QFD在坐便器开发中的运用研究

陈明

摘 要：新产品开发是企业应对市场竞争的重要手段。QFD作为沟通客户需求及工程设计的重要工具在众多企业得到推广和运用。本文以R公司的坐便器开发中QFD的运用过程为案例，对其进行了研究和分析。

关键词：QFD；新产品开发；坐便器

1 引言

在复杂、多变的市场环境中，如何迅速组织和实施新产品开发（NPD：new product development）来满足客户的需求是企业取得成功的关键。新产品开发能力已经成为企业市场竞争力的重要指标之一，但新产品开发也蕴含着巨大市场风险和技术风险，如何保证所开发的新产品能满足客户需求并成功占领市场，已成为新产品开发部门的首要问题。

在确定客户需求与产品设计方面，国内很多学者进行了多视角的研究。付为民从工业设计角度对产品易用性与客户需求进行了研究[1]；胡海权从产品设计过程与人的需求方面进行了研究[2]；赖朝安从新产品开发流程及案例上对客户需求与产品开发进行了分析[3]；王浩伦、候亮、刘文志从客户需求分析与产品创新方法上进行了分析研究[4]；何桢从六西格玛管理和设计方面对顾客的需求进行了分析[5]；吴志新从QFD质量工具集成方面进行了研

究[6]；文放怀从产品开发管理体系上对QFD的工具及应用进行了研究[7]。这些研究涉及到客户需求、QFD的理论、方法、工具及实践运用。本文在相关研究的基础上，以一款坐便器开发为例对QFD的运用进行了案例研究。

2 QFD相关知识

2.1 QFD简介

QFD，质量功能展开（Quality Function Deployment），是一种将顾客需求转换为产品结构和功能的一种设计分析工具，以顾客需求为产品开发唯一依据的指导思想，使所设计的产品能真正地满足顾客需求。QFD于20世纪70年代初起源于日本的三菱重工，由日本质量管理大师赤尾洋二（Yoji Akao）和水野滋（Shigeru Mizuno）提出，目的是确保产品设计满足顾客需求和价值。70年代中期， QFD相继被其他日本公司所采用[6]。QFD首先成功地应用于船舶设计与制造，现已扩展到汽车、家电、家具、日用消费品、建筑及农业等行业。

2.2 QFD的基本方法

QFD的基本原理就是用质量屋（quality house）的形式，分析顾客需求与工程措施之间的关系，经数据分析处理后找出满足顾客需求贡献最大的工程措施，即关键质量特性，从而指导设计人员抓住主要矛盾，开展稳定性优化设计，开发出满足顾客需求的产品[5]。其应用通常包含下列7个过程：1）建立质量屋；2）确定顾客需求分析与工程措施；3）确定关键措施与技术瓶颈；4）市场竞争能力和技术竞争能力的分析；5）工程措施之间的交互作用评估；6）四个阶段的质量功能展开；7）并行工程与QFD的结合运用。

3 产品开发流程及研究范围

3.1 产品开发流程

产品开发从逻辑上分为六个步骤：规划、概论开发、系统设计、详细设计、测试与纠正、生产起步。这六个阶段的核心是市场、设计和制造三大职能部门的协同工作[3]。

本文研究对象为一款产品规划阶段的双冲节水型坐便器DW1。坐便器开发一般分为规划、结构设计、功能验证、制造树脂模具、工艺验证、试产和上市七个阶段。其中，结构设计包含了产品系统设计、稳健参数设计和公差设计三大设计过程，其为坐便器功能验证和工艺验证的基础，也是整个产品开发成功与否的关键因素。

3.2 研究范围

产品开发一般要经过产品规划、零部件展开、工艺设计、生产计划四个阶段，因此整个产品开发需要四个阶段的QFD[5]。本文研究的范围为产品规划阶段的QFD，不涉及零部件展开、工艺设计、生产计划这三个阶段的QFD。

4 DW1连体坐便器案例分析

DW1连体坐便器是R公司开发的一款双冲节水型新型坐便器。由技术部、销售部和外观设计部联合成立的新品开发项目组负责设计开发。其规划阶段QFD过程分5个步骤进行，分别为：客户需求、需求重要度、竞争性评估、功能特征分析和概念设计方案生产。本案例的实施步骤具体如下：

4.1 客户需求及其分类

根据竞调、领先用户和历史客户反馈数据，新坐便器DW1项目开发小组在规划阶段收集到客户8项主要需求：1）省水：大便和小便分别用不同的用水量来冲洗以便节约用水；2）易清洗：坐便器水面以上的内盆面易于冲洗干净；3）冲洗能力强：即使有较多数量的大便也能一次性被冲走，无需进行第二次冲水；4）不堵塞：纸巾不会堵塞坐便器的管路；5）坐便器使用时不易溅水；6）冲水时的噪音要小；7）坐便器要易于安装和维护；8）美观及性价比高等等。

上述客户的需求经过工程规范及设计标准转化后的设计指标为：1）用水量需要设置为大小两个用水档位，平均用水量小于4 L（大档用水量小于4.8 L，小档用水量小于3 L）； 2）大小两个用水档位都能将盆面冲洗干净；3）Miso（固体排泄物）需要大于500 g；4）纸卷能够被100%冲走；5）大小两个档均无溅水；6）使用噪音低于60db； 7）产品设计为裙边便于清洗；8）安装简单。

4.2 客户需求重要度

运用AHP及MATLAB对调查数据进行了统计处理后，得出了客户对坐便器的需求的重要度（如表1所示）。其中，节水、一次冲走大便和不堵塞这三项在8项重要度中的比重高达75%，表明此坐便器开发项目的设计功能指标需要将上述3项设为关键项。

4.3 客户需求竞争性评估

统计分析友商的同类产品竞争力后，开发项目组为DW1连体坐便器制定如下的质量规划，如表2所示。该表包含有R公司目前产品竞争力、友商竞争力、目标质量、需求权重等指标。

4.4 功能特征分析

根据坐便器的结构和功能的QFD分析，坐便器的功能特征结构分别为：坐便器高度、冲水阀、喉圈分水比、虹吸管的结构、水封面积大小、裙边外围的几何形态等六个指标。

4.5 生成概念设计方案

DW1坐便器的概念设计方案是根据上述的客户需求重要度、竞争性评估、功能特征分析及评估数据后运用“客户需求-功能特征”质量屋工具进行坐便器设计方案的评估。评估的主要依据为“市场竞争能力”、“技术竞争能力”这两个指标。DW1连体坐便器设计方案如表3所示。表3以矩阵形式综合了客户需求和产品功能特征，通过定量的数据对其进行关系映射，最后计算出了DW1连体坐便器产品的市场竞争力和技术竞争力。产品开发项目小组以此两个竞争力指标评估并选定最终的概念设计方案。在本案例中，DW1坐便器的市场竞争力为0.75，高于友商竞争力（0.66）13个百分点。技术竞争力为0.87，高于友商竞争力（0.72）21个百分点。

5 结语

本文以R公司DW1坐便器产品规划阶段的QFD为案例，从客户需求、需求重要度、竞争性评估、功能特征分析到生成概念设计方案5个过程，对QFD在坐便器规划阶段的运用进行了研究，为后续的产品开发详细设计提供了设计输入。通过应用QFD工具并结合TRIZ、稳健性设计等工具将显著提升我国卫浴行业的设计能力，改善新产品的开发质量，为我国的卫浴产业升级提供有力支持。

参考文献

[1] 付为民.面向产品易用性的设计方法[J].设计，2013，12：179～181.

[2] 胡海权.工业设计认知行为研究[J].美术教育研究，2011，9：50～51.

[3] 赖朝安.新产品开发[M].北京：清华大学出版社，2014.

[4] 王浩伦，候亮，刘文志.基于需求分析和TRIZ的产品创新方法[J].设计与研究，2014.

[5] 何桢.六西格玛管理（第三版）[M].北京：中国人民大学出版社，2014.

[6] 吴志新.基于QFD质量工具集成的研究与应用[M].杭州：浙江大学出版社，2015.

[7] 文放怀.新产品开发管理体系QFD工具应用指南[M].深圳：海天出版社，2011.