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东北大学硕士学位论文 摘要 i n t q f d 中需求获取与智能配置系统的分析与设计 摘要 随着市场的全球化，制造业的水平已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平 的重要标志。任何国家制造业的发展都不能脱离世界市场而独立存在，成功的新产品设 计与开发成为制造企业赢得市场竞争的重要因素。质量功能展开( q u a l i t yf u n c t i o n d e p l o y m e n t ，q f d ) 技术是系统工程技术在新产品开发中的应用，是用于新产品开发的 质量保证的一种方法。近年来国内外学者和企业界对q f d 做了深入的研究与应用。随着 信息技术的发展，为了使q f d 发挥更大的效益，计算机辅助q f d 的研究和开发受到广泛 的重视，采用q f d 软件辅助新产品的开发与设计可以使产品的全部研制活动与顾客需求 紧密联系，从而增强了顾客满意，提高了产品的市场竞争能力和产品开发的成功率，还可 以缩短产品开发周期，减少产品成本，产品质量大幅度提高，产品产量增加大量增加。 本文主要围绕q f o 决策支持软件的分析与设计，在借鉴了已有q f d 软件的基础上， 通过软件工程的方法，设计开发设计了i n t q f d 系统，该系统侧重于顾客需求信息的获 取与分析技术以及质量屋的配置与规划技术，分析设计并实现基于i n t e r n e t 的顾客需求 获取和分析系统和质量屋智能配置系统。浚系统的研究与实现对于实际的新产品开发过 程具有重要的指导作用和实际的应用价值。 本学位论文的主要研究工作包括以下几个方面： 1 ) 系统地分析了i n t q f d 系统的总体流程、功能需求和实现技术； 2 ) 顾客需求获取子系统的设计与开发； 3 ) 质量屋智能配置子系统的设计与开发： 4 ) 颂客需求权重的确定方法； 5 ) 质量屋矩阵的一致性检验与调整方法： 关键词：顶量功能展开( q f d ) ：质量屋( h o q ) ：研肆需求权重： 致性检奇。 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t c a p t u r i n gc u s t o m e rr e q u i r e m e n t sa n di n t e l l i g e n tc o n f i g u r eo f h o q i ni n t q f ds o f t w a r es y s t e m a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fg l o b a lm a r k e t ，t h ea d v a n c e m e n ta n dl e v e lo fm a n u f a c t u r i n g b e c o m e sa l li m p o r t a n ts y m b o lo fs y n t h e t i ce c o n o m ys t r e n g t ha n dc o m p e t i t i v e n e s so fs c i e n c e a n dt e c h n o l o g yt oa n yc o u n t r y t h es u c c e s s f u ld e s i g na n dd e v e l o p m e n to fn e wp r o d u c th a s b e c o m eo n eo ft h em o s ti m p o r t a n tf a c t o r st h a tm a n u f a c t u r ee n t e r p r i s e se a r nt h em a r k e t c o m p e t i t i o n s q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t ( q f d ) i saw e l l k n o w nc u s t o m e r - o r i e n t e d m e t h o d o l o g y , w h i c hi sw i d e l yu s e dt oa s s i s td e c i s i o nm a k i n gi np r o d u c td e s i g na n d d e v e l o p m e n ti nv a r i o u st y p e so fp r o d u c t i o ni nr e s p o n s et ot h e v o i c eo fc u s t o m e r a n dt o a s s u r et b eq u a l i t yo ft h ed e s i g n e dp r o d u c t ，a n dt h u sr e c e i v e dm a n ya t t e n t i o n sb yp r a c t i t i o n e r s a n da c a d e m i c i a n sr e c e n t l y w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , t h er e s e a r c ho f q f dw i t hc o m p u t e ra s s i s t a n tr e c e i v e dm o r ea t t e n t i o n s u s i n gq f d s o f t w a r ec a nr e i n f o r c e t h en e wp r o d u c tr e s e a r c ha n dd e s i g n ，d e c r e a s et h ec o s t ，i m p r o v et h eq u a l i t y , a n di n c r e a s et h e q u a n t i t y t h i st h e s i sf o c u s e do na n a l y s i s ，d e s i g na n dd e v e l o p m e n to fc u s t o m e rr e q u i r e m e n ta n d h o q ( h o u s eo fq u a l i t y ) i n t e l l i g e n td e p l o y m e n ti ni n t q f ds y s t e m t h et e c h n o l o g yf o r c a p t u r ea n ds y n t h e s i so fc u s t o m e rr e q u i r e m e n ta n dh o qi n t e l l i g e n td e p l o y m e n ta n dp l a n n i n g a r es t u d i e dt h er e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no ft h es y s t e mi sh e l p f u lf o rm a n a g i n ga n d p o t e n t i a la p p l i c a t i o ni np r a c t i c a ln e wp r o d u c td e v e l o p m e n tp r o c e s s ， t h em a i nw o r k so f t h i st h e s i sa r eg i v e na sf o l l o w s ： 1 ) t h eo v e r a l lw o r k i n gp r o c e d u r e ，f u n c t i o n a lr e q u i r e m e n ta n di m p l e m e n t a t i o n t e c h n o l o g yo f i n t q f ds y s t e ma r es u m m a r i z e d ； 2 ) d e s i g na n dd e v e l o p m e n to f t h es u b s y s t e mo fc a p t u r i n gc u s t o m e rr e q u i r e m e n t s ； 3 ) d e s i g na n dd e v e l o p m e n to f t h es u b s y s t e mo fi n t e l l i g e n td e p l o y m e n to fh o q ； 4 ) m e t h o df o rd e t e r m i n i n gt h ew e i g h to fc u s t o m e rr e q u i r e m e n t s 5 、m e t h o df o rc o n s i s t e n c ec h e c k i n go fh o qa n dt h ea d j u s t m e n to fi n c o n s i s t e n c e h o o 末北大学硕士学位论文 a b s t r a c t k e yw o r d s ：q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t ；h o u s eo fq u a l i t y ；w e i g h to fc u s t o m e r r e q u i r e m e n t s ；c o n s i s t e n c ec h e c k 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加 以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为 获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。 学位论文作者签名：狄炎一 签字日期：2 - , f 牟二日卫国 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交 流。 ( 如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意) 学位论文作者签名撤炎一 导师签名 签字f t 期：加牟2 日2 f 日签字日期 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论弟一早三否下匕 1 1 研究背景及意义 在“用户就是上帝”的今天，不断满足用户的需求己经成为各公司致力的目标。单 纯实现基本功能的产品已远远不能满足人们的要求。而为了达到这个目标，企业就需要 不断的推陈出新，生产出令顾客满意的商品，只有这样才能在今天的市场上拥有一席之 地。虽然当前的产品质量和生产技术得到了空前的发展，产品的种类日益增多，产品的 推陈出毅也越来越快，却也存在着不容忽视的问题，这就是产品的质量问题。 质量问题在世界范围内得到了广泛的重视，企业已经把质量作为提高自身市场 竞争能力的重要因素。面对当前日益激烈的市场竞争，企业必须在竞争中不断地提 高产品的质量，以质量优势占领市场，只有这样才能获得最大的效益。然而，技术 的发展，市场竞争压力的增大以及资源的有限，再加上新产品开发的高失败率，这 些都使得企业在产品的质量问题上难以放开手脚，往往投入的很多却收效甚微。根 据p d m a ( p r o d u c td e v e l o p m e n ta n dm a n a g e m e n ta s s o c i a t i o n ) 的调查显示，企业在开发新 产品时平均的失败率约为4 1 且平均每6 6 个新创意只有一个能被商业化成功( g r i f f i n ， 1 9 9 7 ) ，新产品开发的重要性和低成功率是目前产品生产过程中一个重要的急需解决的问 题。市场需求的趋势是产品用户化，越来越多的客户希望按照产品符合他们的要求 和偏好而不是千篇一律按照设计人员的想法来设计和生产产品。因此，对于企业来 说，如何生产出最大满足顾客需求的产品已经成为产品生产过程中质量问题的关键。 然而顾客需求种类繁多、数量庞大，并且很多的需求还存在着不合理的地方。 因此企业如何将收集到的顾客需求简化分类，并从中提取出最重要的来配之以有限 的资金和资源已经成为顾客需求阶段的最重要的任务。 新产品开发( n e wp r o d u c td e v e l o p m e n t ，简称n p d ) 是一个复杂的信息和业务处理过 程，其中产品质量设计是确保新产品质量、赢得市场竞争的关键活动。采用先进的技术 和工具是确保新产品开发成功和让用户满意的重要保证。质量功能展开( q u a l i t y f t m c t i o n d e p l o y m e n t ，简称q f d ) 叫技术，是用于新产品开发的质量保证前一种方法，确保从开 发、设计开始的全过程的质量。它把用户的需求或声音( v o i c e o f c u s t o m e r - v o c ) 转化 为设计工程师的语言，通过产品规划、零部件规划、工艺规划和质量控制转换成可度量 的产品。因此，新产品开发中q f d 过程的有效规划与管理是新产品开发要解决的关键问 题。q f d 技术已经成为并行工程环境下确保新产品开发质量，满足顾客需求的重要 一1一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 方法和规划手段出? 划。因此，采用q f d 技术可以有效地规划与管理，从而解决 新产品开发中的关键问题。在欧美国家，q f d 已经成为许多企业实现产品丌发决策 的有效方法之一。 产品设计的水平和能力是一个国家和地区2 1 2 业创新能力和竞争能力的决定因 素，但就整体而言，我国制造业新产品开发能力还很薄弱，技术落后，竞争力低下， 不少企业处于仿制国外产品阶段。因此，能否尽快提高产品自主开发的能力进行自 主创新事关我国制造企业的兴衰成败叫。 随着技术与经济的发展，产品质量的概念也发生了变化口。在2 0 世界4 0 年代 以前，企业按照美国工程师泰勒的管理模式进行生产，即通过专业化的分工提高生 产率，通过设置专职检验人员，根据产品的技术标准进行事后检验来保证产品的质 量。这种“质量”是衡量制造出的产品符合设计者所确定的技术标准的程度，它表 明了产品的一致性。在市场竞争日趋激烈的今天，产品的个性化e t 趋强力，产品的 高质量意味着必须在可靠性、安全性、适应性、经济和时间等方面全面满足顾客的 需求。要达到这样的高质量仅仅靠高水平的制造系统和精心制作是无法实现的，必 须从产品的设计和开发阶段开始就注入新的观念和思维，为顾客着想，满足顾客的 各种需求，而质量功能展开( q f d ) 正是这样一种顾客驱动的产品开发过程管理的 系统化的方法与工具。 采用q f d 进行质量功能展开，可以迅速、准确的得到新产品的技术评估( p u l l m a n e l a l ，2 0 0 2 ) ，还可以有效的整合种类繁多、数量庞大，并且存在着大量不合理数据的顾客 需求，对其进行聚类分析。此外q f d 还可以同时整合正面与负面顾客需求，在新产品的 设计过程中凸显出最大满足顾客需求的工程技术特性与设计特性，使所开发的新产品成 为最为贴近顾客需求的产品，使顾客的需求得到最大的满足。从而实现缩短新产品开发 周期，提高新产品质量，减小开发成本以及实现利润的最大化的目的。 q f d 是一种思想，一种产品开发和质量保证的方法论，种可以帮助企业进行新 产品开发的思想。它要求我们产品的开发直接面向顾客需求，而质量屋则是在产品开 发中具体实现这种方法论的工具。在为顾客提供恰当产品或服务为导囱的今天，质量 屋技术的应用必然成为市场研究公司帮助厂商有效开发新产品，将有限的成本转化为 最大的竞争优势并进行竞争性评估的必然趋势。 本研究课题作为国家自然科学基金项目( 7 0 4 7 1 0 2 8 ) “供应商参与下基于q f d 的新产 品开发过程规划的优化理论与方法”、教育部优秀青年教师资助计划( 教人司2 0 0 2 3 5 0 ) 塑竺兰兰竺墼 笙二主堕笙 “客户和供应商参与的新产品质量优化设计关键技术研究”和沈阳市科学基金 ( 1 0 2 2 0 3 6 1 _ 0 3 ) “基于h l t e m e t 客户参与的新产品品质设计方法”的重要组成部分，主 要围绕q f d 软件的分析与设计，侧重于顾客需求信息的获取与分析技术及质量屋的配 臀与规划技术，分析设计并实现基于i n t e r n e t 的顾客需求获取和分析系统和质量屋智能 配置系统。该系统的研究与实现对于实际的新产品开发过程具有重要的指导作用和实际 的应用价值。 1 2 研究目标及主要研究内容 1 2 1 研究目标 研究的总体目标是在系统地分析和总结基于q f d 的新产品开发过程的基础上，围 绕顾客需求获取以及质量屋的配置与规划，按照软件工程的思想和方法分析、设计并 实现i n t q f d 系统的顾客需求在w e b 上的获取功能以及实现q f d 系统的配置的智能 化， 1 2 2 研究内容 围绕总体的研究目标，研究内容主要集中在以下几个方面： 1 ) 系统地分析了i n t q f d 系统的总体流程、功能需求和实现技术； 2 ) 顾客需求获取子系统的设计与开发； 3 ) 质量屋智能配置子系统的设计与开发： 4 ) 顾客需求权重的确定； 5 ) 质量屋矩阵的一致性检验与调整； 13 研究的技术路线与方法 本文研究工作采用系统工程的思想和方法。技术路线与方法如图1 1 所示，首先通 过调研和阅读文献等方式，了解顾客需求的获取方式和过程，产品开发过程，和一些具 体产品的技术特征等知识。然后再查阅国内外文献的基础上，对产品开发过程，产品质 量控制，质量功能展开( q f d ) 的研究，了解质量屋的建立和决策的方法对质量屋的 智能配置进行综述和分析。在了解了q f d 的知识和产品开发过程的以及参考同类q f d 软件的基础上，设计开发了基于q f d 的新产品开发软件的顾客需求获取系统以及智能配 置系统。在获得顾客需求后生成顾客级需求报告而后根据产品所针对目标市场、特定人 群等要素的不同产生产品级需求报告可以进行定性分析，也可以根据顾客级的需求报告 鱼! 苎兰塑主堂竺竺墨 箜二童竺堡 “客户霸 共应商参与的新产品质量优化设计关键技术研究”和沈阳市科学基金 ( 1 0 2 2 0 3 6 - l - 0 3 ) “基于 n t e m e t 客户参与的新产品品质设计方法”的重要组成部分，主 要围绕q f d 软件的分析与设计，侧重于顾客需求信息的获取与分析技术及质量屋的配 置规划技术，分析设计并实现基于i n l e r n e t 的顾客需求获取和分析系统和质量屋智能 配置系统。孩系统的研究与实现对于实际的新产品开发过程具有重要的指导作用和实际 的应用价值。 1 2 研究目标及主要研究内容 1 2 1 研究目标 研究的总体目标是在系统地分析和总结基于q f d 的新产品开发过程的基础上，围 绕顾客需求捷取以及质量屋的配置与规划，按照软件工程的思想租方法分析、设计并 实现i n t q f d 系统的顾客需求在w e b 上的获取功能咀及实现q f o 系统的配置的智能 化。 i 2 2 研究内容 围绕总体的研究目标，研究内容主要集中在以下几个方面： 1 ) 系统地分析ri m q f d 系统的总体流程、功能需求和实现技术； 2 ) 顾客需求获取子系统的设计与开发： ： ) 质量屋智能配置子系统的设计与丌发； 4 ) 顾客需求权重的确定； 5 ) 质量屋矩阵的一致性检验与调整； 1 3 研究的技术路线与方法 本文研究工作采用系统工程的思想和方法。技术路线与方法如图11 所示，首先通 过澜研和阅读文献等方式，了解顾客需求的获取方式和过程，产品开发过程，和一些具 体立乩的技术特征等知识。然后再查阅国内外文献的基础上，对产品开发过程，产品质 量控制，质量功能展开( q f d ) 的研究，了解质量屋的建立和决策的方法，对质量屋的 智能配最进行综述和分析。在了解了q f o 的知识和产品开发过程的以及参考同类q f d 软件的基础h ，设计丁f 发了基于q f d 的新产品开发软件的顾客需求获取系统以及智能配 置系统。在获得顾客需求后年成顾客缓需求报告而后根据产品所针对目标市场、特定人 群等耍素的小同产生产品级需求报告可以进行定性分析，也可以根据顾客级的需求报告 群等要素的不同产生产品级需求报告町以进行定性分析，也可以根据顾客级的需求报告 3 塑竺兰兰竺墼 笙二主堕笙 “客户和供应商参与的新产品质量优化设计关键技术研究”和沈阳市科学基金 ( 1 0 2 2 0 3 6 1 _ 0 3 ) “基于h l t e m e t 客户参与的新产品品质设计方法”的重要组成部分，主 要围绕q f d 软件的分析与设计，侧重于顾客需求信息的获取与分析技术及质量屋的配 臀与规划技术，分析设计并实现基于i n t e r n e t 的顾客需求获取和分析系统和质量屋智能 配置系统。该系统的研究与实现对于实际的新产品开发过程具有重要的指导作用和实际 的应用价值。 1 2 研究目标及主要研究内容 1 2 1 研究目标 研究的总体目标是在系统地分析和总结基于q f d 的新产品开发过程的基础上，围 绕顾客需求获取以及质量屋的配置与规划，按照软件工程的思想和方法分析、设计并 实现i n t q f d 系统的顾客需求在w e b 上的获取功能以及实现q f d 系统的配置的智能 化， 1 2 2 研究内容 围绕总体的研究目标，研究内容主要集中在以下几个方面： 1 ) 系统地分析了i n t q f d 系统的总体流程、功能需求和实现技术； 2 ) 顾客需求获取子系统的设计与开发； 3 ) 质量屋智能配置子系统的设计与开发： 4 ) 顾客需求权重的确定； 5 ) 质量屋矩阵的一致性检验与调整； 13 研究的技术路线与方法 本文研究工作采用系统工程的思想和方法。技术路线与方法如图1 1 所示，首先通 过调研和阅读文献等方式，了解顾客需求的获取方式和过程，产品开发过程，和一些具 体产品的技术特征等知识。然后再查阅国内外文献的基础上，对产品开发过程，产品质 量控制，质量功能展开( q f d ) 的研究，了解质量屋的建立和决策的方法对质量屋的 智能配置进行综述和分析。在了解了q f d 的知识和产品开发过程的以及参考同类q f d 软件的基础上，设计开发了基于q f d 的新产品开发软件的顾客需求获取系统以及智能配 置系统。在获得顾客需求后生成顾客级需求报告而后根据产品所针对目标市场、特定人 群等要素的不同产生产品级需求报告可以进行定性分析，也可以根据顾客级的需求报告 东北大学硕士学住论文 第一章绪论 通过质量屋的智能配置和优化最终输出的零部件特征对产品进行定量分析。 i 阅读国内外有关q f d 的研究文献、查阅关于产品开发过 上 熟悉质量屋的建立和决策方法及同类q f d 软件的特点 0 1 分析并设计m t q f d 软件的顾客需求和智能配置模块 l编写程序 0 收集产品数据并测试 图i 1 本文的研究技术路线 f i g u r e1 1r e s e a r c hm e t h o d o l o g ya n da c t i v i t y 1 4 主要研究成果 本文以q f d 的理论为指导，在系统的分析和总结了q f d 应用于新产品开发过程的 基础上，分析目前所存在q f d 软件在顾客需求获取和配置方面的不足之处的基础上， 设计并实现了i n t q f d 系统的需求获取和智能配置功能，并对顾客需求权重的确定方法 以及质量屋配置过程中的一致性问题进行了研究。 一查查垄兰堡主茎堡笙墨 苎三主旦! 里主墨苎坌塑竺壅塾鉴 第二章q f d 方法简介和研究现状 2 iq f d 的产生和发展过程 质量功能展歼( q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t ，简称q f d ) 技术，是系统工程技术在 新产品开发中的应用，是用于新产品开发的质量保证的方法，确保从开发、设计丌始的 产品开发全过程的质量。它采用一定的方法保证将来自于顾客或市场的需求精确无误地 转移到产品寿命循环每个阶段的有关技术和措施中去。采用q f d 技术使产品的全部研 制活动与顾客需求紧密联系，从而增强了顾客满意，提高了产品的市场竞争能力和产品 丌发的成功率。运用q f d 方法，产品开发周期可缩短l 3 ，成本减少1 2 ，质量大幅度 提高，产品产量大量增) j 1 m 。 2 1 1q f d 的概念 a k a 0 1 型将q f d 定义为：针对满足顾客而去发展设计品质的一种方法，然后经由生 产接口将顾客需求转换成设计目标与主要的品质保证。 b i c k n e l l ，b & b i c k n e l l ，k d 国将q f d 定义为：一种使用矩阵及其它量化和质化之技 术，以系统化方法将顾客需求结合成可定义的并可测量之产品与步骤之参数。 c o l e nl 0 u 山认为，q f d 是一种结构化的产品计划与开发方法，该方法使得产品开发 小组能够清楚地了解顾客的需求，并能针对所提出的产品或服务的性能根据其对顾客 需求的满足程度系统地进行评价。 关于q f d 的定义眦，一直没有统一的概念，但是主要存在三种不同的模式的定义： 综合的q f d 模式、a s l 的四阶段模式、g o a l q p c 的矩阵模式。 综合的q f d 模式 a k a o 认为q f d 可以看作是由一系列关系组成的网络c n e t w o r ko f r e l a t i o n s h i p s ) ，通过 这一网络，顾客需求被转化为产品质量特征，产品的设计则通过硕客需求与质量特征之 间的关系被系统地“展开”到产品的每个功能组成中，并进一步“展开”到每个零部件 和生产流程中，通过这一过程，最终实现产品设计。a k a o 的定义为我们提供了一个有 关q f d 的多重网络，这是一种矩阵的矩阵( m m f i xo f m a t r i c e s ) ，通过几十个矩阵、图表 来具体描述产品开发步骤。因此，这一巨型网络全面、综合地反映了q f d 的实质。 a s i 的四阶段模式 a s i 的丌创者s u l l i v e 玎叫认为：“q f d 作为一个总体概念，它提供了一种方法，通过 一5 一 查! ! 奎兰壁主兰堡丝查 苎三主壁! 里查墨堕坌查堡壅翌苎 这种方法，可以在产品开发和生产的每个阶段把顾客需求转变为适当的技术要求。，r s u l l i v e n 的定义把q f d 作为一种方法，看作种过程。c o l e n1 o u 叫的定义以此为基础揭 示了q f d 方法的本质；“q f d 是一种结构化的产品计划与开发方法，该方法使锝产品开 发小组能够清楚地了解顾客的需求，并能对所提出的产品或服务的性能，根据其对顾客 需求的满足程度进行系统地评价。”j o h nr h a u s e r d o nc l a u s i n g 叫更具体提出了q f d 的四阶段过程。 g o a l q p c 的矩阵模式 g o a v q p c 的开创者b o bl e d n g 叫从系统、组织的角度对q f d 作了阐述，认为q f d 是一个根据顾客的需求来设计产品和服务的系统，该系统包含了生产商或供应商的所有 成员。 虽然目前尚没有统一的质量功能配置的定义。但对q f d 有如下共同的认识： l 】，q f d 有最为显著的特点是要求企业不断地倾听顾客的意见和需求，然后通过合 适的方法和措施在开发的产品中体现这些需求。也就是说，q f d 是一种顾客驱动的新产 品开发方法。 2 ) q f d 是在实现顾客需求的过程中，帮助产品开发各个职能部f l n 订出各自的相 关技术要求和措施，并使各职能部门能协调地工作的方法。 3 ，) q f d 是一种在产品设计阶段进行质量保证的方法。 4 ) q f d 的目的是使产品以最快的速度、最低的成本和最优的质量占领市场。 一般认为，质量功能配置( q f d ) 是从质量保证的角度出发，通过一定的市场调查 方法获取顾客需求，并采用矩阵图解法将对顾客需求的过程分解到产品开发的各个过程 和各职能部门中去，通过协调各部门的工作以保证最终产品质量，使得设计和制造的产 品能真正地满足顾客的需求。简单地说，q v d 是一种顾客驱动的产品开发方法。 q f d 的核心内容是需求转换，采用的是质量屋( h o u s eo f q u a l i t y ) 形式，它是一种 直观的矩阵框架表达形式，是q f d 方法的工具。建立质量屋的基本框架，给以输入信 息，通过分析评价得到输出信息，从而实现种需求转换。通常的质量屋如图2 1 所示， 其由以下几个广义矩阵部分组成：w h a 2 s 矩阵，表示需求什么；h o w s 矩阵，表示针 对需求怎样云做；相关关系矩阵，表示w h a t s 项的相关关系；h o w s 的相互关系矩阵， 表示h o w s 阵内各项目的关联关系；评价矩阵，表示h o w s 项的组织度或技术成本评 价情况；竞争性或可竞争力或可行性分析比较。质量屋建立完成后，通过定性和定量分 析得到输出项_ h o w s 项即完成了“需求什么”到“怎样去做”的转换。 东北大学硕士学位论文 第二章q f d 方法简介和研究现状 一_-_-_h_-_-_-_-_-一 概括起来，质量功能展开( q f d ) 是用于倾听顾客呼声( v o i c e o f c u s t o m e r ) 的系 统性的规划与决策方法，它将顾客的要求恰如其分地转换成工程设计人员所能理解的产 品和零部件的技术特征，以及配置到制造过程的各工序上和生产计划中，使得设计和制造 的产品能真正建满足蹶客需求。质量功能展开( q f d ) 把顾客( 用户、使用方) 对产品 的需求进行多层次的演绎分析，转化为产品的设计要求、零部件特性、工艺要求、生产 要求的质量工程工具，用来指导产品的健壮设计和质量保证。 采用q f d 技术使产品的全部研制活动与满足顾客的要求紧密联系。从而增强了顾 客满意度，提高了产品的市场竞争能力，保证产品开发一次成功。运用q f d 方法，产 品开发周期可缩短三分之一，成本可减少二分之一，质量大幅度提高，产量成倍增加， h o w s 的相互关系矩阵 垦2 1 质量屋的基本形式 f i g u r e2 1b a s i cm o d e lo f h o q 2 1 2q f d 的产生和发展 1 9 6 6 年，三菱重工神户造船幽所针对产品可靠性，提出了质量表的雏形。同年， 普里斯通轮胎( b r i d g e s t o n e t i r e ) 公司的鸳海清隆在日本品质管理上发表了题为关 于充实工厂质量保证体系的论文，文章中绘制了一张具有全新意义的示意图，题为“质 量保证项目一览表”，第一次将公司外对质量的要求，经过产品质量保证特性、工厂应 该保证的项目、各道工序、各道工序要控制的指标等几个环节，将用户质量要求和各道 工序的作业联系起来考虑。 1 9 7 8 年6 月，水野滋、赤尾洋二教授编写的品霞援能展嗣由日本科技连出版。 一一 东北大学硕士学位论文 第二章q v - d 方法简介和研究现状 该书专门就“品黉楗能”进行了探讨，在“品牙楼能。展嗣”一节中，明确指出：“确 保质量的活动( 质量策划和质量保证) 可以简单地称为品蛮横能( q u a l i t yf u n c t i o n ) ， 明确产品从策划到废弃的各步骤品赏横能，并切实地实施。为此，必须明确该糖 能的目的是什么，谁负责实施等5 w 1 h 等事项。”此时的“品耍橇能”( q u a l i t y f u n c t i o n ) 主要是指质量职能。所以，水野滋提到的q f d ( 后来被称为狭义的q f d ) 不是质量展 开，更不是功能展开，而是质量职能展开。同书中，赤尾洋二教授对质量展开进行了详 细的论述。 美国而后弓l 入了q f d 技术，并在汽车工业和国防工业进行推广，进一步的提高了 q f d 技术。 q f d 除了在美国和日本得到了广泛的应用外，也已经在全球几十个国家得到应用， 其中包括澳洲、北京、巴西、丹麦、芬兰、德国、香港、印度、爱尔兰、以色列、意大 利、韩国、马来西亚、荷兰、苏格兰、新加坡、斯洛文尼亚、瑞典、台湾、土耳其、英 国等，自1 9 9 5 年开始开办q f d 国际研讨会，1 9 9 7 年由赤尾洋二教授主持m r r 组织起 来的跨国学会使得q f d 的技术成为全球化。随着q f d 技术的全球化，有关q f d 的资 源也越来越多，出现了很多q f d 的相关组织，包括研究与培训公司、学会等。 q f d 作为一种策划工具，已经不只被应用于最初的生产领域，而且被广泛的应用于非生 产领域，如服务业凹，软件业幽等。 我国在2 0 世纪9 0 年代初期引入了质量功能展开方法，但是主要应用于航空航天、 兵器制造，在其他行业还未得到广泛应用。质量功能展开方法，对降低成本、缩短产品 开发周期、提高产品质量及企业市场占有率都有明显的效果，所以它在美国、日本及许 多其它欧美国家获得了广泛的应用。在中国不少学者进行了这方面的研究，国家也给予 了很大的基金支持，获得了一定的成果。近年来，国家8 6 3 计划c i m s 主题在基础研究 和系统开发方面支持了一些项目，意在推广这种方法在企业中的应用。可以相信，q f d 思想方法在不久的将来在中国民用企业中推广应用有广阔的前景。 2 2q f d 的基本思想及工作原理 2 2 1q f d 的基本思想 q f d 能将顾客实际需求反映到企业制造全过程中，通过产品质量功能的配置满足用 户的需求，从而使用户满意。在这个过程中，质量控制的标准直接来自用户，因而能消 除产品多余的、不必要的功能质量，尽可能消除浪费，满足精细制造的目的，形成用户 东北大学硕士学位论文 第二章q f d 方法简介和研究现状 质量要求一工程质量要求一零件特性质量要求一工艺操作质量要求的牵引作用。 q f d 方法的核心思想是：注重产品从开始的可行性分析研究到产品的生产都是以市 场顾客的需求为驱动，强调将市场顾客的需求明确地转变为产品开发的管理者、设计者、 制造工艺部门以及生产计划部门等有关人员均能理解执行的各种具体信息，从而来保证 企业最终能生产出符合市场顾客需求的产品。 质量功能展开( q f d ) 体现了以市场为导向，以顾客要求为产品开发唯一依据的指 导思想。在先进的健壮设计方法体系中，q f d 技术占有举足轻重的地位，它是开展健壮 设计的先导步骤，通过对顾客需求的逐层展开来确定产品研制的关键环节、关键的零部 件和关键工艺，从丽为稳定性优化设计的具体实施指出了方向，确定了对象。 2 2 2 质量屋及其组成结构 工程一般的产品开发过程包括规划阶段、综合设计阶段、工艺阶段和生产计划阶段。 在应用q f d 方法时要先建立各阶段的质量屋，再进行需求变换，最后形成明确的生产 要求，从而完成产品开发的质量功能配置的全过程。对应q f d 的工作过程就是四个质 量屋：产品计划质量屋( h o q l ) 、零部件质量屋( h o q 2 ) 、工艺规划质量屋( h o q 3 ) 、 生产计划质量屋( h o q 。) 。用这四个质量屋进行新产品开发的过程是个瀑布式的分解过 程，如图2 2 所示： 工程特性零部件特性工艺特性 生产要求 ll 顾 工 部工 客 产品规划程零部件规划件工艺规划艺 生产规划 需 特 特 特 求 性 性性 l i _ 。 图2 2 q f d 的分解过程 f i g u r e2 2d e c o m p o s i t i o np r o c e s so f q f d 以下对各阶段质量屋的建立作论述以便于对质量屋概念的理解和对q f d 系统的认 ( 1 ) 产品规划阶段的质量屋 产品规划阶段的质量屋的构成形式如图2 - 3 所示，其由下述几个部分组成。 东北大学硕士学位论文 第二章q f d 方法简介和研究现状 2 3 工程特性间的相关关系 4 市 场 顾 客 需 求 至堕互l 6 图2 3 产品规划阶段质量屋 f i g u r e2 , 3h o q o f p r o d u c tp i a n m n g 5 第一部分是一个若干行一列的列阵，此列阵所反映的内容是市场顾客对产品的各种 需求，( w h a t s 项) 。这些市场顾客需求是通过对市场和顾客的需求将按过程驱动产品 的q f d 过程展开。市场顾客的需求是各种各样的，此项矩阵的建立应尽量充分、准确 和合理否则后续的所有需求变换工作者可能相对于真实的市场顾客需求而失真，就顾 客的要求而言，亦有主次、轻重之分，q f d 方法中对此的处理是：对市场顾客的各项需 求给以权重因子以便进行排序，定义权重因子的总和为1 0 0 。注意，这里有顾客对象 的权重区分，例如有主要客户对象和一般客户对象之分，显然不同客户需求的重要程度 是不同的。也有同类市场顾客对产品的诸多质量功能要求排序时要注意避免重大的疏 漏，亦要避免产品的冗余功能。这步工作是q f d 实施成功的关键。 第二部分是一个若干列一行的行矩阵，是用来描述对应于市场顾客需求的工程特征 要求，即有什么样的市场顾客需求就应有什么样的工程特征要求来对应保证。这种对应 是多相关性的，市场顾客的某种需求可能对应着若干项工程特征要求若干种工程特征 要求有机结合才能满足某种市场顾客需求项，反过来讲，某种工程特征也可以同时满足 若干项市场顾客的需求。工程特征要求是市场顾客需求的映射变换结果。 在以下论述中将会看到，这一阶段的工程特征要求将作为下一阶段质量屋的 w h a t si 厦。 东北大学硕士学位论文 第二章q f d 方法简介和研究现状 第三部分称为质量屋的屋顶，在数学上是一个三角形矩阵，它表示的是工程特征之 间的相关关系。从辩证法的观点来看，实现一个产品的诸多质量功能需求对应着诸多工 程特征，各种市场顾客的质量功能需求之间有着相互关联影响，从而各种工程特征之间 亦有着相互关联影响，某一种工程特征的改变会影响到其它工程特征跟着变化。为简化 问题起见，在q f d 技术中以三种形式来定性地描述工程特征之间的相关影响关系，即 正相关( 向相同方向变化) 、不相关和负相关( 向相反方向变化) 。对相关程度还可以进 一步地细分为强相关、一般相关和弱相关几种关系，并给以标度值来表达相关程度。据 此可以对工程特征进行分析研究，发现各种工程特征之间可能存在的矛盾，由此重新进 行设计，避免矛盾的产生。 第四部分是一个关系矩阵，该矩阵的行数与第一部分相同，列数与第二部分相同。 表示各个工程特征项与各个市场顾客需求项的相互关系。各个项之间的错综复杂关系可 以定量地给以分值来表示。般分：强相关给九分，可理解成为了满足某种市场顾客需 求必需具备菜种工程特征要求；一般相关给三分，可理解成为了满足某种市场顾客需求 可以采用不同的工程特征与之对应；弱相关给一分，表示两项之间的关联关系很弱。利 用关系矩阵可以明确工程特征与市场顾客需求问的对应关系。 第五部分是一个产品可行性评价矩阵，又称为市场评估矩阵，其行数与市场顾客需 求矩阵相同，列数可以是一列，其中的内容表示要开发的产品针对各项市场顾客需求的 竞争能力估价值。同时引入若干个市场上同类产品作为竞争对象进行比较，以判断产品 的市场竞争力，由此在产品开发初期找出不足之处以进行调整改进 第六部分是产品规划阶段的技术和成本评估矩阵，其行列数与工程特征矩阵相对 应，其中要建立的内容是各项工程特征的技术和成本评价数据，同时也建立若干个同类 产品的相对应的数据信息进行分析对比，找出不足之处，提出改进措施。 这六个部分的矩阵构造完成后便形成了产品规划阶段的质量屋，这个质量屋的基本 输入是市场顾客需求，针对需求的对策是一组工程特征需求，从而进行了需求变换。通 过变换将市场顾客对产品的相对离散和模糊的需求变换为明确的工程特征要求a 在这一过程中会不可避免地产生各种矛盾冲突。例如有市场顾客对产品的各种要求 的冲突，如质量和成本的冲突，功能间的冲突等；有工程特征间技术上的矛盾关系；还 有与同类产品对比而产生的竞争力和技术成本的不协调问题等等。这些矛盾冲突是需要 解决的，决定产品规划阶段质量屋的输出工作就是利用质量屋这种形式化的工具进行迭 代分析来解决上述的矛盾冲突。对复杂的问题可以采用计算机辅助q f d 过程。产品规 东北大学硕士学位论文 第二章q f d 方法简介和研究现状 划阶段质量屋的最终输出是工程特征要求列阵，通过实现工程特征要求来保证市场顾客 的需求。 ( 2 ) 零部件设计阶段的质量屋 工程特征需求的实现是由综合设计来保证的，在q f d 方法中则还要建立体现综合 设计内容的零部件设计阶段的质量屋。 该阶段质量屋的构成形式与产品规划阶段的质量屋是类同的，如图2 4 所示。 此阶段质量属的输入项( w h a t s 项) 是产品的工程特征要求列阵( 下一阶段质量 屋中行矩阵，此处表示成列阵形式) 。实现工程特征要求的对策是若干项零部件特征 ( h o w s 项) ，以矩阵2 来表示。矩阵3 表示的是各种零部件特征间的相关性。同样， 在工程特征要求矩阵和零部件特征矩阵之间存在的关系矩阵4 表示相互关系。矩阵5 是 可行性评价矩阵，表示零部件特征对应于工程特征要求的可行性评价。矩阵6 是技术评 价矩阵，针对各项零部件特征进行技术和成本分析。 通过零部件设计阶段的质量屋的建立和分析，可以找出实现工程特征要求的难点和 薄弱环节，重新进行有关零部件特征的方案设计。 求