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14. November 2017

Prozessverbesserung mit Six Sigma

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Grundlagen des Projektablaufs mit Hilfe der DMAIC-Methodik
und statistischen 
Methoden von Six Sigma.

 

Im Zuge unserer Projektarbeit treffen wir immer wieder auf Herausforderungen, die eine Prozessverbesserung erfordern. Das dabei von uns oft verwendete Managementsystem Six Sigma möchten wir im nachfolgenden Artikel näher erläutern. Die DMAIC-Methodik und statistische Methoden von Six Sigma bieten herausragende Möglichkeiten unterschiedlichste Geschäftsprozesse zu optimieren.

 

Kurzvorstellung des Konzepts

Six Sigma ist eine Methode, bzw. Methodensammlung des Qualitätsmanagements. Dabei werden ein statistisches Qualitätsziel und messbare Qualitätskennzahlen angestrebt. Im Rahmen des Projektmanagements wird Six Sigma zur Prozessoptimierung verwendet. Ziel dieser formalisierten, systematischen und ergebnisorientierten Methode ist es, sogenannte Defects (Fehler) aufzuspüren, zu reduzieren und im Optimalfall komplett zu eliminieren. Six Sigma zielt auf Effektivität ab, dass heißt die Vollständigkeit und Genauigkeit mit der ein bestimmtes Ziel erreicht wird, steht im Vordergrund.

Im Vergleich dazu zielt das meist genutzte Lean Management (als Gesamtheit von Methoden) darauf ab, eine möglichst hohe Effizienz zu erreichen. Effizienz ist der im Verhältnis zur Vollständigkeit und Genauigkeit benötigte Aufwand, mit der ein bestimmtes Ziel erreicht wird. Lean Management versucht also die Durchlaufzeit eines Prozesses zu verringern, wo hingegen Six Sigma versucht die Streuung eines Prozesses zu verringern.

 

Statistische Qualitätssicherung durch Six Sigma.

An Hand von statistischen Methoden kann Six Sigma auf verschiedene Qualitätsbezogene Fragestellungen getestet werden. Six Sigma bietet zum Beispiel die Garantie, dass nur 3,4 von 1000 Einheiten fehlerbehaftet sind. Das bedeutet 99,99966% aller Einheiten sind fehlerfrei. Um einer solchen Frage nachzugehen, kann die Formel DPMO1 (Defects per Million Opportunities ) verwendet werden:

1 Defects = Fehler | Nr. Units = Anzahl der Einheiten | Opportunities = Fehlermöglichkeiten

Bei einem Beispiel mit einem Fehlerniveau von 1% und 99% korrekt bearbeiteten Einheiten käme man schon auf 10.724 DPMO. Six Sigma hingegen bietet, dass 99,99966% aller Einheiten fehlerfrei sind.

 

Projektablauf mit Six Sigma

Der Ablauf eines Six Sigma Projekts ist klar definiert. Als Grundvoraussetzung erfolgt die Projektauswahl, daraufhin wird ein passendes Team gestellt. Hierbei werden den beteiligten Teammitgliedern bereits verschiedene Rollen zugeteilt. Die weitere Vorgehensweise im Projekt erfolgt durch eine Strukturierung mit Hilfe der Methodik DMAIC (Define Measure Analyze Improve Control). Diese Methodik unterscheidet sich im Vergleich zu der beim Lean Management verwendeten Methodik PDCA (Plan Do Check Act) darin, dass der Prozess bei PDCA n-Mal ohne Projektabschluss wiederholt werden kann. DMAIC hingegen strebt einen Projektabschluss an. Für den erfolgreichen Abschluss jeder DMAIC-Phase werden sogenannte Tollgates, also Meilensteine gesetzt, um voreiliges Abschließen einer Phase und somit unzureichende Endergebnisse zu verhindern. Beginnend mit der Define Phase wird zuerst das Problem näher beschrieben. In der Measure Phase wird überlegt wie groß das zu beseitigende Problem ist und welche weiteren Einflüsse es gibt. Die Ursachen des Problems werden in der Analyze Phase hinterfragt. Erst die Improve Phase befasst sich dann mit den eigentlichen Lösungsansätzen des Problems. Zuletzt wird in der Control Phase überprüft wie die Nachhaltigkeit der Verbesserung sichergestellt werden kann.

 

Die verschiedenen Projektphasen:

Define

In Six Sigma Projekten sollte eine Projektdefinition immer SMART, also spezifisch, messbar, abgestimmt, realistisch und terminiert sein. Für die grobe Prozessdarstellung hat sich die SIPOC (Supplier Input Process Output Customer) Methode als geeignet herausgestellt. In der Define Phase bietet sich die VOC (Voice of Customer) an, die notwendigen Kundenanforderungen herauszufinden. Diese Kundenanforderungen müssen daraufhin mittels CtQ (Critical to Quality) als konkrete Geschäftsanforderungen definiert werden.

 

Measure

Die Prozessoptimierung erfolgt immer in entgegengesetzter Reihenfolge zur Prozessrichtung. Zu beachten ist, dass unscharfe Definitionen das Ergebnis der Messung stark verfälschen können. In dieser Phase wird die zuvor genannte DPMO Methode angewendet, um zu qualitativ gesicherten Ergebnissen zu kommen.

 

Analyze

In dieser Phase sollen potentielle Ursachen eines Problems erkannt werden. Dafür wird bei Six Sigma meist das sogenannte Ishikawa-Diagramm (Ursache-Wirkung-Diagramm) verwendet.

 

Improve

Nachdem es eine klare Definition des Problems gibt, gilt es Lösungen zu erarbeiten. Lösungsvorschläge können zuerst beispielsweise durch eine Brainstorming oder Mind-Mapping erarbeitet, gesammelt und bewertet werden. Danach müssen sinnvolle und umsetzbare Vorschläge ausgewählt und dokumentiert werden. Zum Schluss muss die entsprechende Lösung implementiert werden. Dabei ist es wichtig die zeitliche Umsetzbarkeit und ressourcentechnische Machbarkeit der Maßnahmen in Betracht zu ziehen.

 

Control

Die Control Phase lässt sich in vier Unterpunkte gliedern. Zuerst muss ein Prozesssteuerungsplan erstellt werden. Dieser sollte eine Dokumentation, ein Monitoring und eine Reaktionsplanung enthalten. Daraufhin erfolgt der Abschluss des Projekts, hierbei wird die Projektdokumentation an den Process Owner übergeben. Die Festlegung von Audits oder sogenannten Process-Walk-Throughs soll beantworten inwiefern die Verbesserungen nachhaltig umgesetzt wurden und wie der verbesserte Prozess tatsächlich „gelebt“ wird. Die Bewertung des Projekterfolgs wird qualitativ und quantitativ (monetär) gemessen. Quantitativ wird zwischen der Wirkung auf dem Umsatz und die Wirkung auf die Kosten unterschieden.

 

Die Ergebnisse

Zur Datenauswertung verwendet Six Sigma statistische Methoden basierend auf der Gauß’schen Normalverteilung. Für diese gilt, dass es sich immer um eine symmetrische Glockenkurve handelt. Es gibt immer einen Höhepunkt und zwei Wendepunkte, wobei die Standardabweichung immer gleich dem Abstand vom Höhepunkt zu einem der Wendepunkte entspricht. Die Normalverteilung kann innerhalb einer bestimmten Toleranz verschiedene Formen annehmen und das Integral beträgt immer 1. Bei der Datenauswertung wird zwischen dem Lagemaß und dem Streumaß unterschieden. Zum Lagemaß gehören das arithmetische Mittel, der Median und der Modus. Mit den Streumaßen lässt sich die Verteilung der Messwerte beurteilen. Hierzu gehören die Spannweite, die Varianz und die Standardabweichung. Die Varianz beschreibt dabei die Streuung von Daten aus einer Stichprobe. Die Standardabweichung wird stets als positiver Wert eingesetzt. Sie wird als durchschnittliche Abweichung der Merkmalausprägungen Xi vom arithmetischen Mittel interpretiert. Mit Hilfe dieser statistischen Kennzahlen, können die Ergebnisse in Six Sigma Projekten nicht nur anschaulich dargestellt werden und messbar nachgehalten werden, sondern auch als Datengrundlage für weitere Prozessoptimierungs-Projekte dienen.