質量管理第七章

第七章質量功能展開第七章質量功能展開第一節(jié)概述第二節(jié)質量功能展開原理第三節(jié)質量屋第四節(jié)案例第一節(jié)概述1、起源與發(fā)展

質量功能展開（QualityFunctionDeployment，QFD）是一種立足于在產品開發(fā)過程中最大限度地滿足顧客需求的系統(tǒng)化、用戶驅動式質量保證方法。

質量機能展開是一種旨在開發(fā)設計階段就對產品適用性實施全過程、全方位質量保證的系統(tǒng)方法。它從市場對產品要求的情報出發(fā)，將其轉化為設計語言，繼而縱向經過部件、零件展開至工序展開；橫向進行質量展開、技術展開、成本展開的可靠性展開。形式上以大量的系統(tǒng)展開表和矩陣圖為特征，盡量將生產中可能出現(xiàn)的問題提前揭示，以達到多元設計、多元改善和多元保證的目的。第一節(jié)概述1、起源與發(fā)展日本質量管理發(fā)展到了TQC階段后，出現(xiàn)了一個疑問，即：為了保證設計質量，能否在產品未生產出來前，就對制造過程的質量控制做出指示。設計質量確定后，在后續(xù)工序中相關的質量控制的重點就已客觀地存在了，為什么還要以大量的試行錯誤為代價呢？解決這個問題的要求就成為質量機能展開出現(xiàn)的最初原因。1966年，三菱重工-神戶造船所針對產品可靠性，提出了質量表的雛形。隨后，水野滋教授提出了狹義的質量機能開；1972年，

赤尾洋二教授撰寫了題為《新產品開發(fā)和質量保證---質量展開系統(tǒng)》的論文，論文中首次提出了質量展開的17個步驟。不過，當時的質量機能展開與現(xiàn)在有很大的不同，沒有涉及到如何根據用戶的要求設定設計質量。第一節(jié)概述1、起源與發(fā)展1978年6月，水野滋、赤尾洋二教授編寫的《質量機能展開》由日本科技出版。該書從全公司質量管理的角度介紹了該方法的主要內容。其中，由赤尾洋二教授重新提出的質量機能展開27步驟，為企業(yè)開展質量機能展開起到了重要的指導作用，從而使得質量機能展開得到迅速推廣和應用。1990~1994年，陸續(xù)出版了赤尾洋二教授以及大藤正，小野道照等質量管理專家編寫的《質量展開入門》、《質量展開法---質量表的制作和練習》《質量展開法---包括技術、可靠性、成本的綜合展開》。從而建立起質量機能展開的理論框架和方法論體系。第一節(jié)概述1、起源與發(fā)展

質量功能展開于七十年代初起源于日本，進入八十年代以后逐步得到歐美各發(fā)達國家的重視并得到廣泛應用，并收到了明顯的效果，成為提高企業(yè)質量管理和質量保證能力的系統(tǒng)對策。最近，日本企業(yè)應用質量功能展開出現(xiàn)了一些新的動向，其中包括：用戶滿意度（CustomerSatisfaction簡稱CS）。重視CS是日本企業(yè)的一貫做法，應用質量機能展開更好地滿足顧客需要是近年來的主要趨勢之一。

目前，QFD已成為先進生產模式及并行工程（ConcurrentEngineering，CE）環(huán)境下質量保證最熱門的研究領域。它強調從產品設計開始就同時考慮質量保證的要求及實施質量保證的措施，是CE環(huán)境下面向質量設計（DesignForQuality，DFQ）的最有力工具，對企業(yè)提高產品質量、縮短開發(fā)周期、降低生產成本和增加顧客的滿意程度有極大的幫助。第一節(jié)概述2、應用

豐田公司于70年代采用了QFD以后，取得了巨大的經濟效益，其新產品：

開發(fā)成本下降了61%；

開發(fā)周期縮短了1/3；

產品質量也得到了相應的改進。

世界上很多著名的公司都相繼采用了QFD。如，福特公司、通用汽車公司、克萊思勒公司、惠普公司、麥道公司、施樂公司、電報電話公司。第一節(jié)概述2、應用

從QFD的產生到現(xiàn)在二十年來，其應用已涉及汽車、家用電器、服裝、集成電路、合成橡膠、建筑設備、農業(yè)機械、船舶、自動購貨系統(tǒng)、軟件開發(fā)、教育、醫(yī)療等各個領域。

開發(fā)周期

30—60%；

成本

20—40%；

設計更改變動次數

40—60%；第二節(jié)質量功能展開原理1、QFD的定義質量機能展開是英文QualityFunctionDeployment的簡稱，中文應譯為質量機能展開。歐美國家也稱之為質量屋（TheHouseofQuality），這是由于質量機能展開存在著一系列的展開，應用該方法時，要繪制一系列像房屋一樣的展開表之故。形式上以大量的系統(tǒng)展開表和矩陣圖為特征，集合價值工程或價值分析（VE或VA），故障模式影響分析（FMEA）的思路，在生產中可能出現(xiàn)的問題盡量提前予以揭示，以期達到多元設計，多元改善和多元保證的目的。第二節(jié)質量功能展開原理1、QFD的定義從全面質量管理的視角出發(fā)，質量要素中包括理化特性和外觀要素、機械要素、人的要素、時間要素、經濟要素、生產要素和市場及環(huán)境要素。將這些要素組合成一個有機的系統(tǒng)，并明確產品從設計開發(fā)到最終報廢的全過程中各步驟的質量機能，并使各質量機能得以切實完成，是質量機能展開的目的。質量功能展開（QFD）包括綜合的質量展開（可稱做質量功能展開）和狹義的質量功能展開（也可稱做質量職能展開），而綜合的質量展開又包括質量展開（質量表的繪制）、技術展開、可靠性展開和成本展開。第二節(jié)質量功能展開原理2、QFD的特點與性質

QFD的最顯著的特點是要求企業(yè)不斷地傾聽顧客的意見和需求，并通過合適的方法、采取適當的措施在產品形成的全過程中予以體現(xiàn)這些需求。

QFD是在實現(xiàn)顧客需求的過程中，幫助在產品形成過程中所涉及到的企業(yè)各職能部門制訂出各自相應的技術要求的實施措施，并使各職能部門協(xié)同地工作，共同采取措施保證和提高產品質量。

QFD的應用涉及了產品形成全過程的各個階段，尤其是產品的設計和生產規(guī)劃階段。被認為是一種在產品開發(fā)階段進行質量保證的方法。第二節(jié)質量功能展開原理2、QFD的特點與性質QFD本身原理簡單，但包括了大量管理技術的應用，便如：價值工程和價值分析、FMEA、FTA、KJ法、矩陣圖法、系統(tǒng)圖法、層次分析法（AHP）、市場調查和用戶訪問技術等等。它通過系統(tǒng)對應地展開，并將大量的管理技術有機地融為一體。質量機能展開與其說是一種方法，倒不如說它是一種系統(tǒng)管理的思想在新產品開發(fā)中的體現(xiàn)更為貼切。

例如，為解決飛機螺旋槳發(fā)動機質量問題，查找不良品的原因時，是想象不出噴氣式發(fā)動機的。只有針對如何產生具有更高速度的空氣氣流的問題，尋找比螺旋槳更有效的手段時，全新原理的噴氣式發(fā)動機才被發(fā)現(xiàn)。第二節(jié)質量功能展開原理2、QFD的特點與性質QFD本身原理簡單，但包括了大量管理技術的應用，便如：價值工程和價值分析、FMEA、FTA、KJ法、矩陣圖法、系統(tǒng)圖法、層次分析法（AHP）、市場調查和用戶訪問技術等等。它通過系統(tǒng)對應地展開，并將大量的管理技術有機地融為一體。質量機能展開與其說是一種方法，倒不如說它是一種系統(tǒng)管理的思想在新產品開發(fā)中的體現(xiàn)更為貼切。

例如，為解決飛機螺旋槳發(fā)動機質量問題，查找不良品的原因時，是想象不出噴氣式發(fā)動機的。只有針對如何產生具有更高速度的空氣氣流的問題，尋找比螺旋槳更有效的手段時，全新原理的噴氣式發(fā)動機才被發(fā)現(xiàn)。第二節(jié)質量功能展開原理3、QFD與魯棒設計

穩(wěn)健設計的指導思想之一就是抓主要矛盾，尋找對產品質量有顯著影響的因素（參數）進行調整。

質量功能展開是健壯設計必不可少的先導步驟和配套技術，它為健壯設計的具體開展指出了方向，選擇了對象。第二節(jié)質量功能展開原理4、QFD的有效性

根據喬治R·佩瑞在第25屆美國質量管理協(xié)會汽車分會上的論文，介紹質量機能展開的有效性包括以下若干方面：

有形的效益大大減少研制時間；有效地減少后期的設計更改；在早期進行低成本設計；提高設計可靠性；

降低企業(yè)的管理費用。第二節(jié)質量功能展開原理4、QFD的有效性

無形的效益使顧客更加滿意；健全企業(yè)質量保證；QFD數據庫；可應用于同一系列的或類似的其他產品。同時。積累開發(fā)生產工序中各種技能。技術訣竅；改進產品策劃的基礎。第二節(jié)質量功能展開原理4、QFD的有效性積累的價值強化了當前的研制過程；在市場和經營需求的基礎上,盡早明確目標；同時注意產品和工藝技法；使主要問題一目了然,以便優(yōu)化資源分配；改進部門間的協(xié)作與聯(lián)系；提高了企業(yè)開發(fā)設計人員的水平；有效地獲得了用戶真正所需的產品；更好地滿足了顧客的需求；產品更具競爭優(yōu)勢。第二節(jié)質量功能展開原理5、質量功能展開的四個階段

產品計劃：顧客需求展開為設計要求。

零件展開：設計要求展開為關鍵零部件特性。

工藝規(guī)劃：將關鍵零部件特性展開為工藝要求。

生產規(guī)劃：將工藝要求展開為生產要求。第二節(jié)質量功能展開原理5、質量功能展開的四個階段第二節(jié)質量功能展開原理6、QFD瀑布式分解模型

嚴格地說，QFD只是一種思想，一種產品開發(fā)管理和質量保證的方法論。對于如何將顧客需求一步一步地分解和配置到產品開發(fā)的各個過程中，還沒有固定的模式和分解模型，可以根據不同目的按照不同路線、模式和分解模型進行分解和配置。

QFD采取加權評分的方法，對設計、工藝要求的重要性作出評定，并通過量化的計算，找出產品的關鍵單元、關鍵部件、關鍵工藝，從而為應用優(yōu)化設計這些“關鍵”，提供方向和采取有力措施，最終保證產品開發(fā)和生產質量。

第二節(jié)質量功能展開原理6、QFD瀑布式分解模型圖：典型的QFD瀑布式分解模型示意圖

第二節(jié)質量功能展開原理7、QFD的分解步驟

1.確定顧客的需求

2.產品規(guī)劃

3.產品設計方案確定

4.零件規(guī)劃

5.零件設計及工藝過程設計

6.工藝規(guī)劃

7.工藝/質量控制第二節(jié)質量功能展開原理7、QFD的分解步驟

1.確定顧客的需求

顧客需求是QFD最基本的輸入。顧客需求的獲取是QFD實施中最關鍵也是最困難的工作。要通過各種先進的方法、手段和渠道搜集、分析和整理顧客的各種需求，并采用數學的方式加以描述。

由市場研究人員選擇合理的顧客對象，利用各種方法和手段，通過市場調查，全面收集顧客對產品的種種需求，然后將其總結、整理并分類，得到正確、全面的顧客需求以及各種需求的權重（相對重要程度）。在確定顧客需求時應避免主觀想象，注意全面性和真實性。第二節(jié)質量功能展開原理7、QFD的分解步驟

2.產品規(guī)劃

產品規(guī)劃矩陣的構造在QFD中非常重要，滿足顧客需求的第一步是盡可能準確地將顧客需求轉換成為通過制造能滿足這些需求的物理特性。

產品規(guī)劃的主要任務是將顧客需求轉換成設計用的技術特性。并根據顧客需求的競爭性評估和技術需求的競爭性評估，確定各個技術需求的目標值。

QFD在產品規(guī)劃過程中要完成的任務：·完成從顧客需求到技術需求的轉換；·從顧客的角度對市場上同類產品進行評估；·從技術的角度對市場上同類產品進行評估；·確定顧客需求和技術需求的關系及相關程度；·分析并確定各技術需求相互之間制約關系；·確定各技術需求的目標值。第二節(jié)質量功能展開原理7、QFD的分解步驟

3.產品設計方案確定

依據上一步所確定的產品技術需求目標值，進行產品的概念設計和初步設計，并優(yōu)選出一個最佳的產品整體設計方案。這些工作主要由產品設計部門及其工作人員負責，產品生命周期中其它各環(huán)節(jié)、各部門的人員共同參與，協(xié)同工作。

4.零件規(guī)劃

基于優(yōu)選出的產品整體設計方案，并按照在產品規(guī)劃矩陣所確定的產品技術需求，確定對產品整體組成有重要影響的關鍵部件/子系統(tǒng)及零件的特性，利用失效模型及效應分析（FMEA）、故障樹分析（FTA）等方法對產品可能存在的故障及質量問題進行分析，以便采取預防措施。第二節(jié)質量功能展開原理7、QFD的分解步驟

5.零件設計及工藝過程設計

根據零件規(guī)劃中所確定的關鍵零件的特性及已完成的產品初步設計結果等，進行產品的詳細設計，完成產品各部件/子系統(tǒng)及零件的設計工作，選擇好工藝實施方案，完成產品工藝過程設計，包括制造工藝和裝配工藝。

6.工藝規(guī)劃

通過工藝規(guī)劃矩陣，確定為保證實現(xiàn)關鍵產品特征和零部件特征所必須給以保證的關鍵工藝步驟及其特征，即從產品及其零部件的全部工序中選擇和確定出對實現(xiàn)零部件特征具有重要作用或影響的關鍵工序，確定其關鍵程度。

7.工藝/質量控制

通過工藝/質量控制矩陣，將關鍵零件特性所對應的關鍵工序及工藝參數轉換為具體的工藝/質量控制方法，包括控制參數、控制點、樣本容量及檢驗方法等。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD與并行工程QFD與并行工種聯(lián)合應用的要點是：用QFD把用戶需求逐層展開，轉化為產品的設計要求和過程的措施技術要求。

產品實現(xiàn)策劃過程、設計過程、工藝編制過程、制造過程、交付、服務過程盡可能在一段時間內“并行”進行，縮短開發(fā)周期。

打破部門界限（不是取消相關的職能部門），成立多功能小組，任命項目組長（多功能組長），協(xié)調市場銷售、設計、工藝、生產、質檢、質管各部門“并行”工作，并在質量計劃中作出明確規(guī)定。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD的工作程序1.確定QFD項目QFD適用于產品開發(fā)，也適用服務項目的開發(fā)設計，既適用于目標管理，也適用于某項質量保證。QFD的展開可能涉及公司的許多部門，也可能涉及技術部門及與技術部門有密切關系的幾個部門。

公司領導／各部門領導根據市場需要、產品開發(fā)需求、管理工作需要，確定開展QFD的項目。

最直接、最基本的就是產品開發(fā)設計項目，例如：開發(fā)一個減速箱，能滿足市場和顧客需求，解決現(xiàn)有產品的一些問題。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD的工作程序2.成立多功能小組

多功能小組是與QFD項目有關的部門管理人員、專業(yè)技術人員等人員組成的臨時性組織機構。

小組負責人由具有權威性和協(xié)調能力的較高級別的負責人擔任，例如，副總工程師擔任多功能小組組長，組織項目實施，協(xié)調各專業(yè)技術之間、各部門之間的關系，控制項目的質量、成本和進度。

多功能小組的大小與項目大小及復雜程度有關。對產品開發(fā)設計而言，一般可包括市場銷售、產品設計、產品工藝、產品制造、計劃管理、財務管理、質量管理、供應等部門的代表。有條件、必要時邀請顧客代表參加。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD的工作程序3.顧客需求展開和采取的工程措施分析

滿足顧客需求，達到或超越顧客需求是開展QFD的最終目的。因此，顧客所需的產品特性往往是不嚴格、不定量的“安全”、“耐用”、“使用方便”、“美觀”等要求，通過多功能小組集體討論，采用“頭腦風暴法”，將顧客要求轉化為系統(tǒng)的、有層次、有條理、有前瞻性的要求。這項工作是極其重要的。

在此基礎上，從技術的角度出發(fā)，對顧客要求，提出產品的質量特性（設計要求），即在工程上采取技術措施，滿足顧客需求。

顧客需求重要度

Ki、技術措施和顧客需求間的關系度ri，既可以由小組負責人提出，亦可由多功能小組組員集體評價（打分）綜合而定，特別確定采取的關鍵的“瓶頸技術”，要進行科學分析，發(fā)揮集體智慧。

多功能小組的大小與項目大小及復雜程度有關。對產品開發(fā)設計而言，一般可包括市場銷售、產品設計、產品工藝、產品制造、計劃管理、財務管理、質量管理、供應等部門的代表。有條件、必要時邀請顧客代表參加。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD的工作程序4.建立產品規(guī)劃――一級質量屋

上面已經提到，多功能小組應進一步匯總，確定顧客需求，確定顧客需求的重要度Ki、關系度ri、工程措施重要度hj，并對市場競爭能力Mi和技術競爭能力Tj進行計算和評估，建立產品規(guī)劃――一級質量屋。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD的工作程序5.開展并行工程繼續(xù)將質量屋擴展至下一階段

與產品規(guī)劃階段的質量屋一起，按“并行工程”原理，協(xié)調的、同步的建立零部件展開“二級質量屋”、工藝計劃“三級質量屋”、生產計劃“四級質量屋”。

并行工種另一個要求：所有的開發(fā)設計工作（一、二、三、四級質量屋）要在生產加工開始前完成。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD的工作程序6.落實關鍵技術（或環(huán)節(jié)）的穩(wěn)健性設計和控制手段QFD各階段的關鍵技術、關鍵環(huán)節(jié)，都應采取相應的質量工程技術方法，如正交試驗設計、三次設計、FMEA、FTA、可靠性分配與預計、可靠性篩選及SPC等技術方法。第二節(jié)質量功能展開原理8、QFD的工作程序7.質量屋的不斷迭代與完善通過實際運行，有時會發(fā)現(xiàn)QFD多功能小組的認識和推斷可能不符合或不完全符合顧客的原意，從而導致一些顧客需求在質量屋沒有體現(xiàn)/沒有正確體現(xiàn)。另一方面，有些工程措施考慮不周，在實踐中難于實現(xiàn)。因此，為了使產品最終滿足顧客需求，要及時修改質量屋，使質量屋不斷地得到迭代和完善。8.計算機輔助質量功能展開第三節(jié)質量屋1、質量屋概念

質量屋（HouseofQuality，HOQ）的概念是由美國學者J.R.Hauser和DonClausing在1988年提出的。質量屋為將顧客需求轉換為產品技術需求以及進一步將產品技術需求轉換為關鍵零件特性、將關鍵零件特性轉換為關鍵工藝步驟和將關鍵工藝步驟轉換為關鍵工藝/質量控制參數等QFD的一系列瀑布式的分解提供了一個基本工具。第三節(jié)質量屋2、質量屋結構質量屋的結構框架，其結構要素如下：

1）左墻---顧客需求及其重要度；

2）天花板---工程措施（設計要求或質量特性）；

3）房間---關系矩陣

4）地板---工程措施的指標及重要度；

5）屋頂---相關矩陣；

6）右墻---市場競爭能力評估矩陣；7）地下室---市場競爭能力評估；第三節(jié)質量屋2、質量屋結構第三節(jié)質量屋2、質量屋結構根據質量屋結構以及需要，可以對結構靈活地進行剪裁或擴充，因而要求：1）建立質量屋，開發(fā)人員必需掌握第一手的市場信息，整理出對該產品的需求（顧客），評定各項需求的重要程度，填入“左墻”；2）從技術角度，提出對產品的設計要求（工程措施），明確產品應具備的質量特性，整理后填入：“天花板”；3）質量屋的“房間”用于記錄顧客需求與工程措施之間的關系矩陣，其取值rij代表第i項顧客需求與第j項工程措施的關系度，關系越密切，rij的值（?。┚驮酱蟆５谌?jié)質量屋2、質量屋結構根據質量屋結構以及需要，可以對結構靈活地進行剪裁或擴充，因而要求：4）“屋頂”用于評估各項工程措施之間的相關程度。因為各項工程措施可能存在交互作用（正相關或負相關），在選擇措施時必需考慮交互作用的影響；5）在“地板”上填入工程措施的指標及其重要度；6）給產品的市場競爭能力和技術競爭能力打分，填入“右墻”和“地下室”的相應部分。然后，進行計算，質量屋的建造成，即告完成。第三節(jié)質量屋2、質量屋結構

案例“美味咖啡”從顧客要求到設計要求的質量屋第三節(jié)質量屋3、質量屋中參數的配置及計算

1.顧客需求及權重

首先，對顧客需求按照性能（功能）、可信性（包括可用性、可靠性和維修性等）、安全性、適應性、經濟性（設計成本、制造成本和使用成本）和時間性（產品壽命和及時交貨）等進行分類，并根據分類結果將獲取的顧客需求直接配置至產品規(guī)劃質量屋中相應的位置。

然后，對各需求按相互間的相對重要度進行標定。具體可采用0~9數字分10個級別標定各需求的重要度。數值越大，說明重要度越高；反之，說明重要度低。第三節(jié)質量屋3、質量屋中參數的配置及計算

2.技術需求

在配置技術需求時，應注意滿足以下三個條件：（1）針對性：即技術需求要針對所配置的顧客需求。

（2）可測量性：為了便于實施對技術需求的控制，技術需求應可測定。（3）宏觀性：技術需求只是為以后的產品設計提供指導和評價準則，而不是具體的產品整體方案設計。對于技術需求，要從宏觀上以技術性能的形成來描述。第三節(jié)質量屋3、質量屋中參數的配置及計算

3.關系矩陣

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求是否適當地覆蓋了顧客需求。如果關系矩陣中相關符號很少或大部分是“弱”相關符號，則表示技術需求沒有足夠地滿足顧客需求，應對它進行修正。

關系矩陣中nc和np分別指的是顧客需求和技術需求的個數，rij（i=1,2,3,…,nc；j=1,2,3,…,np）指的是第i個顧客需求與第j技術需求之間的相關程度值。第三節(jié)質量屋3、質量屋中參數的配置及計算

4.競爭分析

通過對其它企業(yè)的情況以及本企業(yè)的現(xiàn)狀進行分析，并根據顧客需求的重要程度以及對技術需求的影響程度等，確定對每項顧客需求是否要進行技術改進以及改進目標。競爭能力用1~5五個數字表示，1表示最差，5表示最好。

然后根據本企業(yè)現(xiàn)狀和改進目標計算出對顧客需求的改進程度（比例），最后，再根據改進程度、重要性等計算出顧客需求的權重（絕對值和百分比）。第三節(jié)質量屋3、質量屋中參數的配置及計算

5.技術評估

技術評估的配置主要是完成對各技術需求的技術水平及其重要性的計算與評估。

其任務之一是通過與相關外企業(yè)狀況的比較，評估本企業(yè)所提出的這些技術需求的現(xiàn)有技術水平；

任務之二是利用競爭分析的結果和關系矩陣中的信息，計算各項技術需求的重要程度（絕對值和百分比），以便作為制定技術需求具體技術指標或參數的依據。

技術需求的重要程度按下面兩式計算：重要程度Taj的絕對值=∑rij·Ii重要程度Taj的相對值=（Taj/∑Taj

）×100%其中i表示顧客需求的編號，j表示技術需求的編號，rij是關系矩陣值，Ii是顧客需求的權重。第三節(jié)質量屋3、質量屋中參數的配置及計算

6.屋頂

屋頂表示出了各技術需求之間的相互關系，這種關系表現(xiàn)為三種形式：無關系、正相關和負相關。

屋頂中的內容不需要計算，一般只是用單圓圈表示正相關，用符號X表示負相關，標注到質量屋屋頂的相應項上，作為確定各技術需求具體技術參數的參考信息。第四節(jié)案例開發(fā)xx型號PECVD設備（見圖）一級質量屋各參