QFD及DOE集成.doc

基于质量设计的QFD与DOE集成模式研究
——中国制造企业运作方法浅析
摘要:面向质量的设计是一种面向产品质量的设计理念,强调在产品设计阶段,运用合理的理论与方法,准确把握市场需求。本文在比较、分析质量功能展开(QFD)与试验设计(DOE)两种方法的基础上,提出了将两者集成应用的设计思想与集成框架,这不仅能弥补单一一种方法的不足,而且能更好提高产品的设计质量。
关键词:质量设计,质量功能展开,试验设计
1 引言
产品设计是制造业的灵魂,也是企业生存和持续发展的内在动力。这是因为产品质量首先是设计出来的,其次才是依靠先进的制造技术生产出来的。在产品设计阶段所做的设计决策对整个生命周期的质量和成本影响最大,至少80%的产品质量是在设计阶段决定的。设计决定着产品的固有质量,产品设计质量的好坏最终决定了产品能否满足顾客需求、能否为企业和社会带来效益。因此,要提高产品质量必须从头做起。于是,“面向质量的设计”应运而生。
面向质量的设计(Design for Quality, DFQ)的概念产生于20世纪80年代末,基本思想是将产品质量需求和质量特性融入到产品设计过程中,在设计过程中准确地把握市场和顾客需求,全面考虑产品整个生命周期内各个阶段的质量需求与质量目标,确保设计质量,缩短设计时间,降低设计成本。其中,如何将顾客需求转化为可量化的设计特性是一个良好设计所必须具备的重要特征。在目前的设计理论中,质量功能展开(Quality Function Deployment, QFD)可以解决“做什么”的问题,试验设计(Design of Experiment, DOE)可以解决“怎么做”的问题,将两者进行有机的结合,能为产品面向质量设计提供强有力的集成化支持工具。为此,本文将对两者的集成模式进行分析和研究。
2 QFD与DOE集成的理论基础
QFD
20世纪70年代日本企业最早应用质量功能展开(Quality Function Deployment, QFD),并取得了显著的效果,80年代被引入美国,后来逐渐推广到其他国家。QFD是一种将顾客需求和产品质量紧密联合起来的产品设计方法,在产品开发设计和实施过程中,它要求始终围绕顾客的需求。
QFD的具体做法是把顾客对产品的要求,首先转化为产品的功能特性,并把功能特性进一步展开成所需要的要素技术,通过明确所需要的要素技术及其重要程度,为产品设计和工艺设计指明方向。它通过图表和数据,形象地为产品开发各个阶段的设计决策提供依据。QFD的核心组成部分是质量屋(House Of Quality, HOQ),它是QFD的载体,如图1所示,采用矩阵的瀑布式分解,建立顾客需求和设计需求之间的关系,并支持设计及制造的全过程。
关系矩阵
技术矩阵
设计要求
相关矩阵
及其重要性
顾客要求
计划矩阵
图1 质量屋的构成
QFD是把顾客所有与产品相关的信息收集起来,并且把产品的一些重要问题、相关特征及目标价值追溯到顾客需求中,使之达到一致性,从而减少顾客需求和产品制造商之间存在的隔阂。QFD作为一种顾客驱动的产品系统设计方法,可以有效地保证将需求准确无误地转化为下一阶段的要求。因此,在产品开发过程中引入QFD,可以保证在产品整个寿命周期内,顾客的需求不被曲解,避免不必要的冗余功能,减少在使用过程中