Six SigmaDer Six-Sigma-Werkzeugkasten – 7x7-Toolbox

Methodenbasierte Prozessanalyse und Fehlersuche mit Six Sigma

Das Konzept Six Sigma umfasst eine Fülle von Methoden und Werkzeugen. Sie sollen bei den Aufgaben helfen, die im Rahmen der Six-Sigma-Kernprozesse DMAIC und DMADV durchgeführt werden, die in den vorigen Abschnitten dieses Handbuch-Kapitels erläutert sind. Die Methoden und Werkzeuge werden als Six-Sigma-Werkzeugkasten, als Six-Sigma-Tools oder 7x7-Toolbox bezeichnet.

Jedes Werkzeug soll einen Beitrag dazu leisten, die Qualität der Produkte und Prozesse im Unternehmen zu verbessern und so zu optimieren, dass es kaum messbare Abweichungen von einer Soll-Vorgabe gibt. Um mögliche Abweichungen zu prüfen, werden die sogenannten Critical to Quality Characteristics (CTQ) mithilfe der Werkzeuge analysiert und Fehler und ihre Ursachen beseitigt.

Critical to Quality Characteristics (CTQ) mit Six-Sigma-Tools bearbeiten

Die meisten dieser Werkzeuge dienen dazu, die sogenannten Critical to Quality Characteristics (CTQ) zu ermitteln, zu überwachen und zu verbessern. Die CTQ bezeichnen die Qualitätsanforderungen, die ein zentraler Baustein für Six Sigma sind. Das sind alle wichtigen Überwachungspunkte im Unternehmen, die zeigen, ob die kundenkritischen, prozesskritischen und vorgabenkritischen Merkmale und Qualitätsstandards auch eingehalten werden.

Sie werden anhand geeigneter Messgrößen regelmäßig überprüft und gemessen. Die CTQ zeigen durch Abweichungen vom Sollwert die Ansatzpunkte für Verbesserungsmaßnahmen und Six-Sigma-Projekte. Die wichtigen Begriffe, die bei der Messung eine Rolle spielen, sind:

• Critical to Quality Characteristics (CTQ)
• Defects
• Opportunities for Defects (OFD)
• Defects per Million Opportunities (DPMO)
• Parts per Million (PPM)

Die Six-Sigma-Tools in der Übersicht

Die Werkzeuge und Tools, die bei Six Sigma eingesetzt werden können, sind vielfältig. Viele stammen aus dem Qualitätsmanagement, Prozessmanagement, Projektmanagement, Lean Management und aus der Statistik und werden dort unabhängig von Six Sigma eingesetzt. Aufgrund der Fülle wurde vor einigen Jahren eine Toolbox mit 7x7 Fächern zusammengestellt; sie beinhaltet also 49 Six-Sigma-Werkzeuge. Das sind:

Kunden-Werkzeuge

Die Kunden-Werkzeuge werden eingesetzt, um die Kundenanforderungen und damit die Qualitätsanforderungen vollständig und genau zu identifizieren, zu erläutern und zu bewerten. Denn: Qualität ist das, was die Kunden erwarten. Die Werkzeuge dafür sind:

• Kano-Modell
• Anforderungsstrukturierung
• House of Quality
• Taguchi-Verlustfunktion
• Kundeninterviews
• Kundenfragebögen
• Conjoint-Analyse

Projekt-Werkzeuge

Maßnahmen zu Six Sigma werden als Projekt vorbereitet, geplant und durchgeführt. Für die Six-Sigma-Projekte gelten die gleichen Regeln wie für das Projektmanagement im Allgemeinen. Die Werkzeuge dazu sind:

• Projektbeschreibung und Teambeschreibung
• Netzplan
• CTQ-Analyse
• Baum-Diagramm
• Fähigkeitsanalyse
• Kosten-Nutzen-Analyse
• Qualitätsregelkarten

Schlankheits-Werkzeuge

Ein wichtiges Ziel im Rahmen von Six Sigma ist, Verschwendung in den Prozessen zu erkennen und zu beseitigen. Deshalb gibt es eine enge Verbindung zwischen Lean Management und Six Sigma. Viele Werkzeuge, die bei Lean oder Kaizen zum Einsatz kommen, werden auch bei Six-Sigma-Projekten genutzt. Das sind:

• Standardisierung
• Vermeidung von Verschwendung
• Engpass-Analyse
• Fluss-Diagramm
• Versorgungskettenmatrix
• Rüstzeit-Analyse
• Red-Tag-Analyse

Management-Werkzeuge

Im Rahmen von Six Sigma müssen Prozesse und andere Sachverhalte bewertet werden, um dann wirtschaftliche Entscheidungen treffen zu können. Dabei helfen die folgenden Werkzeuge für das Bewerten und Entscheiden:

• Entscheidungsbaum
• Affinitäten-Diagramm
• Beziehungs-Diagramm
• Baum-Diagramm
• Matrix-Diagramm
• Matrix-Daten-Analyse
• Netzplantechnik

Design-Werkzeuge

Eine Kernaufgabe im Six-Sigma-Projekt ist es, Fehler in Prozessen zu erkennen und zu beseitigen. Dazu müssen die Prozesse analysiert und neu oder besser gestaltet werden. Für die Prozessplanung können folgende Werkzeuge eingesetzt werden:

• Robustes Design
• Quality Function Deployment (QFD)
• TRIZ
• Konzeptauswahlanalyse nach Pugh
• Varianz- (VMEA) bzw. Fehlermöglichkeiten- und Fehlereinfluss-Analyse (FMEA)
• Fehlerbaumanalyse
• Toleranzanalyse und Toleranzdesign

Grafik-Werkzeuge

Bei der Fehleranalyse und Prozessgestaltung wird bei Six Sigma viel visualisiert. Das macht Zusammenhänge für die Beteiligten besser sichtbar und verständlich. Dafür gibt es mehrere spezielle Visualisierungstechniken oder Grafik-Werkzeuge:

• Prüfformulare inklusive Messplan
• Histogramm
• Pareto-Diagramm
• Ursache-Wirkungs-Diagramm (Ishikawa- bzw. Fishbone-Diagramm)
• grafischer Vergleich
• Relationen-Diagramm
• Qualitätsregelkarten

Statistik-Werkzeuge zur Prozesssteuerung (SPC)

Ob ein Prozess fehlerfrei verläuft oder welche Probleme der Prozess macht, das muss durch statistische Messungen der relevanten Variablen und Einflussfaktoren und durch die Analyse der Messergebnisse herausgefunden werden; ein Kernelement aller Six-Sigma-Projekte. Mess-Daten werden mit den folgenden Methoden der Statistik analysiert:

• Faktorielle Versuche
• Fähigkeitsanalyse
• Regressionsanalyse
• multivariate Analyse
• statistische Testverfahren wie beispielsweise Messsystemanalyse (MSA), Mittelwert- (ANOM) und Varianzanalysen (ANOVA)
• Hypothesentest
• Gage R&R-Analyse

Die Auswahl und die Einteilung der Werkzeuge sind nicht standardisiert. Je nach Autor oder Institution werden weitere Six-Sigma-Werkzeuge als wichtig angeführt oder anders benannt oder differenziert. Beispiele für weitere Methoden und Werkzeuge, die bei Six-Sigma-Projekten eingesetzt werden, sind:

• SIPOC-Prozessbeschreibung
• Stakeholder-Analyse
• Gate Reviews
• Wertanalyse
• Kreativitätstechniken

Six Sigma-Werkzeuge sind unterschiedlich komplex

Einige Werkzeuge sind einfach und schnell einsetzbar. Sie haben eine eindeutige Funktion und helfen dabei, einzelne Aufgaben- oder Problemstellungen zu lösen. Beispiele sind:

• Ursache-Wirkungs-Diagramm
• Pareto-Diagramm
• Beziehungs-Diagramm
• Histogramm
• Fluss-Diagramm

Hinter anderen Werkzeugen stehen komplexe Modelle und Methoden, die sich ihrerseits wieder aus zahlreichen Einzelwerkzeugen zusammensetzen können. Sie erfordern Expertenwissen, und ihr Einsatz ist umfassender und weitreichender. Beispiele sind hier:

• Statistische Prozesskontrolle
• TRIZ
• Quality Function Deployment (QFD)
• Fehlermöglichkeiten- und Fehlereinfluss-Analyse (FMEA)
• Conjoint-Analyse

Neben dem Wissen um Hintergründe und Anwendungsweise ist auch Erfahrungswissen mit dem jeweiligen Werkzeug notwendig. Schulungen für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, konsequente Anwendung anhand konkreter Six-Sigma-Projekte und regelmäßiger Erfahrungsaustausch sind deshalb unabdingbar.

Vorteile der Six-Sigma-Werkzeuge

Das Qualitätsmanagement insgesamt und insbesondere das nach dem Six-Sigma-Konzept basiert zu einem großen Teil auf einem strikt methodischen Vorgehen und profitiert vom Einsatz der Werkzeuge. Denn:

• Die Werkzeuge helfen dabei, einen Verbesserungsprozess anzustoßen.
• Sie rücken das Kernproblem in den Mittelpunkt und machen es sichtbar.
• Sie unterstützen die systematische Analyse, wenn unbekannte Probleme auftauchen.
• Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die sie anwenden, fühlen sich in das Thema eingebunden.
• Werkzeuge fördern die Zusammenarbeit im Team.
• Sie fördern die Kommunikation unter allen Beteiligten.
• Sie fördern das qualitätsorientierte Denken aller Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.
• Sie unterstützen die qualitätsorientierte Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen und machen sichtbar, welche Standards in einem Unternehmen gültig sind.

Werkzeuge einsetzen im DMAIC-Prozess

Die Six-Sigma-Werkzeuge werden im DMAIC-Prozess eingesetzt, der in einem vorigen Abschnitt dieses Handbuch-Kapitels erläutert ist. Dabei gibt es keine zwingende logische Zuordnung: Prozessschritt – Werkzeug. Vielmehr wird das Werkzeug eingesetzt, das bei der jeweils anstehenden Aufgabe oder Fragestellung hilfreich sein kann. Eine grobe Zuordnung kann sein:

• Define: Werkzeuge zur Analyse der Kundenanforderung und zum Projektmanagement, SIPOC
• Measure: Werkzeuge für die Datenerhebung, Messpläne, Statistik-Tools
• Analyse: Statistik-Tools, Ursache-Wirkungs-Analyse und Grafik-Werkzeuge
• Improve: Management-Werkzeuge, Schlankheits-Werkzeuge und Design-Werkzeuge
• Control: Management-Werkzeuge, Statistik-Tools, Schlankheits-Werkzeuge

Anwendung der Six-Sigma-Werkzeuge in der Praxis

Der Einsatz der Six-Sigma-Werkzeuge ist meist sehr aufwendig. Wenn Sie diese (oder einen Teil davon) im Rahmen Ihres Qualitätsmanagements nutzen, sollten Sie deshalb besonders darauf achten, dass dies zweckorientiert erfolgt. Werkzeuge sind dazu da, um Ziele zu erreichen, Fragen zu beantworten und Aufgaben zu lösen; sie sind kein Selbstzweck.

Prüfen Sie also genau, welche Fragen oder Probleme Sie mit dem Werkzeug lösen wollen. Und prüfen Sie, ob Sie die notwendigen Konsequenzen, die Lösung des Problems oder die Umsetzung von Maßnahmen, auch realisieren können.

Sparen Sie nicht bei der Schulung Ihrer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, wenn es um das Lernen der Werkzeuge und um das Sammeln von Erfahrungen geht. Weil diese Werkzeuge aufwendig in der Anwendung sind, sollten sie nicht falsch oder nachlässig eingesetzt werden. Wenn sich Beschäftigte in der Anwendung einer Methode nicht sicher fühlen, vermeiden sie deren Einsatz.

Sorgen Sie für Praxiserfahrung durch regelmäßige Anwendung. Setzen Sie die Werkzeuge konsequent für die vorgesehenen Zwecke ein. Stellen Sie dafür die notwendigen Ressourcen (insbesondere Zeit) zur Verfügung. Sorgen Sie dafür, dass die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Erfahrungen sammeln können. Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Werkzeuge für das Unternehmen und die jeweiligen Fragestellungen nützlich sind:

• Wurde der Prozess genau verstanden?
• Sind die Fehler und ihre Ursachen klar geworden?
• Hat sich die Qualität verbessert?
• Wurden Kosten eingespart?
• Laufen die Prozesse besser ab?

Beachten Sie, dass ein einzelnes Werkzeug oft keinen großen Nutzen bringt. Erst der kombinierte Einsatz von Werkzeugen hilft, Qualität und Unternehmensprozesse zu verbessern. Um das zu erreichen und sicherzustellen, wird im Six-Sigma-Konzept besonderes Augenmerk auf die Ausbildung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gelegt. Diese ist standardisiert und wird unternehmensübergreifend zertifiziert.