QFD在并行工程中的功能配置
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并行工程中的質(zhì)量管理要考慮兩個方面的問題。首先是要使設(shè)計盡量滿足上游市場顧客的需求，增強產(chǎn)品的競爭能力，質(zhì)量功能部署（quality function deployment,
QFD）就是當(dāng)前最重要的方法之一。另外，還要使產(chǎn)品的設(shè)計考慮企業(yè)內(nèi)部下游制造裝配的要求，使產(chǎn)品設(shè)計修改返工次數(shù)盡量減少，盡快開發(fā)新產(chǎn)品，并占領(lǐng)市場。這其中，面向制造的設(shè)計（design for manufacturing:DFM）是常用的方法。并行工程的質(zhì)量管理能滿足這兩方面要求。下面我們就分別對質(zhì)量功能部署（QFD）和面向制造的設(shè)計（DFM）進行論述。
１、質(zhì)量功能部署
質(zhì)量功能部署（QFD）是日本三菱重工在神戶造船廠1972年最早使用的。QFD是一個跨專業(yè)的團隊過程，用于設(shè)計開發(fā)新的產(chǎn)品（服務(wù)）或改進原有的產(chǎn)品（服務(wù)），它主要是將目光放在顧客需求上，將“軟”而“模糊的”顧客需求轉(zhuǎn)化成可以量測的目標(biāo)，保證正確的產(chǎn)品（服務(wù)）迅速地進入市場。QFD是一個非常結(jié)構(gòu)化（structured)的、矩陣驅(qū)動（matrix-driven）的過程，其運行包括4個階段：
（1）將顧客需求（customer requirements）轉(zhuǎn)化成設(shè)計需求（design requirements）。
（2）將設(shè)計需求轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品/零部件特性（product/part characteristics）。
（3）將產(chǎn)品/零部件特性轉(zhuǎn)化成制造操作步驟（manufacturing operations）。
（4）將制造操作步驟轉(zhuǎn)化成具體的操作/控制（operations/controls）。
轉(zhuǎn)化過程中4個相聯(lián)系的矩陣，如圖6-1所示。下面就對這4個矩陣作一簡單論述。由于QFD是一個非常復(fù)雜的過程，因此為了使大家了解其基本方法，這里我們將以簡單的蠟燭產(chǎn)品QFD矩陣的建立為例加以論述。
QFD過程開始于顧客需求，顧客需求又被稱為VOC（voice of customer），它在QFD中通常用顧客的原話來表示，目的是保證對顧客需求的客觀反映，避免設(shè)計人員理解上產(chǎn)生的誤差。我們下面先介紹3種用于分析和處理定量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化工具，它們可用來建立QFD中的各種矩陣。
第一種工具稱為“親密度圖”（affinity diagram）。它可用來大量地收集定量數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)之間的近似程度進行分組。例如，某QFD小組收集了顧客對產(chǎn)品X的需求，每個顧客的需求都寫在卡片上，所有卡片都雜亂地擺放在桌上。這時，顧客需求是非結(jié)構(gòu)化的，因為這些寫在卡片上的顧客需求是隨機的。根據(jù)直覺和經(jīng)驗，首先我們可以對這些需求按照其特性的相似性進行分類，然后進行分組，每個組代表一個一般意義上的主題。一般地，需求被分為5~10個組，每個組包含1~15個項目。有時，這5~10個組還可以被進一步分組。
我們以“蠟燭”為例來說明“親密度圖”的做法。根據(jù)市場調(diào)查、面談或頭腦風(fēng)暴法，我們得到每個顧客的需求并將其記錄在卡片上。為了簡化，本例中的項目數(shù)被大幅度地減少到6個，而通常情況下會有20~80個。這些卡片被小組成員重新整理。如圖6-3所示，研究小組認為“視覺上吸引人”和“有香味”應(yīng)同屬于“審美”的范疇。同樣，其他的顧客需求也被分組。請注意，小組并沒有事先命名組的標(biāo)題（如“審美”），然后再把顧客需求分配到某個組，而是先對顧客需求進行分組，然后再指定每個組的標(biāo)題（如“審美”、“亮度”、“方便性”、“效率”等。）
視覺上吸引人 有香味 不滴蠟 火焰大 無煙 燃燒時間長
審美 亮度 視覺上吸引人有香味 火焰大 方便性 效率 無煙不滴蠟 燃燒時間長
如果將來源于“親密度圖”的顧客需求分組水平地排列，我們就開始采用第二種工具——樹圖（tree diagram，圖6-4）。樹圖也可用來尋找親密度圖中的缺陷和遺漏。例如，小組通常會發(fā)現(xiàn)上次調(diào)查漏掉的顧客需求，有時也會發(fā)現(xiàn)有增加分枝和重新分組的必要。樹圖允許小組添加、摒棄或解釋顧客需求（VOC），以獲得一個完整的結(jié)構(gòu)。
小組也可以用相同的方法來生成產(chǎn)品特性，這些產(chǎn)品特性也被作成樹圖。
將上面兩個樹圖垂直交叉，這樣我們就得到了第三種工具——矩陣（matrix，圖6-5）。它是由這兩個樹圖中最底層的水平項目交叉形成的。交叉處就是放置矩陣元素的地方，這個元素通常表示兩個指標(biāo)之間的關(guān)系。
行列元素之間的關(guān)系可以用符號來表示。例如，我們可以用◎代表強關(guān)系，分值為9；○代表中等關(guān)系，分值為3；△代表弱關(guān)系，分值為1；空格代表無關(guān)系，分值為0。這個由兩個樹圖交叉形成的矩陣就是我們QFD中的第一個矩陣——質(zhì)量層（house of quality:HOQ)的基礎(chǔ)部分。之所以稱之為質(zhì)量層，是因為該矩陣形狀像一間屋子。
1.質(zhì)量屋（HOQ）的概念
質(zhì)量屋（HOQ）是驅(qū)動整個QFD過程的核心，它是一個大型的矩陣，由7個不同的部分組成（圖6-6）。這7個組成部分分別是：
（1）顧客需求（customer requirements）。即VOC，通常它們可用親密度圖和樹圖表示。不同的產(chǎn)品有不同的顧客需求。例如，對于汽車來說，顧客需求可能是車門容易開啟；對于銀行來說，顧客需求可能是取款不用排隊等。QFD就是用來部署（deploy）VOC的，而不是用來收集VOC的。收集VOC則是另一個相對獨立的過程。
（2）產(chǎn)品特性（product features)。它們也可以用親密度圖和樹圖表示。產(chǎn)品特性是我們用以滿足顧客需求的手段，產(chǎn)品特性也因產(chǎn)品不同而有差異。如對于車門，產(chǎn)品特性可能是關(guān)門所需的力量；對于割草機，產(chǎn)品特性可能是轉(zhuǎn)動軸所需的推力。產(chǎn)品特性必須用標(biāo)準(zhǔn)化的表述。QFD中是利用顧客需求來產(chǎn)生產(chǎn)品特性的。
（3）顧客需求的重要性（importance of customer requirements）。我們不僅需要知道顧客需求些什么，還要知道這些需求對于顧客的重要程度。
（4）計劃矩陣（planning matrix）。該矩陣包含一個對主要競爭對手產(chǎn)品的競爭性分析。矩陣中包括3列，分別代表對于現(xiàn)有產(chǎn)品所需的改進（改進率）、改進后可能增加的銷售量（銷售點）以及每個顧客需求的得分。
（5）顧客需求與產(chǎn)品特性之間的關(guān)系。這是矩陣的本體（中間部分），表示產(chǎn)品特性對各個顧客需求的貢獻和影響程度。
（6）特性與特性之間的關(guān)系。一般地，一個特性的改變往往影響另一個特性。通常這種影響是負向的，即一個特性的改進往往導(dǎo)致另一個特性變壞。該特性關(guān)系圖使我們能辨別這些特性之間的影響，以求得折衷方案。
（7）目標(biāo)值。這是上述各部分對產(chǎn)品特性影響的結(jié)果。
2.建立質(zhì)量屋（HOQ）
建立HOQ的各個步驟（仍沿用上文“蠟燭”的例子）如下：
（1）顧客需求。研究小組收集了大量關(guān)于顧客對蠟燭的需求數(shù)據(jù)，并作出親密度圖和樹圖。
（2）顧客需求重要性。研究小組使用尺度1~5對顧客需求重要性進行分級，5表示非常重要，1表示不重要。當(dāng)然也可以選用1~10的尺度。這里要思考的問題是：某個特性對于顧客來說的重要性究竟有多大？在對顧客需求評級的過程中，小組成員之間需要進行大量建設(shè)性的討論，這期間將會有許多新觀點提出來。絕大多數(shù)QFD和HOQ的研究者認為，小組成員最終應(yīng)該達成一致，這當(dāng)然是一個理想的狀態(tài)，但需要花費大量的時間。一個很好的折衷辦法是采用少數(shù)服從多數(shù)的民主原則，而將少數(shù)人的意見附在后面。評價重要性時，小組必須清楚這個評價是針對哪部分市場（顧客）而作出的。有時，也可邀請顧客加入到QFD小組中，以協(xié)助評價顧客需求的重要性。
（3）競爭性分析。產(chǎn)品也需要按每種顧客的需求進行評價，仍可使用1~5或1~10的尺度。這里要思考的問題是：制造商多大程度上滿足了所列的顧客需求，也就是說，當(dāng)前的產(chǎn)品在多大程度上滿足了顧客需求。在圖6-7中，我們是用標(biāo)有“今天的我們”的列表示對本企業(yè)產(chǎn)品的評價。接下來，對競爭對手的產(chǎn)品也進行同樣的評價（即制造商1列、制造商2列）。
（4）未來目標(biāo)（未來值）。仍使用與上述相同的評價尺度，小組按每個顧客需求對虹燭的未來進行評價（標(biāo)有“將來的我們”的列）。這里要思考的問題是：將來我們打算在多大程度上滿足顧客需求。在本例中對照圖6-7，情況如下。
①顧客需求“視覺上吸引人”上“今天的我們”的分數(shù)是9，與“將來的我們”的分數(shù)相同，強于競爭對手（制造商1和制造商2），所以我們在這一顧客需求上沒有必要改進未來的產(chǎn)品。
②顧客需求“不滴蠟”盡管滿足顧客需求（本企業(yè)產(chǎn)品現(xiàn)在評分值為8），但是弱于競爭對手2（評分值為10），因此，我們將該項未來值設(shè)定為9，因為小組認為競爭對手2的產(chǎn)品超過了顧客的需求，屬于質(zhì)量過剩。
③顧客需求“燃燒時間長”上我們當(dāng)前的產(chǎn)品沒有滿足（分數(shù)只有3），我們的蠟燭燃燒得太快，而競爭對手的蠟燭燃燒時間卻長得多，我們應(yīng)該在這個顧客需求上做顯著的改進，所以研究小組將未來值設(shè)定為9，這樣我們就可以與競爭對手持平了。之所以不超過對手，同樣是因為研究小組認為設(shè)定未來值為10是沒有必要的。
④顧客需求“有香味”的評分低于競爭對手，所以未來值設(shè)定為8。
（5）改進率：改進率=未來值/現(xiàn)在值。本例中，顧客需求“有香味”的改進率為2（8/4），顧客需求“燃燒時間長”的改進率為3（9/3）。這些都是對現(xiàn)有設(shè)計的顯著改變。
（6）銷售點。銷售點用于評價產(chǎn)品的改進對銷售量的影響。銷售點1.5表示影響顯著，1.2代表中等，1.0表示無影響。這里要思考的問題是：如果我們改進這一特性（更好地滿足這一顧客需求），產(chǎn)品銷售量究竟能夠提高多少。
（7）計分。將顧客需求重要性、改進率和銷售點3個數(shù)值相乘即可得每個顧客需求的得分。這個得分提供了一個研究小組評價的顧客需求等級，即為顧客需求排序。為了清楚地反映相對大小，得分以百分比來計（“得分%”列）。此時盡管HOQ還沒有最終完成，但到目前為止，公司內(nèi)部的信息交流已經(jīng)超過了許多公司平常的水平，即使就此停止工作，所花的時間也是值得的。
（8）產(chǎn)品/工程特性（product features/engineering characteristics,PFEC,簡稱為產(chǎn)品特性）。使用頭腦風(fēng)暴法，我們可以得到一張產(chǎn)品特性表，這個表也可通過親密度圖和樹圖進行整理。進行至此，我們建議為每個產(chǎn)品特性設(shè)計一個詞匯表。這樣將使研究小組成員之間交流更容易一些。有的小組還為顧客需求設(shè)計詞匯表。
（9）顧客需求——產(chǎn)品特性關(guān)系。產(chǎn)品特性與顧客需求這兩個樹圖交叉就產(chǎn)生了一個關(guān)系矩陣（圖6-6，圖6-7）。對于關(guān)系矩陣中的每一個元素，研究小組都要估計先烈之間是否有關(guān)系。這里要思考的問題是：這個產(chǎn)品特性對滿足顧客需求有多大的貢獻和影響。
（10）產(chǎn)品特性（PFEC）得分。將顧客需求——產(chǎn)品特性關(guān)系值（1，3或9）與對應(yīng)的顧客需求（即“得分%”列）相乘，即可得出該產(chǎn)品特性的得分。在我們的蠟燭例子中，產(chǎn)品特性“形狀”對顧客需求“視覺上吸引人”的得分為16×9=144。同樣可得其他產(chǎn)品特性的得分。最后的產(chǎn)品特性得分是該列上的所有得分之和，這個得分代表該產(chǎn)品特性的重要性。
（11）產(chǎn)品特性相互關(guān)系矩陣。這種關(guān)系矩陣使研究小組能量化一種產(chǎn)品特性的變化對其他產(chǎn)品特性的影響。因為它呈三角形，正好又在質(zhì)量屋HOQ的正上方，所以也被稱為屋頂矩陣（見圖6-6和圖6-7）。我們?nèi)杂秒p環(huán)代表強關(guān)系，單環(huán)代表中等關(guān)系，三角代表弱關(guān)系。填充屋頂矩陣時要思考的問題是：當(dāng)改變某個產(chǎn)品特性時會影響其他產(chǎn)品特性嗎？有的小組還要求進一步指出，影響是正向的還是反向的。屋頂矩陣中的高分值對于研究小組來說將是一個強烈的信號。有時一個產(chǎn)品特性的變動可能損害許多其他的產(chǎn)品特性，這時最好不要變動該產(chǎn)品特性。譬如，對產(chǎn)品特性“蠟燭直徑”的改變將影響其他6項產(chǎn)品特性，所以，盡管它是一個重要的產(chǎn)品特性而且影響4種顧客需求，在進行改進之前一定要加倍小心。作為一種較為理想情況的產(chǎn)品特性是：產(chǎn)品特性得分高（重要）、其變動對其他產(chǎn)品特性影響小，而且還能改進多種顧客需求，因此改變起來成本低，幾乎沒有負作用等等。如在我們蠟燭的例子中，產(chǎn)品特性“燭芯處理”的改變除了稍微影響產(chǎn)品特性“燭芯數(shù)目”外，對其他產(chǎn)品特性則基本沒有影響。
按照上述11個步驟，我們就可以完成質(zhì)量屋HOQ的建造。但是在具體的實施中，步驟可能有變化，每家公司都可按其具體需要修改HOQ過程。例如，在蠟燭的例子中，我們在產(chǎn)品特性得分列下加了另外的信息：百分比的成本、產(chǎn)品特性的測量單位。
3.使用質(zhì)量屋HOQ
至此，HOQ已經(jīng)建立起來了。下一步是怎樣使用HOQ。HOQ是一個結(jié)構(gòu)化的交流工具，它是面向設(shè)計的，是設(shè)計者的一個寶貴資源。工程師可以將HOQ作為一種整理數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成信息的方法；
市場營銷人員也可從HOQ獲得好處，這是因為HOQ反映了顧客需求；高層管理人員可以利用HOQ來尋找企業(yè)的戰(zhàn)略機會。使用HOQ可以強化企業(yè)中橫向和縱向的交流，可以使我們發(fā)現(xiàn)一些從前未被發(fā)現(xiàn)的問題。通過顧客需求和競爭分析，HOQ幫助我們發(fā)現(xiàn)需要改進的產(chǎn)品特性。通過對矩陣的研究，我們可以找出關(guān)鍵的零部件、制造操作環(huán)節(jié)、質(zhì)量控制措施等，使我們可以在一個較短的開發(fā)周期里設(shè)計制造出既滿足顧客需求又滿足制造廠本身條件的產(chǎn)品。
4.QFD中的其他矩陣
除了質(zhì)量屋HOQ之外，QFD中還有其他一些矩陣（類似于HOQ的矩陣），它們可以采用與建立HOQ相同的步驟來建立?？梢越Y(jié)合HOQ和其他數(shù)據(jù)，來確定合適的產(chǎn)品零部件、產(chǎn)品制造過程、產(chǎn)品裝配操作，以及產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)。最終，所有這些相互聯(lián)系的矩陣群形成一個可以用來指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)的正確的制造計劃。下面對這些矩陣做簡要分析（見圖6-1）。
矩陣2（零部件計劃矩陣）里，上面質(zhì)量屋矩陣（矩陣1）的列（產(chǎn)品特性）變成了行，產(chǎn)品/零部件特性作為列。注意，矩陣1中并非所有的列都轉(zhuǎn)移到第2個矩陣中，只有那些對于產(chǎn)品的市場成功起關(guān)鍵作用的產(chǎn)品特性才被轉(zhuǎn)移過去。矩陣2的作用是：確定關(guān)鍵零部件及其特性，選擇正確的設(shè)計概念。
矩陣3（工藝計劃矩陣）里，矩陣2的列（產(chǎn)品/零部件特性）變成第3個矩陣的行，矩陣3生成的列由影響產(chǎn)品/零部件特性的關(guān)鍵制造操作組成。建立矩陣3的目的，就是通過確定關(guān)鍵制造操作及其參數(shù)，以選擇最佳制造工藝。
矩陣4（
生產(chǎn)計劃矩陣）是QFD的最后一個階段，矩陣3的列（制造操作）變成矩陣4的行，矩陣4的列是各種生產(chǎn)操作/控制，如統(tǒng)計過程控制（
SPC）步驟、操作員培訓(xùn)、錯誤預(yù)防、預(yù)防性維護過程及教育培訓(xùn)過程等。矩陣4的目的是用來確定關(guān)鍵的生產(chǎn)操作、必要的教育培訓(xùn)，以保證主要需求的滿足。前3個矩陣建得越完善，最后一個矩陣建起來就越容易。
可見，QFD的涉及面很廣，所以它不僅僅是一個質(zhì)量工具，而更是一種使用多種方法建立產(chǎn)品生命周期中各環(huán)節(jié)相互關(guān)系的規(guī)劃工具，目的是對未來進行決策。它自始至終強調(diào)團隊精神和強有力的領(lǐng)導(dǎo)行為。由于QFD開始于產(chǎn)品生命周期的開端，開發(fā)小組有更多的機會及早地進入角色和控制產(chǎn)品成本。QFD是一個優(yōu)于純成本控制和質(zhì)量管理的過程。QFD的結(jié)果是產(chǎn)生一個對顧客和制造商都有價值的產(chǎn)品。它還可以帶來交貨期縮短、質(zhì)量改進、成本降低等多種好處。
二、面向制造的設(shè)計（DFM）
在面向制造的設(shè)計（DFM）中，開發(fā)小組主要是將一些典型的DFM準(zhǔn)則應(yīng)用到其產(chǎn)品和零部件的設(shè)計中。下面就列舉其中最有代表性的一些準(zhǔn)則。
?。?）設(shè)計中要盡量減少零件的個數(shù)和種類，并盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。
?。?）產(chǎn)品中相似的特征盡量設(shè)計為統(tǒng)一尺寸。
?。?）避免內(nèi)表面加工設(shè)計，而優(yōu)先采用外表面加工設(shè)計。
?。?）減少裝配平面配合數(shù)量。
?。?）減少或簡化裝配過程中所需要的調(diào)整環(huán)節(jié)。
（8）減少對零件的搬運次數(shù)。
當(dāng)然，有關(guān)DFM的準(zhǔn)則還很多，并行工程小組成員要注意搜集。各企業(yè)的具體制造能力和條件不同，因此要充分利用各制造部門專家的知識和經(jīng)驗，形成本企業(yè)的DFM專家知識庫，這對保證質(zhì)量是十分有益的。另外，DFM應(yīng)和QFD同時使用，最好的方法是，在QFD將顧客需求轉(zhuǎn)化成設(shè)計需求、產(chǎn)品/零部件特性、制造操作步驟、以及具體的操作/控制參數(shù)時，以DFM的準(zhǔn)則作為其轉(zhuǎn)變過程中的約束條件，這樣小組就能將上游顧客和下游生產(chǎn)的要求很好地結(jié)合起來，達到平衡，從而可以取得并行工程中質(zhì)量管理的最佳效果。