QFD(质量功能配置).doc

质量功能配置(QFD棗Quality Function Deployment)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顾客需求分解到产品开发的各个阶段和各职能部门中，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。因此，QFD是一种顾客驱动的产品开发方法，是一种在产品设计阶段进行质量保证的方法，也是使产品开发各职能部门协调工作的方法。其目的是使产品能以最快的速度、最低的成本和最优的质量占领市场。质量功能配置包括如下基本阶段：(1)调查和分析顾客需求顾客需求是质量功能配置的出发点。顾客需求的获取是质量功能配置过程中最为关键，也是最为困难的一步。必须通过各种市场调查方法和各种渠道准确而全面地搜集顾客需求，并进行汇集、分类和整理，确定顾客需求的相对重要度。(2)顾客需求的瀑布式分解采用矩阵(也称为质量屋)的形式，将顾客需求逐步展开，分层地转换为产品工程特性、零件特征、工艺特征和质量控制方法。通常，QFD分解通过以下四个矩阵实现：1)产品规划矩阵通过产品规划矩阵，将顾客需求转换为产品技术特征。并根据顾客竞争性评估(从顾客的角度对市场上同类产品进行的评估)和技术竞争性评估(从技术的角度对市场上同类产品的评估)结果确定产品各个技术需求的目标值；2)零件配置矩阵以产品技术特征为输入，从多个产品设计方案中选择最佳的方案，并通过零件配置矩阵将产品技术特征转换为关键的零件特征；3)工艺规划矩阵通过工艺规划矩阵，确定为保证实现关键的产品特征和零件特征所必须保证的关键工艺参数；4)工艺/质量控制规划矩阵通过工艺/质量控制矩阵将关键工艺参数转换为具体的质量控制方法。QFD的作用主要是：促使产品开发人员在产品设计阶段考虑制造问题，产品设计和工艺设计交叉并行进行，因此可使工程设计更改减少40%60%，产品开发周期缩短30%60%，QFD强调在产品早期概念设计阶段的有效规划，因此可使产品开发和试制成本降低20%40%；产品整个开发过程以顾客需求为驱动，因此顾客对产品的满意度将大大提高；通过QFD的实施，提高全体职工满足顾客需求的意识，对企业的发展有着不可估量的作用。这里要特别指出，QFD提供了系统的、层次化的顾客需求分析手段，把顾客的声音(VOC棗Voice of Customer)转变为顾客所需要的质量特征，是支持并行工程的重要技术和方法，为企业实施并行工程提供了有力的支持。近年来，为了支持并行工程，更有效地运用了QFD方法，在863/CIMS主题的支持下开发了面向并行工程的智能QFD系统。该系统采用客户服务器模式，支持多功能设计开发小组协同工作，实现了顾客需求框架自动生成，顾客需求综合处理、质量屋分解决策支持、多功能小组成员意见协同处理、自动数据管理、自动过程管理等功能，能保证并行工程系统地考虑产品生命周期中的各项因素。质量功能配置的基本原理QFD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。1.质量屋的概念QFD的核心内容是需求转换，采用的是质量屋（House of Quality）形式，它是一种直观的矩阵框架表达形式，是QFD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，从而实现一种需求转换。通常的质量屋如图3-17所示，其由以下几个广义矩阵部分组成：WHATS矩阵，表示需求什么；HOWS矩阵，表示针对需求怎样云做；相关关系矩阵，表示WHATS项的相关关系；HOWS的相互关系矩阵，表示HOWS阵内各项目的关联关系；评价矩阵，表示HOWS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HOWS项，即完成了“需求什么”到“怎样去做”的转换。2. QFD的工程应用过程概述工程一一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QFD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。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QFD系统的认识。（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3-18所示，其由下述几个部分组成。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，（WHATS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QFD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，QFD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100。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。这不工作是QFD实施成功的关键。第二部分是一个一行若干列的行矩阵，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WHATS项。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QFD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币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。一般分：强相关给九分，可理解成为了满足某种市扬顾客需求必需具备某种工程特征要求；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间的对应关系。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。同时引人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。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QFD过程。产品规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QFD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。此阶段质量属的输入项（WHATS项）是产品的工程特征要求列阵（卜一阶段质量侵中力行矩阵，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（HOWS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。零部件设计阶段的质量屋的最终输出是能保证实现工程特征要求的零部件特征要求。（3）工艺规划阶段的质量屋产品的零部件特征要求明确后，可以据此进行零部件的详细设计。为实现零部件特征要求，则要进行工艺规划设计，在QFD方法进程中对应的是工艺规划阶段质量屋的建立。该阶段的质量屋的内容如图3-20所示，质量屋的输入是零部件特征要求（质量屋的WHATS项）。输出是制造工艺特征要求（HOWS项）。通过这一过程完成产品的零部件设计要求向工艺流程设计的转换。（4）生产计划阶段的质量屋工艺规划阶段质量屋的输出是制造工艺特征要求。为满足这些要求，要有生产计划安排以形成明确的生产要求。对应地建立QFD的生产计划阶段的质量屋，其形式如图3-21所示。此阶段质量屋的输入是产品的制造工艺特征要求，为实现制造工艺特征要求则要有明确的生产计划安排，在生产计划安排中包含诸多的生产要求。按这些要求就可以去组织产品的具体生产了。生产计划阶段质量屋的输出就是生产要求信息。系统的质量功能配置过程及其特点由前面的叙述可知，产品开发各阶段质量屋的建立目的是进行需求变换。来自市场顾客的原始需求由产品规划阶段质量屋转换成为工程特征要求，即通常意义上的工程设计目标要求，工程特征要求经零部件设计阶段质量屋转换成零部件特征要求，零部件特征要求由工艺规划阶段质量屋转换成对制造工艺的要求，制造工艺要求最后由生产计划阶段的质量屋转换成具体的生产要求、市场顾客需求通过一系列的转换最终由生产要求来满足。这一系列的需求转换过程就是系统的QFD技术过程，将QFD方法称为系统化方法的意思即在于此。将各阶段的质量屋接输入输出关系相联接就构成一个完整的产品开发的QFD系统。综合以上的论述，总结QFD的特点如下：1）QFD的整个过程是以满足市场顾客需求为出发点的，各阶段的质量屋输入和输出都是市场顾客的需求所驱动，以此保证最大限度地满足市场顾客需求。这是市场规律在工程实际中的灵活应用。2）在QFD系统化过程的各阶段都是将市场顾客需求转化为管理者和工程人员能明确理解的各种工程信息，减少或避免了产品从规划到产出各环节的盲目性。从工程设计角度来看，这种有目标有计划的产品开发生产模式会降低工程设计费用，缩短开发周期，可以大大提高产品的质量和竞争能力。3）QFD方法的基本思想是“需求什么”和“怎样来满足”，在这种对应形式下市场顾客的需求不会被曲解，产品的质量功能不会有疏漏和冗余。这实质上是一种人力和物力资源的优化配置。4）质量屋是建立 QFD系统的基础工具，是QFD方法的精髓。典型的质量屋构成框架形式和分析求解方法不仅可以用于新产品的开发过程中，而且可以灵活运用于工程实际的局部过程，例如，可以单独应用于产品的规划设计或生产工艺设计等过程。它不仅可以用于机械行业，也可用于其他行业。5）QFD技术是近年来发展和应用较为迅速和广泛的先进制造技术之一，在整个产品全方位的决策、管理、设计及制造等各阶段过程都能加以应用。从