基于KANO和QFD的隔膜閥產品需求管理研究

賈佗 祁建鑫 魏智

(1.上海交通大學，上海 200030； 2.羅達萊克斯閥門(上海)有限公司，上海 201399)

0 引言

近年來，全球半導體行業規模越來越大，資本投入和銷售額均創歷史新高。我國也日益重視半導體發展，半導體公司數占全球市場份額的13%。RX公司之前的主營業務在工業氣瓶閥領域，對用于半導體的閥門市場投入并不高，在意識到半導體行業的重要性之后，開始從國外進口用于此行業的閥門出售，然而因成本過高，遲遲無法打開市場，市場占有率并不理想。基于客戶的質量要求和降本需求，RX公司需要開發自制產品以滿足客戶需求。

文獻檢索顯示，美國每年有超過25 000種新產品研發失敗[1]，而失敗的主要原因是在產品的概念設計過程中沒有理解和把握客戶需求。我國的新產品開發在規模、水平和速度上都與發達國家存在較大差距[2]，且研發設計的新產品常因無法滿足市場需求而被擱淺，從客戶需求角度分析主要原因為：在產品研發初期，過于依靠過往產品設計經驗，并未使用或僅使用較為初級的需求分析工具，需求分析結果不夠深刻，使得研發的目標新品功能不明確，無法滿足市場需求，造成資源浪費。在閥門研發過程中，研發人員一般根據經驗設計閥門功能[3-4]，并未進行市場調研，不了解客戶需求或對客戶需求的了解不夠具體，導致研發的產品與目標客戶需求差距過大，不利于產品的推廣應用。

相關資料顯示，通過KANO模型可以定性識別客戶需求，為設計研發提供方向。通過用戶問卷、深入訪談等方式進行用戶研究，采用KANO模型對用戶需求進行分析，最終確定的設計方案可以達到較高的用戶滿意度[5]。但是KANO模型無法將用戶需求轉化為產品技術特征，需求分析結果過于模糊，對于研發生產的指導性不強，作為需求分析的工具尚顯不足。質量功能展開(QFD)這一概念由日本學者Yoji Akao于1966年首次提出。作為一種面向客戶的需求分析工具，QFD是一種定性和定量相結合的分析方法，可以將客戶聲音轉化為技術聲音，架起市場和企業之間的橋梁[6]。然而，雖然QFD可以引入定量工具區分客戶需求的權重，但是客戶需求的屬性分類不同，在不同的公司戰略下，不同的屬性分類占的權重有所差異，QFD工具無法明確區分這一差異，單獨用來作為需求分析工具也不科學。

本文將KANO和QFD相結合，用于隔膜閥需求分析。用調查問卷獲取客戶需求，通過KANO模型進行需求分析，并通過親和圖對其進行歸納整理，利用QFD的分析工具HOQ構建閥門的質量屋初步模型。以客戶需求為驅動，使用頭腦風暴法進行群體決策，獲得與客戶需求相對應的技術特性。以RX公司隔膜閥研發為案例，驗證KANO和QFD相結合獲取的需求分析結果在產品應用推廣中的有效性，為企業研發設計提供參考。

1 隔膜閥需求要素集的初步構建及權重確定

本研究通過文獻查閱和問卷調查法分別確定半導體隔膜閥客戶的參數要求和具體需求，從而初步確定隔膜閥的客戶需求要素，其后專家根據需求要素設置的重要性、合理性和可操作性進行增刪和修訂，并采用日本質量專家川喜田二郎提出的親和圖法(KJ法)，利用其內在相互關系(親和性)加以歸納整理，從而初步構建隔膜閥需求要素集(表1)。

表1 隔膜閥需求要素集

文獻查閱的數據庫來源于中國知網、萬方網等網絡數據資源以及相關的國家標準和國際標準。專家主要集中在隔膜閥生產工廠、研發設計部門和閥門經銷企業[7]，這些專家經驗豐富、專業性強，了解客戶對閥門的具體需求，且因人員相對集中，便于資料收集。選擇合適的專家對于收集客戶需求要素至關重要，對行業不了解往往容易忽視或漏掉重要需求指標，而表達不清晰或溝通不暢則會歪曲指標的重要性。

專家對需求要素的重要性進行賦值，各要素的重要程度采用Likert 5級評分進行評定，從不重要到非常重要，分別賦值1～5分。為保證需求要素收集的科學性、合理性和全面性，專家來源于技術部門、銷售部門和市場部門三個部門，不同部門人員在對需求進行評分時所占的權重各不相同。根據以往的經驗和對客戶需求的了解程度，三類專家在評分時對應的比重分別為0.25、0.35和0.40，根據專家對需求要素的重要性評分結果與其所對應的權重進行加權求和，計算獲得各要素的權重，見表2。

表2 隔膜閥需求要素權重

2 采用KANO模型對隔膜閥的需求要素進行分類

根據隔膜閥的二級需求要素設計調查問卷。在問卷設計階段，問卷應盡量設計得清晰易懂，前后問題具有邏輯性，避免語意產生歧義。同時，在問卷中加入簡短且明顯的提示或說明，方便用戶順利填答。調查問卷分為兩個維度，即滿足此需求要素情況下的滿意程度和不滿足此需求要素情況下的滿意程度[8]，并將滿意程度分為5個層級：滿意度高、滿意度較高、無所謂、滿意度較低、滿意度低，受訪者只需在對應的位置下打鉤即可完成問卷。這樣的調查問卷對于受訪者來說易于操作，對于問卷發放者來說易于培訓，更容易被接受，無效問卷比例也會變小。用整理后的調查問卷結果對每個二級需求要素進行評價，并根據KANO評價結果進行屬性分類，見表3。

表3 隔膜閥二級需求要素的KANO功能屬性表

(續)

Better-Worse系數圖表示當某個用戶需求實現時對客戶滿意度的影響程度，分為Better(滿意影響力)和Worse(不滿意影響力)。Better值越大，說明該需求要素的敏感性越強，優先級越高，對客戶滿意度提升的效果越強，滿意度上升得越快；Worse值越小，說明敏感性越強，優先級越高，對用戶不滿意度的影響越大，對用戶滿意度降低的影響效果越強，滿意度下降得越快[9]。

計算公式為

Better=(A+O)/(A+O+M+I)

(1)

Worse=-1×(O+M)/(A+O+M+I)

(2)

設客戶滿意度指數最大值為Ti，計算公式為

Ti=max{|Better|，|Worse|}

(3)

Ti值由滿意度指數計算得出，即將客戶滿意度指數納入客戶需求重要度綜合評價計算中。不同KANO分類的客戶需求要素Ti值可能相同，為了挖掘客戶的魅力性需求，本研究引入調整系數K對不同的客戶需求進行屬性分類[10]，K取值如下：K(I)=0；K(M)=0.5；K(O)=1；K(A)=1.5。

3 客戶需求重要度綜合評估

客戶需求重要度綜合評分(Zi)由客戶需求滿意度指數(Ti)、不同客戶需求的KANO屬性分類(K)和客戶需求的重要度分值(Hi)共同決定。通過客戶需求重要度綜合評分計算公式得出隔膜閥二級客戶需求要素得分(表4)。客戶需求重要度綜合評分計算公式如下

表4 需求要素數值表

Zi=Hi×(1+Ti)K

(4)

4 將需求要素轉化為技術特性

根據針對性、全局性和可測量性原則，采用項目組討論的方式將隔膜閥的需求要素轉化為技術特性。具體方法為：根據針對性原則，客戶的每一項需求必須有相對應的技術特性，此時需要項目組內充分討論從而挖掘與客戶需求相關的所有技術特性；技術特性最好是量化指標，如部分技術特性非常重要但無法測量或者難以測量，可記錄在案以待進一步討論；項目組討論的結果要著眼于隔膜閥的整體研發設計，并通過KJ法進行歸納整理，合并相同或相似的技術特性，刪除那些被已有技術特性包含，或者性能由已有技術特性決定，以及不合適的技術特性。需求分析轉化為技術特性見表5。

表5 需求分析轉化為技術特性

(續)

5 隔膜閥產品質量屋創建

根據客戶需求和技術特性之間的相關關系完成關系矩陣，此處關系矩陣的建立同樣需要項目組充分討論后確定。針對每一項客戶需求和技術特性之間的關系，將其分為強相關、相關、弱相關、不相關4個等級，項目組通過討論確定每項客戶需求和技術特性之間的相關關系并記錄在案，對于有異議的相關關系則通過投票或者尋求更專業的專家來確定，最終輸出一份客戶需求和技術特性之間的相關關系矩陣(●：強相關=5；○：相關=3；△：弱相關=1；空白：不相關=0)，此矩陣作為構建隔膜閥客戶需求和技術特性關系質量屋的基礎數據。

權重Wij作為QFD中評價技術特性重要度的重要參數，來源于“客戶需求重要度綜合評分”和“客戶需求和技術特性之間的相關關系矩陣”，權重Wij的計算公式如式(5)所示

(5)

式中，Zi為客戶需求重要度綜合評分；Rij是第i項客戶需求與第j項技術特性的相關關系。

為了更明確地顯示技術特性權重的重要度，在質量屋中增加相對權重及其排序，如圖1所示。相對權重Wi來源于絕對權重Wij，其計算公式如式(6)所示

圖1 隔膜閥客戶需求和技術特性關系質量屋注：●——強相關=5；○——相關=3；△——弱相關=1；空白——不相關=0。

(6)

相對權重按相對從大到小進行排序，便于找到相對來說比較重要的技術特性并給予更多投入。

通過對質量屋結果的重要程度進行排序，最終確定產品設計的技術特性指標：D11接觸介質的零件材料選擇、D12接觸介質的零件的表面處理、D52接觸介質的零件的表面粗糙度控制在Ra0.25。

6 結語

在半導體行業日益蓬勃發展的背景下，RX公司對于半導體行業閥門投入不斷增加，為了準確而又快速地設計出符合客戶需求的隔膜閥產品，開展科學有效的需求分析至關重要。本文通過問卷調查、專家訪談和親和圖確定了9個客戶需求要素，并采用KANO和QFD相結合的方法將客戶需求要素轉化為3個產品技術特性：D11接觸介質的零件材料選擇、D12接觸介質的零件的表面處理、D52接觸介質的零件的表面粗糙度控制在Ra0.25。研究表明，基于KANO和QFD的產品需求分析不僅準確高效，還可以最大限度地保證需求分析的科學性和模式化，對于機械行業產品研發需求管理具有一定的參考價值。