Six SigmaDer Six Sigma-Werkzeugkasten

Mit Six Sigma kommt eine Vielzahl von Methoden und Werkzeugen zum Einsatz. Das reicht von einfachen Visualisierungstechniken bis hin zu komplexen Methoden der Prozessanalyse. Besonders wichtig sind Statistik-Tools für die Datenanalyse. Die Werkzeuge werden oft in einem 7x7-Werkzeugkasten zusammengefasst, der hier vorgestellt wird.

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 (siehe vorigen Abschnitt) durchgeführt werden. Die Methoden und Werkzeuge werden als Six Sigma-Werkzeugkasten oder als Six Sigma-Tools 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 (CTQs) mithilfe der Werkzeuge analysiert und verbessert.

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

Die meisten dieser Werkzeuge dienen dazu die sogenannten Critical-to-Quality Characteristics (CTQs) zu ermitteln, zu überwachen und zu verbessern. Die CTQs 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. Und die QTCs zeigen durch Abweichungen vom Soll-Wert die Ansatzpunkte für Verbesserungsmaßnahmen und Six Sigma-Projekte. Die wichtigen Begriffe, die bei der Messung eine Rolle spielen, sind:

  • Critical-to-Quality Characteristics (CTQs)
  • 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
  • Verschwendungsanalyse
  • Engpassanalyse
  • Fluss-Diagramm
  • Versorgungskettenmatrix
  • Rüstzeitanalyse
  • 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
  • Affinitätsdiagramm
  • 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
  • TRIZ
  • Konzeptauswahlanalyse nach Pugh
  • Varianz- (VMEA) bzw. Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (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

Hinweis: ISO 17258:2015

Die Anwendung der statistischen Methoden für Six Sigma ist in eine internationale Norm gefasst: ISO 17258:2015, Statistische Verfahren – Six Sigma – Basiskriterien, die dem Benchmarking für Six Sigma in Organisationen zugrunde liegen. In dieser Norm sind die Kriterien für unterschiedliche Branchen beschrieben, die bei der Messung, bei der Analyse und beim Vergleich (Benchmarking) beachtet werden sollten.

Diese Auswahl und Einteilung der Werkzeuge ist nicht standardisiert. Je nach Autor oder Institution werden weitere Six Sigma-Werkzeuge als wichtig angeführt oder anders benannt oder differenziert. Beispiele dafür sind:

  • SIPOC: Supply, Input, Process, Output, Customer
  • 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 hier:

  • 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
  • Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (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.
  • 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 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 im 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

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:

  • 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.

Praxis

Prüfen Sie für den Einsatz von Six Sigma-Werkzeugen:

  • Welche der genannten Methoden und Werkzeuge kennen Sie?
  • Welche werden in Ihrem Unternehmen bereits eingesetzt?
  • Welche Personen sind in Bezug auf das Werkzeug die Know-how-Träger oder bringen Erfahrungen mit?
  • Wie fundiert sind die Kompetenzen?

Nutzen Sie für diese Bestandsaufnahme die folgende Vorlage. Halten Sie damit auch fest, welche Personen als Know-how-Träger für das jeweilige Werkzeug Sie für das nächste oder erste Six Sigma-Projekt ansprechen und einbinden sollten.

Viele der in der Vorlage aufgeführten und kurz erläuterten Werkzeuge sind im Management-Handbuch an anderer Stelle ausführlich dargestellt. Dort finden Sie auch Erklärungen, wie diese Werkzeuge angewendet werden. Die entsprechenden Handbuch-Kapitel sind:

Für die Messung und Analyse von Critical-to-Quality Characteristics (CTQs) sind die folgenden Excel-Vorlagen unmittelbar hilfreich. Sie sind bei jedem Six Sigma-Projekt Grundlage für die Fehlererkennung und Fehleranalyse.

Wichtig sind die Kompetenzen und Erfahrungen der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in Ihrem Unternehmen im Einsatz und in der richtigen Anwendung der Six Sigma-Werkzeuge. Die Kompetenzen gewinnen diejenigen, die sich speziell für Six Sigma-Projekte ausbilden lassen und einen Six Sigma-Gürtel (Belt) erwerben. Diese sind im folgenden Abschnitt dieses Handbuch-Kapitels ausführlich erläutert. Erfahrungen sammeln Sie und Ihre Kolleginnen und Kollegen mit jedem Six Sigma-Projekt, das Sie durchführen.

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