質量功能展開(QFD)知識講解

1、 質量功能展開(QFD)本章從產(chǎn)品開發(fā)和質量保證的角度出發(fā),在介紹了質量功能配置(QFD)的一些基本概念的基礎上,著重討論了QFD中顧客需求的獲取、整理、分析,以與顧客需求在產(chǎn)品開發(fā)中的瀑布式分解過程，包括產(chǎn)品規(guī)劃、零件配置、工藝規(guī)劃和質量控制規(guī)劃,最后討論了計算機輔助QFD系統(tǒng)的現(xiàn)狀與其基本構成和任務.質量功能配置(QFD)概述質量功能配置(QFD)的起源與發(fā)展當前,用戶化產(chǎn)品已越來越成為市場需求的趨勢,愈來愈多的顧客希望能按照他們的需求和偏好來生產(chǎn)產(chǎn)品.對于企業(yè)來說,質量的定義已經(jīng)發(fā)生根本性的轉變,即從滿足設計需求轉變?yōu)闈M足顧客需求.為了保證產(chǎn)品能為顧客所接受,企業(yè)必須認真研究和分析顧客需

2、求,并將這些要求轉換成最終產(chǎn)品的特征以與配置到制造過程的各工序上和生產(chǎn)計劃中.這樣的過程稱作質量功能配置（QFD, QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT).QFD于70年代初起源于日本.70年代中期,QFD相繼被其它日本公司所采用.豐田公司于70年代后期使用QFD取得了巨大的經(jīng)濟效益，新產(chǎn)品開發(fā)起動成本累計下降了61%,而開發(fā)周期下降了1/3.今天,在日本,QFD已成功地用于電子儀器、家用電器、服裝、集成電路、合成橡膠、建筑設備和農(nóng)業(yè)機械中.福特公司于1985年在美國率先采用QFD方法.80年代早期,福特公司面臨著競爭全球化、勞工和投資成本日益增加,產(chǎn)品生命周期縮短、顧客期望

3、提高等嚴重問題,采用QFD方法使福特公司的產(chǎn)品市場占有率得到改善.今天,在美國,許多公司都采用了QFD方法,包括福特公司、通用汽車公司、克萊斯勒公司、惠普公司等,在汽車、家用電器、船舶、變速箱、渦輪機、印刷電路板、自動購貨系統(tǒng)、軟件開發(fā)等方面都有成功應用QFD的報道.質量功能配置(QFD)的概念一般認為,質量功能配置(QFD)是從質量保證的角度出發(fā),通過一定的市場調查方法獲取顧客需求,并采用矩陣圖解法將對顧客需求的實現(xiàn)過程分解到產(chǎn)品開發(fā)的各個過程和各職能部門中去,通過協(xié)調各部門的工作以保證最終產(chǎn)品質量,使得設計和制造的產(chǎn)品能真正地滿足顧客的需求.簡單地說,QFD是一種顧客驅動的產(chǎn)品開發(fā)方法質量

4、功能配置的基本階段1.調查和分析顧客需求顧客需質量功能配置的最基本的輸入.顧客需求的獲取是質量功能配置過程中最為關鍵也是最為困難的一步.要通過各種市場調查方法和各種渠道搜集顧客需求,然后進行匯集、分類和整理,并用加權來表示顧客需求的相對重要度.2.顧客需求的瀑布式分解過程采用矩陣(也稱為質量屋)的形式,將顧客需求逐步展開,分層地轉換為產(chǎn)品工程特性、零件特征、工藝特征和質量控制方法.在展開過程中,上一步的輸出就是下一步的輸入,構成瀑布式分解過程.QFD從顧客需求開始,經(jīng)過四個階段即四步分解,用四個矩陣,得出產(chǎn)品的工藝和質量控制參數(shù),如圖1所示.圖1 QFD瀑布式分解過程這四個階段是:(1)產(chǎn)品規(guī)

5、劃階段通過產(chǎn)品規(guī)劃矩陣(也稱質量屋),將顧客需求轉換為技術需求(最終產(chǎn)品特征),并根據(jù)顧客競爭性評估(從顧客的角度對市場上同類產(chǎn)品進行的評估,通過市場調查得到)和技術競爭性評估(從技術的角度對市場上同類產(chǎn)品的評估,通過試驗或其它途徑得到)結果確定各個技術需求的目標值.(2)零件配置階段利用前一階段定義的技術需求,從多個設計方案中選擇一個最佳的方案,并通過零件配置矩陣將其轉換為關鍵的零件特征.(3)工藝規(guī)劃階段通過工藝規(guī)劃矩陣,確定為保證實現(xiàn)關鍵的產(chǎn)品特征和零件特征所必須保證的關鍵工藝參數(shù).(4)工藝/質量控制規(guī)劃階段通過工藝/質量控制矩陣將關鍵的零件特征和工藝參數(shù)轉換為具體的質量控制方法.QF

6、D的作用1.經(jīng)濟效益企業(yè)應用QFD后,由于其在產(chǎn)品設計階段考慮制造問題,產(chǎn)品設計和工藝設計交叉并行進行,因此可使工程設計更改減少40-60%,產(chǎn)品開發(fā)周期縮短30-60%;QFD更強調在產(chǎn)品早期概念設計階段的有效規(guī)劃,因此可使產(chǎn)品起動成本降低20-40%;產(chǎn)品整個開發(fā)過程直接由顧客需求驅動,因此顧客對生產(chǎn)的產(chǎn)品的滿意度將大大提高;通過對市場上同類產(chǎn)品的競爭性評估,有利于發(fā)現(xiàn)其它同類產(chǎn)品的優(yōu)勢和劣勢,為公司的產(chǎn)品設計和決策更好地服務;通過QFD的實施與運行,提高全體職工對產(chǎn)品開發(fā)應該直接面向顧客需求的意識,對企業(yè)的發(fā)展有著不可估量的作用.2.QFD和其它質量保證方法的關系QFD能夠有效地指導其它

7、質量保證方法的應用.統(tǒng)計過程控制(SPC)、實驗設計(DOE/TAGUCHI)方法、故障模式和效應分析(FMEA)方法對于提高產(chǎn)品的質量都是極為重要的.QFD有助于制造企業(yè)規(guī)劃這些質量保證方法的有效應用,即把它們應用到對顧客來說最為重要的問題上.使用QFD方法后,在產(chǎn)品開發(fā)過程何時和何處使用這些方法都將由顧客需求來決定.制造企業(yè)應該將QFD作為它們全面質量管理的一個重要的規(guī)劃工具.概括地說,我們認為,QFD是一個實踐全面質量管理的重要工具,它用來引導其它質量工具或方法的有效使用.另一方面,從質量工程的角度出發(fā),QFD和其它這些質量保證方法構成了一個完整的質量工程概念.質量功能配置(QFD)、故

8、障模式和效應分析(FMEA)、田口(TAGUCHI)方法屬于設計質量工程的疇,即產(chǎn)品設計階段的質量保證方法;而統(tǒng)計質量控制(SQC)、統(tǒng)計過程控制(SPC)等屬于制造質量工程的疇,即制造過程的質量保證方法.另外,就設計質量工程而言,QFD和FMEA、TAGUCHI方法也是互補的.QFD的目的是使產(chǎn)品開發(fā)面向顧客需求,極滿足顧客需求;而FMEA方法是在產(chǎn)品和過程的開發(fā)階段減小風險提高可靠性的一種有效方法,也就是說,FMEA方法保證產(chǎn)品可靠地滿足顧客需求;TAGUCHI方法采用統(tǒng)計方法設計實驗,以幫助設計者找到一些可控因素的參數(shù)設定,這些設定可使產(chǎn)品的重要特性不管是否出現(xiàn)噪聲干擾都始終十分接近理想

9、值,從而最大限度地滿足了顧客需求.QFD的發(fā)展趨勢隨著QFD的日趨完善和計算機技術、信息技術等其它相關支撐技術的發(fā)展,QFD呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢:1.智能化、集成化計算輔助QFD應用環(huán)境的出現(xiàn).由于QFD應用過程中需要具有豐富經(jīng)驗知識的各個領域專家;專家系統(tǒng)技術在許多領域已顯示或正在顯示其強大的生命力.因此,為了減少在顧客需求提取過程和QFD配置過程中對專家的依賴,將專家系統(tǒng)技術應用于QFD是必然的趨勢.另處,在QFD的配置過程中,需要大量的輸入信息,這些輸入信息在許多情況下是人為的判斷、認識等,因此常常是模糊的;而處理模糊的知識正是模糊集理論的專長,所以模糊集理論在QFD的配置過程有用武之地.另

10、一方面,QFD與FMEA(故障模式和效應分析)、DFM/A(面向制造/裝配的設計)、SPC(統(tǒng)計過程控制)這些工具有效地結合起來,將會發(fā)揮更大的作用.作者認為,智能化、集成化計算機輔助QFD應用環(huán)境的開發(fā)將是今后QFD研究的一個主要方向,同時它的出現(xiàn)也必將促進QFD在工業(yè)界的推廣和應用.2.QFD的應用領域不斷拓寬.盡管QFD主要是針對產(chǎn)品開發(fā)而提出來的,但人們已將QFD成功地應用于軟件開發(fā)等領域中.作者認為,隨著QFD的不斷發(fā)展,其應用領域必將不斷地拓寬.3.QFD的標準化、規(guī)化.盡管QFD是一種柔性很大的方法.但是,隨著QFD的日趨成熟和其應用的不斷深入,有必要對其中某些共性的東西加以標準

11、化、規(guī)化,例如QFD方法的工作流程、實施手段等,這也有助于QFD在企業(yè)中的推廣和應用.一個值得注意的事實是,在美國,從1989年開始,ASI和GOAL/QPC這兩家持不同QFD分解方法的QFD咨詢公司開始共同舉辦每年一期的QFD培訓班,這也從某種程度上反映了QFD向標準化、規(guī)化邁出了重要的一步.質量功能配置中顧客需求的獲取顧客需求的KANO模型卡諾博士(NORITAKI KANO)的質量模型有助于我們理解顧客需求.KANO模型(如圖2所示)定義了三種類型的顧客需求:基本型、期望型和興奮型.基本需顧客認為在產(chǎn)品中應該有的需求或功能.在一般情況下顧客是不會在調查中提到基本需求的,除非顧客近期剛好遇

12、到產(chǎn)品失效事件.按價值工程的術語來說,這些基本需求就是產(chǎn)品應有的功能.如果產(chǎn)品沒有滿足這些基本需求,顧客就很不滿意;相反,當產(chǎn)品完全滿足基本需求時,顧客也不會表現(xiàn)出特別滿意.因為他們認為這是產(chǎn)品應有的基本功能.例如:汽車發(fā)動機發(fā)動時正常運行就屬于基本需求.一般顧客不會注意到這種需求,因為他們認為這是理所當然的.然而,如果汽車不能發(fā)動或經(jīng)常熄火,顧客就會對其汽車非常不滿.在市場調查中顧客所談論的通常是期望型需求.期望型需求在產(chǎn)品中實現(xiàn)的越多,顧客就越滿意；當沒有滿足這些需求時顧客就不滿意.這就迫使企業(yè)不斷地調查和了解顧客需求,并通過合適的方法在產(chǎn)品中體現(xiàn)這些要求.以汽車為例,駕駛舒適和耗油經(jīng)濟就

13、屬于期望型需求.圖2 顧客需求的KANO模型興奮型需指令顧客意想不到的產(chǎn)品特征.如果產(chǎn)品沒有提供這類需求,顧客不會不滿意,因為他們通常沒有想到這些需求;相反,當產(chǎn)品提供了這類需求時,顧客對產(chǎn)品就非常滿意.興奮型需求通常是在觀察顧客如何使用你的產(chǎn)品時發(fā)現(xiàn)的.制造企業(yè)應該認識到,隨著時間的推移,興奮型需求會向期望型需求和基本型需求轉變.因此,為了使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地,應該不斷地了解顧客需求(包括潛在顧客需求),并在產(chǎn)品設計中體現(xiàn)這些需求.顧客需求的獲取顧客需求的提取是QFD過程中最為關鍵也是最難的一步,包括決定顧客需求、顧客需求重要度以與顧客對市場上同類產(chǎn)品在滿足他們需求方面的看法

14、.它是通過市場調查獲得原始的顧客信息,然后再對此進行整理、分析而得到.1.顧客需求提取步驟(1)合理地確定調查對象一般來說,在開發(fā)新產(chǎn)品時應重點調查與開發(fā)產(chǎn)品類似的產(chǎn)品用戶;在對現(xiàn)有產(chǎn)品進行更新?lián)Q代時,應重點調查現(xiàn)有產(chǎn)品用戶.在確定調查對象時,還應考慮調查對象的地理位置分布、年齡結構、教育程度、家庭收入等因素,因為這些因素都有可能影響顧客需求.(2)選擇合適的調查方法市場調查的方法很多,必須根據(jù)調查對象、地點、人數(shù)等因素進行合理選擇.在選擇好調查方法后,還要根據(jù)調查方法的要求作好充分的調查準備工作,如調查人員的選擇,調查組織的建立、調查程序的擬定,調查表格的設計等.(3)進行市場調查按照選擇的

15、調查方法與設計的調查表格進行市場調查,獲取第一手的顧客需求信息.(4)整理、分析顧客需求對調查所取得的所有信息資料,要進行去粗取精,去偽存真和整理、分析工作,以求全面地、真實地反映顧客需求.2.市場調查方法顧客需求的獲取,必須運用科學的方法.市場調查方法很多,各有其優(yōu)缺點,必須對它們進行了解并結合實際情況進行合適選擇.現(xiàn)將常見的市場調查方法歸納分類如下:(1)詢問調查法詢問調查法是調查人員以詢問為手段,從調查對象的回答中獲得信息資料的一種方法.它在市場調查中是比較常用的方法,按傳遞詢問容的方式以與調查者與被調查者接觸的方式不同,又可分為面談調查、調查 ,郵寄調查和留卷調查等方法.1)面談調查面

16、談調查法是調查人員直接面對被調查者了解情況,獲得資料的方法.此法的優(yōu)點是可當面索取被調查者的意見和要求,深入了解被調查者的現(xiàn)在需求和未來需求趨勢.其缺點是調查成本較高,時間較長,對調查者要求高.此法適用于調查對象不多,但需要深入地了解情況的調查中.面談調查也可以采取集體座談的方式,由于眾多的被調查者同時出席,往往可以互相啟發(fā),使調查者獲得較多信息.集體座談一般包括8-12人.2)調查調查是調查人員通過與被調查者交談,從而獲得顧客需求的方法.調查的優(yōu)點是速度快,成本低.但其缺點是不能詢問較復雜的問題.此法比較適用于探索性的初步調查,為今后進一步深入調查奠定基礎.3)郵寄調查,郵寄調查就是將預先設

17、計好的調查表郵寄給被調查者,請被調查者自行填定好寄回.其優(yōu)點是調查面廣,成本低.缺點是回收率低,回收期長,容易產(chǎn)生偏差.4)留卷調查:即調查人將調查表當面交給調查對象,并對有關問題作適當解釋說明,然后讓調查對象自行填寫,調查人約定日期取回.此法的優(yōu)點是偏差小,受調查者主觀影響小.其缺點是調查面不太廣,成本也較高.(2)觀察調查法觀察調查法是調查人員在調查現(xiàn)場對調查對象的情況直接進行觀察和寫實,獲取所需信息資料的一種調查方法.觀察調查法根據(jù)其觀察地點的不同又可分為柜臺觀察法和產(chǎn)品使用現(xiàn)場觀察法.觀察法的優(yōu)點是調查較為客觀,真實性高,受調查人員偏見影響小.其缺點是所獲得的信息往往有一定局限性,很難

18、了解到顧客根需求.企業(yè)在具體運用各種調查方法時,要根據(jù)它們各自的特點,適用條件,結合調查的具體目的和要求,選擇其中一種或幾種合適的調查方法.顧客需求的整理和分析每次調查結束后,調查人員應與時整理調查中獲得的信息.(1)概括顧客需求顧客對其需求的描述經(jīng)常很長.為了便于在QFD矩陣中輸入它們,必須對它們進行概括.在概括顧客需求時,注意不要歪曲顧客原意.這樣,當產(chǎn)品設計人員在閱讀QFD產(chǎn)品規(guī)劃矩陣時就象在同顧客進行交談一樣.(2)合并顧客需求在用簡潔明了的語言概括顧客需求后,應將表達同一含義或相似含義的顧客需求進行合并,因為顧客需求總數(shù)越少,管理QFD矩陣越容易.建議將總顧客需求數(shù)最好控制在25個以

19、下,最多不要超過50個.(3)顧客需求分類上述整理后的顧客需隨意排列的,對它們進行合理的分類有助于我們方便地構造QFD矩陣.例如,把所有有關汽車運行性能的需求分在同一組中將有利于我們分析并把它們轉換成技術需求.分類顧客需求通常采用相似成組(AFFINITY GROUP)過程.它強調小組成員協(xié)同工作,把相關的顧客需求分到同一類中,并盡量用顧客的語言給每個類冠以類名,這樣就獲得了最低級顧客需求,如有必要,還可再對最低級顧客需求進行分類成組,直到小組滿意為止.減速器顧客需求分類圖如圖3所示.圖3 減速箱顧客需求樹獲取其它顧客信息在獲取和整理顧客需求后,就應以顧客需求樹為依據(jù)再進行市場調查,以決定顧客

20、需求重要度和顧客對本公司產(chǎn)品和市場上同類產(chǎn)品在滿足他們需求方面的看法.調查對象應包括本公司產(chǎn)品用戶和競爭者產(chǎn)品用戶.調查時要求被調查者確定一組顧客需求的重要度以與對所使用的產(chǎn)品的滿意程度.在調查前,調查人員應該根據(jù)實際調查情況設計出合適的調查表,因為它在很大程度上決定了調查表的回收率,有效率和回答的質量,是市場調查成功的重要條件之一.例如,在調查顧客對其需求的重要度時,直接要求顧客按照一定的數(shù)字刻度(例如1到5或1到9)為基準標出其重要度,往往容易產(chǎn)生偏差和喪失客觀性.對此,可采用成對比較法來設計調查表.它在兩兩比較顧客需求相對重要性的基礎上,確定各個顧客需求的絕對重要度.在上述各項調查完成后

21、,調查人員應運用統(tǒng)計方法對調查數(shù)據(jù)進行綜合,然后編寫一份完整的顧客需求調查報告,以供有關方面參考和使用.顧客需求調查報告的容應包括顧客需求與其重要度,顧客對本公司產(chǎn)品和市場上同類產(chǎn)品在滿足他們需求方面的看法.隨著科學技術的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,顧客對產(chǎn)品的要求在不斷地變化著.因此,對于企業(yè)來說,要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地,必須不斷地同顧客接觸.顧客需求在變化.顧客需求重要度變化.顧客對各種產(chǎn)品在滿足他們需求方面的看法也在變化.只有通過不斷的市場調查,企業(yè)才能了解當前的顧客需求信息和預測將來的需求信息,從而生產(chǎn)出適應顧客要求的產(chǎn)品.顧客需求的瀑布式分解過程概述上節(jié)中我們詳細地

22、討論了在顧客需求的獲取過程中所要解決的一些基本問題.通過市場調查收集到的顧客信息是QFD過程的基本輸入.本節(jié)將重點討論如何將這些需求轉換成產(chǎn)品和零部件的關鍵特征以與配置到制造過程的各工序中去即顧客需求的瀑布式分解過程.嚴格地說,QFD是一種思想,一種產(chǎn)品開發(fā)和質量保證的方法論.它要求我們產(chǎn)品開發(fā)直接面向顧客需求,在產(chǎn)品設計階段考慮工藝和制造問題.而由美國學者J.R.HAUSER與D.CLAUSING于1988年提出的質量屋(HOQ,HOUSE OF QUALITY)則是在產(chǎn)品開發(fā)中具體實現(xiàn)這種方法論的工具,它提供了一種將顧客需求轉換成產(chǎn)品和零部件特征并配置到制造過程的結構,如圖4所示.圖中1)

23、是顧客需求與其權重,是質量屋的“什么”;2)是技術需求(最終產(chǎn)品特征),是質量屋的如何;3)顧客需求和技術需求之間的關系矩陣;4)是顧客競爭性評估,從顧客的角度評估產(chǎn)品在市場上的競爭力;5)技術需求相關關系矩陣;6)包括技術競爭性評估,技術需求重要度和目標值的確定等，用來確定應優(yōu)先配置的項目.圖4 質量屋QFD的分解方法有許多種.常用的方法是ASI(AMERICAN SUPPLIER INSTITUTE)提倡的四階段分解方法，如圖1所示.各節(jié)將說明顧客需求的四階段分解過程.QFD的產(chǎn)品規(guī)劃階段第一個質量屋產(chǎn)品規(guī)劃質量屋用于將顧客需求轉換成技術需求(產(chǎn)品特征),并分別從顧客的角度和技術的角度對市

24、場上同類產(chǎn)品進行評估,在分析質量屋的各部分信息的基礎上,確定各個技術需求的目標值以與在零件配置階段所需的技術需求.圖5顯示了減速箱的產(chǎn)品規(guī)劃質量屋.圖5 減速箱產(chǎn)品規(guī)劃質量屋建立產(chǎn)品規(guī)劃質量屋步驟1.確定顧客需求與其權重顧客需求與其權重是質量屋最基本的輸入,它們都是通過市場調查獲得.在確定顧客需求時應避免主觀想象,注意全面性和真實性.圖11-5左上部分為減速箱的部分顧客需求.2.顧客需求到技術需求的轉換根據(jù)調查獲取的顧客需求,確定最終產(chǎn)品所應具有的工程特征(技術需求),它們直接與顧客需求有關，并將有選擇性地配置到設計、制造、裝配和服務中去.在確定技術需求時應注意它應滿足以下三個條件:(1)針對

25、性,即技術需針對對應的顧客需求而確定的.(2)可測量性,即為了對技術需求進行控制,它們應是可測量的產(chǎn)品特征.(3)全局性,即技術需求不能涉與到具體的設計方案.上述三個條件中,尤其要注意的是技術需求的全局性.技術需求只是為以后選擇設計方案提供了一些評價準則，而不牽涉到具體的產(chǎn)品設計方案.通常這是產(chǎn)品規(guī)劃質量屋的最難部分.因為當顧客提出某項需求時,產(chǎn)品設計人員往往就想到具體的設計方案.例如,當顧客說:我希望使用的汽車必要時能立即制動,通常設計人員就想到對制動系統(tǒng)作必要的改進,以使制動更為迅速.如果按照上術三個條件來選擇技術需求,在產(chǎn)品規(guī)劃質量屋中,為響應該顧客需求,其對應的技術需求應為汽車制動時間

26、.這是一種衡量顧客滿意度的方式.汽車制動時間越短,顧客越滿意.圖5上方顯示了減速箱的某些典型的技術需求,如壽命、噪音、外形尺寸,承載能力等.3.決定顧客需求和技術需求的關系通常采用一組符號來表示顧客需求與技術需求之間的相關程度.例如,用雙圓圈來表示強關系,即改善某個技術需求與滿足其對應的顧客需求強相關;用單圓來表示中等關系,即改善某個技術需求與滿足其對應的顧客需求中等相關;用三角形來表示弱關系,即改善某個技術需求與滿足其對應的顧客需求弱相關.顧客需求與技術需求之間的關系矩陣直觀地說明了技術需否適當?shù)馗采w了顧客需求.如果關系矩陣中關系符號很少或大部分是關系微弱符號,則表示技術需求沒有足夠地滿足顧

27、客需求,應對它進行修改.減速器關系矩陣如圖5中部所示.以圖中的技術需求使用壽命為例,QFD小組認為,如果采取措施提高減速器的壽命,它對使用壽命長有重大的影響,另外提高壽命有助于提高安全可靠性,但同時使減速器成本上升.因此,技術需求使用壽命與這兩個顧客需求中等相關.4.顧客競爭性評估顧客競爭性評估是指從顧客的角度對本公司產(chǎn)品和競爭者產(chǎn)品在滿足他們需求方面的評估.它反映了市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)勢和弱點以與產(chǎn)品需要改進的地方.顧客競爭性評估數(shù)據(jù)是通過市場調查得到的.一般用數(shù)字1-5來表示顧客對某類產(chǎn)品的某項顧客需求的滿意度,其中5表示顧客對某產(chǎn)品的某項顧客需求非常滿意,1表示顧客對某產(chǎn)品的某項顧客需求非

28、常不滿意.減速器的顧客競爭性評估如圖5右部所示.5.技術競爭性評估確定技術需求后,QFD小組就應安排對技術需求的測試過程.這里所說的測試是指通過試驗,查閱有關文獻等方式確定本公司產(chǎn)品和競爭者產(chǎn)品的技術需求指標.例如,對于減速器的技術需求承載能力來說,通過查閱有關文獻或試驗確定某類減速器的最大承載能為多少牛頓米.由于各個技術需求的測量標度不一定一樣,為了便于評估,必須將它們轉換成統(tǒng)一的定性標度.一般用數(shù)字1-5來衡量評估結果的好壞.如圖11-5所示,與顧客競爭性評估不同,技術競爭性評估是從技術的角度對產(chǎn)品的市場競爭力進行評估.6.確定技術需求之間的相關關系技術需求之間常常也是互相有關系的.如果改

29、善某一技術需求的措施有助于改善另外一個技術需求,則我們定義這兩個技術需求正相關;反之,如果改善某一技術需求,將對另外一個技術需求產(chǎn)生負面影響,則我們定義這兩個技術需求負相關.以汽車為例,減輕汽車重量將對單位體積油的里程數(shù)和加速性能產(chǎn)生有益的影響,因此它們之間是正相關;另一方面,提高單位體積油里程數(shù)將對改善加速性能產(chǎn)生負面影響,因此它們之間是負相關.一般用單圓圈表示兩個技術需求正相關,用X表示兩個技術需求負相關,如圖5頂部所示.從相關矩陣(質量屋屋頂)中,我們可直觀地看出哪些技術需求負相關.在產(chǎn)品開發(fā)過程中,開發(fā)人員首先應仔細地分析互為負相關的哪些技術需求,因為改善其中某一技術需求將對一個或更多

30、個技術需求產(chǎn)生負面影響,其次，應采取有關措施盡量消除或減少這種負面影響.如果不能滿意地解決這些問題,將會使顧客對產(chǎn)品的某些方面不滿意.7.確定技術需求目標值通常根據(jù)顧客需求的權重,顧客需求與技術需求的關系矩陣和當前產(chǎn)品的優(yōu)勢和弱點來確定技術需求的目標值.我們以減速器技術需求使用壽命為例,來說明在不同的情況下如何決定技術需求的目標值.(1)第一種情況如圖6所示.顧客認為某公司產(chǎn)品優(yōu)于其他兩個主要的競爭者.顧客需求為使用壽命長.其重要度很高,為9,并且在該顧客需求和技術需求使用壽命之間存在強關系.技術競爭性評估也表明某公司減速器的使用壽命最長,一般來說,顧客競爭性評估同技術競爭性評估是一致的.顧客

31、競爭性評估表明,他們對市場上減速箱使用壽命都不太滿意.這表明在此存在一個競爭機會,如果哪家企業(yè)能夠生產(chǎn)出使用壽命更長的減速器,那么它可把使用壽命作為減速器的銷售點(即值得做廣告的產(chǎn)品特征)來宣傳.通過調查發(fā)現(xiàn),顧客對使用壽命為6年的減速器較滿意,因此將使用壽命的目標值設置為6年.圖6確定技術需求目標值(2)第二種情況如圖7所示.某公司仍被顧客認為最佳,顧客評估某公司為4.4(滿刻度為5).技術評估數(shù)據(jù)也支持該評估結論.某公司減速器壽命為5.5年,而競爭者A和B分別具有2.5年和4年.QFD小組經(jīng)過討論決定仍將減速器使用壽命設置為5.5年,因為該公司領先于競爭者,且顧客對其產(chǎn)品也很滿意,采取措施

32、提高該項技術需求目標值,不會獲得明顯的經(jīng)濟效益.圖7確定技術需求目標值(3)第三種情況如圖8所示.顧客認為在減速器使用壽命上,某公司產(chǎn)品最差,A公司和B公司產(chǎn)品都優(yōu)于它.技術評估數(shù)據(jù)同顧客評估結果一致.該公司處于追趕位置,必須采取有關措施,從顧客競爭性評估可知,顧客對A公司和B公司也不是很滿意.為此,可將技術需求的近期目標定為5年,遠景目標定為6年.圖8確定技術需求目標值說明:一般來說,顧客競爭性評估和技術競爭性評估是一致的.當兩者不一致時,應分析其原因,消除其不一致性,我們將在下一節(jié)中進行詳細分析.8.確定質量屋的其它項目在QFD矩陣中,顧客需求、技術需求、關系矩陣、競爭性評估和技術需求目標

33、值是產(chǎn)品規(guī)劃矩陣的基本部分.其它項目,如技術難度評估、技術需求重要度等都是可選項.它們通常有助于產(chǎn)品規(guī)劃中的決策過程.QFD小組可根據(jù)實際情況決定是否在其開發(fā)的矩陣中加入上述項目.在上述列舉的這些項目中,以技術需求重要度應用最廣.技術需求重要度是通過矩陣運算得到的.設CIRi為第i個顧客需求的重要度,Rij為第i個顧客需求和第j個技術需求之間關系符號所對應的數(shù)字值(9,3,1),TIRj為第j個技術需求的重要度,則TIRj= j=1,2,m以圖5的第一個技術需求使用壽命為例,共有三個顧客需求與之相關,它們的重要度分別為9,9,8,其對應的關系值分別為9,3,3.這樣,使用壽命的重要度為TIR1

34、=9*9+9*3+8*3=132.通過矩陣運算獲得的重要度值被記錄于矩陣低部.產(chǎn)品規(guī)劃質量屋的分析1.關系矩陣的評審當完成顧客需求和技術需求之間的關系矩陣后,應對其進行仔細的分析和評審,例如檢查關系矩陣的每一行或每一列,看是否有空行或空列存在.如果某一行無關系符號或只有弱關系符號,則表示已有技術需求沒有足夠地滿足該顧客需求,應補充新的技術需求;如果某一列無關系符號或只有弱關系符號,則意味著其對應的技術需多余的,應予以剔除.另外,還要分析關系矩陣中關系符號的填充率,它表示技術需否足夠地覆蓋了顧客需求.一般要求關系符號的填充率在25-40%之間.2.校核顧客競爭性評估和技術競爭性評估一般來說,顧客

35、競爭性評估同技術競爭性評估結果是一致的.但是,在某些情況下,兩者也可能互相矛盾.當出現(xiàn)這種情況時,QFD小組應認真地進行調查和分析,找出其原因.通常造成兩種評估互相矛盾主要有以下幾個原因:(1)技術需求測試并沒有真正反映顧客需求(2)除了已選擇的技術需求外,還有某些尚未列入的技術需求對該顧客需求存在強關系.此時,應補充進新的技術需求.(3)顧客使用產(chǎn)品的方式可能和測試不一致.因此,需要增加其它技術需求和技術測試.在找出產(chǎn)生這種不一致性的原因后,應采取有關措施消除它.3.選擇應重點配置的技術需求開發(fā)QFD矩陣主要是為了促使企業(yè)同顧客進行接觸,了解他們的需求,同時幫助企業(yè)在有限的資源約束條件下確定

36、零件配置階段的技術需求以使顧客滿意度最大.一般來說,不必選擇太多的配置項.在選擇應優(yōu)先配置的項目時,要綜合考慮技術需求重要度、顧客競爭性評估、技術競爭性評估、技術實施難度和成本、技術需求相關矩陣等各種因素.這是產(chǎn)品規(guī)劃質量屋中最復雜也是最關鍵的決策過程.它主要憑借QFD小組成員的經(jīng)驗進行.例如,如果顧客競爭性評估和技術競爭性評估表明某公司產(chǎn)品的某項技術需求在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下就使顧客較為滿意,在此情況下就沒有必要將該技術需求配置到下階段中去.相反,當顧客對本公司產(chǎn)品的某項技術需求不太滿意時,QFD小組應權衡利弊,綜合考慮后決定是否將該技術需求配置到下一階段中去.零件配置階段在產(chǎn)品規(guī)劃階段,應用QF

37、D方法將大提高企業(yè)在激烈的市場競爭中取得成功的機會.同時,對于產(chǎn)品開發(fā)的后續(xù)階段-零件配置、工藝規(guī)劃、質量控制規(guī)劃,QFD過程也是一個非常有效的規(guī)劃工具.與產(chǎn)品規(guī)劃矩陣不同,零件配置矩陣要簡單得多.它僅包含了矩陣的幾個基本組成部分:技術需求,關鍵零件特征,關系矩陣與關鍵零件特征目標值.零件配置矩陣的開發(fā)過程同產(chǎn)品規(guī)劃質量屋基本一樣.值得注意的是,關鍵零件特征只有在產(chǎn)品設計方案確定后才能確定.例如,采用蝸輪蝸桿傳動的減速器零件特征與采用齒輪傳動的減速器零件特征就不一樣.因此,首先應選擇能滿足顧客需求的最佳設計方案.選擇最佳設計方案許多研究表明,設計方案選擇和規(guī)劃對產(chǎn)品成本和制造難度影響很大.英國

38、航天公司所作的研究表明:產(chǎn)品設計的最初5%的工作決定了85%的產(chǎn)品質量、成本與可制造性.美國通用汽車公司估計,卡車減速器制造成本的70%在設計階段決定.實踐證明有必要使用某些結構化過程來評估和選擇設計方案.進行方案評估有許多種技術,其中最基本的方法是首先建立評價準則,然后再開發(fā)許多盡量滿足評價準則的設計方案,根據(jù)評價準則分別評估各個設計方案,經(jīng)過討論后協(xié)同各個方案綜合出一個最佳方案.常用的方案選擇和評估方法有兩種:基于KEPNER-TREGOE決策方法的方案評估和PUGH方案選擇方法.基于KEPNER-TREGOE決策方法的方案評估將評價準則分為兩類:必須和想要.必須準則是指為了使顧客接受產(chǎn)品

39、所必須出現(xiàn)的準則,其它最好有但不是必須的準則被稱為想要準則.滿足必須準則的方案稱之為可行性方案.應用想要準則對各個可行性方案進行評估,根據(jù)評估結果確定一最佳方案,然后再通過方案綜合過程產(chǎn)生一個最終設計方案.PUGH方案選擇方法首先根據(jù)顧客需求知識和企業(yè)經(jīng)驗知識,產(chǎn)生一評價準則集,然后開發(fā)一組可行的設計方案,選擇其中一個可行方案作為其它方案賴以比較的基準方案,采用矩陣的格式(評價準則列于矩陣左邊,設計方案列于矩陣上方)依據(jù)評價準則依次評價各個設計方案是好于(+),壞于(-),還是一樣于(S)基準方案,計算各個設計方案總的+、-、S個數(shù),選擇一最佳方案,通過方案綜合過程來改善最佳方案,產(chǎn)生最終設計

40、方案.分析潛在的故障原因在確定產(chǎn)品設計方案,完成初步設計后,應對產(chǎn)品進行可靠性分析.它能促使企業(yè)考慮產(chǎn)品中潛在的故障,并通過設計需求控制,工藝控制和產(chǎn)品質量的檢驗來控制它.常用的可靠性分析方法有兩種:故障模式和效應分析(FAILURE MODES AND EFFECTS ANALYSIS,FMEA)和故障樹分析(FAULT TREE ANALYSIS,FTA).FMEA是從可靠性角度對已完成的設計進行詳細評價,對潛在的故障按其影響程度確定等級,并根據(jù)需要提出改進設計的意見,完善設計工作.它的特征為:用表格的形式表示;從低層次開始,逐步向高層次分析.FTA則是追尋不希望發(fā)生事件起因的邏輯分析方法

41、.它從不希望的故障(不安全事件)向原因分析,把系統(tǒng)分解為樹形圖,從而對多重故障進行邏輯的、定量的評價.關于FMEA和FTA的詳細描述請參考有關可靠性方面的資料.完成零件配置矩陣在完成方案選擇和可靠性分析(FMEA或FTA)后,就可開始完成零件配置矩陣的工作.零件配置矩陣的幾個基本組成部分為:1.技術需求,它們是從產(chǎn)品規(guī)劃矩陣中選擇的、轉移到零件配置矩陣的技術需求與其目標值,是矩陣的什么.2.關鍵零件特征 QFD小組一般根據(jù)在FMEA或FTA分析確定的失效原因,待配置的技術需求和其經(jīng)驗來決定零件配置矩陣的關鍵零件特征.它們是矩陣的如何.3.技術需求與關鍵零件特征的關系矩陣用一組符號來表示技術需求

42、與關鍵零件特征的關系強弱程度。4.關鍵零件特征的技術規(guī)減速器的零件配置矩陣如圖9所示.為簡單起見,我們從產(chǎn)品規(guī)劃矩陣中選擇了三個技術需求-可靠性、使用壽命、價格-作為零件配置矩陣的什么.圖9減速箱零件配置矩陣分析零件配置矩陣首先,QFD小組應認真評審關系矩陣,檢查關系矩陣的每一行或每一列,是否存在空行或空列.如果某一行無關系符號或只有弱關系符號,則意味著關鍵零件特征沒有足夠地滿足對應的技術需求,應補充新的關鍵零件特征;如果某一列無關系符號或只有弱關系符號,則意味著其對應的零件特征多余的,應予以剔除.除此之外,還要分析關系符號的填充率,它表示關鍵零件特征是否足夠地覆蓋了技術需求.其次,QFD小組

43、應選擇需要在工藝規(guī)劃矩陣中配置的哪些關鍵零件特征.其決策過程同產(chǎn)品規(guī)劃質量屋中選擇優(yōu)先配置項目過程基本一樣,只是在零件配置矩陣中沒有顧客競爭性評估和技術競爭性評估這些數(shù)據(jù).QFD小組一般先分析那些強相關符號最多的零件特征,然后根據(jù)FMEA的風險評估、零件特征的權重和經(jīng)驗知識等因素,選擇那些需要配置的關鍵零件特征.對于圖9所示的零件配置矩陣,對于齒輪而言,我們選擇了齒輪的硬度、強度、精度作為需要配置到工藝規(guī)劃階段的關鍵零件特征.工藝規(guī)劃階段在下游質量控制中繼續(xù)QFD過程主要也是為了提高顧客滿意度,加深整個企業(yè)員工對產(chǎn)品開發(fā)必須面向顧客需求的切身體會.工藝規(guī)劃矩陣的開發(fā)步驟同零件配置矩陣基本類似.從零件規(guī)劃矩陣中選擇的關鍵零件特征被配置到工藝規(guī)劃矩陣中,成為工藝規(guī)劃矩陣的輸入.下一步是決定關鍵工藝特征,它們是為了保證滿足待配置的零件特征和企業(yè)部需求所必須控制的參數(shù).然后,決定相關關系和建立工藝規(guī).最后一個步驟是分析工藝規(guī)劃矩陣,決定應配置到質量控制規(guī)劃階段中的關鍵工藝特征.工藝方案選擇過程的必要性同零件配置矩陣類似,關鍵工藝特征的決定與具體的工藝方案有關.因此,在確定關鍵工藝特征之前,必須先確定其工藝方案.在大多數(shù)情況下都使用現(xiàn)有工藝過程,因此沒有必要進行工藝方案選擇.然而,當產(chǎn)品開發(fā)人員考慮對加工工藝進行修改時,例如提高自動化