社会人MBA-技術者編

January 30, 2008

シックスシグマ⑭補足(FMEA運用で間違えやすい事)

Wekaに関する記事はweka データマイニング記事よりご覧ください。

FMEAでは、「深刻度」「発生度」「検知度」を掛け合わせたRPNを求め、優先事項を分析する。そして、何かしらの活動を終え、課題や問題を解決した時に、修正していかなければならない。もしくは、活動の履歴を残していかなければならないものであり、それがカイゼン活動を持続可能なものにするのである。

修正とは、RPNをカイゼン後に再計算するのだが、ここで意外に間違えやすい事柄がある。

例えば、ある工程でのエラーが減少したとき、それが、検査の精度を高めて減少した場合、「発生度」は小さく、検知度は高く(FMEAの評点では小さく)なり、その結果、RPNは小さくなる。

このとき、多くの人が「深刻度」の評点まで小さくしてしまい、RPNが歪に減少する。

カイゼン前→カイゼン後
深刻度7 → 3?
発生度5 → 3
検知度5 → 3
RPN 175 → 27

誤りは「深刻度」の評点で、カイゼン前の"7"はカイゼン後も"7"のままである。その工程のエラーは発生頻度は小さくなったとはいえ、起こったときの深刻度に変化はないからである。「深刻度」とは欠陥が起こった時の影響を数値化(評点)したものであるからである。

ならば、ほとんどのケースで「深刻度」の評点がかわらないのでは?

生産現場での定常の取り組みを思い起こしてみると、以下の三点に集約される。
1.生産(作業)効率を高める
2.不良の発生頻度を小さくする
3.検査を厳重にする
これらのことをFMEA的に考えると、やはり「発生度」「検知度」に集約してしまう。

従って、その作業や工程のシステムそのものを変えない限り、深刻度に変化はないと考えてよい。


(「シックスシグマ⑭補足(FMEA運用で間違えやすい事)」了)
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January 29, 2008

シックスシグマ⑭-2(工程FMEA-カンバン方式編)

Wekaに関する記事はweka データマイニング記事よりご覧ください。

(前回続き)前回の工程FMEAは一般的な形であるが、カンバン方式を採用している企業に見られる、また、自工程のエラーを後工程に持ち込まないことを主眼とするFMEAは以下が例である。

(というより、もはやこれは、単なる手順を無理やり数値化したに過ぎない。故障も故障モードも関係ない。あくまで、御参考までにしてください。)



前回の例とは、全く異なることがわかる。

これは、カンバン方式では、何より「作業」が上位概念であるため、エラーの発生もそこが起点となっている。

内容は:
①液体混合工程という大きなくくり(大分類)から小分類まで作業を展開し、その作業でのエラーを「想定される不良」として洗い出す。
②その上でその作業で、もしくは不良を鑑みて「保障すべき特性」を洗い出す。ここでは材料の納入の規定に関するものも含まれる。
③「検知箇所」では、その不良は検査しない場合、どこで検知されるか、例えば、自工程の検査でわかるのか、後工程なのか、はたまた、顧客まで分らないのかを記載するが、当然、顧客までわからないものは「深刻度」は高い。
④不良の「発生度」を入力する。
⑤不良の検知(=検査)は現在どのようにコントロールされ(目視ならそれでもよい)、それは、どこで検査されているのかを「現状のプロセスコントロール」「検知箇所」に記載する。

例えば、表では、粉末Cの投入質量を誤ると、製品機能が損なわれるが、それは工場では検知できない、となっており、RPNが最も高いものとなっている。

この表は一長一短に完成するものではなく、チームで何度も何度も修正して完成していく。最終的には⑤において、不良を後工程や顧客に持ちこまないため自工程での保障(検査など)をいかに確立するかが最大の焦点となる。

そして、この表が、液体混合→○○工程→○○工程と拡大して作成されると、「作業標準」と同時に「故障の影響度解析」が可能になる。

工場管理者にとっては 有益にも思えるこのシートであるが、後工程とのつながり(顧客を含む後工程の要求事項)を自工程に盛り込んでいかなければならないので、工場作業者でも班長や主任、他部門(品質保証、物流、設計、生産技術)など多くのリソースと多大な時間を要することは忘れてはならない。

「自身が管理者のうちに完成形を見ることはなくとも当該企業の為には・・・」との覚悟があるなら存分にリソースを使い実施すべきである。

経営者にとっては この完成形の先にあるのは、作業者の非正社員化である。失敗は許されない。途中で頓挫することとの引き換えに、これまで気付いてきた人望をすべて失うほどの負担を作業者に強いることを忘れてはならない。

作業者にとっては あなたが正社員であるならば、作業を担当する非正社員を管理できるスキルを身につけるべきである。これらの完成形を見るまでには結構時間がかかるので、早急にとはいわない。正社員である作業者を非正社員化にするといっても、その時、作業者のうちの何割かは管理側に回るので、この活動のイニシアティブはあなたがとり、行なうべきである。腹を決めるしかない。

生産現場以外のマネージャーにとっては あなたの部下は知らず知らずのうちに本業以外にリソースを割り当てていき、増大していく。やがて、これまでの仲間をリストラする作業であることに気付き始める。その時のモチベーションの低下は事業根幹に関わるものとなり、味わったことのない雰囲気が蔓延する。企業組織が一度そうなると、二度と立ち上がることは出来ない。Noといえるのはあなたなのである。逆に、より良い方向へ導くことができるのもあなたなのである。



今日の記事は少し生意気でした・・・すみません。。。

(「シックスシグマ⑭-2(工程FMEA-カンバン方式編)」了)
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January 28, 2008

シックスシグマ⑭-1(工程FMEA)

Wekaに関する記事はweka データマイニング記事よりご覧ください。

FMEA(Failure mode and effects analysis)は「故障モード影響度解析」とよばれ、各故障モードの管理信頼性を評価する方法である。

「習うより慣れろ」が本ブログなので、下に前回のプロセスの視覚化で登場した「液体混合工程」の例を示してみた。

そう、これらは対応している。欠陥モードの影響は「混合比率が異なる(濃度不均一)」で、(この例の場合は)視覚化で"Y"に相当しているで、モードのほとんど"X"の内容である(制御因子としてあげられている=ルール化された管理、なので当たり前ですが…)。





深刻度=10段階評価で、例えば、10であれば、顧客が怪我をするなど欠陥モードの影響の深刻度を基準を定めて記載する。数値が大きいほど、深刻度が高い
発生度=その欠陥が起こる確率で1/2以上であれば"10"、1/400(工程能力で1.00)程度であれば"5"、1~2ppm以下であれば"1"などやはり10段階で評価する。数値が大きいほど発生度は高い
検知度=欠陥を検査した時にどの程度検知されるかを10段階で示したもので、"10"なら80%程度しか検出できない、"5"なら90%程度、"1"なら99.5%検知できる、と数字が低いほど検査能力を高く評価する。数値が低いほど検知度が高い


そしてこれらの数字を掛け合わせたものが<RPN>の数値となりそれは:

=(深刻度)×(発生度)×(検知度)


である。この数値が大きなものから対策していくことが求められる。

ようは、これだけのことである。
*RPN=Risk Priority Number=リスク優先度

従って、深刻度、発生度、検知度の基準を明確にし、各工程でその基準を厳守し運用していくならば、問題はない(これはコストの問題(=高信頼性高価格)もあるので基準を決めなければならない)。

とかく、深刻度が高いところは、重要だと考えるが、その発生度が低く(10段階で数値が小さく)、検知力が高い(10段階の数値が小さい)ければ、確実にエラーを検知し欠陥を発生していないのであるから、優先度は低い傾向になり、そんなに深刻度は高くないが、検知できにくく、発生度が高い場合は、そちらから取り組むべきなのである。

上の例は基本形であるが、本当によく使われるフォームである(例は、あるシックスシグマコンサルによるものを基準にしており、その弱点は機能を考慮するためか、故障と故障モードを混乱してしまいます。一般的にコラムは「故障モード」「要因」「影響」「対策」です)。

重要なことは、「プロセスの視覚化」を行い「工程FMEA」を作成することである。順番を違えると、作業員は混乱することが多い。

次回は、カンバン方式で採用することが多い、自工程を保障する方法をFMEAと融合したフォームを紹介する(が、これはFMEA法とは言い難いので御参考まで)。

(「シックスシグマ⑭-1(工程FMEA)」了)
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(参考書籍/サイト)*実務的に適しているサイトは『客観説品質管理』の「12 4点法 FMEA と FTA」が参考になります。
書籍は以下:
FMEA・FTA実施法―信頼性・安全性解析と評価
FMEAの基礎―故障モード影響解析

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January 21, 2008

シックスシグマ⑬(プロセス視覚化の例)

Wekaに関する記事はweka データマイニング記事よりご覧ください。

さて、本日はプロセスの視覚化の実際の例である。
工程は、液体A,B及び粉末Cを混合するもので、出来具合を比重を測定することで確認している。従って、Yである応答因子は「混合液の比重」となる。Xは機器の設定やノイズである気温、湿度が挙げられる。

機器の設定は制御可能なので「制御因子」、材料の物性などは、サプライヤーとの契約で自身が制御できないので「準制御因子」としている。
*生産ラインのスピードなどはコントロール可能であるが、生産上の都合でそれを変更することは出来ない場合が多い。その場合は「制約因子」である。



このようにして、関連するすべての工程に関してプロセスを視覚化する。

ここから、どのようにして工程FMEAに持ち込むか?
それは、図のように作業の流れを書き出すことである。

そしてその工程FMEAは、顧客、後工程に不良を持ち込まないシステムへの第一歩となる。

(「シックスシグマ⑬(プロセス視覚化の例)」了)
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January 19, 2008

シックスシグマ⑫(プロセスの視覚化)

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M(測定)フェーズが終了し、企業に戻り行なうことは、研修のフィードバックである。研修前にパレート分析を行ない、どの工程で停止時間が最も長いかは、分析出来ていたが、ここで、詳細にプロセスを研究しなければならない。その方法は「プロセスの視覚化」である。



目的は、その工程のY(何が応答因子か?)、X(何が説明因子か?)の関係を視覚化することである。まずは、図のように機械加工の工程がある場合、その工程の特性を表記する。図では、「不良率」、「1単位生産するのに要する時間」である。

次に、Yは加工した製品の径などその工程に要求している因子を挙げていく。
XはYのために設定している因子で、機械の回転数、シャフトの長さ、圧力、スピードなど調整可能な因子と室温、湿度など調整できない因子が挙げられる。

この作業は、わかっていてもチームで行なうことが重要である。

それは、この後にフィッシュボーン(特性要因図)や工程FMEAにつながり、具体的にどのデータを測定していくのかを定める重要な根拠だからである。

後にデータを測定し、統計的分析、カイゼンというフェーズが待ち受けていることを考えると、ここで手を抜くと、あとのフェーズで行なうことが、カイゼンの寄与率が低いものとなってしまう。

従って、ここでは、対象になるすべてのプロセスを視覚化する。

このことは、工場に関わらず、事務間接、研究開発でさえ、プロセスを視覚化することは変わりがない。
ただし、それは、D(定義)フェーズで定義した問題、課題に即したものでなければならない。

(「シックスシグマ⑫(プロセスの視覚化)」了)
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January 16, 2008

シックスシグマ⑪(測定フェーズ方法論)

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シックスシグマのM(測定)フェーズ(シックスシグマのプロセスについてはこちらを参考)の研修が始まった。

ここでの習得すべき方法論は:
○D(定義)フェーズで定めた問題、課題をより具体的なものにする。
○応答変数やそれを測定する測定系を明確にし(もしくは構築し)、プロセスマップや工程FMEAを展開する。
○その工程能力分析を行なう。
○スペック評価を行なう。

である。

従って、具体的に学習する内容は以下になる。
プロセス視覚化(マッピング)、工程FMEA、工程能力分析、基礎統計学、測定システム分析、となる。

研修では討議がよく組み込まれており、座学とはいえ、討議することで理解が深まっていくことも特徴である。


・・・ちなみに、ホームワークはありまして、17:00ですんなり終わることはありませんでした。

(「シックスシグマ⑪(測定フェーズ方法論)」了)
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January 14, 2008

シックスシグマ⑩(プロジェクトを一度概観する)

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研修では最初にプレゼンテーションが求められている。M(測定)フェーズの研修では、プロジェクトの概要をプレゼンテーションするが、一度、下のようにまとめておいたほうがいい。



このシートは:
①当該事業(や企業)での重要課題は何で、この課題を解決するためにシックスシグマプロジェクトでどのような課題を取り組むのかを記載する。
②その課題を解決するために、チームの構成をどのようにし、メトリックを定め、COPQを計算する。
とプロジェクトの概要を示している。


まとめるとこれだけのことだが、その背景には種々の調査や調整、準備が行なわれていることは言うまでもない。

プレゼンテーションでは、これらの項目をパワーポイントなどで説明すれば問題ない。
各企業では、このフォームに似たシート*や改良したシートを使用して、シックスシグマ運動を管理している。

それぞれのフェーズが終了したときに、レビューすることは多くの企業が取り入れていることであり、ブラックベルトはもちろんであるが、グリーンベルトやチームメンバーの教育にも一役買っているのである。

(「シックスシグマ⑩(プロジェクトを一度概観する)」了)
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*N.Nilakantasrinivasan,A.Nair, “DMAIC Failure Modes”, ASQ Six Sigma Forum Magazine, pp30-34, May 2005.参照。

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January 12, 2008

シックスシグマ⑨(研修スケジュール)

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いよいよ、研修が始まるのであるが、研修は、下に示すように、各フェーズごとに一週間の座学+オンサイトサポートとなっている。


まず、各フェーズの内容を月-金の9:00-17:00まで実施される。私の時の研修は米企業のコンサルティングに依頼していたため、通訳の方が準備されており、講義にも時間がかかっているのかもしれない。講師は米国人でなるべく分りやすい英語を使用する配慮もみられたが、外国語で何かを学ぶのはやはり難しいので、通訳は必要である(私の英語力では…)。

とりわけ、Aフェーズは各種統計分析を学習するので、統計学がメインとなり、これはいつも遅くまでかかっていた。Iフェーズ、Cフェーズは研修自体はゆったりなペースになるが、いよいよプロジェクトが終盤にかかってきているので、それどころではない。

さて、一週間の座学が修了すると、図のように一週間期間をあけてオンサイトサポートというサポートが準備されている。
ここでは、各フェーズの習得事項をプロジェクトに活かしているか、課題や問題があれば、問題解決に向けてアドバイスを行なう場であるが、もうひとつ目的は、研修者を採点することでもある。各ツールの理解度を採点するのである。この採点は本人にフィードバックされる。

このサポートの講師は座学とは異なり、頭が切れることが求められている(ティーチングの方の方がランクが下という意味ではありません)。プロジェクトの概要は企業から伝えられると思うが、こちらから、座学の研修を受けての成果を、その日初めて提出し説明する。その中で、指導しなければならないのであるから、切れる、いや、論理的なのである。

そして、一週間が経ち、また、座学の研修が始まる…というサイクルになるのである。座学の研修スタート時にもプレゼンテーションが課せられているので、シックスシグマ研修中、シックスシグマ運動に費やす時間は60-80%にもなる。

最後に、プロジェクトのリポート提出、社長を含む経営陣へのプレゼンテーションを行い、ブラックベルトの資格是非をコンサルティングが判断する。

しめて数百万円/人!
様々な企業に伺ったところ、当時(5,6年前)の相場は350-500万円/人である。

高いように思うが、シックスシグマの場合、学習することが基礎統計、種々の分析(工程能力分析からはじまり、FMEA分析や簡易型QFDなど)、実験計画法、リーン生産など製造業では骨格となることばかりなので、研修を受けたものは将来的に、企業に有益となるとなることは間違いなく、研修への投資は有望なコール・オプションであるといえる。

*お気づきのように、シックスシグマはDMAICモデルであり、本記事の図ではMフェーズから始まっています。Dフェーズ(問題、課題を定義するフェーズ)は研修前に終了させておく必要があります。
これもコンサルティングと事前にプロジェクトセレクションが実施され、詳細を詰めていきます。

(「シックスシグマ⑨(研修スケジュール)」了)
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January 10, 2008

シックスシグマ⑧(論理的であれ!)

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研修プロジェクトも課題が明確になり、メンバーにも恵まれ・・・まさか、これからが山場になるとは、思いもよらなかったことである。

下には、シックスシグマのフェーズを示している。


*  *  *  *

これはDMAICモデルと呼ばれ、デミングのPDCAサイクルを基本としている[1]。フェーズは5段階あり、定義(Define)、測定(Measure)、分析(Analyze)、改善(Improve)及び管理(Control)である。

Dフェーズ(Defineフェーズ)では、事業や企業にとって重要な問題、顧客の要求により、目標を設定する。
Mフェーズで、プロジェクトの推進者であるブラックベルトは、そのプロセスにおける着目すべき品質を特定し、当該プロセスの短期的、長期的なプロセスの能力を推定する。
Aフェーズにおいて、鍵となるプロダクトの性能指標をベンチマークし、最も良い性能への説明因子を抽出する。
Iフェーズでは、改善された性能、効果(=COPQ)から特性を規定する、いわゆる最適化である。
そして、Cフェーズで、SPC(Statistical Process Control:統計的工程管理)を用い、改善された要因を維持管理するプロセスとなっている([1][2]参照)。

*  *  *  *

いかにも…なプロセスではあるが、「問題や課題を定義し、適切な測定系を定め、測定、分析し、最も効果が高い(もしくはコスト性能比が高い)改善を実施し、維持管理する」とは、問題解決の基本であり、抽象化すれば、研究開発でもこのようなフェーズであり、何も特別なことはない。

しかしながら、ここからの山場は、このプロセスを遂行するにあたり、ブラックベルトが学んでおかなければならない知識が当時の私にしては、膨大であったことである。

さらに、知識の多さに比例してプロジェクトが成功に導けるのではなく、より論理的であることの方が重要であることを思い知らされるのである。


十年選手や他社のベテランの方と研修をご一緒し、若輩者であることを痛感させられるのである…。


(「シックスシグマ⑧(論理的であれ!)」了)
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[1] ピーター・S. パンディ、ローランド・R. カバナー、ロバート・P. ノイマン, 高井紳二, 大川 修二訳, 『シックスシグマウェイ』, 日本経済新聞社, p43, 2002、図も参考に作成。
[2] Harry. J.M., “Six Sigma: A Breakthrough Strategy for Profitability”, Quality Progress, 31, pp60-64, 1998. 

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January 7, 2008

シックスシグマ⑦(メトリックを決定せよ!)

Wekaに関する記事はweka データマイニング記事よりご覧ください。

次に行なうのはメトリックの決定である。この行為はチームのリーダー(ブラックベルト)がメンバーとよく相談し決定しなければならない。COPQを算出したからといって、「○○万円/月の効果を目指しましょう」とは具体性がないからである。

従って、チームのカイゼン目標として具体的な指標を定めなければならない。シックスシグマではメトリックと呼ばれる2つの測定指標を設定している。

第一メトリックとは、当該プロジェクトが改善する性能のことで、例えば、生産現場でのプロジェクトの場合、歩留まりや機械稼働率などが挙げられる。
第二メトリックとは、第一メトリックを達成していく上で副作用が起きていないかモニタリングする指標で、例えば、第一メトリックに機械稼働率を設定し、この指標を改善していく上で、歩留まりや不良率が低下する懸念があれば、第二メトリックに歩留まりを設定し、モニタリングを行うものである。


例えば、図では第一メトリックに「機械稼働率」、第二メトリックに「不良率」を設定し、モニタリングしている。モニタリングするこの作業は、プロジェクトが終了後も数ヶ月行い、効果を確認する。

さて、チームはこれまで、下の手順でプロジェクトを始動させてきた。

1.重要品質特性の定義と把握
2.問題、課題の選択
3.効果の予測=COPQの算出
4.カイゼン指標の決定
○第一メトリック:カイゼン効果を測定する指標
○第二メトリック:カイゼンによる副作用を監視する指標

*重要品質特性:CTQ(Critical To Quality)とは顧客の要求、プロセスの要求を満足させるような製品、サービスの特性。

例えば、1は本記事のプロジェクトの場合、事業的には固定費用の削減が打ち出されていたこともあるが、ビジネス背景では原材料費が高騰してきた時期でもあり、顧客に結びつけるならば、「原材料費の高騰を吸収し従来と同じ価格で顧客に商品を提供する」と定めることもできる。重要なのは、顧客やプロセスを対象に特性を定めることである。

そして、2では生産ラインの稼働状況を調査し、3において、COPQを算出した。最後に4にてカイゼン指標を定め、いよいよプロジェクトは本格化していくのである。

ここまでは、シックスシグマの中のフェーズでDフェーズ(D:defineのDで定義)と呼ばれる最も重要なフェーズの流れである。

問題が明確になれば、その課題の60%は解決したといわれている。従って、ここでは、あまりに大きなテーマ、例えば「事業を黒字化する」などを設定すると、問題が多すぎて明確にならず、プロジェクトが迷走することが多いため、大きなテーマは設定しないことである。もし、設定するのであれば、経営者は適切な資源を投入し、自らも積極的に関与しなければならない。

次に、チームの活動は一時休止し、次のフェーズのブラックベルト研修が始まっていくのである。

(「シックスシグマ⑦(メトリックを決定せよ!)」了)
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January 6, 2008

シックスシグマ⑥(COPQを算出せよ!)

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データを取得した次に行なうことは効果の算出である。ここまでの流れは通常行なわれているカイゼン運動と何ら変わりはない。

しかしながら、シックスシグマを自社へ定着させる、もしくは、より昇華させる概念がCOPQ(=Cost of Poor Quality)と呼ばれるものであり、企業実務をより広い視野で行ないたい従業員、幹部候補生を輩出したい経営者にとっては必ず理解しなければならない概念である

*   *   *   *
COPQ(Cost of Poor Quality)は劣悪なコストが生むコストの意味であり、図がその概念をよく説明している。図は氷山を例に、再検査やリワークによる人件費など目に見えるコストと、設計遅延や製品、サービスの品質の劣悪さによる顧客ロイヤリティの喪失など目に見えないコストを分類し、目に見えないコストの方が大きな問題である場合が多く、内在するCOPQを最小にするため、指標に用いられている。
*   *   *   *

例えば、私のプロジェクトでいうと、生産効率を向上させることが目的であり、ボトルネックを解消することで、一日に80単位の生産を85単位に向上させることができるとする。このとき、通常であれば、1単位生産にかかるコスト(=加工費+人件費+原価など)が計上され、80単位→85単位なので5単位分が効果費用となる、というのは、図における氷山の頂上部の部分である。

しかしながら、COPQではさらに「目に見えないコスト」を算出する。この方法は企業により異なるが、具体的には以下の例などがそうである。

○その生産能力が原因で、受注を断ったことが年に2回あった。
○研究開発人員が生産能力維持のために、生産行為を行なっている。
○生産能力同等(機械の稼働率という観点で)の生産が出来ているが、実は再生産が10%であるが、再生産品の品質は低下しており、年に数件クレームがある。
○検査でNGとなった製品は廃棄されているが、廃棄費用が大きい材料(レアメタルでもよい)が含まれているため、その材料のみを取り出す外注を出している。


など、経営的視点から見れば、「それは、目に見えるよ」と言われるかもしれないが、実務の現場はそうではない。これらのことは見えていない。

また、種々の商品を展開する企業において、COPQは製品により異なってくる。COPQは効果というお金で表現されるため、大きなほうが魅力的に感じるかもしれないが、実は、この運動はCOPQを小さくすることが目的なのである。この指標の評価は大きい、小さいではなく、そのプロジェクトが解決しようとしているロジックを評価するべきなのである。

例えば、経営者の判断は、本記事のプロジェクトの場合、COPQが小さいので、企業の主活動の中で生産する行為には、利益の源泉は残っていないと判断し、その製品におけるシックスシグマを教育目的の強い運動に転換、資源の投入を研究・開発、サービスなどに重点的に行なう、などである。

このように、横の連携をクロスファンクショナルに、上下をブラックベルトを通じて円滑にコミュニケーションをとることを謳い文句にするシックスシグマは、上記のように、そうしなければ活動が成り立たないからなのである。
これらのことは、硬直した組織改善を狙う経営者にとっても魅力的な特性である


経理を訪ね、現場を訪ね、数字と格闘し、やれやれ、やっとのことでCOPQを算出したプロジェクトは順調に始動し始めており、次なる課題は、チームの目標を明確にすることであった。(つづく)

図に関して(COPQの概念)
(出所)Joseph A De Feo, Zion Bar-El,”Creating strategic change more efficiently with a new Design for Six Sigma process”, Journal of Change Management, 3, pp60-80, 2002, p75, fig10 を参考に作成。

(「シックスシグマ⑥(COPQを算出せよ!)」了)
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