6 시그마와 DMAIC

6 시그마란?

6 시그마(Six Sigma)는 프로세스의 변동을 줄여 불량을 최소화하는 데이터 기반 경영 혁신 방법론이다. 1980년대 모토로라에서 개발하고 GE에서 전 세계에 확산시켰다.

"6 시그마"는 통계적으로 **백만 개당 3.4개 이하의 결함(DPMO)**을 허용하는 품질 수준을 의미한다.

시그마 수준	DPMO	불량률	수율	수준 예시
1σ	691,462	69.1%	30.9%	—
2σ	308,538	30.9%	69.1%	—
3σ	66,807	6.7%	93.3%	일반 제조업 평균
4σ	6,210	0.62%	99.4%	업계 평균 목표
5σ	233	0.023%	99.98%	우수 기업
6σ	3.4	0.00034%	99.9997%	세계 최고 수준

DPMO = Defects Per Million Opportunities (백만 기회당 결함 수)

실무에서는 공정 평균이 1.5σ 장기 이동(shift)한다고 가정하므로, 6σ 달성 기준은 단기 Cpk ≥ 2.0이다.

DMAIC는 기존 프로세스를 개선하기 위한 체계적 로드맵이다. 각 단계는 전 단계의 산출물을 입력으로 받는다.

Define → Measure → Analyze → Improve → Control
  ↓          ↓          ↓          ↓          ↓
문제 정의   현상 측정   원인 분석   개선 실행   성과 유지

목적: 프로젝트 범위, 고객 요구, 목표를 명확히 정의한다.

도구	내용
프로젝트 헌장	문제 기술, 목표(Y), 범위, 팀 구성, 일정
SIPOC	Supplier → Input → Process → Output → Customer 흐름도
VOC (고객의 소리)	인터뷰, 설문, 불만 데이터 수집
CTQ 트리	VOC → 품질 특성(CTQ) → 측정 가능 지표로 전개
KANO 모델	고객 요구를 기본·성능·매력 요소로 분류

산출물: 승인된 프로젝트 헌장, CTQ 지표, 현재 Y 수준(베이스라인)

목적: 현재 프로세스 성능을 데이터로 정량화하고, 측정 시스템의 신뢰성을 검증한다.

산출물: 측정 시스템 검증 결과, 현재 Cpk/σ 수준, 데이터 수집 완료

목적: 데이터와 프로세스 분석을 통해 **근본 원인(Root Cause)**을 규명한다.

도구	내용
특성요인도 (이시카와)	6M(Man·Machine·Material·Method·Measurement·Mother Nature)별 원인 브레인스토밍
파레토 차트	80/20 법칙으로 핵심 원인 선별
5 Why	표면 증상에서 근본 원인까지 반복 질문
상관·회귀 분석	X와 Y의 통계적 관계 수립
가설 검정	t-검정, 분산분석(ANOVA)으로 원인 검증
공정 지도 (Value Stream)	프로세스 단계별 부가가치·낭비 분석

산출물: 검증된 핵심 인자(Vital Few X) 목록

목적: 핵심 인자를 제어하는 최적 해결책을 개발·검증·실행한다.

산출물: 검증된 개선안, 목표 Cpk 달성 확인

목적: 개선된 성과를 지속적으로 유지하고 재발을 방지한다.

산출물: 관리 계획서, SPC 차트 운영, 표준화 완료

6 시그마는 역할과 훈련 수준에 따라 벨트 체계로 운영된다.

벨트	역할	훈련 시간	주요 책임
Champion	경영진 후원자	2~3일	프로젝트 선정, 자원 배분, 장벽 제거
MBB (Master BB)	내부 전문 코치	4주+	BB 멘토링, 방법론 심화 적용
BB (Black Belt)	전담 프로젝트 리더	4주 (160시간)	DMAIC 전 과정 주도, 팀 리딩
GB (Green Belt)	파트타임 리더	2주 (80시간)	자기 부서 내 소규모 프로젝트
YB (Yellow Belt)	팀원·현장 참여자	1~2일	데이터 수집, 개선 아이디어 제안

구분	DMAIC	DMADV (DFSS)
적용	기존 프로세스 개선	신제품·신공정 설계
단계	Define·Measure·Analyze·Improve·Control	Define·Measure·Analyze·Design·Verify
시작점	현재 성능 < 목표	처음부터 6σ 수준 설계