«Шесть сигм»: еще одна дорога, ведущая к храму

В сущности, речь идет о следующем. Допустим, что вы провели переговоры со своим поставщиком, в ходе которых договорились о том, что допуск на некоторую важную для вас характеристику продукции будет равен некоторой определенной величине, например, ±1 мм. Тогда задача вашего поставщика, если он привержен идеям "шести сигм", очень проста. Ему надо всего-навсего "загнать" естественный разброс этого показателя в процессе производства продукции в такие устойчивые границы, чтобы он укладывался в согласованные границы допуска 12 (!) раз, что, как раз, и составляет ±6G (сигма — это греческая буква, которую в математической статистике часто используют для обозначения квадратичной ошибки, задаваемой распределением некоторой случайной величины). И это все? — спросит изумленный читатель. Но после некоторого размышления читатель, возможно, задаст еще несколько вопросов, например, таких:

• зачем это надо?
• почему именно шесть сигм, а, скажем, не три или семь?
• как этого добиться?

В данной работе предпринята попытка набросать общую "панораму" этой концепции и ее отношений с другими подходами, развитыми в рамках современного движения за качество. От более амбициозных целей пришлось отказаться из-за колоссального объема материалов по концепции "шесть сигм", которым мы в настоящий момент располагаем. Его описание — задача будущего. Теперь же, перейдем к описанию ситуации, как мы ее понимаем. И начнем издалека.

В середине ХХ в. процесс разделения труда дошел до уровня управления, что сделало менеджмент модной наукой, которую руководители различного уровня активно изучают на практике и в бесчисленных бизнес-школах. За полвека в этой очень молодой науке возникло огромное число различных течений и направлений, каждое из которых обещало своим последователям процветание и успех в бизнесе. Например, М. Хаммер и Дж. Чампи в своем бестселлере по реинжинирингу (одно из последних таких течений) [1] перечисляют 14 модных направлений, возникших только в 70 — 90-е годы. Среди самых новомодных течений, возникших в последние десятилетия уходящего века, нельзя не обратить внимание на очень популярный подход, работающий под скромной шапкой "шесть сигм". Прошедший в июне с. г. 44-й Конгресс ЕОК еще раз показал степень его популярности в мире. Концепции "шесть сигм" не только было посвящено специальное заседание и пленарный доклад, но интерес к ним, можно сказать, проходил красной нитью через всю работу конгресса [2]. К сожалению, отечественная промышленность и научная общественность мало знакомы с этим подходом. Краткое упоминание о нем [3] и опубликованный перевод статьи М. Харри [4] не соответствуют масштабу и достижениям этого стиля менеджмента.

Что такое "шесть сигм"

"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" [5].

Этот подход был впервые развит компанией "Моторола", чья зарегистрированная торговая марка и отражена в данном названии [6]. За последнее время этому подходу уделяется все большее внимание [4 — 13], что, по-видимому, вызвано внушительными экономическими достижениями тех компаний, что заявляют о своей приверженности данному направлению.

В частности, в указанных публикациях приводятся следующие цифры. Компания "Элайд Сигнал" (Allied Signal) сообщила об экономическом эффекте в 800 млн долл., полученном между 1995 и 1997 гг. за счет осуществления инициативы совершенствования под знаком "шесть сигм". Компания "Дженерал Электрик" (GE) в третьем квартале 1997 г. сообщила об увеличении прибыли с 13,8 до 14,5%, что принесло ей 600 млн долл., "извлеченных благодаря инициативе "шесть сигм" в сфере качества" [8]. В краткой информации для акционеров по итогам 1999 г. указано, что инициатива "шесть сигм" в 1999 г. принесла компании более 2 млрд долл. прибыли [14]. Вот как определяет концепцию "шесть сигм" фирма "Дженерал Электрик" в своем кратком глоссарии: "Шесть сигм" — это видение (мечта, vision) качества, имеющего показатель всего лишь 3,4 дефекта на миллион возможностей для любой продукции или услуги. Стремление к совершенству" [15].

Что такое "шесть сигм" со статистической точки зрения

Цель компании — осуществлять все процессы так, чтобы для любых параметров любого процесса индекс воспроизводимости C_p >= 2,0 [16, 17].

На рис. 1 этому условию отвечает центральная кривая, для которой Cp = 2,0, если верхняя и нижняя границы допуска находятся на расстоянии ±6G от центра этой кривой (это как раз то определение, с которого мы начали обсуждение). Одновременно известно, что концепция "шесть сигм" основана на том, что удовлетворяющие данному критерию процессы производят не более 3,4 дефектов на миллион изделий. Строго говоря, эти две цифры не соответствуют друг другу, так как значению C_p = 2,0 отвечает уровень дефектности 2 ppB [18], т. е. два дефекта на миллиард изделий. Это несоответствие объясняется очень просто: в рамках концепции "шесть сигм" принимается, что центр распределения может смещаться в пределах 1,5G (см. [19] и рис. 1) в ту или иную сторону. В [19] представлены вычисления, показывающие, как "шесть сигм" превращаются в 3,4 дефекта на миллион изделий. Величина 1,5G взята из следующих соображений: как только, например, автомобильные поставщики начали ежеквартально собирать данные о воспроизводимости процессов, выяснилось [20], что настройка процессов "гуляет" в весьма заметных пределах. Зная это [21], "Моторола" с самого начала поставила своей целью добиться такого уровня вариабельности процессов, чтобы даже при неконтролируемом смещении центра настройки значение индекса C_pk было не хуже, чем 1,5 [5]. Компания "Дженерал Электрик" сформулировала основную идею этого подхода так: "Наши потребители чувствительны к разбросу, а не к среднему значению" [15].

Характерная особенность концепции "шесть сигм" — ее тесная связь с финансовыми результатами работы компании. В рамках данной концепции принята показанная в табл. 1 классификация организаций по критерию воспроизводимости (табл. 1 из [4] с некоторыми изменениями в названиях столбцов).

К цифрам в этой таблице не стоит относиться слишком строго. Дело в том, что определения, на основе которых получаются эти цифры, относятся к операциональным определениям, как любил выражаться Э. Деминг, а не к строгим статистическим определениям. Со статистической точки зрения здесь речь идет о поведении "хвостов" распределений случайной величины (см., например, [22]).

На чем основана концепция "шесть сигм"

Основы концепции были заложены, как уже отмечалось, в фирме "Моторола" [6]. Ее подход строился по классической схеме непрерывного совершенствования на базе постоянного применения цикла Шухарта — Деминга: планируй — делай — проверяй — внедряй. Вот как понимали на "Мотороле" этапы этого цикла.

Первый этап — "Планируй" — включал формулировки целей и задач, выявление ключевых параметров для достижения успеха, план совершенствования, выбор проекта и создание команды.

Второй этап — "Делай" — включал обучение и тренировку, плюс внедрение.

Третий этап — "Проверяй" — предусматривал измерение улучшений, оценку эффективности, анализ и пересмотр проектов.

Четвертый этап — "Внедряй" — предполагал корректировку внедрения, непрерывность совершенствования, стандартизацию, изучение потребителей, бенчмаркинг, перепроектирование.

Впоследствии в рамках концепции "шесть сигм" цикл Шухарта — Деминга трансформировался в цикл MAIC: Measure (измеряй) — Analyze (анализируй) — Improve (улучшай) — Control (управляй) [4]. В последнее время наблюдается тенденция к дополнению этого цикла рядом стадий. Наиболее часто встречается вариант DMAIC — в начале цикла добавляется стадия Define (определяй) [21, 23]. Руководители Академии "Шесть сигм" Харри и Шредер считают, что эта программа состоит из восьми ступеней: Recognize (осознай) — DMAIC (как описано выше) — Standardize (стандартизируй) — Integrate (интегрируй) [20, 24].

Стоит подчеркнуть, что в подходе "шесть сигм" акцент делается не столько на число дефектов на миллион возможностей, сколько на методологию систематического снижения вариабельности процессов [20]. Следуя [25], обратим внимание читателей на два существенных обстоятельства. Острую потребность в отходе от традиционного подхода, основанного на концепции "трех сигм", легко увидеть, если представить себе выход процесса, состоящего, например, из 20 последовательных ступеней, на каждой из которых обеспечивается заданный процент выхода. Если этот процент соответствует подходу на основе "трех сигм", то на выходе имеем (0,9973)²⁰ = 0,947, т. е. около 5% брака, тогда как при подходе "шесть сигм" имеем (0,9999966)²⁰ = 0,99993, т. е. брак равен всего лишь 70 ppm. Второй момент связан с формулировкой уровня дефектности как числа дефектов на миллион возможностей. Слово "возможности" здесь далеко не случайно.

Чтобы пояснить суть, обратимся к рис. 2 [25].

На нем показаны два процесса, один из которых имеет выход годных, равный 90% по изделиям, а другой соответственно 50% (в первом процессе брак в одном изделии из десяти, во втором — в пяти). В то же время, если принять, что каждое изделие имеет по 10 критичных по отношению к качеству характеристик, то по отношению к возможностям появления дефектов оба процесса одинаковы и имеют выход 95% (пять дефектов на 100 возможностей). Если принять, что стоимость обнаружения дефекта примерно одинакова во всех случаях, то оба процесса потребуют примерно одинаковых затрат на устранение дефектов — вот почему в рамках концепции "шесть сигм" говорят о возможностях, а не об изделиях. В соответствии с этим специально введены [25] такие понятия, как:

итоговый выход годных (на основе изделий) — Final Yield (unit-based) — число изделий, прошедших последнюю ступень из последовательного набора ступеней процесса, по сравнению с числом изделий, с которого начался процесс в целом;

сквозной выход (на основе дефектов) — Throughput Yield (defect-based) — вероятность того, что для всех возможностей возникновения дефектов на данной конкретной стадии процесса будет реализовано соответствие стандартам;

штучный сквозной выход (на основе дефектов) — Rolled Throughput Yield (defect-based) — вероятность того, что единичное изделие или услуга пройдут сквозь весь процесс свободными от дефектов.

Важно отметить, что среди ключевых условий успеха в этой программе действий с самого начала рассматривались такие важнейшие аспекты современного менеджмента, как лидерство (включающее в себя инициативу сверху), приверженность данному подходу и активное участие в нем, ясность и согласованность целей, "прорывное" мышление, проектный стиль жизни, командная работа, обучение, поддержка успешных действий и достижений. Другими словами, при всей своей статистической ориентированности данный подход с самого начала был очень широким и нацеленным на создание в организации определенной социальной и культурной среды. Подобное расширение концепции далеко за пределы чисто статистического подхода, на наш взгляд, объясняется тем, что "Моторола" раньше других осознала преимущества статистического мышления, связанного с именами У. Шухарта и Э. Деминга, и сумела разработать системную концепцию его внедрения.

Судьба статистического мышления в ХХ в. оказалась не слишком счастливой. Почти 50 лет идеи Шухарта то недопонимались, то извращались. Его любимое детище — контрольные карты — получили широкое распространение, но, в основном, не для тех целей, для которых они были предложены. И только в 80-90-х годах началось возрождение интереса к этому подходу. Оказалось, что он органически вписывается в новый стиль менеджмента, без которого невозможно добиться сколько-нибудь устойчивого развития в современных условиях [26].

Надо сказать, что саму "Моторолу" концепция "шесть сигм" не спасла от тяжелого кризиса, разразившегося в середине 90-х годов [27]. Ничто не предвещало беды. С 1993 по 1995 гг. годовые темпы роста объема продаж компании были около 27%. Но уже в 1997 г. они равнялись всего 5%. За это же время на 33% снизилась прибыль компании. Такие показатели не замедлили сказаться на дивидендах. С 1995 по 1997 гг. они не превышали 1% от стоимости акции, тогда как в предыдущие три года доходили до 54%. Подобный ход событий всегда ведет к потере самых лучших клиентов.

Между тем, еще в 1988 г. компания получила национальную премию Малкольма Болдриджа в области качества (это был итог десятилетней программы улучшения качества) и с тех пор постоянно подтверждала свою репутацию компании, приверженной качеству. Прекрасные достижения в прошлом может быть и ласкают слух, но мало что значат в настоящем, а тем более — в будущем. И в 1998 г. "Моторола" оказалась заваленной рекламациями и претензиями потребителей, которых не устраивало именно качество продукции.

Сегодня мы знаем, что компании хватило сил и решимости для выхода из этого глубокого кризиса. И произошло это тоже (хотя бы отчасти) благодаря концепции "шесть сигм" и ряду новых подходов к организации работы людей в командах [27, 28]. 1997 г. начался с прихода в компанию к власти Кристофера Гелвина — внука основателя. Вот каким был, следуя работе [27], диагноз исходной ситуации к этому моменту: "… причиной падения стали высокомерие и самоуспокоенность. Руководство компании отказалось признавать достоинства более совершенных технологий, не замечало или отказывалось замечать новые тенденции на рынках сбыта и не обращало внимания на запросы покупателей. За всем этим последовали неверные управленческие решения, плохо рассчитанная стратегия и далекая от совершенства практика реализации замыслов".

А вот первый рецепт выздоровления: "Гелвин начал борьбу за создание на "Мотороле" новой корпоративной культуры. По его мнению, в компании сложилась атмосфера некоторого самодовольства, причем основные силы уходили на решение чисто технических проблем, а внутри ее разъедало нездоровое соперничество между отдельными подразделениями. Чтобы утвердить дух сотрудничества, он решил увязать выплату вознаграждений руководителям подразделений не с результатами их работы, но с достижениями всей компании в целом" [27].

Выходит, что "шесть сигм" — не панацея, но и не совсем бесполезна. Поэтому давайте посмотрим, чему же учат в рамках этой концепции.

Концепция "шесть сигм". В ходе внедрения данного подхода были найдены нетривиальные способы мотивации персонала — награждение обучившихся применению концепции "шесть сигм" поясами разного цвета, как в модном в те годы каратэ. Возникла так называемая Академия "Шесть сигм", где специалисты различных организаций проходили обучение, по окончании которого получали звание "Черный пояс шести сигм". Дело в том, что, если вы посмотрите на содержание предметов, входящих в "шесть сигм", то легко обнаружите, что оно практически целиком укладывается в прикладные методы математической статистики и планирования экспериментов. А это, как известно, "скучные материи". Так вот, чтобы "подсластить пилюлю", весьма кстати оказалась игра в разноцветные пояса (не только черный — для настоящих мастеров своего дела, но и зеленый — для людей, менее искушенных, и желтый — для тех, кто просто получил общее представление о подходе), награждения, звания и прочие аксессуары, роль которых часто недооценивается. И зря.

На самом деле, в рамках концепции "шесть сигм" создается определенная инфраструктура, через которую в первую очередь и происходит собственно внедрение данного подхода в культуру организации. Перечень лиц, кого можно назвать агентами "шести сигм", выглядит следующим образом: чемпионы и спонсоры; мастера черного пояса; черные пояса; зеленые пояса; желтые пояса [4, 5, 7, 15, 20]. Кратко поясним те функции, какие каждая из перечисленных категорий выполняет в рамках программы "шесть сигм" (курсивом в скобках дано соответствующее определение из глоссария "Дженерал Электрик" [15]).

Чемпионы и спонсоры. Чемпион — это обычно один из высших руководителей, знающий идеологию "шесть сигм" и активно стремящийся к ее успешному внедрению (например, исполнительный вице-президент компании). Кроме того, чемпионами обычно называют всех неформальных лидеров, которые применяют методы "шести сигм" в своей повседневной деятельности и делятся своими идеями при любой удобной возможности. Спонсоры — это владельцы процессов, которые помогают инициативе "шесть сигм" и координируют соответствующую деятельность в пределах своей ответственности.

Мастера черного пояса – это лица, обладающие наивысшими техническими и организационными навыками. Они обеспечивают техническое руководство программами "шесть 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 "шести 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 — три-четыре недели применения изученных методов на рабочем месте в процессе осуществления очередного проекта "шести 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 (шесть — десять дней) и, в отличие от черных поясов, тратят на проекты "шести 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 могли осознанно участвовать в работе команд, возглавляемых черными и зелеными поясами.

Ориентировочно количество некоторых из перечисленных групп выглядит следующим образом: принято считать [20], что для компании с численностью 1000 человек желательно иметь одного мастера черного пояса и десять черных поясов, 50-70 проектов "шести сигм" в год (по 5-7 проектов на черный пояс в год). При этом экономия от одного проекта в среднем составляет от 150 до 240 тыс. долл.

Харри и Шредер предлагают такую оценку [20]: организации нужен один черный пояс на каждые 10 млн долл. оборота. Таким образом, для компании GE с оборотом 190 млрд долл. нужно примерно 19 тыс. черных поясов.

Подчеркнем здесь, что все предлагаемые знания "вписываются в контекст" проектного стиля жизни и командной организации работ.

Перечень статистических курсов обучения на "Мотороле" [6] приведен в табл. 2.

Обратите внимание, что из 112-146 ч обучения 57-69 (примерно 50%) посвящаются в данной программе изучению методов планирования экспериментов. В других компаниях программа может слегка отличаться, однако в среднем черные пояса проходят обучение по курсу объемом 150-160 ч.

Стоит заметить, что пока не существует стандартной программы обучения, хотя работы в направлении ее создания ведутся [29].

Почему концепция "шесть сигм" работает? Мы знаем по опыту многих стран, в том числе и по собственному опыту, что в прошлом статистические методы весьма туго внедрялись в реальную производственную практику. Почему теперь те же самые статистические методы должны работать? Отвечая на этот вопрос в работе [5], Рональд Сни приводит такие аргументы. Во-первых, потому, что теперь статистические методы сочетаются с процессным подходом и учетом человеческого фактора. А во-вторых, потому, что на этот раз использован системный подход, интегрирующий все аспекты дела. Все это вселяет надежду и пока вроде бы не опровергается практикой.

В работе [5], на наш взгляд, весьма удачно сформулировано, почему данная концепция оказалась столь плодотворной. Попробуем изложить этот перечень: