在如今的商業社會,競爭異常激烈,滿足甚至超越顧客的需求和期望,是一條最基本的成功法則,在質量管理七項原則中,排在首位的就是“以客戶為關注焦點”。但是,從顧客需求到交付產品的全壽命周期內,都要經歷需求調研、方案設計、詳細設計、工藝設計、生產制造等多個環節,這些環節又涉及到人、機、料、法、環、測等多種因素,因為這些因素的變化,使得需求偏離/遺漏、進度滯后、質量失控、經費超標等問題成為項目管理和質量管理的瓶頸。
那么有沒有一種工具,不管你是搞市場的,還是做產品設計的,或是做工藝開發的,它都能幫助你牢牢地鎖定顧客需求,并且將其有效轉化為可測量的行動呢?
答案是:有的 !
它就是QFD-Quality Function Deployment,質量功能展開(也稱質量機能展開)。有資料顯示,通過采用QFD,豐田公司減少了61%的啟動成本損失,馬自達公司減少了半數的設計變更……,今天,我們就一起說說QFD的事兒,力爭把這個繁瑣的工具說清楚。
一、什么是QFD?
QFD(Quality Function Deployment)質量功能展開,亦稱為“質量屋”,是一種“客戶需求”驅動的產品開發方法,通過一定的市場調查方法獲取顧客需求,并采用矩陣圖解法將顧客需求分解到產品開發的各個階段和各職能部門中,通過協調各部門的工作以保證最終產品質量,使得設計和制造的產品能真正地滿足顧客的需求。目的是使產品能以最快的速度、最低的成本和最優的質量占領市場。
QFD是一種形象直觀的二元矩陣展開圖表,其基本結構要素包括:①
左墻 — 顧客需求及其重要程度,② 天花板 — 工程措施(設計要求或質量特性),③ 房間 — 關系矩陣,④ 地板 — 工程措施的指標及重要度,⑤
屋頂 — 相關矩陣,⑥ 右墻 — 市場競爭能力評估矩陣,⑦ 地下室 — 市場競爭能力評估。
二、怎么開展QFD?
原理很簡單,操作很繁瑣,我們盡量用通俗的語言來介紹。開展QFD的方法只需要記住兩個詞,叫做“八個步驟,四個層次”,我們簡要進行說明。
2.1 八個步驟
1)第一步 確定顧客
顧客的內涵很廣泛,我們最應該關注的包括兩類:一是購買產品的人,沒有他們就沒有人掏錢;二是最終使用產品的人,沒有他們就沒有人持續掏錢。很多企業就是因為搞不清楚這個問題,要么生意談不成,要么就是一錘子買賣。我們以一個鉛筆設計為例,繪制一個簡單的質量屋,詳見圖2。
2)第二步 確定顧客需求
顧客需求,就是顧客到底想要什么,這一步至關重要(適用于面向C端,顧客需求不明確的情況,對于已簽合同需求明確的情況,直接寫上需求即可)。顧客一般都希望產品壽命長、容易維護、有吸引力、有很高的科技含量。本例中,顧客對鉛筆要求主要包括:書寫舒適、外形美觀、切削性能好、使用方便、價格適中、適度耐用、橡皮去污能力強、油漆不含鉛等等。
3)第三步 確定需求的重要性
評價每一種需求的重要性,加權評分,再填入質量屋中。本例中,重要度分為5個等級,從1∽5,重要性依次增強,從圖2中易知,顧客認為書寫舒適和橡皮去污能力強的重要度明顯大于價格適中這一項。
4)第四步 評價競爭力
從已有的產品出發,分析自身和競爭對手的產品競爭力(本例中,競爭力分為1∽5五個等級,競爭力依次增強),現有產品已經實現了哪些功能,還有哪些地方有改進的機會,據此找到后續產品設計的重點。敲黑板,這一步不是為了評價而評價,評價的目的是為產品設計提供輸入。
5)第五步 提出質量特性
從客戶的需求出發,基于這些需求的滿足程度,還有哪些可以改進的空間,明確設計產品的質量特性,提出產品改進的技術指標(如:筆芯設計、橡皮去污力等),這些指標應該是可量化的。
6)第六步 明確顧客需求和質量特性的關系
顧客需求和質量特性都包括不止一項內容,不同的質量特性滿足不同的顧客需求,所以顧客需求和質量特性之間存在著一定的對應關系(密切、一般、弱、無關等),根據對應關系的強弱,賦予一定的數值,表示顧客需求和質量特性的相關度(本例中,相關度分為1、3、5、7、9幾個等級,相關度依次增強)。
7)第七步 確定設計指標
明確了改進指標,確定了各項指標與顧客需求之間的關系,進一步需要做的就是確定每個工作目標(工程措施)、工作目標(工程措施)的重要度、以及產品的技術競爭力等,用來評價經過產品改進之后,它的功能滿不滿足顧客的需要,滿足需要的程度如何。示例中,工程措施的重要度是按照下式計算:hj=Σkirij ,其中,ki表示客戶需求的重要性,rij表示 顧客需求和質量特性的相關程度。
技術競爭能力是指產品的水平,可包括設計水平、工藝水平、制造水平、測試水平等,可選區1∽5五個等級,技術水平依次增強。技術競爭能力指數按以下公式計算:T=∑hjTj /5 ∑hj ,其中hj表示工程措施的重要度,Tj表示技術競爭能力。
8)第八步 確定指標關系
我們已經對各項指標做出了質量改進方案,進一步需要明確各項指標之間的關系(正相關、負相關、不相關),完成質量屋的屋頂。示例中,+表示正相關,●表示強正相關,×表示負相關;#表示強負相關(不同的人可能采用不同標識,說清楚即可)。
2.2 四個層次
由于產品開發一般要經過方案設計、詳細設計、工藝設計、制造四個階段。因此,有必要對四個階段質量功能進行展開。根據下一道工序就是上一道工序顧客的原理,各個均可建立質量屋,且各階段的質量屋內容有內在的聯系。上一階段天花板的項目將轉化為下一階段的左墻等等。
方案設計階段:根據顧客的需求,確定設計的要求,并進行產品設計規劃矩陣,使設計的產品盡量滿足顧客的要求。
詳細設計階段:將產品設計的技術指標分解到各零部件,在零部件滿足要求的情況下,保證產品技術指標滿足要求,同時,充分考慮零部件的裝配質量。
工藝設計階段:做好工藝規劃,使過程質量滿足六西格瑪要求,進行可制造性設計,使成本降到最低。
生產制造階段:做好工序質量控制,做好先期產品質量控制計劃,從技術/質量要求明確、過程質量控制、產品檢驗把關等方面保證質量。
通過四個層次的QFD展開,就可以把客戶需求轉換成具體的生產要求,從而生產制造出滿足顧客需求甚至超越顧客期望的產品了。
三、QFD與需求跟蹤矩陣
在GJB 5000B-2021《軍用軟件能力成熟度模型》RDM2.6“建立并維護需求雙向可追溯性”中,要求建立雙向跟蹤矩陣。而需求跟蹤矩陣是把產品需求從其來源連接到能滿足需求的可交付成果的一種表格,跟蹤從需求到設計、從設計到編碼、從編碼到測試,從測試到可交付成果的映射過程。簡單來說,就是用來管理需求和驗證需求是否已經實現的一個表格工具。
需求跟蹤矩陣的核心作用是“跟蹤”,防止需求遺留在生產流水線。一方面保證所有的原始需求都有出處,有狀態,有責任人,確保所有需求都被實現、被測試;另一方面,在產生變更(需求變更、設計變更、代碼變更……)的情況下,可以迅速映射到原始需求,并進行變更影響范圍分析,發現需要修改的需求、設計和測試用例,避免出現變更分析遺漏連鎖變化的問題。
雖然,需求跟蹤矩陣是軟件工程化的要求,但它在系統/硬件設計過程中同樣適用,QFD就是這樣一個工具。從客戶需求到設計指標,通過產品規劃矩陣跟蹤需求;從設計指標到零件特性,通過零件規劃矩陣跟蹤需求;從零件特性到工藝參數,通過工藝規劃矩陣跟蹤需求;從工藝參數到生產要求,通過生產控制矩陣跟蹤需求,通過這四個跟蹤矩陣,保證客戶需求不會被遺漏,當出現更改時,也能方便上下游同時進行更新。
四、QFD與關重特性
關鍵特性和重要特性是裝備質量管理提出的概念,是為了在眾多的質量特性中選擇關鍵的少數,施加嚴格的控制,從而保證裝備的質量。QFD的方法從三個方面與關重特性的內容一致,分別包括:
1)從產品設計角度上,“工程措施的重要度”對比分析出設計指標的重要性,這也就是未來設計和生產的重點控制方向,從某種意義上說,這就是裝備質量的關重特性;
2)在詳細設計階段,通過設計指標向各零部件分解指標的過程中,可為DFMEA風險分析提供輸入,識別出可靠性關鍵產品,進而確定可靠性關鍵產品的關重特性;
3)在工藝設計階段,通過零部件指標分解到工藝參數的過程中,識別出關鍵的制程管控要求,提供PFMEA的輸入,識別出關鍵過程。
不同領域有不同的質量管理方法,但其底層的邏輯都是相通的,都是為了找到關鍵的少數,施加嚴格控制,從而保證產品的質量。
五、最后的話
QFD把客戶需求變換成產品特性和工序特性,并為后續編織質量防護網提供了很好的輸入材料,可以大大減少研制時間,降低設計成本,提高產品的可靠性,減少后期的設計更改等;同時,QFD為質量人提供了很好的質量管理思路,可以為裝備質量管理提供很好的借鑒思路。
來源:西安融軍通用標準化研究院