不懂QFD，怎么能做好FMEA？！

前言

在“顾客就是上帝”的今天，不断满足顾客的需求已经成为各公司致力的目标，QFD是一种以市场为导向、以顾客需求为依据的强有力的计划方法。

上世纪70年代初在日本三菱重工的神户造船厂为了应对日益变化的顾客要求，工程师们开发了一种称之为：质量功能配置的质量保证技术。

他们用矩阵的形式将顾客需求同如何实现这些要求的控制因素联系起来。该矩阵也显示每个控制因素的相对重要度，以保证把有限的资源优先配置到重要的项目中去。

这种方法被赤尾洋二总结提炼，后传到美国正式定名为：QFD（Quality Function Deployment），70年代中期，QFD相继被其它日本公司所采用。丰田公司于70年代后期使用QFD取得了巨大的经济效益。

福特汽车公司于1985年在美国率先采用QFD方法。80年代早期，福特汽车公司面临着竞争全球化、劳工和投资成本日益增加、产品生命周期缩短、顾客期望提高等严重问题，采用QFD方法使福特公司的产品市场占有率得到改善。

世界上著名的公司如:福特汽车公司、通用汽车公司、克莱斯莱公司、惠普公司、麦道公司、施乐公司、国际电报电话公司、都相继采用了QFD。

从QFD的产生到现在四十年来，其应用已涉及汽车、家用电器、服装、集成电路、合成橡胶、建筑设备、农业机械、船舶、自动购货系统、软件开发、教育、医疗等各个领域。

在“顾客就是上帝”的今天，不断满足顾客的需求已经成为各公司致力的目标，QFD是一种以市场为导向、以顾客需求为依据的强有力的计划方法。

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QFD的基本原理及其结构框架

QFD是开展健壮设计的顶层步骤。它利用矩阵表这类工具，科学地将顾客的需求逐层展开：

•  ①　产品的设计要求（设计规格或规范）
•  ②　分系统，零部件的设计要求
•  ③　工艺要求
•  ④　生产要求等

然后，采取加权评分的方法，对设计、工艺要求的重要性作出评定，并通过量化的计算，找出产品的关键单元、关键部件、关键工艺，从而为应用优化设计这些“关键”，提供方向和采取有力措施，最终保证产品开发和生产质量。

因此QFD的实质是用一种系统的保证方法，将顾客、市场需求通过产品开发的各阶段，准确地转化为相关的技术要求和管理要求，从而使企业的管理者及相关人员能清楚地跟踪产品初期的顾客需求到操作层详细指令以及活动的途径。

顾客的需求是QFD方法的出发点，听取顾客意见，理解顾客的需求并将顾客所反映转化为现实行动，这是QFD的核心思想。

详见以下四个阶段的质量功能展开示意图：

QFD的结构框架，就是用“质量屋（QH）”的形式，通过一系列矩阵表，量化分析顾客的需求与工程措施之间的关系。QFD的方法是利用矩阵展开图表，这种图表其形状类似一座房屋，因此称为“质量屋”。质量屋中包括了大量信息，有定量分析和不定量分析，并且直观易懂，质量屋的内容，可根据需要适当进行剪裁。

1、质量屋的结构框架

下图是质量屋的结构框架，其结构要素如下：

• ① 左墙---顾客需求及其重要度
• ② 天花板---工程措施（设计要求或质量特性）
• ③ 房间---关系矩阵
• ④ 地板---工程措施的指标及重要度
• ⑤ 屋顶---相关矩阵
• ⑥ 右墙---市场竞争能力评估矩阵
• ⑦ 地下室---市场竞争能力评估

根据上述结构以及需要，可以对结构灵活地进行剪裁或扩充，因而要求如下：

① 建立质量屋，开发人员必需掌握第一手的市场信息，整理出对该产品的需求（顾客），评定各项需求的重要程度，填入“左墙”；

② 从技术角度，提出对产品的设计要求（工程措施），明确产品应具备的质量特性，整理后填入“天花板”；

③ 质量屋的“房间”用于记录顾客需求与工程措施之间的关系矩阵，其取值rij代表第i项顾客需求与第j项工程措施的关系度，关系越密切，rij的值（取）就越大；

④ “屋顶”用于评估各项工程措施之间的相关程度。因为各项工程措施可能存在交互作用（正相关或负相关），在选择措施时必需考虑交互作用的影响；

⑤ 在“地板”上填入工程措施的指标及其重要度；

⑥ 给产品的市场竞争能力和技术竞争能力打分，填入“右墙”和平共处“地下室”的相应部分。然后进行计算，质量屋的建造宣告完成。

2、顾客需求与工程措施的设定

以开发X X型号PECVD为例:

① 收集整理、加工、提炼，形成系统的、有层次、有条理、有前瞻性的顾客需求（6条）“左墙”；

② 从技术的角度出发，针对顾客需求，将产品持量特长展开为7项“天花板”。

3、关键措施与瓶颈技术的确定

① 对顾客需求进行评估，给出重要度系数Ｋi。

② 建立顾客需求与工程措施两两之间的相互关系，评出关系度rij。

③ 分别计算每项工程措施的重要度hj；

i) 顾客的重要度系数Ｋi是加权的可分5级

权数——

• １：不影响功能的实现需求
• ５：基本的、涉及安全的、特别重要的需求

ii) 关系度等级

权数——

• １：该交点所对应的技术措施与顾客需求间有微弱影响
• ９：该交点所对应的技术措施与顾客需求间存在非常关系（见下节QFD的量化方法）

④ 将计算出的工种措施重要度hj数值最大的列为关键措施，例如╳╳型号PECVD设备的两项：气密性设计和可靠性维修性的设计。解决技术关键称为“瓶颈技术”。QFD必须找出瓶颈，以便攻克难关。

4、四个阶段的质量功能展开

由于产品开发一般要经过产品规划、零部件展开、工艺计划、生产计划四个阶段，根据下道工序就是上道工序'顾客'的原理，各个阶段均可建立质量屋。上一阶段质量屋'天花板'的关键工程措施将转化为下一阶段质量屋的'左墙'。第一阶段的质量屋最完整，其他阶段的质量屋有可能将大中墙、地下室外等要素剪裁。

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QFD的量化方法——加权评分法

现介绍QFD的一种量化方法：加权评发法。加权平均法简单、明了、便于工程上应用。下面是加权评分准则及工程措施重要度hj等参数的计算：

1、顾客需求重要度

顾客需求重要度Ki （i=1，2，...，m）可取下列5个等级：

• 1级：不影响功能实现的需求
• 2级：为影响主要功能实现的需求
• 3级：比较重要的影响功能实现的需求
• 4级：重要的影响实现的需求
• 5级：基本的、涉及安全的、特别重要的需求

2、关系矩阵

关系矩阵即关系度rij建议采用1，3，5，7，9等关系度等级：

• 1级：该交点所对应的技术措施和顾客需求有微弱影响
• 3级：该交点所对应的技术措施和顾客需求有一定影响
• 5级：该交点所对应的技术措施和顾客需求存在比较密切的关系
• 7级：该交点所对应的技术措施和顾客需求存在比较密切的关系
• 9级：该交点所对应的技术措施和顾客需求存在非常密切的关系

有时，也可以采用三个等级：

• 1级：符号△
• 2级：符号○
• 3级：符号◎

3、相关矩阵

相关矩阵即相关度。

“相关”指的是两个（或多个）变量之间存在相关关系，不是完全的函数关系，并可以以相关度去表示相关的性质（正相关或负相关）和相关的程度（强相关或弱相关)。

符号：○：正相关；◎：强正相关；×：负相关；#：强负相关

4、市场竟争力

市场竟争能力Mi（i=1，2，...，M），可争取下列五个数值：

• 1级：无竟争能力可言，产品积压，无销路
• 2级：竟争能力低下，市场占有份额递减
• 3级：可以进入市场，但并不拥有优势
• 4级：在国内市场竟争中拥有优势
• 5级：在国内市场竟争中拥有优势，可以参与国际市场竟争，占有一定的国际市场份额

5、加权后工程措施的重要度

加权后工程措施的重要度hj可按下式计算：

hj=Σkirij （i=1，2，...，M）

如果j 项工程措施与多项顾客需求密切相关，并且这些顾客需求较重要（ki 较大），则hj取值就较大，表明该项措施就较重要。

6、技术竟争能力

技术竟争能力Tj表示第j项工程措施的技术水平。所谓技术水平包括指标本身的水平，本企业的设计水平、工艺水平、制造水平、测试水平等，可取下列5个数值：

• 1级：技术水平低下
• 2级：技术水平一般
• 3级：技术水平达到行业先进水平
• 4级：技术水平达到国内先进水平
• 5级：技术水平达到国际先进水平

7、市场竞争能力指数

对市场竞争能力Mi（i =1，2，…，m）进行综合后，获得产品的市场竞争能力指数M。

M=∑KiM i /5 ∑Ki （i =1，2，...，m）

M值越大越好。

8、技术竞争能力指数

对技术竞争能力Tj进行综合后，获得产品的技术竞争能力指数T。

T=∑hjTj /5 ∑hj （j =1，2，...，m）

T值越大越好。

9、综合竞争能力指数C

C=MT

C值越大越好

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QFD操作八个步骤

QFD其实是一个操作性很强的方法，它的关键是建造一个质量屋，现在我们具体来看看怎么做。这个方法有八个步骤，这八个环节就建造了一个质量屋。

最重要的顾客，其实就是购买产品的这些人。一方面他们会购买产品，另一方面，他们会向其他的消费者转告这个产品的质量或者缺陷，因此他们也是所谓的最终消费者。

另外还有两类消费者也是我们需要关注的，一类是制造商，一类是销售商。我们设计的这个产品，最终要走向市场，走到最终消费者，这两个环节是必不可少的。相对于设计者而言，这两部分人也是顾客。因此除了最重要的消费者之外，这两类顾客也需要我们关注。

第一步：确定顾客

由于QFD还是相当高大上的，我们先从基础的开始了解，我们准备构建一个铅笔设计的第一级质量屋，这里由于是做一个简单的质量屋的绘制，所以我就不细分各类消费者了。

第二步：确定顾客需求

顾客需求，也就是顾客到底想要什么，这一步是至关重要的一步。站在顾客的立场上来讲，顾客希望产品寿命长、容易维护、有吸引力、有很高的科技含量。

还有一方面的顾客是制造方面的顾客，他们希望容易生产（采用可获取的资源，不要为了生产产品去改造车间，要大量的去引进设备，或者为了生产去增加过多的能源，这样就比较麻烦），用标准的零部件。

还有一类顾客，就是销售人员，他们希望产品都能满足顾客的要求，同时容易包装、储存、运输等等。

要想知道顾客想要的是什么呢？有以下几个方法：

1） 观察的方法。如何去观察呢。比如说一个轿车车门的问题，我们可以派一些观察员到停车场观察，这些轿车的使用者他们平时怎么开车门、取东西、关车门。通过观察可以了解车门的开关有哪些地方不满足顾客的需求。比如车上有老人和小孩，上下车是否方便。这就是观察法，通俗来说就是派人出去看。

2） 问卷调查。可以用网络或者其他的方法来做，关键是设计问卷。

3） 中心小组活动。到社会上找到一些人，进行一些中心小组的活动。精巧地设计一些问题，在会议上取得一些信息。

在下面的这个质量屋中，顾客就对铅笔提了以下一些要求：书写舒适；外形美观；切削性能好；使用方便；价格适中；适度耐用；橡皮去污能力强；油漆不含铅。

第三步：确定各需求的相对重要性

评价每一种需求的重要性，加权评分，再填入质量屋中。针对这么多项需求，按照从小到大的顺序，数字越大表示重要度越高。举个下面这个质量屋的例子，顾客认为书写舒适和橡皮去污能力强的重要度明显大于价格适中这一项。不同顾客心中的权重可能有所不同。

第四步：辨别并评价竞争力，当前是如何满足顾客要求的

特别是从竞争对手的角度看，他们当前做了哪些满足顾客的需求。重点研究已有的产品，或者是本企业本厂家的，或者是竞争对手的。现在的产品已经实现了哪些功能，还有哪些地方有改进的机会。

下面在右边又填入了现在市场上竞争形势。分了一二三四五等，分别在顾客的各个需求做了调查。再定量分析现在市场竞争能力。

第五步：生产工作任务书，如何使顾客的需求得到满足？

这一步是很关键的。我们在前四步的基础上，对这些需求做了分类评价，对以前的产品他们是如何满足这些需求的，也做了分类评价。基于这些情况，第五步很关键的，提出了产品改进的几个指标（笔芯设计、橡皮去污力等），而且这些指标都是可量化的。

第六步：工作任务书中顾客需求的关系，如何确定顾客需求？

有人会说，工作任务书就是按照顾客需求来的，可是就算是按照顾客需求来的还不行，还要看它和顾客的需求到底是一个什么关系，它们的完成跟顾客满意度存在着决定性作用。

根据工作任务书中的措施和顾客需求之间存在着微弱、较弱、一般、密切、非常密切的关系，分别用1、3、5、7、9来表示其关系度(2、4、6、8介于其间)。这些数字代表了我们这一块的工作任务它和顾客需求之间相关度怎么样。

第七步：设置工作目标

我们已经在工作任务书中确定了改进指标，并且了解了各项指标与顾客需求之间的关系，现在我们需要做的实际上就是确定每个工作目标的值，用来评价经过产品改进之后，它的功能满不满足顾客的需要。满足需要的程度又怎么样。

这里有两个方面的举措：

1） 看看竞争对手是怎么满足顾客需求的（结合第四步）

2） 确定新产品的指标

然后进一步绘制我们的质量屋：

第八步：确定工作需求之间的关系

最后一步是完成质量屋的屋顶，我们已经对各项指标作出了质量改进方案，但是这各项指标之间是否也存在一些关系呢？

关系基本分为三种：正相关，负相关和不相关。

因为只是简单的举例，所以只选了几项表示了他们之间的相互关系，得出最终的质量屋：

以上我们通过八个步骤，不但把顾客的需求转化为我们设计的要求、工艺的要求，而且对我们的转化工作做了一个评价。在FMEA功能分析中应用QFD，可以识别客户或者市场的需求，并把这些需求转化为产品特性/功能/要求。

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