（系统理论专业论文）质量功能展开的系统建模及应用研究.pdf

摘要 质量功能展开( q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t ，q f d ) 是一种立足于在产品开发过 程中最大限度地满足顾客需求的系统化、用户驱动式的质量保证与改进方法。它以 质量屋( h o u s eo f q u a l i t y , h o q ) 为分解工具，将顾客需求依次分解到产品开发的各 阶段，包括产品规划、部什配置、工艺规划及制造要求。从系统的观点看，q f d 是 一个具有输入、过程和输出的复杂系统，是系统工程思想在j 扎品开发中的重要应用。 q f d 包括质量屋建立和质量屋决策。本文以q f d 基本理论为研究基础，针对 产品早期设计阶段质量功能展开中存在的输入信息不确定性和判断的主观性所带来 的模糊性问题，应用系统理论中不确定性系统的研究方法，对q f d 进行了深入、系 统地研究。主要丁作如下： 提出了一种基于二元语义的质量功能展开中顾客需求的最终重要度确定方法。 针对顾客表达信息的模糊性和不确定性，引入二元语义表示语言信息，允许顾客采 用不同粒度的语义信息进行评价，给出了不同粒度的二元语义转换的方法，通过二 元语义算子进行集结计算确定顾客需求的基本重要度。同时，利用市场竞争性评估 和竞争目标对基本重要度进行修正，进而确定顾客需求的最终重要度。 提出一个模糊线性规划模型。将h o q 中的各种输入变量看成是语言变量，然 后分别建立各语言变量的模糊语言术语集及其对应的模糊数，综合考虑工程特性自 相关矩阵和顾客需求与工程特性相关矩阵，建立了顾客满意度最大的模糊线性规划 模型。进行q f d 的模糊建模，从而优化工程特性目标值。 提出一种用模糊d e a 确定产品规划质量屋中各工程特性权重的方法。基于绿色 设计的思想，在考虑环境和成本的情况下，建立了质量屋。同时采用三角模糊数表 示质量屋中的各种元素，提出用模糊d e a 确定各工程特性权重。将每_ 个工程特性 看作是一个决策单元，该工程特性与每一顾客需求的关联程度看作是输出指标，环 境和成本看作是输入指标，决策单元的效率指标值体现了该工程特性的重要程度。 提出一种基于灰色关联分析的质量功能展开方法。在质量屋建立过程中，确定 关联矩阵的客观方法是利用质量屋中技术评估矩阵与竞争性评估矩阵确定关联关 系，但获得人量数据是很困难的。针对这一问题，将灰色关联度引入q f d ，以各项 工程特性作为比较数列，各项顾客需求作为参考数列，看成灰色系统，利用灰色关 联度确定顾客需求与工程特性的关联矩阵，灰色优势分析确定工程特性权重。 考虑质量屋中左墙( w h a - t s ) 各项之间的联系，提出了拓展的质量屋和拓展的 瀑布模型的概念。引入联立方程模型进行q f d 质量屋的建立。联立方程的结构式中， 内生变量的系数就是顾客需求( w h a t s ) 自相关矩阵，而外生变量的系数就是修正后 的顾客需求和工程特性关联矩阵，通过联立方程的二阶段最小二乘估计可以很容易 地确定。联立方程的结构式很好地表示了质量屋的结构。 关键词：质量功能展开；质量屋；二元语义；模糊质量功能展开；模糊 数据包络分析；灰色关联分析；联立方程模型 ab s t r a c t q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t ( q f d ) i sac u s t o m e r - d r i v e nq u a l i t yi m p r o v e m e n t m e t h o dt h a ta i m st om e e tc u s t o m e rn e e d si nab e u e rw a ya n de n h a n c eo r g a n i z a t i o n a l c a p a b i l i t i e s t y p i c a l l y , aq f ds y s t e mc a nb eb r o k e nd o w ni n t of o u ri n t e r - l i n k e dp h a s e st o f u l l yd e p l o yt h ec u s t o m e rn e e d sp h a s eb yp h a s e ，f r o mc u s t o m e rn e e d si n t od e s i g n r e q u i r e m e n t s ，w h i c ha r ea l s ok n o w na se n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n ds u b s e q u e n t l yi n t o p a r t sc h a r a c t e r i s t i c s ，p r o c e s sp l a n sa n dp r o d u c t i o nr e q u i r e m e n t s e a c ht r a n s l a t i o nu s e sa c h a r t ，c a l l e d “h o u s eo fq u a l i t y ”( h o q ) f r o mt h ev i e wo fs y s t e m ，q f di sac o m p l e x s y s t e mw i t hi n p u t ，p r o c e s sa n do u t p u ta n dt h u sa ni m p o r t a n ta p p l i c a t i o no fs y s t e m e n g i n e e r i n gi np r o d u c td e s i g n q f di n c l u d e st h ee s t a b l i s h m e n to fh o qa n dd e c i s i o nm a k i n gw i t hh o q o nt h e b a s i so ft h ef u n d a m e n t a lt h e o r yo fq f d ，t os o l v et h ei n t r i n s i ci n f i n i t yt h a tb r o u g h tb y i n f i n i t ei n p u ti n f o r m a t i o na n ds u b j e c t i v ee v a l u a t i o ni nt h ee a r l ys t a g eo fp r o d u c td e s i g n ， d e e pa n ds y s t e m a t i cr e s e a r c hi sd o n eo nq f dw i t hi n f i n i t ym e t h o do fs y s t e mt h e o r y t h e m a i nc o n t e n t sa r es u m m a r i z e da sf o i l o w s ： t oo b t a i nt h ef i n a li m p o r t a n c er a t i n g so ft h ec u s t o m e rr e q u i r e m e n t si n q u a l i t y f u n c t i o nd e p l o y m e n t ( q f d ) ，am e t h o db a s e do nt w o - t u p l el i n g u i s t i cw a sp r o p o s e d d u e t ot h ei m p r e c i s i o na n dv a g u e n e s so fp e o p l e sp e r c e p t i o n ，t h et w o t u p l el i n g u i s t i cm o d e l w a si n t r o d u c e di nq f dt or e p r e s e n tl i n g u i s t i ci n f o r m a t i o n a n dac o n v e n i e n tm e t h o dw a s g i v e nt ot r a n s f o r m d i f f e r e n tg r a n u l a r i t yl i n g u i s t i c i n f o r m a t i o n t w o - t u p l el i n g u i s t i c o p e r a t o r sw e r eu s e dt oa g g r e g a t et h ei n f o r m a t i o na n df u r t h e rd e t e r mi n ei m p o r t a n c e r a t i n g s o fc u s t o m e rr e q u i r e m e n t s m o r e o v e r , m a r k e tc o m p e t i t i v ea s s e s s m e n ta n d c o m p e t i t i v et a r g e tw e r ec o n s i d e r e dt oc o r r e c tt h ef u n d a m e n t a li m p o r t a n c er a t i n g s ，a n dt h e f i n a li m p o r t a n c er a t i n g so ft h ec u s t o m e rr e q u i r e m e n t sw e r ed e t e r m i n e db a s e do nt h e c o m b i n a t i o no ft h ef u n d a m e n t a li m p o r t a n c er a t i n g sa n dt h ec o r r e c tf a c t o r s af u z z yl i n e a rp r o g r a m m i n g ( f l p ) m o d e li sp r o p o s e d t h ei n p u tv a r i a b l e sa r e t r e a t e da sl i n g u i s t i cv a r i a b l e ，a n dt h e nf u z z yl i n g u i s t i ct e r ms e t sa n dc o r r e s p o n d i n gf u z z y n u m b e r sa r ee s t a b l i s h e dt or e p r e s e n tt h ev a r i a b l e s w i t hr e s p e c tt oa l lt h er e l a t i o n s h i p s b e t w e e nt h ec u s t o m e rn e e d sa n de n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n dc o r r e l a t i o n sa m o n gt h e e n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，af l pm o d e li se s t a b l i s h e da i m i n gt of i n dt h eo p t i m a lt a r g e t v a l u e so ft h ee n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i ct om a x i mi z et h ec u s t o m e rs a t i s f a c t i o n w i t ht h e f u z z ym o d e l i n go f q f d ，t h et a r g e tv a l u e so f e n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c sc a l lb eo p t i m i z e d an e wm e t h o dt or a t et h ee n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c si nh o u s eo fq u a li t yo fp r o d u c t p l a n n i n gi sp r o p o s e db a s e do nf u z z yd a t ae n v e l o p m e n ta n a l y s i s w i t hr e s p e c tt ot h e e n v i r o n m e n ta n dc o s t ，t h eh o u s eo fq u a l i t yi se s t a b l i s h e d a tt h es a m et i m e t r i a n g u l a r f u z z yn u m b e r sa r eu s e dt or e p r e s e n ta l lt h ef a c t o r si nh o q t h e n ，an e wm e t h o db a s e do n f u z z yd e ai su s e dt o r a t et h ee n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，i nw h i c h ，e a c he n g i n e e r i n g c h a r a c t e r i s t i ci sc o n s i d e r e dt ob ead e c i s i o nm a k i n gu n i t ，t h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h e e n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i ca n da l lt h ec u s t o m e rn e e d sa r er e g a r d e da so u t p u tf a c t o r s w h i l e e f f e c to nt h ee n v i r o n m e n ta n dc o s ta r er e g a r d e da si n p u tf a c t o r s t h ei m p o r t a n c eo ft h e e n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i ci sd e t e r m i n e db yt h ee f f i c i e n c ys c o r e i nt h ee s t a b l i s h i n go fh o q ，i ti sa l lo b j e c t i v em e t h o dt od e t e r m i n et h ef u n c t i o n a l r e l a t i o n s h i pb yu s i n gt e c h n i c a la s s e s s e sa n dc o m p e t i t o ra n a l y s i sm a t r i xi nh o q t os o l v e t h ep r o b l e mo fi n s u f f i c i e n td a t a , g r e yc o r r e l a t i o na n a l y s i si s i n t r o d u c e di nq f d i ti s r e g a r d e da sag r e ys y s t e mw i t ht h ec u s t o m e rn e e d s 勰r e f e r e n c es e q u e n c e sa n dt h e e n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c sa sc o m p a r a t i v es e q u e n c e s f u r t h e r m o r e ，t h er e l a t i o n s h i p m a t r i xb e t w e e nt h ec u s t o m e rn e e d sa n dt h ee n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c si sd e t e r m i n e db y g r e yc o r r e l a t i o nd e g r e ea n dt h ew e i g h t so ft h ee n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c sc a nb e d e t e r m i n e db yg r e ya d v a n t a g ea n a l y s i s w i t hr e s p e c tt ot h er e l a t i o n s h i p so ft h ew h a t s ，e x t e n d e dh o qa n de x t e n d e d w a t e r f a l lm o d e la r ep r o p o s e d t oe s t a b l i s ht h eh o q ，s i m u l t a n e o u s e q u a t i o n sm o d e li sf i r s t p u tf o r w a r dt oe s t a b l i s ht h eh o u s eo fq u a l i t y i nt h es t r u c t u r a le q u a t i o n so fs i m u l t a n e o u s e q u a t i o n sm o d e l ，t h ec o e f f i c i e n t so ft h ee n d o g e n o u sv a r i a b l e sr e p r e s e n tt h ec o r r e l a t i o n m a t r i xo f t h ec u s t o m e rn e e d s ，w h i l et h ec o e f f i c i e n t so f t h ee x o g e n o u sv a r i a b l e sd e n o t et h e r e l a t i o n s h i pm a t r i xb e t w e e nt h ec u s t o m e rn e e d sa n de n g i n e e r i n gc h a r a c t e r i s t i c s a l lt h e c o e f f i c i e n t sc a nb ee a s i l yd e t e r m i n e d b yt w o - s t a g el e a s ts q u a r e se s t i m a t i o no ft h e s i m u l t a n e o u se q u a t i o n sm o d e l t h es t r u c t u r a ls i m u l t a n e o u se q u a t i o n sm o d e li ss u i t a b l et o r e p r e s e n tt h es t r u c t u r eo f t h eh o u s eo f q u a l i t y k e y w o r d s ：q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t ；h o u s eo fq u a l i t y ；t w o - t u p l el i n g u i s t i c ； f u z z yq f d ；f u z z yd e a ；g r e yr e l a t i o n a la n a l y s i s ；s i m u l t a n e o u se q u a t i o n sm o d e l 学位论文独创性说明 学位论文独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完成的研究成果。文中 依法引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上 己属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成 果。 本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。 论文作者签名苍南玲 魄研年厂月6 日 学位论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。 学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校 后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为 青岛大学。 本学位论文属于： 保密口，在年解密后适用于本声明。 不保密匝 、 日期：矽年多月么日 = 版权曼，未二= 二擅嗍， l l o 人， “ ，一“j 打 一 内 彳一一钓 第一章绪论 1 1 选题的目的和意义 第一章绪论 随着世界经济一体化步伐的加快和市场全球化竞争态势的逐步形成，同行业企 业之问的竞争越来越激烈，产品在市场上的竞争，逐步由价格竞争转为质量竞争。 质量是产品的生命，也是企业的生命，整个世界竞争的发展趋势是一i 数量型经济向 质量型经济转变。近2 0 年来，随着科学技术和服务技术的迅猛发展，质量的概念已 经由原来的符合性质量、适用性质量，发展到了顾客及相关方满意的卓越质量。3 1 。 产品质量应当“始于识别顾客的需求，终于满足顾客的需求”。系统考虑顾客需求并 将其融入整个产品设计开发过程，对新产品开发成败至关重要。因此识别顾客需求， 并基于顾客需求进行产品系统设计和质量改进具有重要的研究意义。 顾客驱动质量是一种主动满足顾客需求的方法，其以收集与顾客相关的资料为 基础来了解顾客的需求和偏好，并提供令其满意的产品和服务。顾客驱动质量是马 尔科姆鲍德里奇国家质量奖的核心价值标准之一。质量功能展开( q u a l i t y f u n c t i o nd e p l o y m e n t ，q f d ) 正是这样一种顾客驱动( c u s t o m e r d r i v e np r o d u c t d e s i g n ，c d p d ) 的产品开发理论与工具吲，是为满足顾客需求，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。它采用系统化、规范化的 方法，通过一定的市场调查方法获取顾客需求，并采用矩阵图解法将对顾客需求的 实现过程分解到产品开发的各个过程和各职能部门巾去。通过协调各部门的工作以 保证最终产品质量，使得设计和制造的产品能最终满足顾客的需求。同时，q f d 是 一种集成的系统工程方法。它以质量屋( h o u s eo fq u a l i t y ，h o q ) 为分解工具，将 顾客需求依次分解到产品开发的各阶段，包括产品规划、部件配置、工艺规划及制 造要求。从系统的观点看，q f d 是一个具有输入、过程和输出的复杂系统，是系统 工程思想在产品开发的重要应用。 质量功能展开于2 0 世纪6 0 年代起源于日本，由赤尾洋二博士提出，它是系统 工程对新产品研发而发展的一种方法或技术，上个世纪7 0 年代后期，q f d 在日本 汽车、电器领域获得了广泛应用。作为一种先进的质量技术和其他质量技术结合应 用，使日本产品占领了全世界的市场。8 0 年代初，被介绍到美国，迅速引起学术界和 工业界的重视，并在世界范围内得到广泛研究与应用，取得了巨大的经济效益。美国 供应商协会( a m e r i c a ns u p p l i e ri n s t i t u t e ，a s i ) 和劳伦斯成长机会联盟质量生产力 中心( g r o w t ho p p o a u n i t ya l l i a n c eo fl a w r e n c e q u a l i t yp r o d u c t i v i t y c e n t r e ， g o a l q p c ) 对q f d 的研究与应用起到巨大的推动作用。q f d 方法有助于企业提高 产品质量，缩短产品开发周期，降低产品成本和增加顾客满意程度，从而提高产品 1 青岛大学博士论文 在市场上的竞争能力，其研究领域和应用范围正在不断扩大。q f d 现已成为世界上 许多著名公司进行产品开发，取得竞争优势的一个强有力的工具。目前，q f d 己在 全球几十个国家得到了广泛的应用，其应用领域不仅局限于最初的制造领域，已经 被广泛地应用于非制造领域，如建筑业口州、服务业n 引、软件业“纠铂和医疗卫生业 1 5 - 1 6 、教育n 7 _ 引、食品n 蚴1 等。 q f d 技术于9 0 年代初被引进我国，并在航天业，兵器工业，核工业行业的企业 得到初步应用，但是基于q f d 的产品开发过程，以巨型的矩阵图表固然全面概括了 产品开发的过程，但由于太过复杂、繁琐，反而使q f d 的优点难以发挥，而且q f d 的应用在很大程度上依赖于专家经验，同时不能有效处理过程中的各种定性和模糊 信息。目前该技术在我国还未被广泛推广应用，较多停留在理论研究和尝试探索层 面。因此，在理论和应用方面对q f d 进行进一步地深入研究，进一步推动国内q f d 的理论和应用研究，具有重要的研究意义。 1 2o f d 的基本概念与原理 1 2 1q f d 定义 国内对q f d 主要有三种译法，即质量功能展开、质量功能配置和质量机能展开。 本文则统一将q f d 称为质量功能展开。 对于q f d ，从字面上理解：质量( q ) 一顾客需要或期望是什么；功能( f ) 一 如何满足顾客的需求；展开( d ) 一使其在整个组织机构中执行。有关q f d 的定义在 文献中可以见到多种，其基本内容总体上来说是一致的和明确的。下面介绍几种典 型的q f d 定义。 在日本，包括综合质量展开和狭义质量功能展开两部分，统称为广义质量功能 展开晗，如图1 1 0 综合质量展开由赤尾洋二定义为嘧1 ： “将顾客的需求转换成质量特性以确定产品的设计质量；通过以系统的方式展 开顾客需求与质量特性之间的关系，并将其每一功能部分的质量进一步展开为每个 零件和过程的质量要求，进而通过上述关系网络实现产品总体质量的要求。” 狭义的质量功能展开则由水野滋博士定义为乜引： “利用一系列的目的和手段，把形成产品质量的功能和业务按各个阶段和步骤 进行具体展开。” s u lli v a n 比引则认为： “q f d 作为一个总体概念，它提供了一种方法，通过这种方法，可以在产品开 发和生产的每个阶段( 包括市场分析和规划、产品设计、原型评估、生产过程、销 2 第。章绪论 售) 把顾客需求转变为适当的技术要求，是保证达到顾客要求得产品质量所需的一 切活动的总称。” 综合质量展开技术展开成本展开可靠性展开 广 义 质 罱 功 能 展 开 狭义质量功能展开 图1 1 广义质量功能展开 a s i 对质量功能展开给出了下述定义乜引： “把顾客需求转变为企业各个阶段( 研究、产品设计与开发、制造、装配和销售 与售后服务) 的恰当要求的一种方法。” 美国学者c o l e n 将质量功能展开定义为乜司： “一种结构化的产品规划与开发方法，该方法能够使产品开发准确地确定顾客 需求，并能根据所开发的产品与服务的性能对顾客需求的满足程度进行系统的评 价。” 上述定义均阐述了下述事实：q f d 能够保证在产品开发和设计过程中最大限度 地满足顾客需求，由此也可以看出，q f d 的实质就是从顾客需求出发，识别和确定 什么是顾客的真j 下需求，进而决定如何实现和满足顾客需求；其基本思想是“需求 什么”和“怎样来满足”；其核心是在获取和综合顾客需求的基础上，将顾客需求分 解为产品技术特征、零部件技术特征、制造过程工艺特征及质量控制的方法。总之， q f d 是顾客需求驱动的方法论。 1 2 2 质量屋 质量功能展开过程是通过系列图表和矩阵来完成的，其中起重要作用的是质 量表。质量表的定义由赤尾洋二教授整理为：“质量表是将顾客要求的真正的质量， 用语言表现，并进行体系化，同时表示他们与质量特性的关系，是为了把顾客需求 变换成代用特性，进一步进行质量设计的表。” 由定义可知，质量表是由质量需求与质量特性构成的二维表，如图1 2 所示。 顾客需求是顾客的语言，而质量特性是生产者的语言，用关系矩阵进行变换，即从 3 青岛大学博：e 论文 顾客的世界转换成技术的世界。 日本的质量表流入美国后，它的形状很像一个房屋，美国学者h a u s e r 和 c l a u s i n g 提出质量屋( h o o ，h o u s eo fq u a l i t y ) 的概念拉。q f d 的核心内容是需求 变换，质量屋是一种直观的矩阵框架表示形式，它提供了在产品开发中具体实现这 种需求变换的工具。由于产品规划质量屋在结构上最为完整，且在实际应用中最为 广泛，因此以产品规划质量屋为例说明质量屋的结构，见图1 3 。 顾 客 的 世 界 技术的世界 ， 、， 重要度 其他公司比较 上 设计质量 图1 2 质量表 圈 其 他 规 公 划 司 质 比 量 较 工程特性( h o w s ) 三顾 市场竞争性 主客 苫需 关系矩阵 评估矩阵 g 求 技术竞争性评估矩阵 图1 3 质量屋 产品规划质量屋包括以下部分刎： 左墙：顾客需求及顾客需求重要度，即质量屋的“什么 ( w h a b ) 。 顾客需求：由顾客确定的产品或服务的特性。重要度：顾客对其各项需求进行 的定量评分，以表明各项需求对顾客到底有多重要。 它是质量屋最基本的输入，通过市场调查等方法获得。 4 第一章绪论 天花板：h o w s 矩阵，即产品技术特征，是质量屋的“如何”( h o w s ) 。它 们是那些为了满足输入的顾客需求而必须予以保证和实施的技术特征，是顾客需求 赖以实现的手段和措施。 房间：相关关系矩阵。它表示顾客需求和技术需求之间的关系。 关系矩阵：反映了从顾客需求到产品技术特征的映射关系。表明了产品各技术 特征和顾客需求的相关程度。 屋项：h o w s 的自相关关系矩阵。表明了h o w s ( 产品技术特征或工程特性) 之问的相关程度，表征了改善产品某一技术特征的性能对其他技术特征所产生的影 响。 右墙：顾客竞争性评估矩阵。从顾客角度地本公司和竞争者产品在满足其需 求方面的评估。 地下室：技术性竞争评估矩阵。从技术的角度对市场上同类产品进行的评估。 o f d 通过质章屋( h o q ) 这一工具来实现顾客需求向产品技术需求等的转换。基 于质量屋的规划过程分为质量屋的建立和质量屋的决策两个方面。 质量屋的建立，通过市场调查或q f d 小组成员定性或定萤确定质量屋的各个组 成部分。而质量屋的决策部分则利用一卜述己建立的质量屋来进行有效的决策，包括 确定每个技术特征的目标值和确定其配置的优先次序，以使顾客对所设计的产品的 满意度达到最大。 1 2 3a s l 的四阶段模式 q f d 最早在日本提出的时候有2 7 个阶段6 4 个工作步骤。2 0 世纪6 0 。9 0 年代前 后形成了三种被广泛接受的q f d 应用模式：日本综合的q f d 模式1 、a s i ( a m e r i c a n s u p p l i e ri n s t i t u t e ，美国供应商协会) 的四阶段模式幢动和b o bk i n g 提出的g o a l q p c 模式乜引。在q f d 定义的三种模式中，a s i 的四阶段模式抓住了q f d 的实质，结构 简明，有助于人们对q f d 本质的理解，因此成为欧美企业实践的主流模式，并且越 来越多的学者也采用该模式作为相关研究的基础。本文的研究正是基本该模式展开。 a s i 的四阶段模式首先由s u l l i v a n 提出乜引，h a u s e r 和c l a u s i n g 根据综合q f d 模式进行了改造，并具体提出了简化的q f d 分解模型，因此a s i 模型又被称为 c l a u s i n g 模型3 刳，如图2 4 所示。 这种分解模型将顾客需求的分解过程分为四个阶段进行：产品规划( p r o d u c t p l a n n i n g ) 、零部件配置( p a r t sd e p l o y m e n t ) 、工艺规划( p r o c e s sp l a n n i n g ) 和生产规 划( p r o d u c t i o np l a n n i n g ) 。通过这四个阶段，顾客需求被逐级展开为工程特性、零 件特性、工艺操作和生产制造的要求乜。 产品规划阶段 5 青岛大学博士论文 通过产品规划质量屋，将顾客需求( w h a t s ) 转换为质量特性( h o w s ，产品 特征或工程特性) ，并根据顾客竞争性评估( 从顾客的角度对市场上同类产品进行的 评估，通过市场调查得到) 和技术竞争性评估( 从技术的角度对市场上同类产品的 评估，通过试验或其他途径得到) 结果确定各个特性( 产品特征或工程特性) 的目 标值。 零件配置阶段 利用前一阶段定义的质量特性( 产品特征或工程特性，此阶段w h a t s ) ，从多 个设计方案中选择一个最佳的方案，并通过零件配置矩阵将其转换为关键的零件特 征( 此阶段的h o w s ) 。 工艺规划阶段 通过工艺设计质量屋，确定为保证实现关键的质量特性和零件特征( 此阶段 w h a t s ) 所必须保证的关键工艺参数( 此阶段的h o w s ) 。 生产规划阶段 通过生产控制质量屋，将关键的零件特征和工艺参数此阶段w h a t s ) 转换为具 体的生产控制方法或标准( 此阶段的h o w s ) 。 i 产l 品规划 - 图2 4 a s i 的四阶段模式 根据下一道工序就是上一道工序的“顾客 的原理，四阶段模式从产品设计到 生产的各个过程均建立质量屋，且各阶段的质量屋内容上有内在的联系。在此模式 中，上一阶段的质量屋“天花板”的主要项目将转换为下一阶段质量屋的“左墙”， 上一步的输出就是下一步的输入，构成了瀑布式分解过程。q f d 将顾客的需求逐层 分解，直至可以量化度量。同时采用矩阵( 也即质量屋) 的形式，将顾客需求逐步 展开为质量特性、零件特征、工艺特征和生产( 质量) 控制方法。 6 第一章绪论 1 2 40 f d 的作用与效果 q f d 是为满足顾客需求、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。纵观国内外q f d 的应用和实践，o f d 的作用与效果体现在以 下几个方面一h3 删】： ( 1 ) q f d 是使产品以最快的速度、最低的成本和最优的质量占领市场的方法， 是一种顾客驱动的产品开发方法。在经济效益方面，统计结果表明：运用q f d 使工 程变化减少了3 0 5 0 ，设计周期缩短了3 0 5 0 ，试机费用削减了2 0 6 0 ， 保单索赔减少了2 0 - - 5 0 。q f d 最为显著的特点是要求企业不断地倾听顾客的意见 和明白顾客的需求，使顾客的需求贯穿产品开发的全过程，始终成为产品开发的目 标。通过q f d 技术可以开发出顾客真j 下满意的产品。 ( 2 ) q f d 是一种目标明确的工作协调方法。q f d 方法支持并行工程中多功能小组 协同工作模式，它运用质量屋将顾客的需求与设计、制造以及研发等职能部门自然 地联系起来，可以使产品开发的各个部门对顾客需求和产品取得共识并建立信息联 系，改善各职能部门之间的通信和沟通。通过q f d 的实施与运行，可以促进团队的 发展，加强合作，帮助企业冲破部门问的壁垒，使公司上下成为团结合作的集体。 ( 3 ) q f d 是一种旨在开发设计阶段就对产品适用性实施全过程、全方位质量保 证的系统方法。q f d 代表了从被动的、反应式的传统产品开发和质量管理模式到一 种主动的、预防式的现代产品开发和质量管理模式的转变。 ( 4 ) q f d 可以降低产品开发风险，这主要通过加速产品开发、缩短产品开发周 期及围绕顾客需求调整产品开发战略来实现。 ( 5 ) q f d 为产品开发信息提供了“存贮器n oq f d 的矩阵包含了大量关键的产品 开发信息，如顾客需求、产品特征及其二者之间的相互关系，以及其他定量信息。 因此，q f d 矩阵可以看成是产品开发信息的索引。 ( 6 ) q f d 是质量工程的鼋要组成部分。q f d 、故障模式和效应分析( f a i l u r em o d e a n de f f e c ta n a l y s i s ，f m e a ) 、田口( t a g u c h i ) 是产品设计阶段的质量保证方法； 而统计质量控制( s t a t is t i c a lq u a l i t yc o n t r o l ，s q c ) 、统计过程控制( s t a t i s t i c a l p r o c e s sc o n t r o l ，s p c ) 为制造过程的质量保证方法。从质量工程的角度出发，q f d 和其他质量保证方法构成了一个完整的质量工程概念。 1 3o f d 的理论与方法研究进展 虽然q f d 在实践上取得了巨大的成功，但传统q f d 无论是理论上，还是在方 法上，都存在着一定的缺陷和不足。为此，国内外学者进行了卓有成效的研究，促 进了q f d 理论的发展和完善。q f d 于二十世纪八十年代引入我国，国家自然科学 7 青岛大学博士论文 基金及国家8 6 3 计划c i m s 主题均对有关q f d 的研究项目进行了资助，取得了一定 成果。并在我国航天业、兵器工业、核工业领域的一些企业得到了初步应用。归纳 起来，关于q f d 的研究主要集中于以下几个方面。 ( 1 ) q f d 分解模型的研究 q f d 分解模型以a s ! 模型和g o a l q p c 为代表，形成了传统的q f d 理论与方 法。针对其缺陷和不足，国内外学者对q f d 模型的改进进行了卓有成效的研究汹1 。 s u s a n 等指出，q f d 只是一种思想，其分解模型并没有固定的模式，可以根据 不同目的按照不同路线将顾客需求分解成种类和数量不同的矩阵，其最终目的是使 顾客满意汹】。c l a u s i n g 和p u g h b 7 侧将概念选择方法引入q f d ，提出了增强型q f d ( e n h a n c e dq f d , e q f d ) 的概念。a d i n a o 和r o t h 提出了动态q f d ( d y n a m i cq f d ， d q f d ) 模型，利用顾客反馈信息来动态地进行产品和工艺持续改进。f a r r e l h 圳提出 的快速q f d ( f a s tq f d ) ，在建立第一个q f d 矩阵时采用两个功能小组，分别负责 顾客需求和产品特性的分析，比普通的q f d 减少一半的时间。j o n g 和k w a n g h u 针 对h o q 矩阵过大时不宜实施的缺点，提出了h o q 分解模型，将一个大的h o q 分解 成若干小的h o q ，以提高q f d 的运用效率。 ( 2 ) 顾客需求及其重要度的确定 顾客需求是q f d 的原始输入要素，它的正确与否对于q f d 的实施效果起着至 关重要的作用。顾客信息收集的全面与否直接关系到是否有重要的信息被疏漏以致 更改后续的设计，同时顾客需求信息权重的确定对于能否将顾客信息准确转化为工 程设计参数至关重要。工业研究表明，超过5 0 的q f d 努力是获取顾客需求及其相 对重要度1 。 对于顾客需求的研究主要集中于两个方面：顾客需求信息的确定和顾客需求重 要度的确定。， 在确定顾客需求时，日本企业奉行现场考察的信息收集方法，并强调通过现场 的观察，可以对不同客户群的使用环境进行考察，利于产品的改进。对相互关联的 顾客需求进行分组，文献h 纠6 提出运用亲和图法、属性层次分析、拓扑分析、神经 网络等方法对顾客需求进行分析和处理。 对顾客需求基本重要度的确定，人们通常用“不重要、“非常重要”等语言变 量来对一项顾客需求的重要度进行评价，而后将其评价转化为精确数值以获得顾客 需求的基本重要度h 1 ，其普遍采用的标度1 3 5 7 9 等。 m a z u r 和l o w e 等h 蚓1 研究了q f d 中如何确定顾客需求以及如何对顾客的需求 进行优先排序的方法。车阿大等魄1 提出了一种基于神经网络的q f d 顾客需求重要度 评估方法。层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) 被广泛地用于q f d 中顾 客需求重要度的确定一1 。孔造杰瞬1 在分析传统方法局限性的基础上，提出了权重 8 第一一章绪论 概率综合系数法用于确定q f d 中的用户需求重要度。p u l l m a n 哺副对关联分析法和 q f d 在顾客需求确定的异同进行了对比，关联分析主要获取当前的顾客需