支持工艺和产品的设计模型（QFD）优化方案

（一）质量功能展开（QFD）概述

进入全面质量管理（TQM）阶段后，人们开始关注能否在产品未生产时，就对其制造过程的质量控制做出指示。设计质量确定后，在后续流程中相关质量控制的重点就已客观存在，为了提前揭示后续流程中的 “瓶颈”问题，质量功能展开（quality function development，QFD）技术与方法应运而生。质量功能展开是改善企业质量管理的重要方法之一，在质量策划（见本书第三章）的产品设计开发和生产规划阶段，可以发挥很好的辅助作用，是产品在开发阶段进行质量保证（见本书第六章）的方法。

1. 质量功能展开（QFD）的起源

日本自进入20世纪60年代经济高速成长期后，以汽车制造业为代表的产业迅速成长起来。由于汽车的改型周期逐渐缩短，设计阶段质量控制成为关注的重点（张晓东，2004）。在全员参加的质量管理（QC）热潮中，日本的质量管理完成了从SOC（质量控制）向TQM的过渡。

QFD于20世纪70年代初由日本东京技术学院的水野滋（Shigeru Mizuno）和赤尾洋二（Yoji Akao）等人最早提出（徐斌等，2011）。1972年Akao教授撰写了题为《新产品开发和质量保证——质量展开系统》的论文，论文中首次提出了质量展开的17个步骤。Akao开发的质量控制表，首先被三菱重工（Mitsubishi）的神户（Kobe）造船厂引用，并建立了QFD质量表，由此它才成为策划中一种可行的、正式的质量控制方法。不过，当时的QFD没有涉及如何根据客户的要求设定设计质量的问题。

1978年6月，水野滋、赤尾洋二撰写的《质量机能展开》一书由日本科技出版社出版。该书从全公司质量管理的角度出发介绍了该方法的主要内容。其中，由Akao重新提出的QFD 27步骤，对企业开展QFD起到了重要的指导作用，从而使得QFD得到迅速推广和应用。1988年，QFD经过10年推广应用，从制造业逐渐推广到建筑业、软件业、服务业。在总结各行业企业应用QFD经验的基础上，赤尾洋二编写了《灵活应用质量展开的实践》一书。

经过多年的实践和改进，日本如今的QFD体系已将装置展开与质量展开、技术展开、成本展开和可靠性展开并列，发展成为更加完善的方法体系。新型的QFD将装置展开和技术展开分离，将产品创新的思路可视化，并将顾客的关注焦点进行转化，为产品质量创新设计构筑了清晰的平台。

丰田公司于20世纪70年代采用了QFD以后，获得了巨大的经济效益，其新产品开发成本下降了61%，开发周期缩短了1/3，产品质量也得到了相应的改进。丰田公司的成功应用，导致了QFD在日本和美国的快速发展。较早使用QFD的公司有福特汽车公司、保洁公司、3M公司、菲利普公司等。如今，QFD在日本和欧美等国都极为流行，QFD的应用已遍及汽车、电器、服装、建筑、机械、软件开发、教育、医疗等各领域（徐斌等，2011）。

从1987年起，QFD技术开始被引入到食品工业（M. Benner，et al.，2003）。当时，许多学者倡导将它作为一种策划工具来辅助食品生产/产品开发过程的管理，但QFD仍有待进一步改进来适应食品工业的特殊要求。迄今为止，QFD在优化食品生产、开发过程中的应用，尤其是达到工业水平的应用仍不多见（Tim Sweet，et al.，2010）。

2. 质量功能展开（QFD）的概念

赤尾洋二教授将质量展开定义为：将顾客的需求转换成代用质量特性，进而确定产品的设计质量（标准），再将这些设计质量系统地展开到各个功能部件的质量、零件的质量或服务项目的质量上，和制造工序各要素或服务过程各要素的相互关系上，使产品或服务事前就完成质量保证，符合顾客的要求（孟祥斌等，2014）。

水野滋博士将狭义的质量功能展开定义为：将形成质量保证的职能或业务，按照目的、手段系统地进行详细展开。通过企业管理职能的展开，实施质量保证活动，确保顾客的需求得到满足。

质量功能展开（quality function development，QFD）是把顾客（用户、使用方法）对产品的需求进行多层次的演绎分析（段黎明等，2008），转化为产品的设计要求、零部件特性、工艺要求、生产要求的质量策划、分析、评估的工具，可用来指导产品的稳健设计和质量保证。

质量功能展开体现了以市场为方向、以顾客需求为产品研发唯一依据的指导思想（张佳等，2005）。它使产品的全部研发活动由顾客或者市场需求驱动，从而保证了产品的市场竞争力，提升产品开发的成功率。

3. QFD的特点

（1）QFD的核心思想是在产品生命周期的所有阶段均以满足客户需求为首要目标。在方案设计、技术设计、工艺制造、产品销售、售后服务等过程中，强调将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，从而确保企业最终能生产出符合顾客需求的产品。QFD是在市场经济条件下，为满足客户需求，提高产品功能、质量，赢得市场竞争优势而形成的一种新的产品开发和质量保证的技术。

（2）QFD方法的基本思想是 “需求什么”和 “怎样来满足”。QFD系统化过程的各阶段都是将顾客需求转化为管理者和设计人员能明确理解的各种工程信息，减少或避免产品从规划到产出各环节的盲目性。在这种对应的形式下顾客的需求不会被曲解，产品的质量功能也不会有疏漏和冗余。这实质上是一种对企业经济资源的优化配置。从质量设计的角度来看，这种有目标有计划的产品研发设计生产模式会缩减设计费用，缩短研发周期，大大提高产品的质量和竞争力（范斌，2007）。

（3）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在新产品的开发过程中，还可以灵活运用在工程实际的局部过程。例如，它可以单独地应用于产品的规划设计或生产工艺的设计等过程。

（4）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（范斌，2007）。

4. QFD的作用

（1）实施QFD的直接功效

① QFD有助于企业正确把握顾客的需求。QFD是一种简单的、合乎逻辑的方法。它包含一套矩阵，这些矩阵通过多种方式收集信息并经过整理与分析，以确定顾客的需求特征，便于公司更好地满足顾客需求和开拓市场。利用这一方法，将使企业高层管理部门和产品设计部门在确定产品的质量标准的同时，能紧密结合产品的功能要求，使所确定的产品质量标准既不至于超过产品功能的实际需要，也不至于达不到产品功能所必需的要求。产品整个研发过程直接由顾客需求驱动，因此顾客对产品的满意度将大幅度提高。通过QFD的实施与运行，可以培养全体员工形成 “产品开发应该直接面向顾客需求”的意识，对企业的发展有着不可估量的作用。

② QFD有助于企业开发高质量产品。QFD能够有效地指导其它质量保证方法的应用。统计过程控制（SPC）、实验设计（DOE/TAGUCHI）方法、故障模式和效应分析（FMEA）方法对于提高产品的质量都是极为重要的。QFD有助于制造企业规划这些质量保证方法的有效应用，即把它们应用到对顾客来说最为重要的问题上。使用QFD方法后，在产品开发过程何时和何处使用这些方法都将由顾客需求来决定。制造企业应该将QFD作为它们全面质量管理的一个重要的规划工具。概括地说，我们认为，QFD是一个实现全面质量管理的重要工具，它用来引导其它质量工具或方法的有效使用（于宗民，2007）。

从质量工程的角度出发，QFD和其它的质量保证方法构成了一个完整的质量工程概念。质量功能展开（QFD）、故障模式和效应分析（FMEA）、田口（TAGUCHI）方法属于设计质量工程的范畴，即产品设计阶段的质量保证方法；而统计质量控制（SQC）、统计过程控制（SPC）等属于制造质量工程的范畴，即制造过程的质量保证方法。另外，就设计质量工程而言，QFD和FMEA、TAGUCHI方法也是互补的（姜启英，2009）。QFD的目的是使产品开发面向顾客需求，极大地满足顾客需求；而FMEA方法是在产品和过程的开发阶段减小风险提高可靠性的一种有效方法，也就是说，FMEA方法保证产品可靠地满足顾客需求；TAGUCHI方法采用统计方法设计实验，以帮助设计者找到一些可控因素的参数设定，这些设定可使产品的重要特性不管是否出现噪声干扰都始终十分接近理想值，从而最大限度地满足顾客需求（叶凌志，2009）。

③ QFD有助于企业开发低成本产品。QFD把功能、质量和成本三者有机地结合在一起，从而使产品能在满足功能要求的前提下，保证其质量最好同时成本最低。同时，QFD在设计新产品时，还将企业主要竞争对手的因素考虑在内，这样便能使企业在开发新产品时，在功能、质量、成本三方面都要优于自己的竞争对手，从而使自己在激烈的市场竞争中立于不败之地。

企业应用QFD后，由于其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更强调在产品早期概念设计阶段的有效规划，因此可使产品启动成本降低20%～40%，生产效率提高200%。产品整个开发过程直接由顾客需求驱动，因此顾客对产品的满意度将大大提高；通过对市场上同类产品的竞争性评估，有利于发现其它同类产品的优势和劣势，为公司的产品设计和决策更好地服务（姜启英，2009）。

④ QFD有助于打破企业部门间的功能障碍。QFD主要由不同部门、不同专业的人来实施，所以它是解决复杂、多方面业务问题的最好方法。但是，实施QFD要求有勤奋的作风和献身精神，要有坚强的领导集体和团结一心的成员，QFD要求并勉励使用具有多种专业人员的小组，从而为打破功能障碍、改善相互交流提供了合理的方法。同时也增进了各部门员工之间的交流，激发员工们的工作热情。

（2）QFD的发展趋势

① QFD的应用领域不断拓宽。尽管QFD主要是针对产品开发提出，但人们已将QFD成功地应用于食品及食品包装产品开发等领域中。随着QFD的不断发展，其应用领域必将不断地拓宽。

② 智能化、集成化计算辅助QFD应用环境的出现。专家系统技术正在许多领域显示其强大的生命力，QFD应用过程中正需要具有丰富经验知识的各个领域专家，因此，为了减少在顾客需求提取过程和QFD配置过程中对专家的依赖，将专家系统技术应用于QFD是必然的趋势。另外，在QFD的配置过程中，需要大量的输入信息，这些输入信息在许多情况下是人为的判断、认识等，因此常常是模糊的。而处理模糊的知识正是模糊集成理论的 “专长”，所以模糊集成理论在QFD的配置过程中大有用武之地。而QFD与FMEA（故障模式和效应分析）、DFM/A（面向制造/装配的设计）、SPC（统计过程控制）这些工具有效地结合起来，将会发挥更大的作用。因此，智能化、集成化计算机辅助QFD应用环境的开发将是今后QFD研究的一个主要方向，同时它的出现也必将促进QFD在工业界的推广和应用（范斌，2007）。

③ QFD的标准化、规范化。尽管QFD是一种柔性很大的方法。随着QFD的日趋成熟和其应用的不断深入，依然有必要对其中某些共性的东西加以标准化、规范化，例如QFD方法的工作流程、实施手段等，这也有助于QFD在企业中的推广和应用（范斌，2007）。一个值得注意的事实是，在美国，从1989年开始，ASI和GOAL/QPC这两家持不同QFD分解方法的QFD咨询公司开始共同举办每年一期的QFD培训班，这也从某种程度上反映了QFD向标准化、规范化迈出了重要的一步（张培满，2010）。

（二）QFD的基本方法

QFD是一个非常复杂的过程，为了使大家了解其基本方法，下面先介绍三种用于分析和处理定量数据的结构化工具，它们可用来建立QFD中的各种矩阵。

1. KJ法

KJ法，又称亲和图法，是由日本川喜田二郎（Kawskida Jiro）提出的一种属于创造性思考的开发方法。KJ法是把事件、现象和事实，用一定的方法进行归纳整理，引出思路，抓住问题的实质，提出解决问题的办法。具体讲，就是把杂乱无章的语言资料，依据相互间的亲和性（相近的程度、亲感性、相似性）进行统一综合，对将来的、未知的、没有经验的问题，通过构思以语言的形式收集起来，按它们之间的亲和性加以归纳、分析整理，绘成亲和图（affinity diagram，A型图），以明确怎样解决问题。所以KJ法的主体是不断使用A型图来解决问题。采用的手法是进行集体创造性思考。一般的程序是：事实—调查—文件阅读—综合—灵感—创新。其主要步骤如下：

第一，收集资料。亲自到现场了解，取得第一手资料。也可以倾听别人的意见，阅读有关文献资料取得第二手资料。还可以根据自己的思考提出新的设想，以及通过集体讨论，互相启发取得资料。

第二，语言资料卡片化。收集到的语言资料按内容逐个分类，并分别用独立的意义、确切的词汇和短语简明扼要地综合制成卡片。

第三，汇合卡片。将卡片汇合在一起，把内容相近的归在一类，并按顺序排列，进行编号。

第四，做标题卡。将同类卡片的本质内容用简单的语言归纳出来，并记录在一张卡片上，叫标题卡。无法归类的卡片，自成一组。

第五，作图。最后将把汇集好的卡片，按照比较容易寻找的相互位置进行展开排列，并按照既定的位置，把卡片贴在纸上，用适当的记号勾画出其相互关系。

以 “乳饮料”为例来说明 “亲和图”的做法。根据市场调查、面谈或头脑风暴法，QFD小组收集了顾客对 “乳饮料”的需求。每个顾客的需求都写在卡片上，所有卡片都杂乱地摆放在桌上。这时，顾客需求是非结构化的，因为这些写在卡片上的顾客需求是随机的。根据直觉和经验，首先可以对这些需求按照其特性的相似性进行分类，然后进行分组，每个组代表一个一般意义上的主题。一般需求被分为5～10个组，每个组包含1～15个项目。为了简化，本例中的项目数被大幅度地减少到6个，而通常情况下会有20～80个。这些卡片被小组成员重新整理。如图3-4所示，研究小组认为 “补充蛋白质”和 “少糖”应同属于 “营养”的范畴。同样，其它的顾客需求也被分组。请注意，小组并不是事先命名组的标题，再把顾客需求分配到某个组，而是先对顾客需求进行分组，再指定每个组的标题（如 “营养”“价格”“包装”“风味”等）。

图3-4 “乳饮料”的顾客需求 “亲和图”

2. 树图

将来源于 “亲和图”的顾客需求进行分组、水平的排列，我们就得到了第二种工具——树图。树图也可用来寻找亲和图中的缺陷和遗漏。例如，小组通常会发现上次调查漏掉的顾客需求，有时也会发现有增加分枝和重新分组的必要，如图3-5所示。树图允许小组添加、摒弃或解释顾客需求，以获得一个完整的结构。小组也可以用相同的方法来生成产品特性，这些产品特性也被做成树图。

图3-5 乳饮料的顾客需求 “树图”

3. 矩阵法

矩阵法是QFD中最主要的工具。矩阵法是通过多因素综合思考，探索解决问题的方法。矩阵法借助数学上矩阵的形式把影响问题的各对应因素，形成一个矩阵，然后根据矩阵的特点找出确定关键点的方法。

QFD矩阵主要是用来确定项目的质量要求。从客户对项目交付结果的质量要求出发，先识别出客户在功能方面的要求，然后把功能要求与产品或服务的特性对应起来，根据功能要求与产品特性的关系矩阵，以及产品特性之间的相关关系矩阵，进一步确定出项目产品或服务的技术参数。技术参数一经确定，就很容易有针对性地提供满足客户需求的产品或服务（周小桥，2004）。

4. 瀑布式分解模型

顾客需求是QFD最基本的输入，顾客需求的获取是QFD实施中最关键也是最困难的工作。要通过各种先进的方法、手段和渠道搜集、分析和整理顾客的各种需求，并采用数学的方式加以描述。顾客需求确定之后，采用科学、实用的工具和方法，将顾客需求一步步地分解展开，分层地转换为产品的技术需求、关键配方特性、关键工艺步骤和质量控制方法，并最终确定出产品质量控制办法。相关矩阵（也称质量屋或质量屋矩阵）是实施QFD展开的基本工具，瀑布式分解模型是QFD的展开方式和整体实施思想的描述（范斌，2007）。

如图3-6所示为一个典型QFD瀑布式分解模型。QFD利用质量屋和瀑布式分解模型，将顾客需求分解、配置到产品形成的各个过程，将顾客需求转换成产品开发过程具体的技术要求和质量控制要求，并通过对这些技术和质量控制要求的实现来满足顾客的需求。如图3-6所示，顾客需求首先通过产品规划矩阵，转换成产品技术需求，将顾客需求反映、体现到指导产品设计的技术需求中；再依据产品的技术需求，形成关键配方特性；然后进一步由关键配方特性，配置形成关键工序；最后，针对各关键工序配置、规划工序的质量控制参数。采用4个阶段（质量屋），将顾客的需求类比于瀑布，分解到了整个产品开发过程（范斌，2007）。

图3-6 QFD的四阶段模式

采用QFD瀑布式分解模型，可以一步一步地将顾客需求分解和配置到产品开发的各个过程中。但是，针对具体的产品和实例，没有固定的分解模式和分解模型，可以根据不同目的按照不同路线、模式和分解模型进行分解（范斌，2007）。以下是几种典型的QFD瀑布式分解模型。

（1）按顾客需求→产品技术需求→关键配方特性→关键工序→关键工艺及质量控制参数将顾客需求，分解为4个质量屋矩阵。

（2）按顾客需求→供应商详细技术要求→系统详细技术要求→子系统详细技术要求→制造过程详细技术要求→配方详细技术要求，分解为5个质量屋矩阵。

（3）按顾客需求→技术需求（重要、困难和新的产品性能技术要求）→子系统/配方特性（重要、困难和新的子系统/配方技术要求）→制造过程需求（重要、困难和新的制造过程技术要求）→统计过程控制（重要、困难和新的过程控制参数），分解为5个质量屋矩阵。

（4）按顾客需求→工程技术特性→应用技术→制造过程步骤→制造过程质量控制步骤→在线统计过程控制→成品的技术特性，分解为6个质量屋矩阵。

（三）质量屋的结构与量化评估方法

严格地说，质量功能展开（QFD）是一种思想，一种产品开发和质量保证的方法论。它要求企业开发新产品时直接面向顾客需求，在产品设计阶段考虑工艺和制造问题。而由美国学者J. R. Hauser与D. Clausing于1988年提出的质量屋（house of quality，HOQ）则是在产品开发中具体实现这种方法论的工具，通过一系列矩阵展开图表来量化分析顾客需求与工程措施间的关系度，经数据分析处理后找出对满足顾客需求贡献最大的工程措施，即关键措施，从而指导设计人员抓住主要矛盾，开展稳定性优化设计，开发出顾客满意的产品（邵家骏，2004）。

质量屋结构如图3-7所示，一个完整的质量屋包括六个部分，即左墙、天花板、房间、屋顶、右墙和地下室（宫华萍等，2018）。在实际应用中，视具体要求的不同，质量屋结构可能会略有不同。例如有的时候，可能不设置屋顶；有的时候，右墙和地下室这两部分的组成项目会有所增删等。

1. 左墙

这一部分包括顾客需求及其重要度K_i。顾客需求是质量屋的输入信息，可通过向用户了解（问卷调查、访谈研究）或利用公司内信息（用户意见或投诉、企业内信息、行业信息）得出，再进行系统梳理与分析。值得一提的是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可能偏离真实的市场顾客需求。就顾客的需求而言，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予以权重因子以便进行排序，定义权重因子的总和为100%。注意，这里的顾客对象也有权重区分。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。在进行同类市场顾客对产品的诸多质量功能要求的排序时要注意避免重大的疏漏，亦要避免产品的功能冗余。最后简明扼要地根据直接打分法、排序法或层次分析法来评定各项需求的重要度J_aj，按照重要度依次填入左墙。

图3-7 质量屋的结构

调查和分析顾客需求是QFD的最初输入，而产品是最终的输出。这种输出依赖于顾客需求和顾客满意度，并取决于形成及支持他们的过程的效果。由此可以看出，正确理解顾客需求对于实施QFD是十分重要的（范斌，2007）。

（1）顾客需求的理解 卡诺（Noritaki Kano）博士将顾客需求分为三种类型，即基本型、期望型和兴奋型。这种分类有助于对顾客需求的理解、分析和整理。一般将卡诺所提出的描述顾客需求的质量模型称为KANO模型，如图3-8所示。

图3-8 顾客需求的KANO模型

① 基本型需求。基本型需求是顾客认为产品应该具有的基本功能，一般情况下顾客不会专门提出，除非顾客近期刚好遇到产品失效等特殊事件，牵涉到这些需求或功能。基本需求作为产品应具有的最基本功能，如果没有得到满足，顾客就会很不满意。但是，当完全满足这些基本需求时，顾客也不会表现出特别满意。例如汽车发动机在发动时的正常运行就属于基本需求，这是理所当然的，然而，若汽车不能发动或经常熄火，顾客就会非常生气。

② 期望型需求。在市场上顾客谈论的通常是期望型需求。期望型需求在产品中实现的越多，顾客就越满意；相反，当不能满足这些期望型需求时，顾客就会不满意。企业要不断调查和研究顾客的这种需求，并通过合适的方法在产品中体现这种需求。如汽车的耗油量和驾驶的舒适程度就属于这种需求，满足得越多，顾客就越满意（何雪峰，2014）。

③ 兴奋型需求。兴奋型需求是指令顾客意想不到的产品特性。如果产品没有提供这类需求，顾客不会不满意，因为他们通常就没有想到这类需求。相反，当产品提供了这类需求时，顾客对产品就会表现出非常满意。

随着时间的推移，兴奋型需求会向期望型和基本型需求转变。因此，为了使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地，应该不断地了解顾客的需求，包括潜在的需求，并在产品设计中体现。

（2）顾客需求的获取

① 选择调查对象。对于新产品，应重点调查该产品类似产品的用户。对于现有产品的更新换代，应重点调查现有产品的用户。

为了把握调查情报的分布，有必要对调查对象进行定位，要从地理位置、年龄、性别、收入水平、家庭构成、职业、消费形式等不同的角度细分市场。如果产品是通过不同的途径进入市场的，则必须了解批发商、零售商的具体要求，例如什么样的产品销售量高，怎样才能促进销售，最近顾客对该类产品有什么意见等。

另外，不能仅以购买产品的用户为调查对象，还要考虑那些将来可能会购买该产品的潜在用户。

② 进行市场调查，收集情报。用户对产品的质量要求用文字表达出来就是原始情报，而提出这些质量要求的用户特征（年龄、性别、职业等）数据就是属性资料。对于现有改进型产品，原始情报和属性资料通过问卷调查、访谈、收集用户意见和分析用户投诉获得。对于全新的产品要结合新产品的特点采用特殊的方法，得出潜在的顾客需求。

市场调查方法有两类：一类是向用户直接了解的问卷调查和访谈研究方法；另一类是利用企业现有的情报，这些情报主要包括用户投诉意见、企业内部行业信息等。两类方法各有优缺点，必须结合实际情况合理地选择使用。

通过情报的收集和深入的调查，应该达到：确定市场容量；确定产品是否满足了用户的需要；确定与竞争对手的差距；能够从中获得策划进入市场战略的启示的目的。

（3）顾客需求的整理与分析 收集到的顾客需求是各种各样的，有要求、意见、抱怨、评价和希望，有关于质量的，有涉及功能的，还有涉及价格的，所以必须对从用户那里收集到的情报进行分类、整理，形成QFD配置所需的顾客需求信息及形式。对顾客需求信息的分析整理主要包括以下几方面工作。

① 概括合并顾客需求。顾客对其需求的描述经常很长，为了便于在QFD矩阵中输入，必须对它们进行概括。在概括顾客需求时，注意不要歪曲顾客原意。这样，当产品设计人员在阅读QFD产品规划矩阵时就像在同顾客交谈一样。

在用简洁明了的语言概括顾客需求后，应将表达同一含义或相似含义的顾客需求进行合并。因为顾客需求总数越少，QFD矩阵的配置及应用就越容易。建议将总的顾客需求数量控制在25个以下，最多不要超过50个。

② 将原始资料变换成顾客质量要求。原始情报是用户的声音，要对用户发出的信息进行翻译，将其变换成规范的质量要求。通常，先将原始资料变换成为要求项目，然后再将要求项目转换为要求质量。如表3-3所示为将花生乳饮料的原始资料转换成要求项目并进一步转换为要求质量的一个示例。

第一，将原始资料转换成要求项目。表3-3包括原始资料、使用场景和要求项目等内容。要求项目是根据原始资料设计或确定的，不拘形式、不局限于抽象的概念，可以是功能，或联想到的、灵机一动的念头，也可以将原始资料直接转记过去。变换的中介是使用场景。从5W1H入手，即从谁使用（who）、何地使用（where）、何时使用（when）、为什么要使用（why）、使用的预期目的是什么（what）以及如何使用（how）入手，引出要求项目。

表3-3 原始资料转换成要求项目并进一步转换成要求质量

第二，将要求项目转换成要求质量。对于表达不清、用词不准和界定不严格的顾客要求，不便直接用于质量控制，必须通过进一步的分析、整理，方能转换为要求质量。

在由要求项目向要求质量转换时，要注意语言的简洁、形象、具体和准确。每一项要求质量不要包含两个以上方面的内容，如 “能放在旅行包里”，就包含了 “包装瓶体积适宜”“瓶盖拧紧不会洒出”和 “轻度挤压不会变形”三个具体的质量要求。表3-3最后一列是通过分析和整理，由要求项目得到的要求质量。

第三，质量要求的分类与展开。上述整理后的顾客需求是随意排列的，且存在重复现象和条理性不强等问题。对它们合理的分类有助于简化QFD矩阵的构造。对顾客需求分类通常采用KJ法。

（4）获取其它顾客信息 在获取和整理顾客需求后，就应以顾客需求为依据再进行市场调查，以确定顾客需求重要度和顾客对本公司产品和市场上同类产品在满足他们需求方面的看法。调查对象应包括本公司产品用户和竞争者产品用户。调查时要求被调查者确定一组顾客需求的重要度以及对所使用的产品的满意程度。在调查前，调查人员应该根据实际调查情况设计出合适的调查表，因为它在很大程度上决定了调查表的回收率、有效率和回答的质量，是市场调查成功的重要条件之一。例如在调查顾客对其需求的重要度时，直接要求顾客按照一定的数字刻度（例如1～5或1～9）为基准标出其重要度，往往容易产生偏差和丧失客观性。对此，可采用成对比较法来设计调查表。它在两两比较顾客需求相对重要性的基础上，确定各个顾客需求的绝对重要度。

在上述各项调查完成后，调查人员应运用统计方法对调查数据进行综合，然后编写一份完整的顾客需求调查报告，以供有关方面参考和使用。顾客需求调查报告的内容应包括顾客需求及其重要度、顾客对本公司产品和市场上同类产品在满足他们需求方面的看法。

随着科学技术的迅速发展和人们生活水平的不断提高，顾客对产品的要求在不断地变化着。因此，对于企业来说，要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，必须不断地同顾客接触。顾客需求在变化，顾客需求重要度在变化，顾客对各种产品在满足他们需求方面的看法也在变化。只有通过不断的市场调查，企业才能了解当前的顾客需求信息和预测将来的需求信息，从而生产出适应顾客要求的产品。

（5）顾客需求重要度的确定 并不是所有的顾客需求都同等重要，顾客需求被获取和整理之后，在工程操作过程中，也需要将顾客需求根据不同的重要度进行分级，便于有侧重点地进行设计与制造。此时就需要一种相对比较标准化的确定顾客需求重要度的方法，将顾客的定性描述定量化。(www.xing528.com)

实际操作中最常用的确定顾客需求重要度的方法是加权评分法，这种方法的核心是小组成员根据工作经验确定各项顾客需求的重要度的分值。一般按照性能（功能）、可信性（包括可用性、可靠性和维修性等）、安全性、适应性、经济性（设计成本、制造成本和使用成本）和时间性（产品寿命和及时交货）等进行分类，并根据分类结果将获取的顾客需求直接配置到产品规划质量屋中相应的位置。然后，对各需求按相互间的相对重要度进行标定。具体可采用0～9数字分10个级别标定各需求的重要度。数值越大，说明重要度越高；反之，说明重要度低（表3-4）。这种方法简单易行，但容易受到操作者的主观认知的影响。

获取顾客需求及确定其重要度是QFD实施成功的关键。

2. 天花板

这一部分包括工程措施，是技术需求。为满足左墙中的顾客需求，提出对应的工程措施（产品设计要求），明确产品应具备的质量特性，整理后填入质量屋的天花板。

表3-4 调味番茄酱质量改进中的顾客需求

工程措施可采用简单的列表、树图、分层调查表或系统图的方式描述。它是用以满足顾客需求的手段，是由顾客需求推演出的，必须用标准化的形式表述（赵永强，2011）。工程措施可以是一个产品的特征指标，也可以是指产品的配方指标，或者是一个配方的关键工序及属性等。根据质量屋用于描述的关系矩阵不同而不同。在产品规划矩阵中，它指产品工程措施，在产品设计矩阵中，它指关键配方（成分）特性。

顾客需求和工程措施的对应是多相关性的，市场顾客的某种需求可能对应着若干项产品特性，若干种产品特性有机结合才能满足某种市场顾客需求。反过来讲，某种产品特性也可以同时满足若干项市场顾客的需求。产品特性是市场顾客需求的映射变换结果。这一阶段的产品工程措施将作为下一阶段质量屋的左墙。

在配置工程措施时应注意满足以下3个条件。

（1）针对性 即工程措施要针对所配置的顾客需求。

（2）可测量性 为了便于实施对工程措施的控制、工程措施应可测定。

（3）全局性 即工程措施不能涉及具体的设计方案。

上述3个条件中，尤其要注意的是工程措施的全局性。工程措施只是为以后选择设计方案提供了一些评价准则，而不牵涉到具体的产品设计方案。通常这是产品规划质量屋的最难部分。因为当顾客提出某项需求时，产品设计人员往往就想到具体的设计方案。例如当顾客说，“我希望喝到的饮料甜度适宜”，通常产品研发人员就想到对加入甜味剂的量进行增加或者减少。如果按照上述三个条件来选择工程措施，在产品规划质量屋中，为响应该顾客需求，其对应的工程措施应为饮料 “甜度”。这是一种衡量顾客满意度的方式而非具体某项举措。

3. 房间

这一部分包括相关关系矩阵。表示左墙中的顾客需求和天花板中的工程措施之间的关系，即通过数据描述顾客需求和实现该需求的工程措施之间的相关程度，该部分是量化顾客需求的重要内容。

这部分是质量屋的主体部分，该矩阵的行数与第一部分相同，列数与第二部分相同。它用于描述工程措施（技术需求）对各个顾客需求的贡献和影响程度（沈顾官，2013）。质量屋关系矩阵可采用r_ij表示，指第j个工程措施（技术需求）对第i个顾客需求的影响程度。因为需要充分了解客户需求和工程措施之间的相互关系，所以应当邀请尽可能多的经验丰富的专家及相关科研人员来进行座谈和探讨，将经验与理论相结合，从而将客户需求与工程措施之间的相关度定量（王向宾，2007）。各个项之间的错综复杂关系可以定量地给以分值来表示。

在工程上，r_ij建议用 “1、3、5、7、9”这种具体数值表示相关度等级：

1——顾客需求和工程措施之间存在微弱的关系；

3——顾客需求和工程措施之间存在较弱的关系；

5——顾客需求和工程措施之间存在一般的关系；

7——顾客需求和工程措施之间存在密切的关系；

9——顾客需求和工程措施之间存在非常密切的关系。

该分级可根据实际情况进行调整，必要时也可以采用 “2、4、6、8”等中间等级来细化相关度的差别，“0”表示不存在相关性。

正常情况下，将相关度填入质量屋的关系矩阵后，数据没有规律，分布呈现随机状态。如果分布呈现异常，如空行、空列、所有行或所有列无强相关或者相关度在一片区域密集出现等，则需要对顾客需求和工程措施内容进行检查和修改。以下为几种异常情况的详细说明。

（1）空行 指该行所代表的顾客需求没有相应的工程措施来实现，此时需要对客户需求进行重新评估或者增加能够实现改行所代表的客户需求的工程措施。

（2）空列 指该列所代表的工程措施并不能实现任何一项客户需求，此时需要确定客户需求是否有遗漏，否则应当取消该项工程措施。

（3）所有行或者所有列无强相关 表明顾客的所有需求都极难实现或者提出的所有工程措施都无法有效地实现顾客需求，此时需要考虑对顾客需求提出具有针对性的工程措施方案。

（4）同样的相关关系在多行或者多列重复出现 表明在顾客需求的划分上不够层次分明，多个顾客需求被混淆，也有可能是下一层的一些需求细节混入了上一层，这种情况下极容易使某些工程措施权重过高，对产品的设计造成严重影响，此时需要重新评估与分析顾客需求，尽量将顾客需求分门别类。

（5）相关关系密集出现 表明在顾客需求和工程措施的划分上都不够层次分明，此时需要重新检查并确定正确层次的顾客需求与工程措施。

4. 屋顶

这一部分包括各项工程措施之间的相关度。实现一个产品的诸多质量功能需求对应着诸多产品特性，各种市场顾客的质量功能需求之间有着相互关联影响，从而各种产品特性之间亦有着相互关联影响，某一种产品特性的改变会影响到其它产品特性跟着变化。不同的工程措施相互交叉，相互之间有正相关、负相关或没有影响几种情况，用相应的符号表示，在选择工程措施及指标时必须考虑交互作用的影响。

对任意两项工程措施，若其中一项的实现对另一项的实现有正面的促进作用，则可视促进作用的大小将其相互关系设定为强正相关或正相关，一般用 “◎”或 “○”表示。

若两项工程措施的实现在技术上存在矛盾，实际效果可能相互抵消，则可视矛盾的严重性将其相互关系设定为负相关或强负相关，一般用 “×”或 “#”表示。

无交互作用的工程措施为不相关，在质量屋屋顶对应的菱形空格中空白表示即可。

在经过工程措施之间的交互作用分析后，进行一些深入的利弊权衡从而调整一些重复的、相互冲突的工程措施。

5. 右墙

这一部分包括本产品的市场竞争力（M_i）。通过产品改善前后和国内外对比确定顾客对本产品和竞争对手产品的评估信息。

该部分是一个产品可行性评价矩阵，又称为市场评估矩阵，其行数与顾客需求矩阵相同，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评估值。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，在产品开发初期找出不足之处以便进行调整改进。

（1）本企业及其它企业情况 主要用户描述产品的提供商在多大的程度上满足了所列的各项顾客需求。企业A、企业B等是指这些企业当前的产品在多大程度上满足了那些顾客需求。本企业U则是对本企业产品在这方面的评价。可以采用折线图的方式，将各企业相对于所有各项顾客需求的取值连接成一条折线，以便直观地比较各企业的竞争力，尤其是本企业相对于其它企业的竞争力。

（2）未来的改进目标 通过与市场上其它企业的产品进行比较，分析各企业的产品满足顾客需求的程度，并对本企业的现状进行深入剖析，在充分考虑和尊重顾客需求的前提下，设计和制订出本企业产品未来的改进目标，目标要有市场竞争力。

（3）改进比例 改进比例R_i是改进目标T_i与本企业现状U_i之比。

（4）销售考虑 销售考虑S_i用于评价产品的改进对销售情况的影响。例如，我们可以用 “1. 5，1. 2，1. 0”来描述销售考虑S_i。当S_i=1. 5时，指产品的改进对销售量的提高影响显著；当S_i=1. 2时，指产品的改进对销售量的提高影响中等；当S_i=1. 0时，指产品的改进对销售量的提高无影响。质量的改进必须考虑其经济效益。改进之后，产品的销售量会不会有所提高，究竟能提高多少，这些都值得认真考虑。片面地奉行质量至上论是不可取的。

（5）重要程度 顾客需求的重要程度I_i是指按各顾客需求的重要性进行排序而得到的一个数值。该值越大，说明该项需求对于顾客具有越重要的价值；反之，则重要程度低。

（6）绝对权重 绝对权重W_ai是通过对改进比例R_i、重要程度I_i及销售考虑S_i进行合适的数学运算（如积运算）获得，是各项顾客需求的绝对计分。通过这个计分、提供了一个定量评价顾客需求的等级或排序。

（7）相对权重 为了清楚地反映各顾客需求的排序情况，采用相对权重W_i的计分方法，即（W_ai/∑W_ai）×100%。

6. 地下室

这一部分包括本产品的技术竞争能力分析（T_i）。通过量化分值对产品实现技术措施的程度以及技术手段的先进性进行评估。它是产品规划阶段的技术和成本评估矩阵，其列数与产品特征矩阵相对应，其中要建立的内容是各项产品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并对此进行分析对比，找出不足之处，提出改进措施。

（1）本企业及其它企业情况 针对各项工程措施，描述产品的提供商所达到的技术水平或能力。企业A、企业B等是指这些企业针对各项工程措施能够达到的技术水平或具有的质量保证能力。本企业U则是对本企业在这方面的评价。可采用折线图的方式，将各企业相对于各项工程措施所共有的能力或技术水平的取值连接成一条折线，以便直观地评估各企业的技术实力和水平，尤其是本企业相对于其它企业在技术水平和能力上的竞争力。

（2）技术指标值 具体给出各项工程措施如产品特性的技术指标值。

（3）重要程度T_aj对各项工程措施的重要程度进行评估、排序，找出其中的关键项。关键项是指：若该项工程措施得不到保证，将对满足顾客需求产生重大的消极影响，该项工程措施对整个产品特性具有重要影响，该技术是关键的技术或是质量保证的薄弱环节等。对被确定为关键的工程措施，要采取有效措施，加大质量管理力度，重点予以关注和保证。

工程措施的重要程度T_aj是指按各工程措施的重要性进行排序而得到的一个数值。该值越大，说明该项需求越关键；反之，则越不关键。T_aj是各项工程措施的一个绝对计分。通过这个计分，提供一个定量评价工程措施的等级或排序。

（4）相对重要程度T_j为了清楚地反映各工程措施的排序情况，采用相对重要程度T_j：

T_j=T_aj/∑T_aj×100%

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，针对需求对应的是一组产品特性，从而进行了需求变换，将顾客对产品的相对离散和模糊的需求变换为明确的产品工程措施（曾富洪等，2008）。

在这一过程中会不可避免地产生各种矛盾冲突。例如：存在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；不同产品特性在技术上的矛盾关系；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。这些矛盾冲突是需要解决的，而决定产品规划阶段质量屋的输出工作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产品工程措施列阵，通过实现工程措施来保证市场顾客的需求。

值得一提的是，工程措施及其指标的选择与后续的产品技术方案的确定是密切相关的，从而影响二级、三级质量屋的展开。因此必须利用先进的、系统的方法对工程措施及其指标进行设计与评估，结合自身企业的能力注重全局优化与个体创新。

（四）QFD的工作程序

一旦决定应用QFD来管理产品开发活动，首先应该获取企业对方案的支持和必要的执行承诺。然后，按照该项目的目标（质量改进或新产品开发等）、时间跨度、目标顾客、资源配置等来做出决定。最后，成立QFD工作小组，这是一个含有所有功能成员的交叉功能小组，除了项目对象负责人、传统设计以外，还应包括有关部门、专业的专家。在获取执行项目所必需的设备、材料和时间以后，QFD小组就可以开始工作了（徐斌等，2011）。

1. 确定开展QFD的项目

原则上QFD适用于任何产品开发项目、服务项目，对参与国内、国际市场竞争的产品和服务项目，QFD最能发挥其作用，为企业带来高效益。由于QFD通常需要跨部门合作，实施中有一定工作量，应根据项目工作范围大小、涉及部门的多少，由适当级别的负责人来确定是否应用QFD技术。一般，对于一项完整的产品（商品），由于其开发涉及企业的所有部门和各个专业，应当由企业负责人来决定和批准QFD项目的立项。对于现有产品的质量改进和可靠性增长，以及某个成分或某道工艺的改进，则可根据其涉及范围的大小，由较低级别负责人或直接责任者来提出QFD项目的立项。

2. 成立多功能综合QFD小组

（1）多功能小组的组成 在应用QFD时，必须强调矩阵管理，既要加强纵向（专业内部）的联系，也要加强横向（项目方面）的联系。就像纺织一块布，经线和纬线都要结实，织出的布质地才均匀坚实。通常，工程专业的纵向联系较密切（与行政隶属关系一致），而横向联系则较薄弱。加强专业横向联系的行之有效的方法是成立一个多功能的、综合的QFD工作小组。QFD小组的构成与质量策划的交叉团队相似，小组应有项目负责人，有市场营销、设计、工艺、制造、计划管理、质量管理、财务、成品附件、销售、售后服务等有关部门人员参加。但QFD小组的活动的主要目的是更充分地分析和准确地把握顾客的需求（包括潜在的需求），使产品或服务更好地满足顾客的要求。因此，当QFD工作对象为某项质量问题的改进、某个故障的纠正、某个配方的设计修改或某道工艺的改进时，QFD小组成员的范围可适当缩小，只要有关人员参加即可。

对于一个典型的食品开发项目组，交叉功能团队由下列相关部门和专家组成（图3-9）：

图3-9 产品/过程开发项目组部门组成

① 高级经理，以保证所选择的产品创意符合公司发展战略和公司形象的要求。

② 财务专家，用来监督开发成本并控制其在预算限额以下。

③ 法律顾问，为保证产品开发符合法律、法规要求，特别是在产品安全、知识产权等方面做出建议。

④ 市场销售部门，主要了解消费者的需求和市场的反应，考察新产品对公司品牌的影响及产品的市场竞争力。

⑤ 仓储及物流部门，指出新产品在贮存和流通阶段的条件和限制，是否有特殊要求。

⑥ 工程技术人员，评估新产品制造所需要的工艺。

⑦ 生产制造部门，列出新产品对工厂生产系统的影响以及对员工技能、设备利用及员工人数的需求。

⑧ 研究部门，在审查程序上担当重任，控制开发过程的技术，指出技术的可行性和产品创意、产品原型的局限性。

⑨ 采购部门，协调原料的适用性、利用率和成本之间的矛盾，保证原料质量和供应的可靠性，产品成本是审查的主要依据。

⑩ 质量控制部门，考虑生产过程的潜在风险和指出相关的质量控制点。需要时还可以增加包装专家，在产品开发的早期阶段就为产品提供适合包装的材料和包装方面的建议。

（2）团队工作法 QFD小组的成员来自不同的部门，专业能力互为补充，有着明确的目标，在小组中运用团队工作法可以极大地提高小组的效率。可以视需要对小组成员进行团队精神培训，重点是提高成员间相互交流的技能，明确QFD小组的运作方式。按团队工作法的要求，QFD小组成员间互相信任、互相支持、各司其职，以主人翁的精神无保留地参与团队工作。团队负责人不是传统意义上的长官，而是活动的推动者和协调者。团队内信息公开，知识经验相互交流，采用头脑风暴法等方法开展工作。领导层给予团队充分授权和资源保证，积极推动团队的发展。而团队成员通过共同的努力，在QFD项目的开发中不断取得进展，产生成就感，并以更积极的态度投身于团队工作中。团队工作法充分发挥不同专业成员的积极性，保证QFD工作的深入；反过来，QFD方法的应用也对团队精神发挥促进作用，改进专业间的横向合作交流，促进团队工作法的发展和经验、信息的积累。

3. QFD的产品规划阶段

QFD四阶段法中，构造的第一个矩阵是产品规划矩阵（质量屋）。它的目的是用来将顾客对产品的需求转换成终产品特性。HOQ包括几个不同的部分或房间，按顺序填入内容以便实现从顾客需求向产品特性的转换（图3-10）。

图3-10 产品规划阶段的质量屋

产品规划矩阵已成为QFD的主要焦点，因为它包含了企业需要的关于产品与顾客关系及它在市场中的竞争位置的最关键信息（徐斌等，2011）。然而，为了真正驱动整个产品的开发过程，仍需通过使用额外的矩阵将 “顾客需求”系统地、连续地带入剩余的产品/过程设计活动和市场之中。在产品规划阶段，应用QFD方法将大大提高企业在激烈的市场竞争中取得成功的机会，对于产品开发的后续阶段——零件配置、工艺规划、质量控制规划，QFD过程也是一个非常有效的工具。

4. QFD的产品设计阶段

QFD小组依据产品规划矩阵中描述的信息，在接下来的研发活动中将产品特征连续地展开。在一个先前决定的阈值上，选择体现技术重要性等级的产品特征（表明获得集中的顾客需求强烈程度的相对重要性）做进一步展开。与顾客需求相关的产品特征也可以同样处理，这些需求要么是重要的销售点，要么是竞争表现能力。当然，也可以选择那些高度组织化或技术精深的产品特征进行展开。

QFD四阶段法中，构造的第二关系矩阵是产品设计矩阵。通过建立产品设计矩阵，将已选定的产品特征，从整体产品水平展开到成分设计水平。这个矩阵展示了组成成分和产品特征两者之间的关系是否重要及重要到什么程度。它的结构类似于HOQ的结构，而横排的产品特征变成纵列，第二阶段的横排则变为成分设计。产品特征与成分设计之间的关系在矩阵中心进行描述。在这些关系强度的基础上，选择关键成分设计，并将其进一步展开至生产计划和控制体系中。

5. QFD的工艺规划阶段

第三个矩阵是工艺规划矩阵。在矩阵中纵列为关键成分设计，横排与工序操作有关。如果某项工序操作强烈影响某个关键成分设计，该成分就变成质量控制计划中的控制点。此外，如果必须监控某个工序操作参数来获得某个成分设计的指定水平，那么这个参数就变成过程控制计划中的检测点（徐斌等，2011）。

6. QFD的质量控制规划阶段

配置过程中，前一矩阵的 “如何”被转移到一下矩阵中，并成为该矩阵的 “什么”。这三个阶段所采用的QFD矩阵基本组成部分都大致相同，分析方法也相差不多。而到了质量控制规划（又称制造规划）阶段，情况则大不一样。从目前QFD在国外的应用实践来看，各个企业在质量控制规划阶段采用的QFD矩阵差别很大，几乎没有形成一个比较规范的格式。出现这种状况其实很正常，每个企业由于其生产产品类型、生产规模、技术力量、设备状况以及其它各种因素的影响，其质量控制方法、体系也大不一样。因此企业在应用QFD矩阵进行质量控制规划时，应结合本厂实际，充分利用本厂在长期的生产实际中所积累的一整套行之有效的制造过程控制方法。

在产品规划、产品设计、工艺规划和质量控制规划阶段都使用QFD方法，最终使得生产部门的信息都起源于顾客的信息。如果遵守操作指令，生产出来的产品能满足顾客需求，这比传统的遵守操作指令生产出满足设计要求的产品更有意义。

通过上述一系列活动，QFD小组为企业产品开发和产品质量改进建立了一套完备的操作程序。在产品开发和市场引进过程中它能有效地控制产品和成分的关键特征（控制点）及监控关键工序的相关参数（检测点）。这一手段还可以融入公司的质量保证体系之中，将顾客指导和质量保证带至上游的产品开发。如图3-11所示为QFD在食品工业的应用过程。

图3-11 食品工业的质量功能展开示意图

总之，QFD是在市场经济条件下，为满足顾客需求、提高产品质量、赢得市场竞争而形成的一种新的产品开发和质量保证技术（李朝玲，2009），当前正受到各国工业界和学术界的普遍重视，并已成功地应用到产品开发和服务性行业中。它保证将来自顾客和市场的需求，精确地转移到产品开发每个阶段的有关技术需求和措施中去。社会主义市场经济体制的建立，客观上为QFD在国内企业的应用和推广创造了外部环境。为了在激烈的市场竞争中立于不败之地，企业必须不断地调查和理解顾客需求，并在开发的产品中体现这些需求，从而生产出令顾客满意的产品。