Шесть сигм: что это и метод DMAIC

Автор

Инженеры Motorola, чаще всего называют Билла Смита (источники расходятся); популяризовала General Electric при Джеке Уэлче, 1986 в Motorola; по всей компании в GE с 1995

Уровень

301 · Продвинутый

Подходит

растущая компания, корпорация

Время на внедрение

От 3 до 6 месяцев на первый проект DMAIC по одному процессу

Что понадобится

один процесс, в котором брак можно посчитать, и спонсор, отвечающий за результат · способ записывать каждую единицу и каждый дефект, пусть даже начиная с таблицы · небольшая команда, в которую входят люди, ведущие процесс каждый день

Шесть сигм — метод снижения брака: вы измеряете, насколько процесс «гуляет», и сокращаете этот разброс. Команда берёт один процесс, считает его дефекты, ищет причины по данным и устраняет их в проекте из пяти фаз, который называют DMAIC. ASQ описывает DMAIC как основанную на данных стратегию качества и составную часть Lean Six Sigma. У метода есть и послужной список, и обстоятельные критики, и на этой странице есть и то и другое.

Откуда взялись «шесть сигм»?

Из Motorola 1980-х, хотя кто и что именно сделал, в источниках описано по-разному. Хронология самой Motorola говорит, что процесс улучшения качества «шесть сигм» компания изобрела в 1986 году. В истории от Process Excellence Network сказано, что инженер по качеству Билл Смит принёс свои идеи генеральному директору Бобу Гэлвину в 1985 году. Дальше там перечислены трёхдневный курс для 14 000 инженеров в 1986 году и однодневный курс для 55 000 остальных сотрудников в 1987-м.

Годовой отчёт Motorola за 1987 год показывает цель словами самой компании: улучшить качество в десять раз за два года, в сто раз за четыре и выйти на шесть сигм к 1992 году. NIST фиксирует, что первые премии Болдриджа за качество объявили 14 ноября 1988 года, а Process Excellence Network пишет, что одну из них получила Motorola. Собственный рассказ Смита опубликован в статье IEEE Spectrum 1993 года о проектировании на шесть сигм. Даже в его истории есть нестыковки: iSixSigma пишет, что он пришёл в Motorola в 1987 году, но при этом говорит, что его принципы применялись уже за два года до награды 1988 года.

Что значит «шесть сигм» и откуда берётся 3,4?

Сигма — это стандартное отклонение, мера того, насколько широко результаты процесса рассыпаны вокруг среднего. У процесса «шесть сигм» границы допуска отстоят от среднего на шесть стандартных отклонений. Справочник NIST приводит расчёт для отцентрованного процесса: на таком расстоянии за границы выходит около 2 частей на миллиард.

Широко цитируемые 3,4 на миллион — другое число, и для него нужно допущение. Шесть сигм предполагает, что среднее процесса со временем смещается на 1,5 стандартного отклонения. Тогда ближняя граница оказывается всего в 4,5 отклонениях от среднего, и доля за ней составляет около 3,4 на миллион. Мы проверили расчёт: хвост за 4,5 отклонениями равен 3,4 на миллион, а дальним хвостом можно пренебречь.

Что такое это смещение, источники понимают по-разному. Майкл Хэрри (Mikel Harry), на чью книгу 1992 года в соавторстве с Лоусоном ссылаются более поздние работы, говорит на iSixSigma, что это статистическая конструкция, запас на худший случай при оценке краткосрочной способности процесса, а не реальное движение среднего. Джошкун и Ялонго (Coskun, Ialongo) в журнале по лабораторной медицине пишут, что смещение предполагает нормально распределённые данные, которые отслеживают по контрольным картам, и считают, что перед применением в новой ситуации его надо подтверждать данными. Относитесь к 3,4 как к соглашению, которое делает уровни сигм сопоставимыми. Команде полезнее собственное DPMO, число дефектов на миллион возможностей, и то, снижается ли оно.

Как работает DMAIC?

DMAIC — рабочая схема проекта: Define, Measure, Analyze, Improve, Control. Одностраничное руководство ASQ даёт каждой фазе цель и набор инструментов и ставит их по порядку: данные собирают в Measure, причины проверяют в Analyze, и только потом выбирают решение.

Инструменты в основном старые, их просто выстроили в последовательность. Карта SIPOC задаёт рамку процесса в Define. Диаграмма Парето разбивает дефекты по типам, а диаграмма Исикавы вместе с методом «5 почему» прослеживает причины. Статистический тест показывает команде, сдвинул ли пилот долю брака на самом деле. Новое у «шести сигм» — структура. Шрёдер с коллегами нашли, что инструменты похожи на прежние методы качества, а метод добавляет организационную структуру, которой раньше не было.

Как GE сделала метод знаменитым?

GE превратила его в программу на всю компанию, и её результаты сделали метод стандартом для крупных компаний. Годовой отчёт GE за 1997 год, где описаны бизнесы от пластмасс до NBC, связывает резкое снижение переменных затрат в 1997 году с программой «шесть сигм» и говорит, что она высвободила мощности и позволила снизить плановые капитальные расходы. В прочтении письма Уэлча от IndustryWeek приведена оценка: более 300 миллионов долларов прибавки к операционной прибыли 1997 года, а ресурс рентгеновских трубок для КТ-сканеров вырос вдесятеро. Это цифры компании, и в отчёте вклад «шести сигм» не отделён от других перемен.

Когда Джеймс Макнерни ушёл из GE руководить 3M, пишет BusinessWeek, он перенёс туда программу «шесть сигм» GE, и тысячи сотрудников стали чёрными поясами. Отсюда начинается критика.

Что говорят данные?

Реальные улучшения есть в чётко определённых процессах, доказательства устойчивой отдачи на уровне всей компании тоньше, а опасение за инновации возвращается снова и снова. Гьолай с коллегами сообщают о 9-недельном пилоте DMAIC в онкологическом отделении, который вдвое сократил срок выдачи анализов. Энтони с коллегами проанализировали 68 работ по здравоохранению и сообщили о пользе, но только по работам удовлетворительного методологического качества, а проекты в основном охватывали больницы целиком.

Об инновациях: материал Хиндо в BusinessWeek сообщает, что доля продаж 3M от продуктов младше пяти лет после лет «шести сигм» снизилась примерно с трети до четверти. Хиндо связывает это с программой, а более поздний глава 3M сказал, что изобретения нельзя планировать как процесс. Отделить «шесть сигм» от остальных перемен в 3M мы не можем. Исследование Беннера и Ташмана о фирмах с ISO 9000 в фотографии и красках, о котором писал Wharton, указывает туда же: управление процессами вытесняло поисковые патенты. Беннер и Ташман советуют применять управление процессами там, где оно подходит, и не пускать его в подразделения, занятые инновациями. Сторонники отвечают, что вред идёт от неправильного применения; эту мысль высказывает и статья Хаммера в MIT Sloan Management Review, предупреждающая против применения «шести сигм» там, где метод не подходит.

Многие организации объединяют первые два подхода как Lean Six Sigma, а о бережливой стороне рассказывает страница про бережливое производство. Если брак очевиден и его можно измерить, DMAIC даёт дисциплинированный путь. Если вопрос решит быстрый тест, запустите PDCA. План Growth Lab начинается с карты процесса и базового числа, это та же область, что DMAIC охватывает в Define и Measure: см. Growth Lab.

Как применять: Шесть сигм: что это и метод DMAIC по шагам

1. Define: определите проблему и требование клиента. Напишите устав проекта: процесс, дефект, требование клиента за ним, цель и спонсор. ASQ называет типичными инструментами устав, голос клиента и карту потока создания ценности. Карта SIPOC фиксирует, где процесс начинается и заканчивается. Результат: одностраничный устав, подписанный спонсором.
2. Measure: измерьте текущий результат. Решите, что считать дефектом и где он может возникнуть, затем соберите данные и проверьте, что само измерение надёжно. Посчитайте число дефектов на миллион возможностей (DPMO). Результат: базовое значение и план сбора данных, по которому его получили.
3. Analyze: найдите первопричины. Сравните хорошие и плохие единицы, разбейте дефекты по типам на диаграмме Парето и проверьте предполагаемые причины на данных. Диаграмма Исикавы и метод «5 почему» помогают выдвинуть причины и проследить их. Результат: короткий список причин, которые подтверждают данные, с оценкой их вклада.
4. Improve: проверьте решение на пилоте. Придумайте исправление для подтверждённой причины, запустите его пилотом на части работы и сравните результат с базовым значением статистическим тестом. Результат: изменение, которое измеримо сдвинуло долю брака, либо задокументированная причина, почему не сдвинуло.
5. Control: закрепите результат. Включите изменение в стандартную работу, добавьте план контроля с владельцем, графиком и сигналом к действию и верните процесс его владельцу. Для этой фазы ASQ называет планы контроля, статистическое управление процессами и защиту от ошибок. Результат: процесс, который сам сигнализирует, когда начинает возвращаться к прежнему уровню.

Примеры

Платёжная компания: ошибки в файлах выплат

Иллюстративный расчёт, реальная компания не подразумевается. Команда отправляет 2 400 файлов выплат в месяц, в каждом по 5 полей, где можно ошибиться. Финансовый отдел за месяц фиксирует 60 неверных полей. DPMO равен 60, делённому на 12 000 возможностей и умноженному на миллион, то есть 5 000. По обычному соглашению о смещении в 1,5 сигмы это процесс примерно на 4,1 сигмы; без соглашения — около 2,6. Measure фиксирует определение дефекта, Analyze разбивает 60 ошибок по полям, а Improve нацеливается на поле с наибольшим числом ошибок.

Онкологический центр: срок выдачи анализов в инфузионном отделении

Задокументированный случай из Journal of Oncology Practice. Долгое ожидание в амбулаторном онкологическом инфузионном отделении указывало на задержки забора крови. Команда применила DMAIC и поставила пункт забора крови прямо в отделении. За 9 недель пилота средний срок выдачи анализов для пациентов, которым в тот же день нужны были и анализ, и лечение, сократился с 51 до 24 минут, а время, за которое любой пациент попадал в зону лечения, сократилось на 17%. Пункт забора стал постоянным.

General Electric: программа на всю компанию

Задокументированный случай в большом масштабе. Годовой отчёт GE за 1997 год связывает с программой качества «шесть сигм» резкое снижение переменных затрат и высвобождение мощностей, благодаря которому плановые капитальные расходы можно было сократить. По собственной оценке Уэлча, о которой писал IndustryWeek, программа добавила к операционной прибыли 1997 года более 300 миллионов долларов, а ресурс рентгеновских трубок для КТ-сканеров вырос вдесятеро. Это цифры самой компании, аудит их не проверял.

Когда применять

Берите метод, когда процесс уже работает, даёт брак или задержки, которые можно посчитать, а цена каждого случая высока: сбои платежей, ошибки в страховых заявках, срок выдачи анализов, ошибки отгрузки. Он подходит организациям, которые могут оплатить обученных руководителей проектов и имеют достаточный объём данных, чтобы измерять разброс. Это масштабирующиеся компании и крупный бизнес с несколькими повторяющимися процессами.

Когда не применять

Не применяйте метод, чтобы придумать продукт или исследовать рынок, где проблема ещё не определена. Репортаж Хиндо в BusinessWeek о 3M и исследование Беннера и Ташмана указывают, что программы управления процессами могут вытеснять поисковую работу. Откажитесь от метода для процессов, где в месяц набирается несколько десятков случаев: данных слишком мало, чтобы измерять разброс. Тут лучше PDCA или кайдзен-сессия.

Частые ошибки

• Считать уровень сигм самоцелью. Команда, которая гонится за ярлыком «6 сигм» в процессе, до которого клиенту нет дела, неверно поняла метод: устав должен начинаться с требования клиента.
• Пропустить Measure и Analyze и сразу перейти к решению. Руководство самой ASQ ставит работу с данными перед решением; без неё Improve превращается в догадку.
• Называть 3,4 дефекта на миллион без смещения в 1,5 сигмы. Эта цифра — соглашение, и сравнивать уровень сигм у разных команд можно только при одном и том же соглашении.
• Дать результату угаснуть после проекта. Без плана контроля и владельца процесс откатывается назад; Квак и Анбари заключают, что для смены культуры нужны время и настойчивость.
• Применять метод к поисковой работе. Хаммер предупреждал о применении «шести сигм» там, где метод не подходит, а глава 3M говорил, что изобретения нельзя планировать как процесс.

Вопросы и ответы

Что такое «шесть сигм»?

Шесть сигм — метод снижения брака через измерение и сокращение разброса в процессе. Шрёдер с коллегами обнаружили, что инструменты метода похожи на более старые методы качества, но он добавляет организационную структуру, которой раньше не было. Начала его Motorola в середине 1980-х, а известным сделала General Electric в конце 1990-х.

Что означает DMAIC?

DMAIC расшифровывается как Define, Measure, Analyze, Improve, Control: определить, измерить, проанализировать, улучшить, контролировать. ASQ описывает его как основанную на данных стратегию качества для улучшения процессов и составную часть Lean Six Sigma. Define задаёт рамку проблемы, Measure даёт базовое значение, Analyze находит причины, Improve проверяет решение пилотом, Control закрепляет результат.

Почему в шести сигмах 3,4 дефекта на миллион, а не 2 на миллиард?

Процесс, отцентрованный между границами в шести стандартных отклонениях, давал бы около 2 дефектов на миллиард. Цифра 3,4 исходит из допущения, что среднее процесса со временем смещается на 1,5 стандартного отклонения, и ближайшая граница оказывается в 4,5 отклонениях. Критики отмечают, что смещение — соглашение, и в каждой конкретной ситуации его нужно подтверждать данными.

Кто придумал «шесть сигм»?

Источники расходятся. Хронология самой Motorola относит изобретение процесса качества «шесть сигм» к 1986 году, а многие рассказы приписывают его инженеру Биллу Смиту. Даты его предложения, запуска и даже прихода в компанию в разных рассказах не совпадают. Майкл Хэрри (Mikel Harry) вместе с Лоусоном написал книгу 1992 года, на которую более поздние работы ссылаются, говоря о смещении в 1,5 сигмы.

«Шесть сигм» — это то же самое, что бережливое производство?

Нет. «Шесть сигм» борется с разбросом и браком с помощью статистики, а бережливое производство убирает потери и выравнивает поток. Их часто объединяют как Lean Six Sigma. Motorola сообщает, что позже добавила в программу методику бережливого производства. В руководстве ASQ по DMAIC среди инструментов фазы Define указана карта потока создания ценности — инструмент бережливого производства.

Источники

1. Motorola Solutions, Timeline: Six Sigma quality process, 1986
2. Motorola Solutions, press release on its Lean Six Sigma program (origin, lean addition, DMAIC)
3. Motorola Inc., 1987 Annual Report
4. NIST, Baldrige history: Launching the award
5. Process Excellence Network, Motorola, change and the development of Six Sigma
6. iSixSigma, Remembering Bill Smith, father of Six Sigma
7. Bill Smith, Six-sigma design, IEEE Spectrum 30(9), 1993
8. Mikel Harry, Ask Dr. Harry: the 1.5 sigma shift, iSixSigma
9. NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, process capability: Cp and Cpk
10. Coskun and Ialongo, Six Sigma revisited: evidence for a 1.5 SD shift, Biochemia Medica 30(1), 2020
11. Montgomery and Woodall, An Overview of Six Sigma, International Statistical Review 76(3), 2008
12. General Electric, Form 10-K405 for fiscal 1997, SEC EDGAR
13. IndustryWeek, Welch's 1997 annual report letter on Six Sigma
14. ASQ, Identify and eliminate defects with the DMAIC process (PDF)
15. Schroeder, Linderman, Liedtke and Choo, Six Sigma: definition and underlying theory, Journal of Operations Management 26(4), 2008
16. Antony and colleagues, Six Sigma in healthcare: a systematic review of the literature, International Journal of Quality and Reliability Management, 2018
17. Gjolaj, Gari, Olier-Pino and colleagues, Decreasing laboratory turnaround time and patient wait time in an outpatient oncology infusion unit, Journal of Oncology Practice 10(6), 2014
18. Kwak and Anbari, Benefits, obstacles, and future of six sigma approach, Technovation 26(5), 2006
19. Brian Hindo, At 3M, a struggle between efficiency and creativity, BusinessWeek, 11 June 2007
20. Knowledge at Wharton, Do process management programs discourage innovation? (Benner and Tushman), 2005
21. Michael Hammer, Process management and the future of Six Sigma, MIT Sloan Management Review, Winter 2002
22. Pyzdek Institute, Six Sigma and innovation: debunking the myths (a training provider's defence)

Обновлено 20 октября 2026

Илья ПушинОснователь PUSHERS & COO Fintech ServiceИлья строит операционные системы для растущих компаний в медицине и финтехе. С 2021 года руководит трансграничными платежами в ARBI Exchange, лицензированном обменнике в Таиланде, включая KYC, AML и выход в новые юрисдикции.Об автореLinkedIn