QFD在坐便器開發中的運用研究

陳明

摘 要：新產品開發是企業應對市場競爭的重要手段。QFD作為溝通客戶需求及工程設計的重要工具在眾多企業得到推廣和運用。本文以R公司的坐便器開發中QFD的運用過程為案例，對其進行了研究和分析。

關鍵詞：QFD；新產品開發；坐便器

1 引言

在復雜、多變的市場環境中，如何迅速組織和實施新產品開發（NPD：new product development）來滿足客戶的需求是企業取得成功的關鍵。新產品開發能力已經成為企業市場競爭力的重要指標之一，但新產品開發也蘊含著巨大市場風險和技術風險，如何保證所開發的新產品能滿足客戶需求并成功占領市場，已成為新產品開發部門的首要問題。

在確定客戶需求與產品設計方面，國內很多學者進行了多視角的研究。付為民從工業設計角度對產品易用性與客戶需求進行了研究[1]；胡海權從產品設計過程與人的需求方面進行了研究[2]；賴朝安從新產品開發流程及案例上對客戶需求與產品開發進行了分析[3]；王浩倫、候亮、劉文志從客戶需求分析與產品創新方法上進行了分析研究[4]；何楨從六西格瑪管理和設計方面對顧客的需求進行了分析[5]；吳志新從QFD質量工具集成方面進行了研

究[6]；文放懷從產品開發管理體系上對QFD的工具及應用進行了研究[7]。這些研究涉及到客戶需求、QFD的理論、方法、工具及實踐運用。本文在相關研究的基礎上，以一款坐便器開發為例對QFD的運用進行了案例研究。

2 QFD相關知識

2.1 QFD簡介

QFD，質量功能展開（Quality Function Deployment），是一種將顧客需求轉換為產品結構和功能的一種設計分析工具，以顧客需求為產品開發唯一依據的指導思想，使所設計的產品能真正地滿足顧客需求。QFD于20世紀70年代初起源于日本的三菱重工，由日本質量管理大師赤尾洋二（Yoji Akao）和水野滋（Shigeru Mizuno）提出，目的是確保產品設計滿足顧客需求和價值。70年代中期， QFD相繼被其他日本公司所采用[6]。QFD首先成功地應用于船舶設計與制造，現已擴展到汽車、家電、家具、日用消費品、建筑及農業等行業。

2.2 QFD的基本方法

QFD的基本原理就是用質量屋（quality house）的形式，分析顧客需求與工程措施之間的關系，經數據分析處理后找出滿足顧客需求貢獻最大的工程措施，即關鍵質量特性，從而指導設計人員抓住主要矛盾，開展穩定性優化設計，開發出滿足顧客需求的產品[5]。其應用通常包含下列7個過程：1）建立質量屋；2）確定顧客需求分析與工程措施；3）確定關鍵措施與技術瓶頸；4）市場競爭能力和技術競爭能力的分析；5）工程措施之間的交互作用評估；6）四個階段的質量功能展開；7）并行工程與QFD的結合運用。

3 產品開發流程及研究范圍

3.1 產品開發流程

產品開發從邏輯上分為六個步驟：規劃、概論開發、系統設計、詳細設計、測試與糾正、生產起步。這六個階段的核心是市場、設計和制造三大職能部門的協同工作[3]。

本文研究對象為一款產品規劃階段的雙沖節水型坐便器DW1。坐便器開發一般分為規劃、結構設計、功能驗證、制造樹脂模具、工藝驗證、試產和上市七個階段。其中，結構設計包含了產品系統設計、穩健參數設計和公差設計三大設計過程，其為坐便器功能驗證和工藝驗證的基礎，也是整個產品開發成功與否的關鍵因素。

3.2 研究范圍

產品開發一般要經過產品規劃、零部件展開、工藝設計、生產計劃四個階段，因此整個產品開發需要四個階段的QFD[5]。本文研究的范圍為產品規劃階段的QFD，不涉及零部件展開、工藝設計、生產計劃這三個階段的QFD。

4 DW1連體坐便器案例分析

DW1連體坐便器是R公司開發的一款雙沖節水型新型坐便器。由技術部、銷售部和外觀設計部聯合成立的新品開發項目組負責設計開發。其規劃階段QFD過程分5個步驟進行，分別為：客戶需求、需求重要度、競爭性評估、功能特征分析和概念設計方案生產。本案例的實施步驟具體如下：

4.1 客戶需求及其分類

根據競調、領先用戶和歷史客戶反饋數據，新坐便器DW1項目開發小組在規劃階段收集到客戶8項主要需求：1）省水：大便和小便分別用不同的用水量來沖洗以便節約用水；2）易清洗：坐便器水面以上的內盆面易于沖洗干凈；3）沖洗能力強：即使有較多數量的大便也能一次性被沖走，無需進行第二次沖水；4）不堵塞：紙巾不會堵塞坐便器的管路；5）坐便器使用時不易濺水；6）沖水時的噪音要小；7）坐便器要易于安裝和維護；8）美觀及性價比高等等。

上述客戶的需求經過工程規范及設計標準轉化后的設計指標為：1）用水量需要設置為大小兩個用水檔位，平均用水量小于4 L（大檔用水量小于4.8 L，小檔用水量小于3 L）； 2）大小兩個用水檔位都能將盆面沖洗干凈；3）Miso（固體排泄物）需要大于500 g；4）紙卷能夠被100%沖走；5）大小兩個檔均無濺水；6）使用噪音低于60db； 7）產品設計為裙邊便于清洗；8）安裝簡單。

4.2 客戶需求重要度

運用AHP及MATLAB對調查數據進行了統計處理后，得出了客戶對坐便器的需求的重要度（如表1所示）。其中，節水、一次沖走大便和不堵塞這三項在8項重要度中的比重高達75%，表明此坐便器開發項目的設計功能指標需要將上述3項設為關鍵項。

4.3 客戶需求競爭性評估

統計分析友商的同類產品競爭力后，開發項目組為DW1連體坐便器制定如下的質量規劃，如表2所示。該表包含有R公司目前產品競爭力、友商競爭力、目標質量、需求權重等指標。

4.4 功能特征分析

根據坐便器的結構和功能的QFD分析，坐便器的功能特征結構分別為：坐便器高度、沖水閥、喉圈分水比、虹吸管的結構、水封面積大小、裙邊外圍的幾何形態等六個指標。

4.5 生成概念設計方案

DW1坐便器的概念設計方案是根據上述的客戶需求重要度、競爭性評估、功能特征分析及評估數據后運用“客戶需求-功能特征”質量屋工具進行坐便器設計方案的評估。評估的主要依據為“市場競爭能力”、“技術競爭能力”這兩個指標。DW1連體坐便器設計方案如表3所示。表3以矩陣形式綜合了客戶需求和產品功能特征，通過定量的數據對其進行關系映射，最后計算出了DW1連體坐便器產品的市場競爭力和技術競爭力。產品開發項目小組以此兩個競爭力指標評估并選定最終的概念設計方案。在本案例中，DW1坐便器的市場競爭力為0.75，高于友商競爭力（0.66）13個百分點。技術競爭力為0.87，高于友商競爭力（0.72）21個百分點。

5 結語

本文以R公司DW1坐便器產品規劃階段的QFD為案例，從客戶需求、需求重要度、競爭性評估、功能特征分析到生成概念設計方案5個過程，對QFD在坐便器規劃階段的運用進行了研究，為后續的產品開發詳細設計提供了設計輸入。通過應用QFD工具并結合TRIZ、穩健性設計等工具將顯著提升我國衛浴行業的設計能力，改善新產品的開發質量，為我國的衛浴產業升級提供有力支持。

參考文獻

[1] 付為民.面向產品易用性的設計方法[J].設計，2013，12：179～181.

[2] 胡海權.工業設計認知行為研究[J].美術教育研究，2011，9：50～51.

[3] 賴朝安.新產品開發[M].北京：清華大學出版社，2014.

[4] 王浩倫，候亮，劉文志.基于需求分析和TRIZ的產品創新方法[J].設計與研究，2014.

[5] 何楨.六西格瑪管理（第三版）[M].北京：中國人民大學出版社，2014.

[6] 吳志新.基于QFD質量工具集成的研究與應用[M].杭州：浙江大學出版社，2015.

[7] 文放懷.新產品開發管理體系QFD工具應用指南[M].深圳：海天出版社，2011.