晓霜谈质量（七）——质量功能展开

热度 13已有 155 次阅读 2011-5-17 19:38 |系统分类:管理/学习| 质量功能展开, QFD

什么是质量功能展开

质量功能展开的英文是“Quality Function Deployment”，简写“QFD”，是日本学者赤尾洋二教授于1966年首先提出，作为一种产品设计方法于1972年在日本三菱重工神户造船厂首先得到应用。70年代末在日本得到推广应用，80年代通过日本设在美国的公司传入美国。目前质量功能展开作为一种技术工具，特别是产品开发的前期质量管理工具在世界许多公司得到应用。

尽管有许多专家和学者很早就把QFD介绍到中国，但遗憾的是QFD在中国企业却远没能有效推广应用。

       质量功能展开，是一种结构化的方法。开发团队利用系列两维矩阵表可以明晰客户的要求和期望，然后系统地评估所建议的产品和服务满足客户要求的能力。

 质量功能展开的优点

质量功能展开，强调对客户需求的了解，并把客户的要求在企业内部从市场调研过程、产品开发过程、过程开发过程、质量控制方案规划过程有效地贯彻。质量功能展开作为一种强有力的技术工具和质量管理工具具有诸多的优点：

1、可以大幅度提升产品开发的效率。与不采用QFD的企业平均开发一种车型需要5年左右，使用QFD的丰田和本田平均只用3.5年。

2、可以提升产品的质量。采用质量功能展开后产品售后维修率通常可以减低70%到90%。

3、可以减低产品开发成本和产品成本。采用质量功能展开通常可以减低总成本30%左右。

4、可以提高客户的满意程度。利用QFD开发的产品和服务更贴合客户的要求。

质量功能展开的思维方式

       传统的企业决策方式，往往基于下面的三个假设：

1、只有在增加成本的情况下，才能提升产品的质量；

2、只有在削减产品配置或减少生产步骤，产品成本才能下降；

3、要把产品快点推向市场，只能省掉一些开发和验证的步骤；只有增加投入才能使一些开发步骤提速。

       而质量功能展开的思维方式挑战上述的三个假设。设计团队首先需要回答下面的三个问题：

1、  究竟什么才是客户真正期望的质量？

2、  产品应该提供哪些功能？为提供这个产品我们应该提供哪些功能？

3、  基于我们可用的资源，我们如何才能最好地提供客户所期望的？

然后按下面的三个原则，开发产品和过程。

1、决定什么是重要的、最重要的；

2、在设计中减少变差；

3、优化产品和过程。

质量屋的构成

       质量功能展开所使用的结构化二维矩阵，也被称为“质量屋”，其主要形式如下图所示。

       因图中的系列矩阵组成起来的结构形式酷似一个房屋，因而被称为“质量屋”。质量屋的各部分内容如下：

A、左墙——客户要求，客户对产品和服务的要求或期望，以及对各项要求的在乎的权重；

B、右墙——竞争分析矩阵，对比分析新开发的产品和竞争对手产品的客户满意情况，或产品改进前后与主要竞争对手产品的比较；

C、天花板——技术措施，实现客户要求的工程技术手段、工程技术参数；

D、 房间——相关性矩阵，分析工程技术手段与客户要求的关系，分析哪项具体的技术参数与客户的哪项要求有关、相关性多大；

E、屋顶——技术相关性，分析各技术手段相互之间的一致性关系或矛盾关系；

F、地板——技术矩阵，分析各技术手段、技术参数的优先级别；各技术参数目标值和对表分析。

                图、质量屋的构成

 质量功能展开过程

上述质量屋是以产品规划阶段为例。在工程实际中一般需要进行四个阶段的质量功能展开，如图2.6所示。这四个阶段是产品规划展开、零部件展开、工艺过程展开、控制计划展开。第一阶段把产品的功能规划转换成产品各子系统的功能要求，第二阶段把产品各子系统的功能转换为零部件的具体的技术参数。以上两个阶段的展开合称“产品质量功能展开”，对于比较简单的产品这两个阶段的展开可以直接合并，直接从功能要求展开到零部件的具体的技术参数。工艺过程展开把过程的产品技术要求转换为过程技术要求。控制计划展开把过程技术要求转化为过程控制方案。

                                                图 质量功能展开的四个阶段

质量功能展开的具体形式在应用过程中可以根据具体的情况进行调整和变化。

质量功能展开在APQP中的作用

在产品概念设计阶段，利用第一阶段的质量功能展开，企业根据对目标顾客群体的要求了解，以及对竞争对手产品的竞争性分析，考虑自身的资源和能力，策划适宜的目标产品的功能配置。在产品设计阶段，利用对产品的质量功能展开，可以分析清楚产品的功能和产品特性之间的结构关系。进而帮助在DFMEA中识别潜在的产品设计失效模式和失效成因，然后通过产品设计验证（DVP&R）有目的有重点地验证潜在的产品设计风险。在过程设计阶段，利用对过程的质量功能展开，分析过程中所要注意实现的产品特性对过程特性的要求关系。帮助在PFMEA中识别潜在的过程设计失效模式，完善控制计划的策划。

DFMEA和PFMEA作为预防性质量管理的工具，其能否发挥作用的关键是工程技术人员和质量管理人员能否有效分析出产品、过程和控制方案的潜在的质量风险。但在国内汽车企业的质量管理实践中，多数企业的两个FMEA都没有有效发挥其应有的作用。究其原因就是企业的工程技术人员和质量管理人员没能结合QFD来开展FMEA。

质量功能展开在国内汽车企业的应用现状

        QFD作为一种强有力的工具，目前在日本、美国、德国等汽车生产企业得到普遍的应用，但目前QFD在国内被汽车企业应用的案例却鲜有正式的报道。国内汽车企业建设质量管理体系、完善质量管理能力的时候，往往以贯标TS16949、VDA等标准为主。而在这些质量管理体系标准中，QFD仅作为推荐的质量工具，而没有作为强制性执行的工具来要求。因而普遍地在国内汽车企业中远没有开展对QFD的实际应用。

考凡咨询对质量功能展开的应用实践和理论探讨

       但在作者多年的质量管理实践中，把质量功能展开作为一种活的思想有意识地应用在质量管理的实践中，取得了很好的效果。

这些应用主要体现在三个方面：

1、 更好地理解质量管理的系统性理论。例如本文将深入探讨的如何基于QFD理解“质量”的含义，如何理解产品先期质量策划中各项工作的作用以及它们的逻辑关系。进而有效指导企业质量管理体系的宏观策划和工作重点安排；

2、 为一些质量工具提供更加有效的支持方法。本文中将深入探讨的如何利用QFD来提高DFMEA和PFMEA的分析效果；

3、 为一些质量管理工作提供更清晰的指导思想，从而提升这些质量工作的效果。本文将简单探讨的QFD在产品质量审核、过程质量审核、质量问题分析中的应用。

        就第1点的应用，已经在《晓霜谈质量》前面几篇文章里做过了阐述。第2点，会在以后的文章中加以介绍。本文仅就第3点做些简单的介绍。

QFD在质量问题分析和改进中的应用

    在质量问题分析和改进中，主要应用第2、3、4三个阶段的质量功能展开。

根据QFD的思想，作者明确了产品质量问题的定义和问题原因的定义。所谓产品的质量问题，即客户所要求的产品的某项功能失效。而根据质量功能展开的第2、3、4阶段的三个转换过程，即从产品功能到产品特性，从产品特性到过程特性，从过程特性到质量控制方法的三个翻译转换过程，作者把产品质量问题的原因划分为三个层面：

1、  产品层面的原因是指产品特性在产品设计中选择不当或者生产出的产品特性不满足产品技术要求。例如某发动机某种噪音问题的产品层面的原因是凸轮轴基圆表面有振纹，而产品图纸对振纹没有定量化要求；

2、  过程层面的原因是指过程特性在过程设计中选择不当或在生产中没有控制在过程规范要求的范围内，例如凸轮轴基圆振纹产生的原因为磨床砂轮动平衡过大、主轴间隙过大；

3、  控制方法层面的原因是指对过程输入的控制或对过程输出的检测的方法策划不当，或者在生产中没有有效执行。例如上述问题，在控制计划中遗漏了对凸轮轴振纹的检测、对砂轮动平衡控制没有严格的要求、对设备主轴的间隙没有纳入到设备定期专业保养的内容中。

    三个层面的质量问题原因的划分，有利于工程技术人员和质量管理人员在产品出现质量问题时，逐层分析问题的原因，避免产品、过程、控制方法的原因混在一起、纠缠不清；三个层面的原因的划分，便于工程技术人员的有序分工，接力式逐层递进地分析改进。例如产品设计部门负责产品层面的原因分析，工艺部门负责过程层面的原因分析，质量部门负责管控方法上的分析和改进；三个层面的原因的划分，避免在质量改进中仅做点对点的改进而忽视面上的提升。可以帮助企业的质量管理人员从具体的产品的质量问题出发，发现管控方法和管理制度的不足，进而在系统上进行改进和提升，使企业能有效避免同类问题的再次发生。

QFD在产品质量审核中的应用

    利用第二个阶段的产品质量功能展开可以有效地指导新产品开发阶段的产品设计验证和批量生产阶段的产品质量审核工作。

    在产品设计和认可中，利用QFD和DFMEA分析产品设计的潜在失效模式，编制DVP（产品设计验证计划）。可以根据功能对客户要求的影响程度确定验证试验的优先次序、决策试验资源的配置。

产品设计验证是在不确定产品技术参数选择是否正确的情况下，通过验证产品的功能来验证产品特性的选择。因而DVP的检测以对质量功能展开表的左侧，即对产品的功能的测试为主。在试验前也检测样品的产品特性，但其主要目的是保证验证试验的有效性，即在保证试验是在产品特性满足受控的情况下进行的。

    而在批量生产阶段，产品质量审核的目的是监控过程的有效性，是在从产品的功能到产品特性的翻译过程已经在产品设计验证试验中得到确认的情况下进行的。因而策划产品审核的检测项目时，首先以质量功能展开表的左侧为测试项目输入，选择对相应的功能进行检测。但针对耐久性、可靠性等的检测，如果检测成本很高或需要破坏性检测的话，可以根据质量功能展开表的转换关系，以检测影响耐久性、可靠性的产品特性来代替对耐久性、可靠性的检测。这样即可以降低产品审核的检测费用，又可以实现产品的质量审核的完整性和覆盖性。

    质量功能展开表中各项功能的权重系数，以及各项产品特性的客户影响系数，可以作为产品审核评价表中的各单项评价分数的权重系数，进而计算总体产品质量的满意度。

QFD在过程质量审核中的应用

    利用第2、3、4阶段的质量功能展开，可以帮助质量管理人员在过程质量审核中更容易抓住审核重点、更容易发现过程的质量风险。

    缺乏经验的审核员在面对不熟悉的产品和过程时，往往从审核标准的条文出发，难以准确把握过程的风险点。但如果利用QFD的思想，在审核某生产加工过程时，首先从产品的功能要求出发，分析该过程所要加工生产的产品特性或所能影响的产品特性对功能的影响程度，从而识别关键产品特性。然后从关键产品特性出发，根据过程的工作原理分析影响产品特性的过程特性，从而识别关键过程特性。然后从控制方法的角度，判断所审核的过程对关键产品特性的检测方法和对关键过程特性的控制方法是否可靠。

    利用QFD的思路做过程审核，可以帮助在审核员对产品和过程仅具有基本工程常识的情况下，能够快速把握产品和过程的工作原理，快速识别关键过程特性和关键产品特性，进而有效发现质量控制的风险点。