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在企业的长期发展过程中，挑战几乎遍布企业管理的各个维度。这些维度包括企业的发展阶段（导入阶段或成熟阶段）、企业环境（内部或外部）、行业差异（同行业内或跨行业）等。另外，实施团队还会面对学术层面的挑战。这些挑战相互交织在一起，使六西格玛的推行环境错综复杂。企业必须认清这些挑战并且加以克服，才可能成功导入六西格玛。
如前文所述，厌恶新事物或未知事物是最常见的挑战，也是人类的天性。员工不仅有对未知事物的恐惧，而且对新事物普遍存在厌恶情绪。这与厌恶的对象本身无关，也就是说，有的员工并不是因为担心导入六西格玛会失败，也不是因为不了解六西格玛而抗拒，仅仅是因为要导入新的方法论。这种现象在年龄较大或在企业内工作年限较长的员工身上尤为显著。这部分员工由于长期在一个企业内工作，甚至常年在一个岗位上工作，工作状态相当稳定，工作流程千篇一律。这个群体从内心深处害怕所有新事物，尤其是未知新事物。任何新事物的导入都会导致其自身平稳的生活发生变化。在这种情况下，这个群体主观上不会接纳任何新事物，包括六西格玛。即便实施团队用充分的案例向他们证明六西格玛是强有力的工具，可以帮助他们提升工作效率，也很难说服他们。在周围环境发生变化，多数人接纳六西格玛的情况下，他们依然可能无动于衷。而由于这些员工在企业内的资历较深，因此管理层很难直接干预。如果一个企业内部存在大量此类员工，企业要实施六西格玛的环境就不充分。只有克服这个挑战，在大多数员工愿意接纳新方法论的情况下，才可以实施。部分国有企业正是这个原因才难以实施六西格玛。
在研究企业管理方法论时，我们发现员工的个人背景一致性会对群体决策产生影响。如果员工所在的团队是科研型团队，或团队成员均具备高学历，那么这个团队在决策时会更加理性。这种团队对六西格玛的接受程度非常高，但这样的团队相对较少。多数企业的员工来自各个阶层，学历和知识层级千差万别，此时团队的工作模式倾向于简单的定性分析。也就是说，多数企业的员工在工作时都喜欢使用“是/否”“成功/失败”等简单定性的方式做出基本判断。乍看，这种做法似乎没有问题，但在今天这个数字化时代，这是非常粗浅的思维模式。统计学的诞生已有数百年，并且很久以前就已经具备了完整的应用体系。六西格玛是建立在统计学基础上的一种思维模式，对于工作过程中的各种数字非常敏感，通过对这些数字的分析来帮助企业做出理性思考。在六西格玛项目执行过程中，实施团队在各个阶段做判断时都需要有足够的数据分析作为支撑结论的依据。显然，这与多数员工的常规思维模式相悖，他们宁愿冒一定风险做出简单的定性判断，也不愿意花精力去收集数据或使用科学的统计方法来处理数据。这种现象的出现与学校的教育方式有一定关系。尽管在国内几乎所有的理工科学生都在大学阶段学习过基础统计学，但这种学习基本都停留在书本上，没有实际应用过。由于长时间不进行实际应用，绝大多数人在毕业之后很快就遗忘了这些知识，更不会在实际工作中再次应用。在企业中，不少员工会使用一些描述性统计工具，如饼图、直方图等，但他们仅仅是把这些应用作为某些报告的展示形式，几乎没有人意识到这些也是基本的统计学工具。当他们听到“统计学”这个词汇时，脑海中几乎一片空白。此时这些员工对统计学非常排斥，一方面没有回忆起统计学的内容，另一方面直接认为统计学工具对其工作基本无用。虽然有些员工不会那么排斥统计学，但面对繁复的统计学公式也会退避三舍。应试教育的环境让学生即便通过了考试，也没有理解统计学的现实意义和应用方式。随着时间的流逝，学生进入企业后，就不再愿意面对统计学，进而产生对六西格玛的抗拒心态。这种情况已经普遍存在于企业内，而国内高校的教学方式无法在短时间内改变，因此企业一方面无法直接获取令人满意的员工，另一方面无法直接影响企业员工的能力。所以企业在导入六西格玛时，不宜过度强调六西格玛与统计学之间的关系，可以适当培训员工统计学知识，以工具的实际应用为主，帮助员工减少抗拒心态，一点点重拾对统计学应用的信心。
六西格玛中存在大量工具，其中统计学的内容几乎占据了半壁江山。这既是六西格玛科学严谨的一面，也是其实施的最大障碍之一。在早期的六西格玛教材中，涉及统计学的教学部分并不多，教材内容多数都是直接引用工具名称和结论。之所以出现这种情况，是因为当时六西格玛的培训理念认为这些统计学基础在学校中被讲授过，没必要在企业中进行重复培训，企业顶多只是帮助员工温习一下相关知识。但在六西格玛的推行过程中我们发现，这种想法太过于乐观，所以今天在培训六西格玛时不得不将统计学的比重加大，甚至出现了将整个应用统计学都放进六西格玛中的趋势，这实在是不得已的做法。统计学并非那么简单易懂，要员工真正掌握统计学且可以在企业实操案例中应用这些工具，需要员工进行长时间的积累和应用。统计工具繁多，且很多工具相对独立，如属性数据和连续型数据的处理方法就完全不同。这要求员工不仅通晓这些工具，还要根据现实数据的特征来选择合适的分析方法。与传统的线性思维不同，这要求员工能够从各种统计工具中主动鉴别。因此员工在工作中应用统计学的难度大大增加。以典型的 DMAIC框架为例，除了分析阶段，其他阶段内的分析逻辑相对线性化，分析活动可以排出较为清晰的应用顺序。在分析阶段，分析者需要对潜在因子列表中的因子一一进行分析排查。在这个过程中很难区分是否一定要先分析哪个因子或后分析哪个因子，而且根据数据类型不同和分析目的不同，分析者存在多种不同选择。例如，某产品的长度是关键特性，测量获取了一组连续型测量值之后，分析者既可以对其进行单样本 t 检验，也可以将其与其他数据进行一元方差分析或相关性及回归分析等。这里有极大的自由度。如果分析者对统计工具掌握得不够透彻，就会极易陷入混乱，不知道该使用哪个工具。
通常，六西格玛专业人员，无论是从学术上还是从实操能力上都是优秀的。在六西格玛推行的进程中，六西格玛专业人员需要掌握大量工具，尤其是复杂的统计工具。在六西格玛工具教学培训或实施过程中，这些专业人员很容易被其他同事视作老师并且受到额外的尊重。这个现象本身并无不妥，这是大家对知识的尊重与认可，但有些六西格玛专业人员因此开始自我膨胀。事实上，每个人的知识体系或多或少都存在一些缺陷或短板，由于六西格玛知识的专业性很强，如果读者的理论基础不够扎实，很难分辨已公开的各种分享材料（包括书籍、论文、专业期刊、演讲、公众号文章或其他公开发行物）的正确性。而这些六西格玛专业人员所分享的内容也并非都正确。
在诸多错误言论中，最常见的一个问题就是把六西格玛和应用统计学混淆或等同，让人们误以为六西格玛就是应用统计学。在这些言论中，基本没有完整的六西格玛分析问题的逻辑架构，取而代之的都是单个统计工具的应用案例。单个的统计工具和质量改善的关系是紧密的，可以非常好地支撑日常的质量管理工作。但统计工具并不等同于六西格玛，而六西格玛也不仅被应用于质量管理。笔者曾经与国外不少工程师团队进行过业务交流，在产品设计开发、技术研究等项目中，对方均会采用相应的统计工具计算结果作为产品参数的验证依据。当笔者询问对方是否了解六西格玛或是否因为公司实施了六西格玛项目才使用这些工具时，对方的回复都是一致的：这些工具在大学都学过，是每个工程师都应该掌握的基本知识，和六西格玛没有关系。这些实例与在六西格玛最初的教材中很少涉及具体统计工具的理念完全一致。但目前国内的现实情况非常糟糕，很多六西格玛初学者受上述错误理念的影响，已经无法准确区分六西格玛和统计学，甚至没有意识到自己无法区分这两者。一些受影响的六西格玛初学者在网络上，甚至在某些公开的正式场合开始挑战正确且系统的六西格玛。不得不说，这种情况的出现是一种悲哀，这种认知上的错误，可能需要六西格玛行业花费很长时间来逐步纠正。
学习和应用六西格玛是一个漫长的过程，学识增长的同时也会带来一部分个人收益。随着六西格玛专业人员资历的丰富，企业会越来越认可他们在企业内的地位，这一点无论是从职位还是从收入上都会有所体现。这本是好事，体现了员工的能力与收益的平衡。但部分六西格玛专业人员因此将追求个人利益放在首位，关注个人发展重于企业发展。这些员工会盲目追求个人的资质，从绿带到黑带，从黑带到黑带大师，以此为主要的工作目标。在这种情况下，企业无法全面推行六西格玛，员工会把精力放在与自身资质认证有关的项目上，对其他的项目漠不关心。这种现象在高带级（主要指绿带和黑带，尤其是黑带）的六西格玛专业人群中非常明显，他们不仅是项目的辅导者，同时也是资质的追求者之一。这些员工往往把资源和精力全部放在两类与资质认证相关的项目上：一类与自身业绩（认证人数等指标）有关的认证项目，另一类是自身通往更高六西格玛带级的认证项目。无论是哪种情况，结果都会导致企业内只有少数“重点项目”受到重视，而其他项目处于点到为止的状态。由于六西格玛的资质认证阶梯有多层，而且耗时持久，随着带级的逐渐增高，员工所需耗费的资源越来越多。如果六西格玛专业人员处于这种状态，对现有的六西格玛体系就会造成退化式的破坏。另外，这些员工中有些人在获得更高级别的资质后，往往会选择离开当前企业，寻找更高收入的工作。面对这种情况，企业陷入了两难的境地：一方面企业需要对员工进行培训和能力发展来匹配六西格玛实施的基本要求，另一方面不希望员工获得高级别资质后流失。原本企业对员工进行资质认证是一种对人才的尊重，也是企业人才梯队建设的需要，但此时却成了部分员工追求个人利益的跳板。这与资质认证体系的初衷是背道而驰的。此外，部分企业在导入六西格玛初期由于内部资源的匮乏，会将一些有潜质的员工外派进行委托培训，企业因此要承担一笔不小的培训费用。如果员工在取得资质后就离开，那么对企业的伤害也不言而喻。虽然有的企业使用绑定协议或赔偿制度来限制员工的离职，但事实证明，这种做法收效甚微。改变员工对资质的过分追求以及建立正确的事业观是企业管理的一项功课。
在实施六西格玛过程中，重复实施和浪费资源也是常见的挑战之一。这与六西格玛的实施策略以及推行者的实施方式有关。在制定六西格玛实施策略时，实施团队不能将高层的战略意图简单地通过成本节省的方式来进行分配，而要充分考虑企业各业务单元的相似性，避免在不同的业务单元内重复发起类似的项目。例如，某企业在国内有十几家工厂，其中有五六家工厂的产品类似，其差异仅仅在于分布的地域不同，这种设置便于减少物流成本以及提升客户响应速度。但在实施六西格玛的时候，各家工厂却各自为政，在不同的工厂里发起类似的六西格玛项目来处理类似产品的同一问题。看上去似乎各家工厂都在有序地进行自我改善，但实际上对企业整体来说是一种资源浪费。这些项目本质上都是在解决同一问题，等同于项目在重复实施。这还不是最差的结果。如果各家工厂针对同一产品问题，得出了截然不同的处理方式，就会让整个业务团队茫然无措。企业往往无法在短时间内判断哪个项目的分析有效，甚至有些企业还不得不再做一个项目或进行若干次验证试验来研究这个结果。所以在制定实施策略时，高层管理者（如倡导者）不应简单以单个工厂的节省来发起项目，而应该合并这类产品问题，统一资源集中解决。这种统筹安排应该在六西格玛战略分解的阶段就完成。在日常六西格玛项目发起和实施过程中，企业各业务团队之间应进行足够充分的内部对标和分享。另外，六西格玛体系本身也强调项目经验和改善经验的积累和分享，那么有效的项目历史库和固定的长期最佳实践分享也有助于六西格玛成果的向外延展，减少重复实施的概率。
管理策略是否有效对六西格玛能否实施有决定性影响。有的企业可能采取了一些错误的管理策略，如比较激进的管理策略或过于懒散的管理策略。管理层往往是“顽固的”，因为他们的管理策略通常不会在短时间内被验证为正确或错误的。即便错误或不合适的管理策略，也不可能让企业在一夜之间倒塌。所以管理策略的优劣对于企业的影响往往有滞后性，很多管理策略的作用需要很长时间才能逐渐显现出来。另外，六西格玛作为一个企业内的非自然产物，从外部导入时也可以认为导入一种新的管理策略。所以实施团队在面对这种管理策略相互冲突的情况时会变得无所适从。对于这种挑战，实施团队需要给管理层进行意识上的灌输，明确管理方针。如果不能改变其管理思路，则不适宜推行六西格玛。
要长期保持实施六西格玛的热情非常困难，事实上，其他方法的导入也会面临这个问题。六西格玛导入的前期是试探性的，但导入的后期则需要系统化和常态化。仅仅继续依靠短期的导入团队来长期实施六西格玛是不合适的。通常，导入团队会转变成长期实施的专职团队。企业需要制定明确的实施细则和流程体系来保证这个转变过程以及后续的实施形式。企业可能在导入六西格玛的前期就已经规划了后期的实施形式，并且实施了部分规划，但在后期实施常态化管理时，企业需要将其正式化，如发布正式的程序文件。
实施过程中的挑战数不胜数，企业管理者和员工都要调整心态，不要过于关注短期收益，否则很可能使六西格玛在企业内部尚未形成规模效应的情况下就被扼杀。其实，功利主义的心态很难调整。此时如果没有有效的挑战应对机制，那么在最初的推行热情消退之后，六西格玛最终还是很快会从员工的视线中消失。