Mit Six Sigma Richtung Perfektion

Da hat sich der Kunde über das Design und die neuen Funktionalitäten eines Gadgets gefreut, doch nach einiger Zeit gibt das Gerät den Dienst auf. Mit der Nutzung war keine übermässige Beanspruchung verbunden, die Bedienung erfolgte wie in der Anleitung beschrieben. Vermutlich sind die Schäden auf mangelhafte Verarbeitung der Komponenten zurückzuführen. Wenn man Glück hat, ist der Schaden durch die Garantie gedeckt. Oft bleibt nur noch, auf Kulanz des Herstellers zu hoffen.

Die Produktqualität entspricht einem zentralen Kundenbedürfnis. Nicht erfüllte Leistungsversprechen haben verheerende Konsequenzen fürs Image und letztlich für den Umsatz. Um Kunden nicht zu vergraulen und langfristig die Funktionsfähigkeit von Produkten gewährleisten zu können, setzen Unternehmen bei der Optimierung auf verschiedene Instrumente des Total Quality Management (TQM) – unter anderen auch auf Six Sigma. Ziel der Methode ist es, die Qualität von Produkten oder Dienstleistungen zu verbessern oder auf einem möglichst hohen Niveau zu halten. Die Idee zur Entwicklung einer Methode für die Optimierung von Leistungsprozessen entstand Ende der siebziger Jahre. Damals war Chiphersteller Motorola mit der Qualität seiner Produkte nicht zufrieden. Also suchte das Unternehmen nach Möglichkeiten, um die Qualität der Halbleiter zu verbessern. Schnell wurde klar, dass sich dieses Ziel nur erreichen lässt, wenn man den Hebel an mehreren Stellen ansetzt.

Optimierungen bei Prozessen und Produkt

In einem ersten Schritt wird das Produkt unter die Lupe genommen. Die Analyse soll Optimierungspotenzial bei Technik, Funktionalität und Design aufzeigen. Um mögliche Verbesserungen am Produkt überhaupt realisieren zu können, muss ein Unternehmen dazu die Bedürfnisse der Kunden noch besser kennen lernen. Denn allenfalls liegt die Produktentwicklung Jahre zurück, während sich inzwischen die Anforderungen an das Produkt geändert haben. Sich aktuelle Kenntnisse über die Kundenwünsche verschaffen, ist deshalb das A und O für Anpassungen bei der Gestaltung des Endprodukts. Doch ein solches Redesign nützt wenig, wenn sich bei der Produktion Fehler einschleichen. Bei Six Sigma wird daher in einem zweiten Schritt auch der gesamte Produktionsprozess in die Analyse mit einbezogen - mit dem Ziel, Fehlerquellen möglichst zu eliminieren. In vielen Fällen erlaubt es die Neugestaltung des Produktionsablaufs auch, Kosten zu senken. Ein wichtiger Nebenaspekt von Six Sigma.

Die Häufung von Kundenreklamationen kann Hinweise liefern, wo beim Produkt oder den Prozessen Änderungen vorgenommen werden müssen. Eine sehr geringe Ausfallwahrscheinlichkeit von Produkten oder Komponenten lässt sich also nur im Rahmen einer Gesamtbetrachtung erreichen. Die Methode eignet sich übrigens auch zur besseren Strukturierung von Dienstleistungsprozessen. Die Bezeichnung der Methode leitet sich übrigens ab vom griechischen Buchstaben Sigma (σ). In der Statistik steht der Wert für eine Abweichung von einem bestimmten Mittelwert. Diese Abweichung ist zugleich ein Mass für die Qualität von Erzeugnissen.

Annäherung an die Perfektion

Wie bei Unterschieden bezüglich bestimmter Gattungsmerkmale in der Natur sind Unternehmen bei Produktionsverfahren mit Abweichungen konfrontiert. Umfasst das Produktionslos beispielsweise eine grosse Anzahl von Metallbolzen, bestehen beim Längen- oder Quermass immer minimale Abweichungen vom Normwert - je nachdem welche Messskala (Milli- oder Micrometer) verwendet wird. Die eine Hälfte der Bolzen ist beispielsweise etwas zu kurz geraten, die andere leicht zu lang oder in Tests zeigen die Bolzen ein unterschiedliches Verhalten bei der Bruchfestigkeit. Für Produkte oder Komponenten lassen sich viele Gütekriterien festgelegt (z.B. wie die physikalische und chemische Beständigkeit). Deshalb kann ein Unternehmen bei Serien- und Massenprodukten in der Praxis nie davon ausgehen, dass alle Komponenten zu 100 Prozent haargenau dem Normwert entsprechen. Vielmehr sind die Messwerte um einen bestimmten Normwert verteilt. Aber: Eine Abweichung von einem Sollwert ist noch kein Fehler, entscheidend ist die Ausprägung der Abweichungen. Es stellt sich deshalb grundsätzlich immer die Frage, welche Teile noch Verwendung finden dürfen ohne die Eigenschaften eines Produktes zu beeinträchtigen. Ausschuss entsteht erst dann, wenn Werkstücke bestimmten Toleranzwerten nicht mehr genügen.

Toleranzgrenzen definieren

Weil die Messwerte der Abweichungen um einen Sollwert gestreut sind, werden diese Toleranzgrenzen nun anhand einer Normalverteilung bestimmt, repräsentiert durch das Sigma. Da sich Phänomene in Natur und Technik gleichen, lassen sich für die statistisch erfassten Werte einer Normalverteilung allgemein gültige Toleranzgrenzen ableiten:

• Von allen Messwerten weichen 68.27 Prozent auf beiden Seiten um ein Sigma (σ) ab. Beim Beispiel der Bolzen zeigt dieser Prozentsatz an, wie viele entweder zu kurz oder zu lang sind.
• Bei zwei Sigma sind es 95.45 Prozent und bei drei Sigma 99.73 Prozent.

Entsprechend weist bei gegebener Wahrscheinlichkeit das Sigma bestimmte Werte auf. Bei einer Abweichung von 50 Prozent beträgt das Sigma 0.675, bei 99 Prozent 2.576. Dies hat in produzierenden Unternehmen Konsequenzen für den Umgang mit Abweichungen bzw. mit fehlerhaften Teilen. Unternehmen definieren für Abweichungen bestimmte Toleranzgrenzen (z.B. 99.99 Prozent fehlerfreie Werkstücke). Bei der Wahl dieser Toleranzgrenzen spielen Überlegungen wie Sicherheit, Wertbeständigkeit oder Kosten eine Rolle. Für kritische Teile eines Produkts, welche beispielsweise die Sicherheit tangieren, gelten geringe Toleranzgrenzen (z.B. Wahrscheinlichkeit für einen Fehler 0.001 Prozent). Entsprechend müssen Produktkomponenten auf Basis von Qualitätskontrollen und Tests auf die minimale Fehlertoleranz ausgerichtet werden. Teile, welche die Toleranzwerte nicht erfüllen, bilden den Ausschuss. Neben der Bestimmung der Gütekriterien und der Toleranzgrenzen ist die Optimierung des gesamten Produktionsprozesses entscheidend für den Erfolg von Six Sigma.

Mit durchdachten Prozessen zu höherer Qualität

Um tiefe Fehlerquoten realisieren zu können, wird der gesamte Produktionsprozess in die Optimierung einbezogen bis der Toleranzwert für die Ausfallwahrscheinlichkeit erreicht ist. Erst wenn existierende oder mögliche Fehlerquellen in den Prozessen lokalisiert sind, können die ins Auge gefassten Ziele erreicht werden. Der Ablauf (kurz: DMAIC) umfasst fünf Phasen:

Define Welches Problem soll gelöst werden?

Measure Wie lassen sich die Folgen messen?

Analyse Wo liegen die Ursachen für Fehler?

Improve Was sind mögliche Massnahmen für die Lösung des Problems?

Control Mit welchem System kann langfristig der Erfolg kontrolliert werden?

Tatsächlich ist die Messbarkeit in der Praxis ein nicht zu unterschätzendes Problem (Motto: „If you can’t measure you can’t control“), wobei geeignete Parameter bestimmt werden müssen. Im Rahmen von Six Sigma werden die Prozesse detailliert analysiert unter Einbezug zusätzlicher Instrumente. Bei der Ermittlung der für Kunden wichtigen Produktanforderungen greifen Analyseteams beispielsweise auf die Qualitätsmethode QFD (Quality Function Development) zurück oder Unternehmen bestimmten mittels CTQ (Critical to quality) die für die Produktqualität massgebenden Bereiche. Aufgrund der Komplexität der Aufgaben sind in solchen Analyseteams Fachpersonen der verschiedensten Bereiche vertreten – vom Marketingspezialisten bis zum Verfahrensingenieur.

Vorteile von Six Sigma

Six Sigma schafft analytisch die Voraussetzungen für Verbesserungen von Produkten und Prozessen. Die Methode bietet zudem bei der Leistungserstellung Vorteile für die unternehmensinterne Kommunikation (z.B. Ziel für eine Abteilung: 99.98 Prozent fehlerlose Teile). Da verschiedene Formen der Methode existieren, ist sie flexibel einsetzbar. Design for Six Sigma (DFSS) eignet sich beispielsweise für eine Überarbeitung des Produktdesigns. Und das DMADV-Modell (Define, Measure, Analyse, Design, Verify) wird verwendet für die Überprüfung des Prozessdesigns oder der Kundenbedürfnisse.