本章目的：了解QFD概念和作用，為FMEA打下基礎。
1.QFD定義
質量功能展開QFD(Quality Function Deployment)，是把顧客或市場的要求轉化為設計要求、零部件特性、工藝要求、生產要求的多層次演繹分析方法。
美國人用易於理解的比喻來-“質量屋”來描述質量功能展開。典型的QFD舉例如下圖：
QFD是質量展開( Quality Deployment,QD)與狹義質量機能展開(質量職能展開)的總稱。
世界質量權威學者,QFD創始人赤尾洋二院士對質量展開的定義:“將顧客的需求轉換成代用質量特性,進而確定產品的設計質量(標准),再將這些設計質量系統地(關聯地)展開到各個功能部件的質量、零件的質量或服務項目的質量上,以及制造工序各要素或服務過程各要素的相互關系上。”它是一種系統化的技術方法。
狹義質量機能展開(職能展開),由水野滋博士定義為:“將形成質量保證的職能或業務,按照目的、手段系統地進行詳細展開。”它是一種系統化的管理方法。
兩者的關系如圖5-10所示
2.質量功能展開(QFD)的起源、歷史
質量功能展開（QFD）由赤尾洋二和水野滋兩位日本教授於上個世紀六十年代作為一項質量管理系統提出， 目的是為了設計、生產充分滿足顧客需求的產品和服務。
在產品或服務的開發過程中，公司要聆聽“顧客的聲音”。 赤尾洋二、水野滋以及其他一些日本質量管理專家已經開發了一系列QFD配套管理工具，使之成為質量管理和保證顧客滿意度的綜合系統。
具體時間表如下：
二戰（1939年9月1日—1945年9月2日）后，統計質量控制（Statistical Quality Control）技術深深扎根於日本的制造業。 與質量控制活動成為企業經營管理極為重要的一個組成部分。 最終演變成為眾所周知的TQC（全面質量控制）與TQM（全面質量管理）。
赤尾洋二、水野滋打算更進一步，發明一種質量管理方法，能夠於產品被生產出來之前就體現出顧客需求，從而確保顧客的滿意度。 原有的優先質量控制法（Prior Quality Control）針對的是產品制造過程中或生產完結后發現的質量問題。
赤尾洋二於1965年至1967年在松下電工工作這段時間，開始着手研究QFD。
1966年，普利司通輪胎公司（Bridgestone Tires）的Kiyotaka Oshiumi首次將QFD應用於實踐，他使用魚骨圖（fishbone diagrams）將顧客的需求（結果）轉換成所需控制及測量的質量特征及流程因素（成因）。
到了1972 年，三菱重工的神戶造船廠使用QFD來設計油輪，並對魚骨圖進行了發展。專家們發現，每一種結果共享多種成因，因此可以用數據表或矩陣來代替魚骨圖。在此例中，各行被用來描述顧客需求所要達到的結果，各列則用來描述所需控制及測量的成因。 同時， Katsuyoshi Ishihara引入了價值工程原則（Value Engineering Principles），用以描述一個產品的設計與其作業流程的價值。 他並將其展開描述為用以保證設計流程本身質量的企業功能需求。
整合了所有這些新的理念，QFD最終發展成為一項產品設計及其流程本身的質量控制系統。
1983年，當美國質量控制協會在其會刊上發表了赤尾洋二的著作后，QFD被介紹到了美國和歐洲。 隨后劍橋研究中心（現名為Kaizen研究院）邀請赤尾洋二赴芝加哥做關於QFD的演講。
3.質量功能展開(QFD)的優勢和局限
實施質量功能展開后，企業收到的效益是巨大的。日本豐田公司應用質量功能展開技術后，從1979年10月到1984年4月間，開發新的集裝箱車輛費用累積降低61%，產品開發周期減少1/3，而質量有較大的提高。
質量功能展開(QFD)是一種系統性的決策技術。
在設計階段，它可保證將顧客的要求准確無誤地轉換成產品定義（具有的功能、實現功能的機構和零件的形狀、尺寸、公差等）；
在生產准備階段，它可以保證將反映顧客要求的產品定義准確無誤地轉換為產品制造工藝過程；
在生產加工階段，它可以保證制造出的產品完全滿足顧客的需求。
在正確應用的前提下，質量功能展開技術可以保證在整個產品壽命循環中，顧客的要求不會被曲解，也可以避免出現不必要的冗余功能，還可以使產品的工程修改減至最少，也可以減少使用過程中的維修和運行消耗，追求零件的均衡壽命和再生回收。正是由於這些特點，質量功能展開真正可以使制造者以最短的時間、最低的成本生產出功能上滿足顧客要求的高質量產品。
3.1 QFD法的優勢(優點)
QFD既積極尋求顧客明確告知的需求，又努力發掘沒有言傳的顧客需求，並盡可能最大化能夠為顧客帶來價值的“積極的”質量，如簡便易用，制造快樂，產生豪華感等。 傳統質量系統的目標是最小化“消極的”質量如產品缺陷、服務不佳等。
不同於傳統的設計流程集中於工程技術性能而較少關注顧客需求，QFD以滿足顧客需求為基礎，關注產品發展的各個環節。
QFD使得那些無形需求和公司的戰略優勢清晰可見， 進而使得公司能夠對它們進行優先考量。
減少設計時間。
減少設計變動。
減少設計和制造成本。
提高產品質量。
提高顧客滿意度。
有資料顯示，通過采用QFD，豐田公司減少了61%的啟動成本損失。 馬自達公司減少了半數的最后設計變更，等等。
3.2 QFD法的局限(缺點)
①作為一項由日本人開發的管理技術，QFD在西方企業環境和文化下的應用，可能會出現水土不服的問題。
②顧客感知是通過市場調研獲得的， 一旦市場調研不准，其后的所有分析結果只會給公司帶來災難。
③今天，顧客的想法和需求瞬息萬變。 作為一項綜合管理系統和結構化的質量控制方法，要順應如此快速的市場變化，比較復雜。
//后兩項和大數據統計結合，再將QFD和模塊化設計無縫對接，應該有不錯的產品。當然需要一系列的工業軟件輔助。
4.QFD展開模式
自20世紀60年代到20世紀90年代前后,QFD逐漸形成了三種被廣泛接受的不同模式,即綜合QFD模式(赤尾模式)、美國供應商協會(American Supplier Institute,ASI)模式和成長機會聯盟/質量與生產力中心( Growth Opportunity Alliance of Lawrence/ Quality, productivity Center, GOAL/ QPC)模式。
三種模式代表了QFD研究和實踐的基本形式,它們之間既有聯系又有區別。三種模式都采用了直觀的矩陣展開框架,其中綜合QFD模式是起源,而ASI模式和GOAL/QPC模式則是由此演變而來。
4.1 綜合QFD模式
綜合QFD模式是1983年由赤尾洋二提出的,因此也被稱為赤尾模式,它共有64個工作步驟。該模式以設計階段為中心,包括質量展開、技術展開、成本展開和可靠性展開。赤尾模式是質量機能展開發展史上的里程碑。如圖1.5所示：
就作者的想法而言，這種未簡化的方式，更能貼近設計的核心（雖然一定很煩）。
4.2 ASI模式
綜合QFD模式(赤尾模式)引入美國后,被簡化為四個階段。這種由ASI倡導的四階段展開方法,它從顧客需求開始,依托四個矩陣完成四階段展開,最終得出產品的工藝和生產(質量)控制參數。ASI四階段模式如圖5-16所示。
ASI模式中的四個階段分別是:
1)產品規划階段QFDI
通過產品規划矩陣(質量屋),將顧客需求轉換為質量特性(產品特征或工程措施),並根據顧客競爭性評估(從顧客的角度對市場上同類產品進行的評估,通過市場調查得到)和技術競爭性評估(從技術的角度對市場上同類產品的評估,通過試驗或其他途徑得到)結果確定各個質量特性(產品特征或工程措施)的目標值。
QFDI為QFD第一階段：作用是產品策划將根據顧客要求（即顧客呼聲）轉化為相應的控制特性或設計要求。即輸入為客戶需求（Customer Needs），輸出為設計要求（Design Feature）；
產品的總設計要求，由QFDI明確。
這里又兩點需要注意：
①QFDI並沒涉及到零件的概念。
②QFDI並非QFD的全部（很多資料介紹QFD就是卻只介紹了QFDI的作用，容易讓新手產生誤會）
QFDI的例圖如下圖5-22所示。
2)零件配置階段QFDII
利用前一階段定義的質量特性(產品特征或工程措施),從多個設計方案中選擇一個最佳的方案,並通過零件配置矩陣將其轉換為關鍵的零件特征。
QFDII為QFD第二階段：輸入為設計要求（Design Feature），輸出為零件特征（Part Characteristic），作用是將設計要求分配到每一個部件，零件，直至最小特征中去；
所謂的零件特征（Part Characteristic），參見：
基礎篇：2）基於特征設計概念介紹
QFDII的作用是分配，注意，是分配。
所以針對每一個零件的設計要求，就可以用QFDII得到。（這個比用感覺來判斷零件設計要求有用的多）
QFDII的例圖如下圖5-23所示：
當然，這只是一個簡化的版本，作者推薦的是，每一個零部件都對應一張QFDII。
QFDII可以引出DFMEA，每一張QFDII對應一個DFMEA。
3)工藝設計階段QFDIII
通過工藝設計矩陣,確定為保證實現關鍵的質量特性(產品特征)和零件特征所必須保證的關鍵工藝參數。
QFDIII為QFD第三階段：輸入為零件特征（Part Characteristic），輸出為工藝特征（Process Characteristic）。
QFDIII的例圖如下圖5-24所示：
QFDIII可以引出PFMEA，每一張QFDIII對應一個PFMEA。
4)生產(質量)控制階段QFDIV
通過生產控制矩陣將關鍵的零件特征和工藝參數轉換為具體的生產(質量)控制方法或標准。
QFDIV為QFD第四階段：輸入為工藝特征（Process Characteristic），輸出為質量控制特征（Quality Control Characteristic）。
QFDIV的例圖如下圖5-57所示。
57
4.3 GOAL/QPC模式
GOAL/QPC模式由勞倫斯成長機會聯盟/質量與生產力中心的創立者 BooKing提出,他認為QFD系統包含了包括生產商和供應商在內的所有成員。該模式包括30個矩陣,它的內容涉及產品開發過程諸方面信息。
這種模式暫時不介紹，用的方面很少。
4.4 本博文QFD內容
作者作為產品結構設計人員，本博文只講解ASI模式中QFDI和QFDII的制作方法，因為這個和結構設計一體兩面，息息相關的。QFDIII以后其實有很多個版本了， 涉及制造、裝配、檢驗、仿真、質量控制等環節，暫時不講。有興趣的人可自學。
QFDI和QFDII，作者會在分章節中再描述。特別是QFDII的分章節，作者會專門一章章來描述產品層級、部件層級、零件層級是怎樣制作的，幫助讀者做完一整個產品的QFDII。這才是結構工程師最該做的大工作量。
4.4 ASI模式中QFD的四階段可以剪裁和擴充。
常用的ASI模式中，並不是所有的質量功能展開都需要嚴格的按照上述四個階段。根據具體的情況，QFD的四個階段可以進行剪裁或擴充。
如QFDII作用是將設計要求分配到每一個零件特征中去，可以按照裝配級別，逐層分配。即將設計要求先分配到部件，再從部件分配到零件，最后從零件分配到特征。（作者也是這么干的，並非一步到位，但最可靠）
由此可推，像是QFDI沒有辦法將客戶需求（Customer Needs）一步轉換為設計要求（Design Feature）的時候，可以增加中間步驟的表格。
5.作者的目的
作者學習QFDI與QFDII的目的主要有兩個：
1）找出產品中每個零件的完整設計要求
這是比較難的一點，實際上就算是一個資深工程師，也很難拿一張紙寫出一個螺釘的所有的、完整的設計要求。但QFD這個方法卻提供了這種可能，哪怕只是理論上的可能，也為一個公司打好了相當好的基礎。
2）為完整的DFMEA的制作打好基礎
做一份簡易的DFMEA是比較輕松的--所有/重要的零部件失效模式都在一份DFMEA上表現。一般公司也只做到這種程度。如下圖所示：
就作者觀點，有一份這樣簡單的DFMEA的公司，在國內已經很不錯了。
但做一份完整的DFMEA是十分困難的--每份圖紙需要對應一張DFMEA，DFMEA之間有明顯的層級關系。
只有擁有執念的工程師和公司，去真正追求精益求精的人，才會去追求這種方法吧。
為了明確這種層級的關系，指出失效模式在層級之間的傳遞，故可以先做QFDI和QFDII，搭建出DFMEA的骨架，為后期的DFMEA制作打下基礎。
第五版的FMEA手冊已經出來了，采用的是steps的方式，實際上和QFD有異曲同工的，質量管理人員可以關注一下。這種做法更加反應結構設計的本質。從作者看來，第五版怎么看都是沖着完整的DFMEA而去的。
6.QFD在不同行業的運用與雜談
1）如圖所示，QFD的運用不局限於機械行業。
2）QFDI的作用大同小異，主要是將客戶需求帶入技術的世界。
3）軟件行業實行QFD是為了追求高質量、無BUG的產品，視環境不同而不同。通常的軟件當然是先上線后迭代，但如果搭載的平台是汽車呢，就不能接受一個可能出錯的軟件了。某TO拉車企就需要對軟件進行質量控制。
4）服務業例子如下：
7.QFD章節對應的資料
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1P2UH3cJ1FFk-Nafa35043g 密碼：b08t