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摘 要：从6σ整合到供应链中的必要性出发，基于过程能力指数并结合具体实例从交货期的角度分析了满足6σ服务水平的供应链设计，最后从业务流程的改进和节点企业的选择两方面探讨了达到6σ供应链的优化设计方法。关键词：6σ；过程能力指数；供应链；优化设计
中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1009－9107（2007）02－0059－04
20世纪90年代以来，全球化市场竞争日益激烈，形势要求企业必须提高产品质量和服务水平。因此，许多企业开始应用6σ进行内部流程的优化，取得了显著的效果。而当今企业之间的竞争越来越多的是供应链之间的竞争，所以应用6σ来解决供应链的问题日益受到人们的关注。
影响供应链整体服务水平的因素有许多，如交货时间、库存水平等。本文结合过程能力指数，主要从交货时间角度对供应链进行优化设计，从而使供应链的交货期达到6σ水平。［1］
一、6σ整合到供应链中的必要性
σ是一个希腊字母，在统计学中称为标准差，用来表示数据的分散程度。6σ意为6倍的标准差，在质量上表示每百万个产品的不良品率少于3.4。但6σ管理不仅仅是指产品质量，而是一整套系统的企业管理理论和实践方法。
当今世界著名的企业纷纷应用6σ改善供应链，理顺整体物流通道，从而消减了上千万的供应链成本。6σ整合到供应链中的必要性主要体现在以下几个方面［2］：
首先，对顾客承诺标准更准确。在采用6σ之前， 企业通常会对外介绍说：我们的定单处理准确率是99．5%，分拣准确率是98．7%。”看起来企业的每项作业表现都不错，但是客户最终所感受到的服务质量是要贯穿整个流程的，是单项作业质量标准的累积。这样经过若干次的累积，企业的服务表现就会大打折扣了。而采用6σ系统管理作业流程，每百万个产品的不良品率少于3．4，使质量标准更具体。
其次，供应链管理需要6σ。现代企业的生存之道在于增强企业竞争力，而市场竞争逐步趋于供应链之间的较量，企业的生存就依赖于整个链条竞争力的不断提高。假设供应商、制造商、分销商都以3σ的质量水平运作，即供应链上每个环节都具有93．32％的产品或流程合格率，则对最终顾客只有81.27%的服务水平。所以供应链管理需要6σ，来提高整个供应链的服务水平。
再次，促进同步供应链的实现。［3］实施同步供应链的目的在于使参与者获得更多的收益，各成员为获得长远利益必须公开、认真地评估自己的实力。这一举措使得跨公司成员企业的成本结构、业务流程的执行具有一定的共性标准，因而在组建同步供应链时，必须认真确定整条链的服务水平。6σ整合到供应链中，可以从整体效应来设计供应链，以及选择供应链中的各节点企业，促进同步供应链的实现。
二、过程能力指数计算实例
实际过程能力一般用过程能力指数来衡量。过程能力指数最早是由朱兰博士提出的，将公差范围与过程质量特征值的波动范围之比定义为过程能力指数，用Cp表示。当过程分布中心μ与公差中心M重合时，在双侧规格情况下，Cp的计算公式为［4］：
当Cp=1时，公差分布与实际过程分布的标准差一致，合格率为99.73%，即均值无偏移时的3σ水平；当Cp=2时，公差分布为实际过程分布标准差的2倍，合格率为99.9999998%，即均值无偏移时的6σ水平。Cp反映了过程的潜在能力，但没有考虑到均值的大小偏移。同样的Cp值，当均值发生偏移时，即产品质量分布中心μ与公差中心M不重合时，过程的不良品率会有很大的不同。为了弥补Cp的不足，所以引入了另一个过程能力指数Cpk［5］：
三、供应链交货期计算
现实中的供应链是比较复杂的，为了方便计算，将供应链简化为由主要的四个流程构成（见图1）。［6］
进货物流：从原材料供应商获得原材料后，选择物流提供商来运输原材料，其中X1表示该物流提供商的交货时间。
制造流程：获得原材料后，制造企业即该供应链的核心企业对原材料进行加工或对各零件进行组装，其中X1表示该流程的交货时间。
检验流程：对制造出的产品进行检验，看是否符合客户的要求，是否存在缺陷，从而降低次品流入顾客手中的可能性，其中X3表示该流程的交货时间。
出货物流：主要是指产品检验之后，到顾客手中的流程，其中X4表示该流程的交货时间。
由以上各流程可知，供应链的交货时间Y= ，其中Xi之间是相互独立，并且服从正态分布，所以变量Y也服从正态分布。
供应链流程作业时间的公差中心（Mi）、容差值(Ti)的数值见表1，其中i =1，…，4。根据公式（2）可知，当给定CP，可计算出各个流程的标准差σi。当CP=1.0时，即各流程具有3σ的水平；当CP=2.0时，即各流程具有6σ的水平，由式（2）分别计算σi。
以上的计算结果可知，整个供应链的交货时间应该为43天，当交货时间范围处于（32.41，53.59）天之内时，整个供应链对顾客的服务水平达到了6σ。
四、6σ供应链的交货期优化设计
企业要想使整个供应链的服务水平达到6σ水平，必须使整个供应链的交货期处于适当的范围。改进供应链使其达到6σ水平的方法有很多种，本文主要介绍以下两种：
（一）业务流程的改进
当整个供应链的服务水平不能达到6σ水平时，应该重新审查以下构成供应链的各个流程作业时间的服务水平，看是否达到了6σ的水平。
流程作业时间达到6σ水平时，其时间的合格率达到了99.99966%。由式（4）可以计算出各流程作业时间的不合格率，从而得到时间的合格率PP。
pp=1-p=p(TL＜Y＜TU)（9）
当pp＜0.9999966时，说明该流程需要改进。如果本例中交货时间为60天，那么对整个供应链而言，则没有达到6σ水平，就可以计算出上述四个环节pp1、pp2、pp3、pp4，由式（9）进行判断，确定制约整个供应链的瓶颈并进行改进。
（二）节点企业的选择
目前许多企业都注重供应链上各个节点企业的选择，许多跨国大公司在选择合作伙伴的时候都要求其CPK≥1.5，并且要求控制的质量特性与产品/服务的关键质量特性相吻合，有完整的过程控制记录，从而使整个供应链的服务水平尽可能地提高到6σ的水平。［7］
如果已知整个供应链的容差值TY，目标值M，各流程作业的目标值Mi，以及供应链中的某些流程作业的容差值Ti，从而可以计算出未知流程过程分布的σ，根据σ的值可以选择合适的节点企业来提供服务。［6］
根据σ值可以选择具有该过程能力的节点企业来提供服务，在本例中即选择合适的物流提供商，从而使整个供应链达到了6σ的服务水平。
本文结合质量管理中的过程能力指数对供应链进行分析计算，主要从交货时间的角度阐述了达到供应链6σ水平时所需的交货时间范围，只要供应链整体的交货时间即总的作业时间处于该时间范围，就说明满足了6σ水平。此外，从优化流程和节点企业的选择两个方面来说明了如何改进供应链的服务水平，使其尽可能地达到6σ水平，从而提高整个供应链的顾客服务水平。
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中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1009－9107（2007）02－0059－04
20世纪90年代以来，全球化市场竞争日益激烈，形势要求企业必须提高产品质量和服务水平。因此，许多企业开始应用6σ进行内部流程的优化，取得了显著的效果。而当今企业之间的竞争越来越多的是供应链之间的竞争，所以应用6σ来解决供应链的问题日益受到人们的关注。
影响供应链整体服务水平的因素有许多，如交货时间、库存水平等。本文结合过程能力指数，主要从交货时间角度对供应链进行优化设计，从而使供应链的交货期达到6σ水平。［1］
一、6σ整合到供应链中的必要性
σ是一个希腊字母，在统计学中称为标准差，用来表示数据的分散程度。6σ意为6倍的标准差，在质量上表示每百万个产品的不良品率少于3.4。但6σ管理不仅仅是指产品质量，而是一整套系统的企业管理理论和实践方法。
当今世界著名的企业纷纷应用6σ改善供应链，理顺整体物流通道，从而消减了上千万的供应链成本。6σ整合到供应链中的必要性主要体现在以下几个方面［2］：
首先，对顾客承诺标准更准确。在采用6σ之前， 企业通常会对外介绍说：我们的定单处理准确率是99．5%，分拣准确率是98．7%。”看起来企业的每项作业表现都不错，但是客户最终所感受到的服务质量是要贯穿整个流程的，是单项作业质量标准的累积。这样经过若干次的累积，企业的服务表现就会大打折扣了。而采用6σ系统管理作业流程，每百万个产品的不良品率少于3．4，使质量标准更具体。
其次，供应链管理需要6σ。现代企业的生存之道在于增强企业竞争力，而市场竞争逐步趋于供应链之间的较量，企业的生存就依赖于整个链条竞争力的不断提高。假设供应商、制造商、分销商都以3σ的质量水平运作，即供应链上每个环节都具有93．32％的产品或流程合格率，则对最终顾客只有81.27%的服务水平。所以供应链管理需要6σ，来提高整个供应链的服务水平。
再次，促进同步供应链的实现。［3］实施同步供应链的目的在于使参与者获得更多的收益，各成员为获得长远利益必须公开、认真地评估自己的实力。这一举措使得跨公司成员企业的成本结构、业务流程的执行具有一定的共性标准，因而在组建同步供应链时，必须认真确定整条链的服务水平。6σ整合到供应链中，可以从整体效应来设计供应链，以及选择供应链中的各节点企业，促进同步供应链的实现。
二、过程能力指数计算实例
实际过程能力一般用过程能力指数来衡量。过程能力指数最早是由朱兰博士提出的，将公差范围与过程质量特征值的波动范围之比定义为过程能力指数，用Cp表示。当过程分布中心μ与公差中心M重合时，在双侧规格情况下，Cp的计算公式为［4］：
当Cp=1时，公差分布与实际过程分布的标准差一致，合格率为99.73%，即均值无偏移时的3σ水平；当Cp=2时，公差分布为实际过程分布标准差的2倍，合格率为99.9999998%，即均值无偏移时的6σ水平。Cp反映了过程的潜在能力，但没有考虑到均值的大小偏移。同样的Cp值，当均值发生偏移时，即产品质量分布中心μ与公差中心M不重合时，过程的不良品率会有很大的不同。为了弥补Cp的不足，所以引入了另一个过程能力指数Cpk［5］：
三、供应链交货期计算
现实中的供应链是比较复杂的，为了方便计算，将供应链简化为由主要的四个流程构成（见图1）。［6］
进货物流：从原材料供应商获得原材料后，选择物流提供商来运输原材料，其中X1表示该物流提供商的交货时间。
制造流程：获得原材料后，制造企业即该供应链的核心企业对原材料进行加工或对各零件进行组装，其中X1表示该流程的交货时间。
检验流程：对制造出的产品进行检验，看是否符合客户的要求，是否存在缺陷，从而降低次品流入顾客手中的可能性，其中X3表示该流程的交货时间。
出货物流：主要是指产品检验之后，到顾客手中的流程，其中X4表示该流程的交货时间。
由以上各流程可知，供应链的交货时间Y= ，其中Xi之间是相互独立，并且服从正态分布，所以变量Y也服从正态分布。
供应链流程作业时间的公差中心（Mi）、容差值(Ti)的数值见表1，其中i =1，…，4。根据公式（2）可知，当给定CP，可计算出各个流程的标准差σi。当CP=1.0时，即各流程具有3σ的水平；当CP=2.0时，即各流程具有6σ的水平，由式（2）分别计算σi。
以上的计算结果可知，整个供应链的交货时间应该为43天，当交货时间范围处于（32.41，53.59）天之内时，整个供应链对顾客的服务水平达到了6σ。
四、6σ供应链的交货期优化设计
企业要想使整个供应链的服务水平达到6σ水平，必须使整个供应链的交货期处于适当的范围。改进供应链使其达到6σ水平的方法有很多种，本文主要介绍以下两种：
（一）业务流程的改进
当整个供应链的服务水平不能达到6σ水平时，应该重新审查以下构成供应链的各个流程作业时间的服务水平，看是否达到了6σ的水平。
流程作业时间达到6σ水平时，其时间的合格率达到了99.99966%。由式（4）可以计算出各流程作业时间的不合格率，从而得到时间的合格率PP。
pp=1-p=p(TL＜Y＜TU)（9）
当pp＜0.9999966时，说明该流程需要改进。如果本例中交货时间为60天，那么对整个供应链而言，则没有达到6σ水平，就可以计算出上述四个环节pp1、pp2、pp3、pp4，由式（9）进行判断，确定制约整个供应链的瓶颈并进行改进。
（二）节点企业的选择
目前许多企业都注重供应链上各个节点企业的选择，许多跨国大公司在选择合作伙伴的时候都要求其CPK≥1.5，并且要求控制的质量特性与产品/服务的关键质量特性相吻合，有完整的过程控制记录，从而使整个供应链的服务水平尽可能地提高到6σ的水平。［7］
如果已知整个供应链的容差值TY，目标值M，各流程作业的目标值Mi，以及供应链中的某些流程作业的容差值Ti，从而可以计算出未知流程过程分布的σ，根据σ的值可以选择合适的节点企业来提供服务。［6］
根据σ值可以选择具有该过程能力的节点企业来提供服务，在本例中即选择合适的物流提供商，从而使整个供应链达到了6σ的服务水平。
本文结合质量管理中的过程能力指数对供应链进行分析计算，主要从交货时间的角度阐述了达到供应链6σ水平时所需的交货时间范围，只要供应链整体的交货时间即总的作业时间处于该时间范围，就说明满足了6σ水平。此外，从优化流程和节点企业的选择两个方面来说明了如何改进供应链的服务水平，使其尽可能地达到6σ水平，从而提高整个供应链的顾客服务水平。
本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。