基于QFD、TRIZ和田口方法的Q-T-TM质量改进与创新模型,本文主要内容关键词为:和田论文,模型论文,质量论文,方法论文,QFD论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:F270文献标识码:A文章编号:1004-292X(2008)05-0029-02
统计显示,70%的产品质量问题是设计时造成的,产品的结构、性能、质量、成本、交货时间以及可制造性、可维修性和人机关系等因素都是在产品设计阶段形成的,同时产品设计还决定了产品的寿命周期成本,实践证明越重视产品设计的企业,企业的业绩就越好。对处于质量管理源头的设计质量进行改进和创新研究符合知识经济下企业发展的要求,是增强企业竞争力的必然选择。
一、QFD、TRIZ和田口方法的分析
在已有的质量改进方法中,QFD技术、TRIZ理论和田口方法在产品设计中所起的作用各不相同,但是三者的结合却可以组成产品设计的完美图画:QFD技术通过顺序相连的质量屋,以结构化的方式将产品设计和生产的全过程清晰地表达出来,利用独特的矩阵结构将顾客语言转化为设计语言,是顾客驱动的质量管理技术,但是QFD技术仅能提出顾客的需求,缺少功能实现及问题解决的工具;QFD技术的上述缺陷可以通过TRIZ理论解决,建立在对技术发展规律科学归纳基础上的TRIZ理论可以为设计人员提供功能实现的方法和问题解决的途径,TRIZ理论在顾客驱动的需求方面无能为力,这恰是QFD技术的精髓;QFD技术和TRIZ理论共同的缺陷就是不能解决参数优化问题,田口方法的质量损失理论和实验设计方法可以为实现产品功能提供有效的参数优化方法,参数设计和容差设计是田口方法最为有力的工具,田口方法在系统设计方面的不足,可以由QFD技术和TRIZ理论提供。
QFD技术、TRIZ理论和田口方法三者的结合,是企业进行质量改进和产品创新的有效方法。
QFD技术、TRIZ理论和田口方法的优点及缺点比较见表1所示。
通过对QFD技术、TRIZ理论和田口方法在产品设计过程中所起的作用及不足的分析,可以看出QFD技术可以为设计人员提供设计的内容,TRIZ理论可以用来解决设计中的问题,利用田口方法得到实现功能的最佳参数组合的方法,上述三种方法是互为前提、相互补充的,其中一种方法的不足都可以通过另外两种方法的应用得到弥补,因此三者的有机集成将有利于其进一步发展。
二、基于QFD、TRIZ和田口方法的Q-T-TM质量改进与创新模型
从实现产品功能、满足顾客需求的思想出发,本文提出基于QFD技术、TRIZ理论和田口方法的Q-T-TM质量改进和创新模型,内容见图1。
图1 Q-T-TM模型
三、Q-T-TM质量改进与创新模型的特点及构成
1.Q-T-TM模型的特点
由图1可以看出,Q-T-TM模型借鉴了QFD技术的结构化过程,以“功能”为纽带将QFD技术、TRIZ理论和田口方法依次相连,组成了产品设计的全过程。QFD技术、TRIZ理论和田口方法在产品设计中的综合应用可以为产品设计人员提供设计的框架、解决问题的工具、最佳参数选择的依据和问题解决的衡量标准。
Q-T-TM模型从理论上研究对QFD技术、TRIZ理论和田口方法进行集成研究的方法,扬长避短,使三者在产品设计中的作用得到充分发挥。
2.Q-T-TM模型的构成
如图1左侧部分所示,Q-T-TM模型主要由四个部分组成,即WHAT——HOW——OPTIMIZE——CHECK,上述四个部分的主要内容分别是利用QFD技术确定需要满足的顾客需求、利用TRIZ理论解决满足顾客需求的产品功能的实现方法、利用田口方法确定实现功能的最佳参数组合及通过比较来衡量功能实现程度的过程,并将上述四个过程依次定义为Q-T-TM模型的目标、实现Q-T-TM模型目标的途径、Q-T-TM模型的功能参数优化及Q-T-TM模型目标实现程度的度量,分别表述如下。
(1)WHAT:Q-T-TM模型的目标。该部分的主要任务是通过QFD技术的运用获得顾客需求,并将满足顾客需求作为Q-T-TM模型的目标。在该部分主要研究了三项内容:①QFD技术以顾客需求作为原始输入,强调对顾客的调研,但是缺乏顾客调研的框架,而Ideation International公司的TRIZ理论的发展成果IPQ(Ideation Process Questionnaire)对调研的过程进行了详细的归纳,可以用来补充QFD技术的不足,形成顾客调研的框架;②仅将调研得到的顾客需求作为产品设计的目标只能被动地满足顾客需求而不能主动创造顾客需求,TRIZ理论的技术进化法则不仅可以帮助设计人员选择产品的开发方向,还可以帮助设计人员主动创造顾客需求,引导顾客消费,可以作为对顾客需求的补充;③针对传统QFD技术利用“KJ”法来整理顾客需求的弊端,利用模糊聚类分析方法中的最大树法对顾客需求进行层次划分,在不增加过程复杂性的前提下提高顾客层次划分的科学性。
(2)HOW:实现Q-T-TM模型目标的途径。QFD技术为设计人员提供了设计的目标,但是不能提供实现设计目标的途径,而TRIZ理论可以为设计人员提供实现目标的途径和方法。本部分主要研究内容包括两个方面:①建立功能实现和问题解决的Q-T模型,通过“顾客需求”→“顾客效用”→“产品功能”→“物—场”的转换过程,以“功能”为纽带将QFD技术与TRIZ理论有机结合起来,利用TRIZ工具实现QFD提出的顾客需求;②QFD技术中顾客需求权重的确定和转化过程直接影响顾客对最终产品的满意程度,传统QFD技术对顾客权重的确定和转换方法存在一定的缺陷,本文利用顾客需求——功能及功能——设计要求关系矩阵确定顾客需求与设计要求的关系,并建立了递阶层次结构,利用AHP方法对顾客需求权重的确定和转化方法进行了改进。
(3)OPTIMIZE:Q-T-TM模型的功能参数优化。TRIZ理论给出了问题的解决方向,但是在功能实现的物—场分析中,参数以何种方式搭配才能比较理想地实现功能需要借助于田口方法的帮助。本部分主要研究两方面的内容:①将田口方法中的实验设计方法引入TRIZ的物—场分析过程,通过实验设计方法确定物—场的最佳参数组合,确定参数的中心值;②参数设计后的方差设计中,需要利用超出容许界限时的损失来计量容差的大小,田口玄一仅以物质大小来衡量的大小,随着顾客对时间和精神损失的日渐重视,需要对参数进行修正,本文通过AHP方法和服务差距理论(GAP),将无形的时间和精神损失与物质损失一起计入,实现对的修正。
(4)CHECK:Q-T-TM模型目标实现程度的检验。本部分主要研究两个内容:①Q-T-TM模型利用QFD技术提出了需要满足的顾客需求,以“功能”为媒介利用TRIZ的“物—场”技术实现产品功能进而满足顾客需求,并利用实验设计的方法确定实现功能的“物—场”的最佳组合,衡量产品设计优劣的标准在TRIZ理论中利用理想度,在田口方法中用SN比衡量,文章通过对SN比的推导建立了理想度与SN比之间的对应关系,以SN比衡量功能的实现程度;②对不同企业的设计质量进行比较,确定产品的竞争力。