一、定義階段
定義階段是以客戶的需求為依據，尋找問題點或改善機會的一個階段。如同公安機關的立案活動，這個案件的重要性如何，是普通的民事糾紛，還是刑事案件？案情復雜嗎？是需要成立專案組重點偵查，還是普通的業務處理？這就是六西格瑪項目的定義過程。
2013年1月13日，項目正式進入定義階段。在明確了品質要害點（CTQ）后，成立了項目組，確定項目的目標和范圍,以及為改善活動確立時間計劃表。
1、項目選擇
異物的不良發生率在企業里一直居高不下，每月因異物堵孔導致的修理費用近50萬元之多。在2013年1月5日的干部會議上，總經理指出2013年是向異物宣戰的一年，要建立起完善的異物管理系統，徹底減少管內異物，確保世界模范工廠的地位并贏得顧客的信任。
陳述項目選擇的理由，說明為什么該項目被認為是重要的，以及是否獲得了領導的支持，還可以從該項目同公司或部門戰略的關聯程度上表達。應用圖表的方式能夠更為直接地傳遞信息，有利于項目團隊成員的彼此交流和向上級報告。
2、把握顧客需求
站在外部顧客和內部顧客的角度上看待問題，分析外部顧客的意見和內部顧客的意見，正確地把握顧客最關心的問題。
3、把握問題的水準
經統計從2012年11月至2013年1月間的三個月內的堵孔平均發生率為1.57%，修理后品質信賴度差，工程處于一種極不穩定的狀態，經常出現品質事故，造成批量不良。應用排列圖方法對堵孔解剖后的數據進行分析后表明，金屬異物、銹、焊接異物、熒光粉、石墨是產生堵孔的最主要因素，尤其是金屬毛刺，因此應強化金屬部件入庫品質和脫脂管理。
把握問題的水準時要觀察一段期間內的歷史數據，最好是最近的3～6個月的數據。應用控制圖來代替傳統的趨勢圖，既可以看出隨時間的發展趨勢，也可以看出該過程的受控狀態。本例中應用的是單值控制圖。
4、設定項目目標及范圍
參照以往的歷史數據，對比同行業內的其他工廠水平，團隊成員們為本項目設定了一個挑戰性的目標，即堵孔發生率減半，到2013年6月份計劃達到0.8%，目前的基準水平為1.57%。研究范圍界定為機工部品的加工工程、電子槍制造工程和封接除塵工程。
5、形成項目隊
以本項目的擔當黑帶為首組成了一個跨職能的工作團隊，界定了團隊中每位成員在項目中的作用和任務。
做項目最忌諱的就是單打獨斗和不能有效地集中團體的智慧，因此，對黑帶來說，其項目領導能力和個人溝通技巧極為關鍵。團隊成員一般在6～7人，業務和技能方面互補。
6、預估項目效果和制定項目計劃
一個項目的解決會帶來很多綜合性的效果，包括有形的和無形的效果，然而可以計算出來的有形財務效果更具有說服力，也更容易獲得領導的支持。顯像管發生異物性堵孔后必須經過修理，修理單價為A，年產量為B，達到預期改善目標后的發生率下降為0.77%（1.57%－0.8%），按照年計算的預估效果金額為A×B×0.77%=320萬元。
最后就是利用甘特圖法，為項目的各個階段制訂較為詳盡的工作計劃。
二、測量階段
這個階段是查找嫌疑犯的過程，立案后的第一件事情就是查找所有可能的線索，不放過任何蛛絲馬跡。專案組的組長也就是六西格瑪黑帶（BB），召集了全體成員分析案情，大家把所有和這個案子相關聯的事物一一羅列。
六西格瑪相信的是有因即有果，這樣的一個因果關系我們可以用數學上的函數模型來表達，即Y=F（X），每一個項目總能歸結為一個的簡單方程：Y=f（X1，X2，…，Xk），測量階段所要尋找的就是這一個個的X，我們也把它稱為原因變量或輸入變量，而Y則稱為結果變量或輸出變量。大家運用頭腦風暴法暢所欲言，如果可能性低或關聯性不大會在后續的過程中利用經驗和證據將它排除掉，但前提是你必須先把它列入你的排查和搜索范圍。
項目進入到測量階段，主要進行三件事情，第一是明確關鍵的輸入和輸出變量，第二是進行基礎測量系統的研究，也就是驗證一下你所得到的數據可靠性如何，第三是對短期工程能力的分析研究，其中最重要的工作就是篩選出對結果Y起決定作用的X，為后續在分析階段進一步分析X和Y之間的關系并建立數學模型F提供輸入。
1、測量Y及其工程能力
六西格瑪項目的Y就是我們要研究和解決的問題，也就是顧客最關心的事情。在這個項目里所定義的Y就是綜檢Mask堵孔不良，計算公式是：
Y（綜檢Mask堵孔不良）=（綜檢堵孔不良數/綜檢作業數）×100%
然后根據公式定義小y（y1、y2...），它是構成大Y的缺陷分類，不是產生結果Y的原因X。對缺陷的分類定義，甚至在必要的時候還要用圖示說明，以統一對缺陷定義的一致性。在此項目里Y=y1+y2+y3+y4+y5+y6+y7+y8，其中分類是這樣的：
y1：金屬異物堵孔；y2：黑化皮膜堵孔；y3：焊接異物堵孔；y4：燃燒類異物堵孔；y5：AL膜堵孔；y6：GLASS碎片堵孔；y7：熒光粉堵孔；y8：電子槍異物堵孔。
初學者最難以區分的就是X和Y。據統計，40%以上的項目失敗是因為一開始就沒有選擇好項目以及清楚明確地對Y進行定義。
按照設定的管理規格計算出Y的工程能力Cpk=-0.51，表明現在的工程能力遠不能滿足客戶需求。
2、測量系統分析
但是，我們對于問題現狀的把握數據可靠嗎？萬一出現錯誤，如同將自殺被判斷成他殺，這將直接導致我們的行動失誤，因此必須經過檢驗。
4月14日項目組準備了10個測試樣本，這10個樣本中既有良品也有不良品，然后安排４個檢驗員進行判斷，每人測量３次。根據判斷結果的一致性來確定測量系統的可靠性，分析結論是，該測量系統穩定可靠，誤差水平可以接受。
在進行測量系統分析的時候，一定要注意隨機化和盲測，即10個樣本不能讓被測試者注意到明顯的識別方式以確保隨機，每一次測試前都要打亂順序，隨機抽取；第二不要讓被測試者在一次測試內重復檢測同一樣本，而是在一次測完10個樣本后換另外一個被測試者。
3、發掘并篩選潛在的原因變量
從哪些方面尋找破案線索或原因變量呢？工程繪圖是個好方法。按照項目選定的流程范圍，從人機料法環測（即5M1E）等幾個方面，羅列出所有可能的影響因子，然后進行篩選。
案情迷茫，線索重重，從哪兒開始調查？哪一條線索更有價值呢？六西格瑪提供了幾個簡單有效的篩選和評價工具，可以幫助我們把有限的資源和精力集中在最容易產生突破效果的線索上。在這個項目中首先應用了因果矩陣法，緊接著應用了失敗模式影響法對所有潛在的原因變量進行篩選，從而縮小包圍圈，快速聚焦于核心因子。
篩選出比較重要的輸入變量為脫脂液污染度、脫脂時間、B/P除塵噴嘴污染度、脫脂U/S強度、B/P除塵AIR壓力、B/P除塵U/S強度等共計18個因子。
因果矩陣的左邊兩列輸入的是來自于工程繪圖選定的工藝流程及其輸入變量（流程的關鍵工藝），橫排的關鍵輸出列出的是顧客最關心的小Y，最頂端的一行是評價小y對顧客的重要度（從1～10評分），其重要度的評價不能隨意，要參考定義階段的排列圖表現并經過團隊的綜合評價后給出。交叉格內的數字表達的是工程輸入變量對于關鍵輸出變量的影響度，判分標準為（0，1，3，9），影響度很大，給9分，影響度低則給1分，沒有影響給0分。比如脫脂黑化流程中脫脂液污染與金屬異物堵孔的影響程度為9。最右列的合計數字是每個輸入變量的影響度乘以對應關鍵輸出變量的重要度之和。經過電腦EXCEL表格運算后，按照合計分值的大小重新排序。通常選擇排在前10～15位的因子為第一次的篩選結果。這些因子隨后被作為了失敗模式影響分析的輸入而進行第二次篩選。
2013年2月20日，項目組的成員對前期的工作進行回顧，聽完項目黑帶的項目進展報告后，由黑帶主持進行第一次的潛在失敗模式影響分析。經過分析研究，對于一些能夠立即改善的事項擬定出對策和改善期限后各自分頭實施。
經過一段時間的改善和鞏固后，項目組成員再次聚集在一起進行失敗模式影響分析，根據風險優先數的排序結果，篩選出如下5個最重要的原因變量。這就好比破案根據線索找出具體的目標嫌疑人：
X1=黑化爐溫度
X2=B/P除塵噴嘴轉速RPM
X3=MASK焊接壓力
X4=B/P除塵U/S強度
X5=脫脂U/S強度
三、分析階段
項目進展到現在，已經篩選出來5個關鍵的輸入變量，它們是如何對結果產生影響的呢？首先需要分析嫌疑犯的犯罪經過。進入到分析階段，主要是搜集數據，了解潛在的原因變量對結果是如何發生作用的。在這一階段應用了不少的統計工具，如假設檢驗等工具盡管復雜，但是Minitab軟件可以幫助我們很輕松地實現。
1、多變量的主效果分析
法律尊重事實，六西格瑪用數據說話。為了有效地收集數據，項目組成員重新設計了數據收集表格，按照日期、機種、黑化爐溫度、焊接壓力、B/P除塵U/S強度、B/P除塵噴嘴轉速RPM等因素進行層別和記錄，將收集來數據輸入Minitab的分析工具表中，應用主效果分析圖表明：黑化爐溫度、蔭罩焊接壓力、B/P除塵U/S強度、B/P噴嘴轉速RPM對堵孔率似乎有比較明顯的影響，但仍需應用統計分析方法確認數據的信賴性。
2、統計分析中的假設檢驗
統計分析方法可以最大限度地減少主觀判斷的不確定性，或者說將主觀判斷的風險降到最低限度。例如嫌疑犯是否真的有罪？假設檢驗就是在沒有確定的證據之前假設罪犯是無辜的，這叫做疑罪從無，建立假設后尋找證據支持或推翻假設。如果不是這樣，則將會產生個人的主觀臆斷，或者說你相信他有罪，你的主觀意識中就會去尋找一切支持他有罪的證據，這叫做有罪推定。
本項目針對在測量階段確定的5個關鍵輸入變量逐一進行分析，從統計信賴性上驗證其對結果的影響，并實施改善。
例如，項目組安排了3名倒班員工記錄在自然狀態下的黑化爐溫度和蔭罩堵孔發生率狀況，然后建立假設和分析。應用工程能力分析法，可以看出黑化爐的溫度對結果的影響較大，Cpk只有0.07，經研究后采取了如下三條主要措施：
①預熱區間加熱器增加，增大加熱功率，保證加熱能力。
②脫脂干燥區間延長，改善干燥狀態，同時提高部件入爐前溫度。
③黑化爐保溫系統保全，減少爐內熱量散失。
改善后工程能力提高到了0.57。同樣的分析方法被應用于關鍵因子X2、X3和X4的分析及改善上。經過多次改善后，工程的穩定性良好，自5月份中期蔭罩堵孔發生率接近1%。
四、改善階段
找出了犯罪嫌疑人，但是對于團伙作案他們之間是什么樣的關系我們必須明確，這樣才能找出主犯和從犯。在這個項目中，有影響的關鍵因子X已經確定了，那么如方程式Y=F（X）中的X取什么值才能使得Y有最佳的表現？多個因子X之間又往往互相影響，應用實驗計劃法就是為了在復雜的交互作用條件下尋求關鍵因子的最佳取值。本項目中，應用響應表面法（RSM）分析B/P除塵強度、B/P噴嘴轉速得出保證效果的最佳條件為，B/P除塵強度：26±4G；B/P噴嘴轉速：34±3RPM。
五、控制階段
這一階段是維持管理的階段，擬定控制計劃（Control Plan），實施日常管理，將課程全階段的研究成果納入公司的標準管理體系，應用標準來穩定和固化前期的改善成果，并檢驗項目的效果。
自實施改善以來，堵孔發生率逐月下降，6月份以后的平均值為0.79%，達到了項目開始之前設定的目標。Y的工程能力也提高到了1.0。
