1.5 产品开发过程的QFD方法

质量功能配置（Quality Function Deployment，QFD）是从质量保证的角度出发，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顾客需求分解到产品开发的各个阶段和各职能部门中，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真正地满足顾客的需求。因此，QFD是一种顾客驱动的产品开发方法，是一种在产品设计阶段进行质量保证的方法，也是使产品开发各职能部门协调工作的方法。其目的是使产品能以最快的速度、最低的成本和最优的质量占领市场。

QFD方法是收集和细化功能要求的好方法，它帮助我们生成设计过程中所需的工程设计说明书所需的信息，如图1-5所示，图中的每一个方框就是QFD方法的一个步骤。可以将应用QFD方法的步骤构建成如图1-6所示的像一座大房子的框图，称为质量屋（House of Quality）。下面根据图1-6来介绍每个步骤的具体做法。

图1-6是QFD的标准质量屋，图中每个框图代表一个步骤，用框图中的数字表示。步骤1是“谁”，表示目标顾客是哪些人群，他们是谁；步骤2是“什么”，表示顾客想要什么；步骤3是“谁与什么”，表示需求的相对重要性，描述不同指标对不同顾客的重要程度；步骤4有两个框图，一个是“现在”，表示竞争对手的现有产品是如何满足顾客需求的，另一个是“现在与什么”，表示现有产品还有什么可以改进的；步骤5是“怎样”，表示怎样使顾客的要求得到满足；步骤6是“什么与怎样”，表示客户需求与工程要求之间有怎样的关系；步骤7是“多少”，表示建立多少个具体的工程指标；步骤8是“怎样与怎样”，表示工程要求之间是怎样的相互依赖关系。

步骤1：确认顾客——他们是谁？

理解设计问题的目标是将顾客的需求转换为关于设计内容的技术性描述。为此，首先必须很好确认谁是顾客。日本人说：“要倾听顾客的声音。”但顾客不止一个人，最重要的顾客是那些将要购买产品和将要告诉其他消费者对于产品质量（或缺陷）评价的顾客。一些产品，如航天飞机或油井钻头，虽然不是消费产品，但是也有广大的消费基础。如设计管理人员、制造商、销售商和售后服务人员，都可以被看做顾客。另外，标准的制订者也应该被看做顾客，因为他们最可能对产品提出要求。对于大多数产品，有上述五类或更多类型的顾客的声音要听。直到20世纪80年代，我们才把有关制造和装配的人员看做顾客。他们的介入，有助于克服原先那种“抛过墙”式的设计。

例如，有一种新设计的ECT型自行车悬架系统（如图1-7所示）面市，最主要的顾客自然是骑车人，他们往往既是购买者也是使用者。通过与现有的骑车人交谈，设计师们意识到新产品的骑车人有两类：一类是在街道上骑行，把自行车作为交通工具的人；另有一小部分人，他们不在柏油路上骑，而是在粗糙路面或小路上骑行。

另外，自行车商店的销售人员和维修人员（经常是同一批人）也是额外的顾客，这些人应该热心于销售这些产品，回答有关问题并且修理产品。

在公司内部，生产、安装工人和运输人员也是顾客。

步骤2：确定顾客的需求——顾客想要什么？

一般情况下，顾客典型的需求是希望产品能够按预期正常工作，有长的使用寿命，便于维护，外观有吸引力，有最新的科技含量，以及其他许多特点。

对于制造商，他们希望产品容易生产（包括制造和装配），采用易于取得的资源（人的技能、仪器和原材料），采用标准的零件和方法，用现有的设备，生产中产生最少的不合格零件。

对于市场销售人员，一般希望产品能够满足顾客的需求：容易包装、存储和运输；外观有吸引力；适于陈列。

步骤3：确定需求的相对重要性——谁对应什么？

可以通过对每个需求加权重的方法来解决，权重大小反映了要实现每个需求所要花费的努力、时间和金钱的多少。这里要解决两个问题：① 这个需求对谁重要？② 如何产生出评价不同需求重要性的标准？第一个问题的答案显然是顾客。但是，顾客中还有不同的人，同一个需求对不同的人来说，重要性是不同的。

从l～10对需求打分，结果往往是所有需求都特别重要。

采用100个点分配权重的方法则较为适宜。图1-8是采用总和为100点的加权方法所得到的结果。

步骤4：辨别和评价竞争对手——别人现在是如何满足顾客需求的？

这一步骤的目标是要确定顾客从竞争对手那里得到需求上满足的程度。即使所说的悬架系统是一个新的设计，它也有竞争对手。研究已有产品的目的有两个：首先，能让你了解现有的技术是什么？其次，能看出对现有产品改进的机会。在一些公司中，这个现有技术被称为“竞争基准”，是理解设计问题的一个重要方面。在竞争基准中，每一个竞争产品都应该与顾客的需求相比较（现在对应什么）。对应顾客的每个需求，我们对别人现有的设计按照如下从1至5的等级划分：

（1）产品根本没有满足需求；

（2）产品满足了一点儿需求；

（3）产品在一定程度上满足了需求；

（4）产品满足了大部分需求；

（5）产品完全满足需求。

这一个步骤非常重要，因为它使我们了解了顾客从对手那里得到需求满足的程度，同时提供了对现有产品进行改进的机会。

在自行车悬架系统的实例中，选择了流行的悬臂梁产品（如图1-7 ECT型自行车所示）作为竞争基准，设计团队采用问卷方式对它进行了评价，从骑车人那里得到的平均情况表示在图1-8的“什么”中，需要注意的一些重点有如下几点。

（1）ECT型自行车在街道（标准路面）上的骑行性能很差，但是即使是竞争者也没有更多地考虑在街道上的骑车人。

（2）ECT自行车有一个半刚性的后支架，虽然不能消除颠簸，但却宜于不同体重和身高的人使用。

（3）无论是山地车还是具有竞争力的斜骑形式，都能很好地消除颠簸，而且便于不同体重和身高的人调整。

（4）没有任何可调节性。

上述这些都是设计中要考虑的重要因素，特别是顾客认为非常重要的那些因素。

步骤5：形成工程设计要求——如何使顾客的需求得到满足？

这一步骤的目标是要形成一系列的工程设计要求，这些要求使用参数形式来表达并能够被测定，而且有指标。这些参数是顾客需求的度量。这里的一个重点是尽可能多地发现标定顾客需求的方法。

ECT型自行车悬架的工程设计要求如图1-8所示。

步骤6：把顾客的需求和工程设计要求联系起来——如何去测定各种性能？

采用一些特定的符号来表达某些参数和顾客需求之间的关系，如下所示：

—— 紧密相关

○ ——中等相关

△ ——弱相关

空 ——根本不相关

在图1-8中表示出了悬架系统此步骤的结果。

步骤7：建立工程指标——多少就足够好？

这些指标用来评价产品的功能满足顾客需求的程度，首先要了解竞争对手的指标是多少，然后再确定自己新产品的指标应该是多少。

要得到竞争产品作为对比样本，并用同样的测试方法来测定这个样本。

在设计过程中早些确定指标是重要的，如果指标定得太严格，将会影响新想法的成功。一些公司在概念形成的过程中往往重新修订指标，最后才确定下来。它们相对于初始指标的误差是±30%。

许多QFD讲义建议用一个数值表示所述的指标，但是在设计中经常不能精确地达到这个值。另外，例如，对一个越大越好的指标设为50，那么49就不行吗？应该采用一个较模糊的确定指标的方法来表达一个顾客（选出其中最挑剔的）喜欢或不喜欢的程度。例如，在图1-8中，工程设计要求“标准路面上的能量传递”的数值越小越好，而ECT型自行车损耗了95%的能量，这并不令人惊讶，因为它有一个半刚性的后支架；山地车损耗35%，斜骑式自行车损耗50%。将50%定为基准。设计者据此提出令人满意的指标为30%，不满意的指标为50%。

如果你定出的指标比竞争基准高很多，那就要提出疑问：是否你有了什么新技术，新发现，新概念？或者是你仅仅是比竞争者聪明？

步骤8：确定工程需求之间的关系——互相之间是怎样相互依赖的？

在图1-8上增加一个“房顶”来表示工程设计要求之间是互相关联的。当一个设计要求得到满足时，它可能会对其他要求产生正面或者负面的影响。如果两个设计要求相互有关，则在交叉处用符号表示，其含义如下所示：

# —— 负面的影响：-1

× —— 特别负面的影响：-3

—— 特别正面的影响：9

○ —— 正面的影响：3

这些符号可以用来分析设计要求之间的关系。以上就是QFD方法和“质量屋”的全部内容。

在QFD工作开展的初始阶段必须获得一些重要的信息，包括顾客需求、竞争基准和具有可测量的工程要求。

在理解问题阶段，研究竞争对象对于寻找市场机遇和制订合理的指标都是有价值的。下面，就“顾客需求分析”进行一些专题讨论。

我们找到需求的目标不仅仅是使顾客满意，而且要刺激他们去购买产品并向别人推荐。Kano的顾客满意度模型勾画出对应产品功能的顾客满意的情况：从反感到喜欢全部呈现出来，如图1-9所示。该图中的三条线分别表示了基本特征、性能特征和刺激特征。

基本特征是指顾客不一定说出来的产品设想功能方面的需求。如果设计者没有考虑这些需求，顾客早晚也会想起它们。例如，自行车应该有刹车装置就属于基本特征，即使顾客没有说起，自行车也不能没有刹车装置。

性能特征是要用语言表达的。性能越好，产品就越好。这部分的需求是QFD方法的主要部分。例如，对于自行车刹车距离的要求就是一个明确的性能需求。一般来说，刹车距离越短，顾客就越喜欢。

寻找具有刺激特征的需求。具有刺激特性的需求也被称为“wow需求”。如果你去一个自行车商店，试骑一种带声控刹车的自行车，你一定会出乎意料，你对这个系统的反应一定会发出惊叹。如果系统工作良好，你一定会喜欢他。但是，如果谁也没有这个系统，你也不会觉得缺少了什么。因此，这是一种附加功能。

随着时间的流逝，刺激层面的需求会转变成为性能层面的需求，而且可能会转变成为基本层面的需求。例如，汽车和有些消费品，当某个品牌上引入一个新的附加功能，顾客们都很惊喜；第二年，每个品牌都有了这个特性，而且有些性能还更优越；再过几年，这个特性已经不再在广告中出现了，因为它已经成为了产品的基本特性。

在QFD中，你要收集刺激性性能和需求的信息。这里介绍三种常用的方法：观察、统计和中心小组。

（1）观察 大部分新产品都是对现有产品的完善，因此许多需求都可以通过观察顾客使用现有产品的情况来获得。例如，汽车制造商派工程师到销售中心去观察顾客将物品放入汽车的过程，从而了解对汽车车门的需求。

（2）统计 一般用于收集特定的信息或者征求人们对定义明确的项目的意见。统计工作采用经过精心设计的调查问卷，通过邮件、电话或者面对面的座谈进行。统计特别适用于对再设计的新产品或者熟知的产品来收集顾客的需求。对于原创型产品或者改进型产品设计，征求顾客意见最好采用中心小组的方法。

（3）中心小组 这个方法是20世纪80年代发展起来的，用来帮助人们从精心挑选的潜在消费群体中获得顾客需求。此方法先确定7～10个潜在的顾客，并且询问他们是否愿意参加关于新产品的讨论会。由设计团队中的一个人作为会议主席，另一人作为记录员，最好能够将场景用录音或录像记录下来。会议的目的在于找出要求设计的那些目前产品中还不具有的特性，因此就要求顾客具有想象力。与会者首先利用相似产品的一些信息，然后询问已设计好的有关产品的性能特性和刺激性特性。会议主席的职责就是要通过提问引导讨论进行，而不是控制它。小组讨论时要求主席进行少量干预，因为与会者总指望有人引导，以免离题太远。在座谈中，会议主席要不断问“为什么？”，直到顾客用时间、成本、质量等形式表达出相关信息，这是有助于得到有用信息的一种技巧。为了得到好的信息，需要经验、训练和与不同与会者的多次交流。经常是第一组提出的问题需要第二组来解决。要得到可靠的信息一般需要经过6次以上的会议。

在设计进程的后期，统计方法还可以用来收集对不同可选方案相对优势的对比意见。观察和中心小组的方法都可以用来提出设想，这些设想可能会成为供选择的方案，也可以用于对候选方案进行评价。所有这些收集信息的方式都要事先规划问题。用于统计的问题和答案都要正规化。统计和观察方法一般采用闭式问题（即预知答案的问题）；中心小组方法采用开放式问题。

不论采用哪种方法，下面的步骤将会有助于设计团队获得有用的数据。

（1）确定需要的信息。将问题简化成一句描述需要信息的话，或保证收集一个以上的数据。

（2）确定要用的数据的收集方式。以中心小组、观察或统计等数据收集方法为基础。

（3）确定每个问题的内容。从每个问题中期望得到的答案要作为目标写出来，每个问题应该有一个独立的目标。对于中心小组和观察的方法不是所有问题都能做到这一点，但是对于独特的和关键的问题，一定要做到。

（4）设计问题。每个问题都应该寻找那些没有偏见、不含糊、明确和简洁的信息。关键点在于：不要假设顾客具有很多的常识；不要使用行话；不要引导顾客趋向于你想要的答案；不要将两个问题混在一起；使用完整的句子。

问题可以采用下列四种形式之一来提出：①“是”或“不是”或“不知道”（对中心小组不适用）；② 列出选择顺序（1, 2 —— 非常同意、3 —— 同意、4 —— 可同意可不同意、5 ——不同意、6 —— 完全不同意；或者A —— 绝对重要、E —— 特别重要、I —— 重要、O —— 一般、U —— 不重要），要保证每一种选择方式都要全面（既要包含整个可能的范围，又要使这些选择不是含混的词）；③ 没有顺序的选择（a、b或c）；④ 分等级（a比b好，b比c好）。

（5）将问题排序。将问题排序成上下文，将有助于中心小组的与会者或参加统计的人的工作具有逻辑性。

（6）产生数据。为了生成有用的信息，常常需要重复使用一些数据。任何问题一经使用，就应该被认为是一次测试或验证性试验。

（7）简化数据。一个顾客需求列表应该用顾客的语言表达，如“容易”、“快”、“当然”，或其他绝对性的词语。设计过程的后期要将这些语言转化为工程参数。表达应该是正面的——顾客需要什么，而不用顾客不需要什么。

为了收集有关自行车悬架系统的信息，设计团队做了一个统计表并发给一些自行车拥有者。统计表中的一些问题如下。

问题1：你每周骑自行车的千米数是多少？（在最佳答案上画○）

（1）< 5 km；（2）5～10 km；（3）10～30 km；（4）> 30 km。

问题2：你经常骑行的路面是什么？（在所有可能的答案上画○）

（1）平坦的公路；（2）粗糙的公路；（3）砂砾路面；（4）裹有泥土的路；（5）林中小径。

问题3：如果你的自行车有一个后悬架系统，你会在什么样的路面骑行？（在所有可能的答案上画○）

（1）平坦的公路；（2）粗糙的公路；（3）砂砾路面；（4）裹有泥土的路；（5）林中小径。

问题4：如果你的自行车有一个后悬架系统，你希望多长时间调整或维护它一次？认为保养就像你检查轮胎和给轮胎打气一样。（在你认为最合适的频率下面画○）

（1）从不；（2）每3个月一次；（3）1个月一次；（4）1周一次；（5）每骑一次。

问题5：什么对你是最重要的？（排出1～5的顺序）

——减少路面上的颠簸（例如，粗糙路面、井盖）；

——能够吸收坑洼路面的冲击；

——较少的维护；

——很酷的外形；

——容易保养。

问题6：你的体重是________kg。

问题7：描述一下你骑自行车去上班或去学校的情形。

（注意，这虽然不是一个问题，但是它引导顾客描述了他们的活动，而且能够发现许多他们对时间、成本和质量上的意见。）

顾客需求的主要类型如表1-4所示。

功能要求是指那些描述产品期望功能的性能元素。虽然顾客不会用术语来表述功能，但他们常常通过能量流、信息流、材料流、操作步骤或顺序来描述。对功能了解得越多，提出的要求就越完整。

人的因素主要指产品形态、控制等是否适应使用者，是否满足使用者的要求。看到、接触到、听到、品尝到、闻到的都是使用者对产品外表形态的感觉和感受；力和运动的控制是使用时需要多大的力及如何控制它；控制的难易程度和感觉状态是使用的方便性及感觉如何。

物理要求主要是所需的物理性质和可用的安装空间。常见的物理性质包括质量、密度、光、电或热的传导性等；可用的安装空间，说明的是产品与其他已有物体之间的适应关系。

可靠性指的是失效的平均时间和安全性（或伤害性的评估）。产品失效的平均时间可理解为在规定条件下，产品能够持续正常工作的时间；产品安全性是指产品在使用、储运、销售等过程中，保障人体健康和人身、财产安全免受伤害（损失）的能力。

产品寿命周期指产品从开发、成长、成熟、饱和至衰落的整个过程。产品设计时，必须从顾客的角度充分考虑产品寿命周期内所涉及的各个因素，如产品的销售（运输）、维护、可清洁性能、安装性能、报废、产品出现故障后的诊断性和可维修性能，以及产品相关性能指标的可监测性能等。

资源通常指时间、成本、资金、单位、仪器、标准、环境等。其中，时间是有限制的，产品设计必须充分考虑各个阶段工作的安排；成本是产品设计的花费；资金是企业可以用于产品开发及相关运作的可用资本；单位则是指产品设计所需要考虑到的与此产品相关的部门；仪器涉及产品的各个阶段，它用来完成产品各个阶段的相关操作；标准表明一般设计情况中的工程经验，它规范相关的工作流程，其中三个非常重要的标准是性能、测试方法和实践规范；在设计中必须考虑产品的全寿命周期，因而设计师有责任考虑产品在生产过程中、使用中和报废后对环境的影响。

加工要求主要指材料和数量。产品的生产数量往往决定了采用的制造工艺，而加工的材料则会对加工设备提出相应的要求

公司生产能力是指公司的生产装备、厂房、生产率等方面的资源，以及积累的生产知识等。

【点评1-5】 产品质量功能配置的指导意义