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Also available from ASQ Quality Press:The Certified Six Sigma Green Belt HandbookRoderick A. Munro, Matthew J. Maio, Mohamed B. Nawaz, Govindarajan Ramu,and Daniel J. ZrymiakSix Sigma for the New Millennium: A CSSBB Guidebook, Second EditionKim H. Pries5S for Service Organizations and Offices: A Lean Look at ImprovementsDebashis SarkarThe Executive Guide to Understanding and Implementing Lean Six Sigma:The Financial ImpactRobert M. Meisel, Steven J. Babb, Steven F. Marsh, and James P. SchlichtingApplied Statistics for the Six Sigma Green BeltBhisham C. Gupta and H. Fred WalkerStatistical Quality Control for the Six Sigma Green BeltBhisham C. Gupta and H. Fred WalkerSix Sigma for the Office: A Pocket GuideRoderick A. MunroLean-Six Sigma for Healthcare: A Senior Leader Guide to Improving Cost and Throughput,Second EditionChip Caldwell , Greg Butler, and Nancy Poston.Defining and Analyzing a Business Process: A Six Sigma Pocket GuideJeffrey N. LowenthalSix Sigma for the Shop Floor: A Pocket GuideRoderick A. MunroSix Sigma Project Management: A Pocket GuideJeffrey N. LowenthalTransactional Six Sigma for Green Belts: Maximizing Service and Manufacturing ProcessesSamuel E. WindsorLean Kaizen: A Simplified Approach to Process ImprovementsGeorge Alukal and Anthony ManosA Lean Guide to Transforming Healthcare: How to Implement Lean Principles in Hospitals,Medical Offices, Clinics, and Other Healthcare OrganizationsThomas G. ZidelTo request a complimentary catalog of ASQ Quality Press publications, call800-248-1946, or visit our Web site at http://www.asq.org/quality-press.H1325 Kubiak BOOK.indb ii11/20/08 6:14:12 PM
T C S S B B H S E T. M. KubiakDonald W. BenbowASQ Quality PressMilwaukee, WisconsinH1325 Kubiak BOOK.indb iii11/20/08 6:14:12 PM
American Society for Quality, Quality Press, Milwaukee 53203 2009 by American Society for QualityAll rights reserved. Published 2009Printed in the United States of America14 13 12 11 10 095 4 3 2 1Library of Congress Cataloging-in-Publication DataKubiak, T.M.The certified six sigma black belt handbook / T.M. Kubiak and Donald W. Benbow.—2nd ed.p. cm.ISBN 978-0-87389-732-7 (alk. paper)1. Quality control—Statistical methods—Handbooks, manuals, etc. I. Benbow, Donald W.,1936–II. Title.TS156.B4653 2008658.4’013--dc222008042611No part of this book may be reproduced in any form or by any means, electronic, mechanical,photocopying, recording, or otherwise, without the prior written permission of the publisher.Publisher: William A. TonyAcquisitions Editor: Matt MeinholzProject Editor: Paul O’MaraProduction Administrator: Randall BensonASQ Mission: The American Society for Quality advances individual, organizational, andcommunity excellence worldwide through learning, quality improvement, and knowledgeexchange.Attention Bookstores, Wholesalers, Schools, and Corporations: ASQ Quality Press books,videotapes, audiotapes, and software are available at quantity discounts with bulk purchases forbusiness, educational, or instructional use. For information, please contact ASQ Quality Press at800-248-1946, or write to ASQ Quality Press, P.O. Box 3005, Milwaukee, WI 53201-3005.To place orders or to request a free copy of the ASQ Quality Press Publications Catalog,including ASQ membership information, call 800-248-1946. Visit our Web site atwww.asq.org or www.asq.org/quality-press.Portions of the input and output contained in this publication/book are printed with permissionof Minitab Inc. All material remains the exclusive property and copyright of Minitab Inc. Allrights reserved.Printed on acid-free paperH1325 Kubiak BOOK.indb iv11/20/08 6:14:12 PM
For Jaycob, my grandson:This world is changing with each passing day—sometimes for the better, sometimes not. Iwill strive to carry your burdens until you are able to do so for yourself. May you always beblessed with the best that life has to offer and always strive to improve not just your life butthe lives of others. On life’s journey you will confront challenges that may seem impossible,but always know my strength and support will forever be with you. There will be many twistsand turns, but always be faithful to your own values and convictions. Know that if you livelife fully, you will surely achieve your dreams. I will always be there to help you find your way,but only you have the strength to spread your wings, soar high, and find your yellow brickroad. When you follow your own path, there will be no limits to what you can accomplish.—T. M. KubiakFor my grandchildren Sarah, Emily, Dana, Josiah, Regan, Alec, Marah, and Liam.—Donald W. BenbowH1325 Kubiak BOOK.indb v11/20/08 6:14:13 PM
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Table of ContentsList of Figures and Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Preface to the Second Edition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Preface to the First Edition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Part IEnterprise-Wide Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xvxxiiixxvxxvii1Chapter 1 Enterprise-Wide View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .History of Continuous Improvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Value and Foundations of Six Sigma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Value and Foundations of Lean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Integration of Lean and Six Sigma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Business Processes and Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Six Sigma and Lean Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22678910Chapter 2 Leadership . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Enterprise Leadership Responsibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Organizational Roadblocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Change Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Six Sigma Projects and Kaizen Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Six Sigma Roles and Responsibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141414151617Part II21Organizational Process Management and Measures . . . .Chapter 3 Impact on Stakeholders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Impact on Stakeholders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2222Chapter 4 Critical to x (CTx) Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Critical to x (CTx) Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2424Chapter 5 Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2626Chapter 6 Business Performance Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Business Performance Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2828viiH1325 Kubiak BOOK.indb vii11/20/08 6:14:13 PM
viiiTable of ContentsChapter 7 Financial Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Common Financial Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3232Part III37Team Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Chapter 8 Team Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Types and Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Roles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Member Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Launching Teams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3838394041Chapter 9 Team Facilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42424344Chapter 10 Team Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4646Chapter 11 Time Management for Teams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Time Management for Teams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4949Chapter 12 Team Decision-Making Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Decision-Making Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5050Chapter 13 Management and Planning Tools. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Management and Planning Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5252Chapter 14 Team Performance Evaluation and Reward . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Team Performance Evaluation and Reward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5858Part IV61Define . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Chapter 15 Voice of the Customer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Customer Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Customer Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Customer Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62626364Chapter 16 Project Charter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Problem Statement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Project Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Goals and Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Project Performance Measures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7171727374Chapter 17 Project Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Project Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7575H1325 Kubiak BOOK.indb viii11/20/08 6:14:13 PM
T C Part VMeasure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ix79Chapter 18 Process Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Input and Output Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Flow Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Analysis Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80808183Chapter 19 Data Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Types of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Measurement Scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Sampling Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Collecting Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9090919293Chapter 20 Measurement Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Measurement Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Measurement Systems Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Measurement Systems in the Enterprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Metrology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .959597118119Chapter 21 Basic Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Basic Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Central Limit Theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Descriptive Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Graphical Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Valid Statistical Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122122123126129137Chapter 22 Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Basic Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Commonly Used Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Other Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138138148158Chapter 23 Process Capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Capability Indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Performance Indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Short-Term and Long-Term Capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Capability for Non-Normal Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Capability for Attributes Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Capability Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Process Performance vs. Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167167171173174175176178Part VIAnalyze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Chapter 24 Measuring and Modeling Relationships between Variables . . . .Correlation Coefficient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Multivariate Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Multi-Vari Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Attributes Data Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .H1325 Kubiak BOOK.indb ix18318418418819720821711/20/08 6:14:13 PM
xTable of ContentsChapter 25 Hypothesis Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Statistical vs. Practical Significance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Sample Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Point and Interval Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Tests for Means, Variances, and Proportions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Analysis of Variance (ANOVA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Goodness-of-Fit (Chi Square) Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Contingency Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Non-Parametric Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230230231231234244255259261264Chapter 26 Failure Mode and Effects Analysis (FMEA). . . . . . . . . . . . . . . . . . .Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .278278Chapter 27 Additional Analysis Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Gap Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Root Cause Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Waste Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283283284290Part VII293Improve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Chapter 28 Design of Experiments (DOE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Design Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Planning Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .One-Factor Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Two-Level Fractional Factorial Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Full Factorial Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294294297309311319325Chapter 29 Waste Elimination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Waste Elimination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332332Chapter 30 Cycle-Time Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Cycle-Time Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .337337Chapter 31 Kaizen and Kaizen Blitz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Kaizen and Kaizen Blitz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342342Chapter 32 Theory of Constraints (TOC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Theory of Constraints (TOC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344344Chapter 33 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .347347Chapter 34 Risk Analysis and Mitigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Risk Analysis and Mitigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351351H1325 Kubiak BOOK.indb x11/20/08 6:14:13 PM
T C Part VIIIControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xi357Chapter 35 Statistical Process Control (SPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Selection of Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Rational Subgrouping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Control Chart Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Control Chart Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358358360360361389Chapter 36 Other Control Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Total Productive Maintenance (TPM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Visual Factory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .400400401Chapter 37 Maintain Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Measurement System Re-analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Control Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .403403406Chapter 38 Sustain Improvements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Lessons Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Training Plan Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Documentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ongoing Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .408408409410411Part IX Design for Six Sigma (DFSS) Frameworks andMethodologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .413Chapter 39 Common DFSS Methodologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .DMADV (Define, Measure, Analyze, Design, and Validate) . . . . . . . . . . . . . .DMADOV (Define, Measure, Analyze, Design, Optimize, and Validate) . . .414414415Chapter 40 Design for X (DFX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Design for X (DFX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .416416Chapter 41 Robust Design and Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Robust Design and Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .418418Chapter 42 Special Design Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Strategic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Tactical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .424424426Part X431Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Appendix 1ASQ Code of Ethics (May 2005) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .433Appendix 2A ASQ Six Sigma Black Belt Certification Bodyof Knowledge (2007) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .434Appendix 2B ASQ Six Sigma Black Belt Certification Bodyof Knowledge (2001) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .447H1325 Kubiak BOOK.indb xi11/20/08 6:14:13 PM
xiiTable of ContentsAppendix 3Control Chart Combinations for Measurement Data . . . . . . . . . .460Appendix 4Control Chart Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .462Appendix 5Constants for A7, B7, and B8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .465Appendix 6Factors for Estimating σX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470Appendix 7Control Charts Count Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .471Appendix 8Binomial Distribution Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .472Appendix 9Cumulative Binomial Distribution Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .476Appendix 10Poisson Distribution Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .481Appendix 11Cumulative Poisson Distribution Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489Appendix 12Standard Normal Distribution Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .496Appendix 13Cumulative Standard Normal Distribution Table . . . . . . . . . . .499Appendix 14 t Distribution Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .502Appendix 15Chi-Square Distribution Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .504Appendix 16 F(0.99) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507Appendix 17 F(0.975) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511Appendix 18 F(0.95) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .515Appendix 19 F(0.90) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .519Appendix 20 F(0.10) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523Appendix 21 F(0.05) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .527Appendix 22 F(0.025) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .531Appendix 23 F(0.01) Distribution Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .535Appendix 24Median Ranks Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539Appendix 25Normal Scores Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .543Appendix 26Factors for One-Sided Tolerance Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546Appendix 27Factors for Two-Sided Tolerance Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .550Appendix 28Equivalent Sigma Levels, Percent Defective, and PPM . . . . . . .554Appendix 29 Critical Values for the Mann-Whitney Test Table (One-Tail,Alpha 0.05) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .556Appendix 30 Critical Values for the Mann-Whitney Test Table (One-Tail,Alpha 0.01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .557H1325 Kubiak BOOK.indb xii11/20/08 6:14:13 PM
T C xiiiAppendix 31 Critical Values for the Mann-Whitney Test Table (Two-Tail,Alpha 0.025) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .558Appendix 32 Critical Values for the Mann-Whitney Test Table (Two-Tail,Alpha 0.005) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .559Appendix 33Critical Values for the Wilcoxon Signed-Rank Test . . . . . . . . . .560Appendix 34Glossary of Six Sigma and Related Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . .561Appendix 35Glossary of Japanese Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .600Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .603609CD-ROM ContentsSample Examination Questions for Parts I–IXCertified Six Sigma Black Belt—Simulated ExamH1325 Kubiak BOOK.indb xiii11/20/08 6:14:13 PM
H1325 Kubiak BOOK.indb xiv11/20/08 6:14:13 PM
List of Figures and TablesPart ITable 1.1Some approaches to quality over the years. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5Figure 1.1Example of a process flowchart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10Figure 1.2Relationship among systems, processes, subprocesses, and steps. . . . . . . . .11Figure 4.1Example of a CTQ tree diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Figure 7.1Traditional quality cost curves. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34Figure 7.2Modern quality cost curves. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35Figure 9.1Team stages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44Figure 10.1Team obstacles and solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47Figure 12.1Example of a force field analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50Figure 13.1Example of an affinity diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53Figure 13.2Example of an interrelationship digraph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53Figure 13.3Example of a tree diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54Figure 13.4Example of a
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