить, что нет никаких препятствий для внедрения данного подхода в российскую электротехнику. Конечно, проекты ШС требуют средств, и, в частности, весьма дорого стоит подготовка персонала, способного эти проекты осуществлять. Так, подготовка корпоративного клиента в США стоит от миллиона долларов и выше. Таких денег, конечно же, у наших предприятий нет. Но столько и не надо. Подготовка корпоративного клиента в условиях России будет стоить на один-два порядка меньше. Кроме того, важно понимать, что проекты ШС могут и должны относиться не только к сфере непосредственно производства оборудования, или электроэнергии, или услуги, или чего-то ещё, но и ко всем поддерживающим и обеспечивающим процессам. Ниже на диаграмме на следующей странице [9] показано распределение проектов ШС по функциональным направлениям деятельности. Более того, в рамках внедрения методологии всеобщего управления качеством в мире сложилось ясное понимание того, что основные потери во всех организациях находятся не в самом процессе производства чего бы то ни было, а вокруг них. А это означает, что никакой особой специфики у собственно электротехники/электроэнергетики нет, и быть не может.
Поэтому внедрение подхода ШС в российскую электротехнику следует осуществлять по вполне стандартной схеме, показанной на следующей странице. И чем скорее мы начнем это делать, тем лучше.
Литература.
Хаушильд В., Мош В. Статистика для электротехников в приложении к технике высоких напряжений/Пер. с нем. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 312 с.
Six Sigma Quality (Annual Report 1999: Letter to Share Owners). - www.ge.com/annual99/letter/letter_three.html
Snee R.D. Why Should Statisticians Pay Attention to Six Sigma? An examination for their role in the six sigma methodology. - Quality Progress, 1999, September, p. 100-103.
Hahn G.J. et al. The Impact of Six Sigma Improvement - A Glimpse into the Future of Statistics. - The American Statistician, 1999, August.
Six Sigma Quality (Annual Report 1999: Letter to Share Owners). - www.ge.com/annual99/letter/letter_three.html
What is Six Sigma? The Roadmap to Customer Impact. - www.ge.com/sixsigma/SixSigma.pdf
Hoerl R.W. Six Sigma and the Future of the Quality Profession. - Quality Progress, 1998, June, p.35 - 42.
Munro R.A. Linking Six Sigma with QS-9000. - Quality Progress, 2000, May.
(https://qualityprogress.asq.org/qp/0500_munro.html)
www.qualitydigest.com/feb03/articles/01_article.shtml
1 ppm = parts per million - это сокращение, обозначающее число частей на миллион.
2 Стоит заметить, что при этом совсем не нужно производить миллион изделий. Индекс Cp вычисляется по известным границам поля допуска и разбросу параметров, какой можно определить, например, и по пяти изделиям (по известной формуле для расчета стандартного отклонения). Это, кстати, одна из причин того, что индексы воспроизводимости стали столь популярны в мире.
3 Эти цифры верны именно для США, поскольку соответствуют численности населения и объему медицинских и прочих услуг. Для нашей страны их следует пересчитать (В.Ш.)
Также на сайте:
7 элементов совершенства
Предисловие Ю.П. Адлера к книге Масааки Имаи "Кайдзен. Ключ к успеху японских компаний"
Новое на форуме
О проекте
quality.eup.ru - один из самых старых в рунете ресурсов, посвященных менеджменту качества во всем его разнообразии.
Нам более 7 лет, и все это время ресурс пополняется новыми и новыми материалами, почти ежедневно. Если вы ищете информацию о менеджменте вообще и управлении качеством в частности, скорее всего, вы найдете эту информацию здесь.
Кроме отличной и действительно большой подборки статей, действует живой форум по менеджменту качества.
Добавить в "Избранное"