第三章：质量功能展开(QFD)方法

11/47可靠性与系统工程学院质量工程技术基础第三章：质量功能展开第三章：质量功能展开（（QFDQFD）方法）方法何益海何益海(([e-mail]@buaa.edu.cn))20102010年年1010月月2929日日2/47可靠性与系统工程学院提纲‹1.概述‹2.QFD分解过程‹3.QFD应用关键‹4.QFD示例23/47可靠性与系统工程学院引例购买轿车购买轿车购买轿车‹顾客需求„驾驶乐趣？„价格？„安全系数？„舒适性？„颜色？‹技术需求„如何转化成工程师语言：车身尺寸、发动机功率、NVH…4/47可靠性与系统工程学院1.概述•日本三菱重工有限公司的神户造船厂针对产品的可靠性，提出了“质量表”的雏形•“质量表”正式形成，它分析如何把顾客、消费者的需求变换成工程措施、设计要求。当时“质量表”的内容明显受到在美国已广为推行的价值分析与价值工程的影响。•水野滋、赤尾洋二的《质量机能展开》由日本科技连联盟出版，大体上奠定了QFD的框架。从初期的QFD实例资料报道来看，运用对象还限于不太复杂的简单产品，如打火机、自动售咖啡机等。•QFD传到美国，美国在飞机、通信工程…等大型复杂系统中开展并行工程设计，运用了QFD，获得了成功。美国1988年颁布的国防部指令DODD 5000.51《全面质量管理》中，明确规定QFD为承制美军产品的厂商所必需采用的技术。•QFD已经被正式确认为并行工程的重要组成部分，从此QFD的应用面及其重要意义得到了极大的扩展和提高，成为一种典型的军民两用技术。•QFD不断向管理、服务等各个领域渗透，表现出广泛的适应性。发展历史发展历史发展历史35/47可靠性与系统工程学院1.概述‹赤尾洋二(Dr.YojiAkao,1928-)„1948年东京工业大学毕业„1949-1980，东京工业大学助理研究员„1981-1994，山梨（Yamanashi）大学教授„1995-至今，朝日（Asahi）大学教授‹学术贡献„QualityFunctionDeployment„TotalQualityControl(TQC)‹兼职与荣誉„MemberofInternationalAcademyforQuality„PresidentofJapaneseSocietyforQualityControl„ChairmanofInternationalCouncilforQFD„DemingPrize(1978)„ASQ’DistinguishedServiceMedal’(2001)QFD创始人QFDQFD创始人创始人6/47可靠性与系统工程学院技术日益先进竞争日趋激烈科学的、规范化的方法确定装备的质量要求QFD是保证顾客、消费者需求，并能推动产品设计和生产工序设计质量改进的一种方法。也即把顾客、消费者需求变换成产品特性和工序特性，并由企业来完成这些需求的系统方法。——1987年《美国空军R&M2000大纲》（USAFR&M2000Process）QFD为减少质量波动、提高产品可靠性的方法之一QFD为承制美军产品的厂商所必须采用的技术适用于产品研制和生产的每个阶段（如市场策略、规划、产品设计、工程研制、原型评价、销售等）。1.概述QFD定义QFDQFD定义定义47/47可靠性与系统工程学院顾客的需求公司内部“语言和程序”质量展开技术展开成本展开可靠性展开代用特性产品的设计质量各功能、部件的质量各部门的质量和工序要素1.概述QFD内涵QFDQFD内涵内涵核心是明确关键质量需求，并结合产品加以分解8/47可靠性与系统工程学院质量屋质量屋质量屋1.概述59/47可靠性与系统工程学院2.QFD展开过程确定顾客需求123456789101112根据顾客需求确定产品相应的质量特性并构建“规划矩阵”确定顾客需求与产品特性的关系矩阵确定产品设计特性之间的关系与其它产品的比较分析列出现有产品设计特性的量值确定竞争策略为每个技术要求确定技术指标计算每个技术要求的重要度确定技术难度选择应进一步开展的技术要求将产品技术要求瀑布式分解10/47可靠性与系统工程学院‹了解顾客需求，即获取顾客需求的原始信息，把握顾客的真正需要。‹将顾客需求细化、归纳、综合并转换成相应的产品质量要求。‹顾客需求重要度排序。¾在根据原始情报转化为质量要求时，统计每个要求重复出现的次数，次数越多，则表示大多数顾客重视该要求，该要求的重要度就高，反之则低；¾在顾客需求定义完成后，对顾客进行调查，要求顾客对各项质量要求的重要度打分，然后根据返回的信息进行统计处理后得到顾客需求重要度的排序；¾通过层次分析法，对各质量要求的作用或影响进行对比分析，并分配适当的权重，以合理反映各个质量要求的相对重要性，从而了解各项质量要求重要度。2.QFD展开过程1.确定顾客需求1.1.确定顾客需求确定顾客需求611/47可靠性与系统工程学院2.QFD展开过程1.确定顾客需求1.1.确定顾客需求确定顾客需求卡诺(Kano)模型12/47可靠性与系统工程学院2.QFD展开过程‹用户满意度„设某一产品，用户对之有k项需求，第i项需求满足程度的评价为xi（0≤xi≤1），则它们的加权和即用户对产品的用户满意度（customsatisfactionindex,CSI）:„Wi为用户需求重要度的权重值„这些权重值是规范化的，即：用户需求有k项，第i项需求的权重为wi，则：ikiixwCSI∑==11...211=+++=∑=kkii可靠性与系统工程学院„根据顾客需求确定出产品特性要求后，将顾客需求作为规划矩阵的垂直列，将相应的产品特性作为该矩阵的水平行，就形成了产品规划矩阵，将需求重要度评分结果置于顾客需求右侧。„在矩阵水平行所列的产品特性应是直接反映顾客需求的，并必须在产品整个设计、制造、安装和使用过程中予以开发的产品要求。因此，这些特性必须以可测度的术语来表达。55445432.QFD展开过程2.确定产品质量特性2.2.确定产品质量特性确定产品质量特性14/47可靠性与系统工程学院„在产品规划矩阵的基础上，通过顾客要求和质量要素分析，可建立顾客需求与质量要素两两之间的关系矩阵，并选用特定符号，表示诸顾客的需要与产品质量要素之间关系强弱的程度。这种关系可用质量屋的中心表示。„◎—强关系；○—中等关系；△—弱关系；空白—无关系。2.QFD展开过程3.确定关系矩阵3.3.确定关系矩阵确定关系矩阵815/47可靠性与系统工程学院„在产品设计特性之间必然存在一定的相关关系。意即某个设计特性的变化，会影响到其它设计特性。这种关系表示的即是产品设计特性间的相关矩阵，可用质量屋的屋顶表示。„◎—强正关系；○—正关系；※—强负关系；Χ—负关系；空白—不相关。2.QFD展开过程4.确定相关矩阵4.4.确定相关矩阵确定相关矩阵16/47可靠性与系统工程学院„在确定产品特性的指标值之前，应当将本企业产品的现状与其它企业类似产品的现状进行比较分析。顾客评价本企业产品和其它企业在产品特性上的优劣，也可在本单位内组织有经验的设计、管理和销售人员或外部专家来进行客观的评价。„在产品规划矩阵的右方建立“市场评价”栏，给出本企业产品与其它企业产品在满足每一项顾客要求的竞争性评价（1-5分）。2.QFD展开过程5.市场分析5.5.市场分析市场分析917/47可靠性与系统工程学院„评价的对象都是已有的产品，故很容易列出进行竞争能力评价的各项产品设计特性的量值。„这些设计特性量值应当是以客观的、可测度的参数表示，并将他们列在产品规划矩阵的下方。2.QFD展开过程6.技术评价6.6.技术评价技术评价18/47可靠性与系统工程学院„在选择竞争策略时，应考虑的因素是：顾客需求的重要度大小；在这些领域中，本企业过去和现在的状况；与产品特性相关联的成本和进度；竞争对手的潜在能力等等。„将通过选定的竞争策略所能生产出的“目标产品”的评价记录在市场评价右方。2.QFD展开过程7.确定竞争策略7.7.确定竞争策略确定竞争策略1019/47可靠性与系统工程学院„在确定了竞争策略后，便可为每个技术要求确定具体的指标。这些指标的确定主要取决于竞争策略、顾客需求重要度和本企业现有产品的长处和短处等因素。„„技术要求指标技术要求指标必须是可测度的量化值，这些指标要在产品研制的各个阶段予以测定和验证，并最后通过验收。技术要求指标填入技术评价的下方。2.QFD展开过程8.确定技术目标值8.8.确定技术目标值确定技术目标值20/47可靠性与系统工程学院„式中Zj—第j个技术要求的重要度；Wi—第i个顾客需求的重要性评分；γij—关系矩阵中第i个顾客需求与第j个设计特性之间的关系所对应的加权系数；对应强、中等和弱相关的加权系数分别为9、3、1；m—顾客需求项的总数；n—产品设计特性项的总数。„计算所得的技术要求重要度技术要求重要度填入技术指标的下方。mjiiji1ZW(j1,2,...,n)γ===∑2.QFD展开过程9.确定技术要求重要度9.9.确定技术要求重要度确定技术要求重要度1121/47可靠性与系统工程学院„技术难度是指达到各个技术要求的困难程度，技术难度一般可分1-5等，数值越大表示难度越高。„各个技术要求的技术难度可由确定要求的综合产品研制小组商定，也可用评分法确定，并填入技术要求重要度的下方。2.QFD展开过程10.确定技术难度10.10.确定技术难度确定技术难度22/47可靠性与系统工程学院„在众多的技术要求中应当选择若干重要的技术要求，使其从规划阶段直到生产的全过程中，继续展开并得以控制，以保证顾客的需求在产品及其过程的开发中始终都能正确地予以反映，并一直继续到产品交付顾客使用。„选择应予控制的技术要求应当应当选择重要度高、难度大的技术要求予以控制，并进一步展开，选定的技术要求在技术难度的下方。2.QFD展开过程11.综合决策11.11.综合决策综合决策1223/47可靠性与系统工程学院质量屋最后结果质量屋最后结果质量屋最后结果2.QFD展开过程24/47可靠性与系统工程学院„在规划矩阵中确定的都是产品系统级的技术要求，应将其转化为分系统、部件，直到零件的技术要求，可以通过一系列的矩阵转换来实现这一过程，即产品技术要求的瀑布式分解。2.QFD展开过程12.产品技术要求的瀑布式分解12.12.产品技术要求的瀑布式分解产品技术要求的瀑布式分解1325/47可靠性与系统工程学院„将原“规划矩阵”水平行中所列的系统级技术要求转移到下一个“零件展开矩阵”中的垂直列，将从相应的系统级技术要求分解出来的要求列在该矩阵的水平行。如是，通过一系列的转换，就可以完成技术要求的分配工作。2.QFD展开过程12.产品技术要求的瀑布式分解12.12.产品技术要求的瀑布式分解产品技术要求的瀑布式分解26/47可靠性与系统工程学院„“零件展开矩阵”的功能是把前一阶段传下来的技术要求（或设计特性）转化为对应的零件特性与技术要求；特别应确定出关键的零件特性，然后将其转入工艺规划矩阵。2.QFD展开过程12.产品技术要求的瀑布式分解12.12.产品技术要求的瀑布式分解产品技术要求的瀑布式分解1427/47可靠性与系统工程学院„“工艺规划矩阵”的任务是把前一阶段传递下来的零件特性转化为对应的工艺要求，并为每个零件特性各准备一份工艺计划图表。该阶段要确定关键的工艺要求，对于这些关键的工艺要求，首先要在该阶段采取措施，如果问题在本阶段不能解决，还要向下一个步骤转移，作为生产规划矩阵的输入。2.QFD展开过程12.产品技术要求的瀑布式分解12.12.产品技术要求的瀑布式分解产品技术要求的瀑布式分解28/47可靠性与系统工程学院„“生产规划矩阵”的功能是把工艺要求转化为相应的生产要求，并通过操作指令单传递到生产现场。2.QFD展开过程12.产品技术要求的瀑布式分解12.12.产品技术要求的瀑布式分解产品技术要求的瀑布式分解1529/47可靠性与系统工程学院2.QFD展开过程QFD展开过程总体框架QFDQFD展开过程总体