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1、质量功能展开质量功能展开QFD 一一 质量功能展开的起源与发展质量功能展开的起源与发展质量功能展开(Quality Function Deployment, QFD)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、用户驱动式质量保证方法。实施QFD的关键是获取顾客需求并将顾客需求分解到产品形成的各个过程，将顾客需求转化成产品开发过程具体的技术要求和质量控制要求。通过对这些技术和质量控制要求的实现来满足顾客的需求。QFD是一种思想，一种产品开发管理和质量保证与改进的方法论。 质量功能展开于七十年代初起源于日本，进入八十年代以后逐步得到欧美各发达国家的重视并得到广泛应用。丰田公司于70
2、年代采用了QFD以后，取得了巨大的经济效益，其新产品: 开发成本下降了61%， 开发周期缩短了1/3， 产品质量也得到了相应的改进。世界上著名的公司如:福特公司、通用汽车公司、克莱思勒公司、惠普公司、麦道公司、施乐公司、电报电话公司、都相继采用了QFD。二、二、QFD的定义的定义1. QFD的最显著的特点是要求企业不断地倾听顾客的意见和需求，并通过合适的方法、采取适当的措施在产品形成的全过程中予以体现这些需求。三、三、QFD瀑布式分解模型瀑布式分解模型实施QFD的关键是将顾客需求分解到产品形成的各个过程，将顾客需求转换成产品开发过程具体的技术要求和质量控制要求。通过对这些技术和质量控制要求的实
3、现来满足顾客的需求。典型的典型的QFD瀑布式分解模型示意图瀑布式分解模型示意图 产品规划矩阵顾客需求产品技术需求零件规划矩阵产品技术需求关键零件特性工艺/质量控制矩阵关键工艺步骤工艺规划矩阵关键零件特性关键工序关键工艺/质量控制参数四、四、QFD的分解步骤的分解步骤顾客需求是QFD最基本的输入。顾客需求的获取是QFD实施中最关键也是最困难的工作。要通过各种先进的方法、手段和渠道搜集、分析和整理顾客的各种需求，并采用数学的方式加以描述。1.1.确定顾客的需求确定顾客的需求 由市场研究人员选择合理的顾客对象，利用各种方法和手段，通过市场调查调查，全面收集收集顾客对产品的种种需求，然后将其总总结结、
4、整理并分类分类，得到正确、全面的顾客需求以及各种需求的权重(相对重要程度)。在确定顾客需求时应避免主观想象，注意全面性和真实性。2.2.产品规划产品规划 产品规划矩阵的构造在QFD中非常重要，满足顾客需求的第一步是尽可能准确地将顾客需求转换成为通过制造能满足这些需求的物理特性。 产品规划的主要任务是将顾客需求转换成设计用的技术特性。并根据顾客需求的竞争性评估和技术需求的竞争性评估，确定各个技术需求的目标值。QFD在产品规划过程中要完成的任务在产品规划过程中要完成的任务完成从顾客需求到技术需求的转换； 从顾客的角度对市场上同类产品进行评估； 从技术的角度对市场上同类产品进行评估； 确定顾客需求和
5、技术需求的关系及相关程度； 分析并确定各技术需求相互之间制约关系； 确定各技术需求的目标值。3.3.产品设计方案确定产品设计方案确定依据上一步所确定的产品技术需求目标值，进行产品的概念设计和初步设计，并优选出一个最佳的产品整体设计方案。这些工作主要由产品设计部门及其工作人员负责，产品生命周期中其它各环节、各部门的人员共同参与，协同工作。 4.4.零件规划零件规划基于优选出的产品整体设计方案，并按照在产品规划矩阵所确定的产品技术需求，确定对产品整体组成有重要影响的关键部件/子系统及零件的特性，利用失效模型及效应分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等方法对产品可能存在的故障及质量问题进行分析，以
6、便采取预防措施。 5.5.零件设计及工艺过程设计零件设计及工艺过程设计根据零件规划中所确定的关键零件的特性及已完成的产品初步设计结果等，进行产品的详细设计，完成产品各部件/子系统及零件的设计工作，选择好工艺实施方案，完成产品工艺过程设计，包括制造工艺和装配工艺。6.6.工艺规划工艺规划通过工艺规划矩阵，确定为保证实现关键产品特征和零部件特征所必须给以保证的关键工艺步骤及其特征，即从产品及其零部件的全部工序中选择和确定出对实现零部件特征具有重要作用或影响的关键工序，确定其关键程度。7.7.工艺工艺/ /质量控制质量控制通过工艺/质量控制矩阵，将关键零件特性所对应的关键工序及工艺参数转换为具体的工
7、艺/质量控制方法，包括控制参数、控制点、样本容量及检验方法等。QFD在机载天线研制过程中的应用案例在机载天线研制过程中的应用案例机载天线是飞机上使用的天线系统，包括天线、传输线、天线罩和用于匹配、协调、隔离、安装、连接、防护等的所有零部件。一般来说，飞机的机载天线不仅要有良好的电性能，即在飞机上与所配套的电子设备有满意的工作特性，而且还要满足在使用环境条件下具有良好的气动性能、强度要求等。试用QFD方法对其进行质量改进和质量控制，实现以最快的速度，最低的成本和优良的指令满足顾客的最大需求。机载天线顾客需求机载天线顾客需求功能要求功能要求物理特性物理特性电能行电能行经济性经济性价格价格效率效率维
8、修性维修性维修维修交换性交换性可靠性可靠性安全性安全性寿命寿命（一）顾客需求（一）顾客需求 通过信件和询问调查的方式以及面谈调查方式，获取到了大量的使用机载天线顾客需求信息。整理分析为4大类：功能要求、经济性、维修性、可靠性，进一步细化为外形尺寸小、良好的气动外形、结构坚固等22项顾客需求，（二）产品规划（二）产品规划天线规划矩阵用于将顾客需求转化成技术需求技术需求，并分别从顾客角度顾客角度和技术角度技术角度对现有同类产品进行评估，配置关系矩阵的取值，确定各技术需求的目标值，计算各技术需求的重要度，以及确定零件配置阶段所需要的技术要求。1顾客需求到产品技术需求的转换顾客需求到产品技术需求的转换
9、对于与顾客需求无关或相关或相关性很小的技术需求，不必配置到质量屋中。所确定的技术需求要能覆盖顾客需求，也就是说，这些技术需求若都能实现，顾客需求也就相应地全部满足。序号技术需求序号技术需求序号技术需求1外形尺寸8外密封性15电搭接性2气动性能9通信距离16价格3静载荷10通信频段17可靠性4抗振动能力11安装特性18使用期限5抗弯曲能力12传输电缆19拆装简便6环境适应能13电磁兼容性20标准化设计7内密封性14表面粗糙度21有效期限 2关系矩阵的确定关系矩阵的确定在顾客需求和技术需求都确定下来以后，可以配置两者的关系矩阵。采用一组符号来表示顾客需求和技术需求之间的关系，用表示两者之间有“强”
10、关系，即改善某个技术需求与满足其对应的顾客需求强相关；用表示两者之间有“中等”的关系，表示两者之间有“弱”关系。3顾客竞争性分析顾客竞争性分析 与其他企业的机载天线顾客满意度的竞争分析。确定顾客需求的重要程度。经进研究，确定顾客对各技术需求的重要程度，用数字19表示。4技术评估技术评估（1）与其他企业的机载天线从技术水平方面进行评估。通过试验、调查和比较，评估和其他竞争者同类产品技术需求指标之间的差导异 技术指标 国外某公司的机载天线 本企业的机载天线1外形尺寸 300mm190mm 355218mm2气动特性 对称流线型 对称流线型3静载荷 3000N 3000N4抗振动性能 因有频率：20
11、200 MHZ 因有频率：20200 MHZ5抗弯曲能力 2000N 2000N6环境适应能力 该国家的范围 满足相应的国家范围7内密封性 该国家的范围 浸泡水中2h8外密封性 该国家的范围 防淋雨9通信距离 空地140km空地140km10 通信频带 3088MHZ、108174MHZ、3088MHZ、108174MHZ、 225400MHZ 225 400MHZ11安装特性 英国规范 满足相应的国家范围13电磁兼容性 该国家的范围 MIL-6271C融离度45DB （2）确定技术需求的目标值。技术需求的目标值将作为天线设计的技术指标，直接指导着天线的整个设计，确定技术需求的目标值要从能否满
12、足顾客要求、技术水平和生产能力，能否按时交货，或成本高低等因素方面综合考虑。各个指标的目标值将位于质量屋的下方。（3）确定技术需求的重要度。技术需求的重要度是通过相关矩阵的运算得到的，运算的主要依据是顾客需求重要度和顾客需求与技术需求之间的相关程度。公式如下：式中，i表示顾客需求的编号；j表示技术需求的编号；rij是关系矩阵值；Ii是顾客需求的权重。 （4）确定各技术需求之间的关系。有些技术需求之间是相互关联的，有正相关，也有负相关。用表示正相关，表求负相关，最后的结果就是质量屋的屋顶。（5）下一级展开的技术需求的选择。按照QFD瀑布展开模型，机载天线产品规划矩阵质量屋中的技术需求，要进一步转
13、化为下一级质量屋，即零件规划矩阵的顾客需求。综合考虑确定配置到下一阶段的技术需求为：外形尺寸、外密封性、静载荷、通信距离、有效高度、表面光洁度、安装特性、电搭接性、抗振动能力和电磁兼容性。（三）零件规划（三）零件规划1天线设计方案的选择，决定采取的方案中主要零部件为用于辐射或接受电磁波的电路板、天线罩体、天线底板、导电橡胶，填充物。2机载天线零件规划上述的5个主要零件，有各自的主要技术特征即关键零部件特征。所有这些主要零件的关键技术特征都与天线整体的技术性能有密切的关系，所以只有这些零件的关键技术特征都得到了保证，天线整体的技术性能才能行到实现。采用与机载天线产品规划质量屋相类似的方法，可以得
14、到机载天线零件规划质量屋。这里质量屋的屋顶没有画出，竞争分析和技术评估没有给出，这是针对具体应用所做出的一种取舍。（四）工艺规划（四）工艺规划按产品研制开发的程序，当零件设计完成之后，接下来是零件工艺过程设计。为了对零件工艺过程的设计给予指导，保证工艺过程的设计质量，进而保证零件的质量和产品的质量，需要进行工艺规划矩阵的配置。 （五）质量控制规划（五）质量控制规划为了保证最终产出来的产品满足顾客的需求，必须有由工艺规划质量屋得出的关键工艺步骤进得控制，保证这些关键工艺步聚（即关键工序）的质量。需要找出那些关键的工艺参数、制造过程的控制点；制定出相关的检验手法或方法。依据制造过程的质量能力和现状
15、，并依据工艺规划对制造过程的质量进行优化控制，具体包括制造过程、工序和参数是否需要控制，控制力度以及采取什么样的控制方式等，根据质量问题产生的原因，制定排除制造过程中存在的不正常的因素的方法。工艺步骤工艺参数控制点控制方法样本容量检验方法1制作印制板尺寸原材料购置原材料合格证按国标按检验规程表面下料操作人员业务水平 线形宽度刻制 空位 渐变线角度 2检查元器件型号合格证检查合格证按国标按检验规程电性能测试检测检测 3钻孔孔位孔定位钻孔精度全部按检验规程孔径 4铆接连接件将连接件和电路板连接垂直度采用专用采具全部按检验规程5制作匹配网络制作电路板线路，元器件焊接质量专业人员 焊接线路，元器件 按
16、操作规程全部按检验规程电性能测试 6连接高频插头检测插头铆接质量铆钉规格全部按检验规程铆接 铆接力 7胶接罗盘接头配置胶液牢固性配置比例全部 固化平整度固化时间 磨制 工艺步骤工艺参数控制点控制方法样本容量检验方法8固定电路板将电路板与底盘连接垂直度螺钉紧度全部按检验规程牢固性专用夹具 9检测力学性能力学、电性能满足要求仪器精度全部按检验规程电性能测试方法 机载天线的质量控制规划矩阵与前面的产品规划矩阵、零件规划矩阵、工艺规划矩阵在形式和结构上的差别很大，这主要是考虑了实际应用的方便性和有效性。企业在应用QFD进行质量控制规划时，应该结合本企业的实际情况，充分利用在长期生产中累积的一套行之有效的制造质量控制方法。在制定目标值的时候，应该综合考虑各方面的因素，否则，太低了有可能出现产品不能满足顾客的需求，太高了也可能出现难以生产出需要的产品，或者即使能生产出来，但产品质量不稳定、废品率高。针对每一个关键的工序，都要规划出其质量控制方法。
