(西華大學(xué)機(jī)械工程與自動化學(xué)院，四川 成都 610039)

在全球積極響應(yīng)節(jié)能減排的新形勢下，大力推廣節(jié)能光源已成為當(dāng)今世界的潮流和趨勢。LED(lighting emitting diode)照明具有發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強(qiáng)、有利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)[1]；但目前在LED燈具的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方面卻相對滯后，尤其缺乏能滿足用戶需求的統(tǒng)一LED燈具質(zhì)量性能指標(biāo)體系。質(zhì)量功能展開(quality function deployment， QFD)是以用戶需求為驅(qū)動，通過質(zhì)量屋(house of quality ，HOQ)的建立來實(shí)現(xiàn)用戶需求向產(chǎn)品質(zhì)量性能指標(biāo)的轉(zhuǎn)化，并借助用戶競爭性評估和技術(shù)競爭性評估，從而獲得產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量性能指標(biāo)[2]。本文以LED路燈為研究對象，在調(diào)查、分析和整理用戶需求的基礎(chǔ)上，利用QFD軟件建立LED路燈質(zhì)量屋，由質(zhì)量屋結(jié)構(gòu)化的框架將LED路燈用戶信息轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的各種質(zhì)量特征信息，從而獲得LED路燈的關(guān)鍵質(zhì)量性能特征集，為建立統(tǒng)一LED路燈質(zhì)量性能指標(biāo)體系提供參考。

1 質(zhì)量屋構(gòu)成

質(zhì)量功能展開(QFD)的核心內(nèi)容是用戶需求轉(zhuǎn)換。質(zhì)量屋(HOQ)具有直觀的矩陣框架表達(dá)形式，它將用戶需求轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品和零部件質(zhì)量特征并配置到制造過程，是一種實(shí)現(xiàn)用戶需求轉(zhuǎn)換的工具[3-4]。質(zhì)量功能展開過程的第1個質(zhì)量屋是產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋，它是由一系列矩陣組成，其基本構(gòu)成如圖1所示。

圖1 質(zhì)量屋構(gòu)成圖

左墻-WHATS輸入項(xiàng)矩陣，是質(zhì)量屋的“什么”，表示用戶需求及其重要度。天花板-HOWS矩陣，是質(zhì)量屋的“如何”，表示由用戶需求轉(zhuǎn)換得到的技術(shù)要求，即產(chǎn)品質(zhì)量性能特征。房間-相關(guān)關(guān)系矩陣，表示用戶需求和技術(shù)需求之間的關(guān)系，主要描述用戶需求與實(shí)現(xiàn)這一需求的技術(shù)需求之間的關(guān)系程度。屋頂-HOWS的相互關(guān)系矩陣，表示各項(xiàng)技術(shù)需求間的相互關(guān)系。右墻-評價(jià)矩陣，也稱質(zhì)量規(guī)劃矩陣，主要從用戶的角度評估產(chǎn)品在市場上的競爭力，它包括用戶需求權(quán)重、本公司產(chǎn)品滿意度、競爭對手滿意度、用戶需求滿意度的目標(biāo)值、產(chǎn)品賣點(diǎn)(特點(diǎn))、用戶需求修正權(quán)重、用戶需求修正相對權(quán)重等。地下室-HOWS輸出項(xiàng)矩，表示HOWS項(xiàng)的技術(shù)成本評價(jià)等情況，包括技術(shù)重要度、目標(biāo)值的確定和技術(shù)競爭性評估等，用來確定應(yīng)優(yōu)先配置的技術(shù)特征項(xiàng)目。

通過上述組成構(gòu)建質(zhì)量屋基本框架，以用戶需求為基本輸入信息，通過分析評價(jià)獲得對應(yīng)用戶需求的產(chǎn)品質(zhì)量特征輸出信息，從而實(shí)現(xiàn)從用戶需求到產(chǎn)品質(zhì)量特征的轉(zhuǎn)換。

2 建立LED路燈質(zhì)量屋

2.1 建立用戶需求與質(zhì)量特征關(guān)系矩陣

在某LED路燈企業(yè)對用戶需求調(diào)查并分析整理的基礎(chǔ)上，首先獲得LED路燈各項(xiàng)用戶需求和各項(xiàng)質(zhì)量性能特征[1,5-6]，然后建立LED路燈用戶需求與產(chǎn)品質(zhì)量特征二維關(guān)系矩陣，如表1所示。

表1 LED路燈用戶需求—質(zhì)量特征二維關(guān)系矩陣

注：●表示“強(qiáng)”相關(guān)，即產(chǎn)品某項(xiàng)質(zhì)量特征與滿足其對應(yīng)某項(xiàng)用戶需求之間是強(qiáng)相關(guān)；○表示“中等”相關(guān)，即產(chǎn)品某項(xiàng)質(zhì)量特征與滿足其對應(yīng)某項(xiàng)用戶需求之 間是中等相關(guān)；△表示“弱”相關(guān)，即產(chǎn)品某項(xiàng)質(zhì)量特征與滿足其對應(yīng)某項(xiàng)用戶需求之間是弱相關(guān)。

上述二維關(guān)系矩陣表示各個用戶需求與各個質(zhì)量特征項(xiàng)之間所存在的復(fù)雜關(guān)系，這種錯綜復(fù)雜的關(guān)系通常用彼此的相關(guān)程度來表示。這些相關(guān)程度常用“9” “3” “1”進(jìn)行量化處理，分別表示●、○、△這3種關(guān)系的量化值，空白為不相關(guān)，設(shè)為0。

2.2 建立質(zhì)量規(guī)劃矩陣

質(zhì)量規(guī)劃矩陣包括用戶需求權(quán)重、本公司產(chǎn)品滿意度、競爭對手滿意度、用戶需求滿意度的目標(biāo)值(目標(biāo)質(zhì)量)、改善率、產(chǎn)品賣點(diǎn)(特點(diǎn))、用戶需求修正權(quán)重、用戶需求修正相對權(quán)重以及用戶競爭性評估圖表。

用戶需求通過市場調(diào)查獲得，各項(xiàng)用戶需求權(quán)重采用層次分析法獲得。

產(chǎn)品用戶需求滿意度和競爭對手滿意度，采用數(shù)字1—5來評價(jià)，其中，1 代表很不滿意，5 代表完全滿意。

用戶需求滿意度的目標(biāo)值，即目標(biāo)質(zhì)量是在同時(shí)考慮用戶需求權(quán)重和用戶競爭性評價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上獲得，目標(biāo)值設(shè)置為3—5。

用戶需求改進(jìn)率反映某項(xiàng)用戶需求的改進(jìn)程度，計(jì)算公式為

(1)

式中：Ti表示第i項(xiàng)用戶需求改進(jìn)率；Pi表示第i項(xiàng)用戶需求滿意度目標(biāo)值；Qi表示本公司產(chǎn)品第i項(xiàng)用戶需求滿意度。

產(chǎn)品賣點(diǎn)(特點(diǎn))反映本公司生產(chǎn)或銷售的產(chǎn)品在某項(xiàng)用戶需求的競爭優(yōu)勢。根據(jù)競爭優(yōu)勢的大小分為以下3類：強(qiáng)賣點(diǎn)，設(shè)為數(shù)值1.5；弱賣點(diǎn)，設(shè)為數(shù)值1.2；非賣點(diǎn)，設(shè)為數(shù)值1.0。

用戶需求修正權(quán)重綜合考慮了用戶需求的重要度、改善率和賣點(diǎn)等3個重要因素，其值為

Vi=Ui·Ti·Si(i=1,2,…，13)

(2)

式中：Vi為第i項(xiàng)用戶需求修正權(quán)重；Ui為第i項(xiàng)用戶需求重要度；Si為第i項(xiàng)用戶需求改善率。

對用戶需求修正權(quán)重Vi作歸一化處理，得到用戶需求修正相對權(quán)重，為

(3)

用戶競爭性評估圖表是以圖表方式形象地表示本公司產(chǎn)品和競爭對手同類產(chǎn)品的用戶需求滿意度評價(jià)結(jié)果。

在某LED路燈企業(yè)對市場調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，建立的質(zhì)量規(guī)劃矩陣，如表2所示。

表2 LED路燈質(zhì)量規(guī)劃矩陣

2.3 構(gòu)建LED燈具質(zhì)量屋

依據(jù)上述建立的LED路燈用戶需求與質(zhì)量特征關(guān)系矩陣和質(zhì)量規(guī)劃矩陣，借助QFD軟件構(gòu)建LED路燈質(zhì)量屋。首先創(chuàng)建一個新質(zhì)量屋框架，按照編輯功能填寫質(zhì)量屋相關(guān)內(nèi)容；然后將上述用戶需求—質(zhì)量特征二維矩陣表、質(zhì)量特性自相關(guān)矩陣、質(zhì)量規(guī)劃矩陣等信息輸入質(zhì)量屋中；最后完成LED路燈質(zhì)量屋構(gòu)建，如圖2所示。

圖2 LED路燈質(zhì)量屋

圖2的質(zhì)量特征自相關(guān)矩陣中：●表示正相關(guān)，反映2種技術(shù)特性之間相互支持；×表示負(fù)相關(guān)，反映2種技術(shù)特性之間兩兩相斥；空白處表示2種技術(shù)特性之間無任何必然聯(lián)系。

2.4 建立LED路燈關(guān)鍵質(zhì)量性能特征集

上述LED路燈質(zhì)量屋中各個質(zhì)量特征的重要度為

(4)

式中：Wj表示第j個質(zhì)量特征重要度；Rij表示第i個用戶需求和第j個質(zhì)量特征之間關(guān)系強(qiáng)度值，其值為9、3、1，分別對應(yīng)強(qiáng)相關(guān)、中等相關(guān)和弱相關(guān)。

對質(zhì)量特征重要度Wj作歸一化處理，得質(zhì)量特征相對重要度，為

(5)

由QFD軟件直接導(dǎo)出LED路燈質(zhì)量特征相對重要度，如圖3所示。

圖3 LED路燈質(zhì)量特征相對重要度

由圖3可得到LED路燈按照質(zhì)量特征相對重要度由大到小的排序，為發(fā)光效率、光通量、使用壽命、色溫、穩(wěn)定性、防護(hù)等級、適應(yīng)濕度、適應(yīng)溫度、顯色指數(shù)。若選取相對重要度的閾值為10%，則對應(yīng)的LED路燈關(guān)鍵質(zhì)量性能特征集為[發(fā)光效率，光通量，使用壽命，色溫]。

由此可知，按照不同的用戶需求，選取不同的質(zhì)量特征相對重要度閾值，就可獲取相對應(yīng)的LED路燈的關(guān)鍵質(zhì)量性能特征集。

3 結(jié)束語

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中，如何將不同重要程度的用戶需求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的質(zhì)量性能特征，利用QFD軟件建立產(chǎn)品質(zhì)量屋不失為一種有效手段。依據(jù)質(zhì)量屋輸出的產(chǎn)品質(zhì)量特征信息，按照不同的用戶需求，選擇對應(yīng)的質(zhì)量特征相對重要度閾值，則可獲得相對應(yīng)的產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量性能特征集。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)置產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量性能特征目標(biāo)值，最后可形成產(chǎn)品質(zhì)量性能指標(biāo)體系。這樣不僅為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)人員提供設(shè)計(jì)依據(jù)，而且為產(chǎn)品開發(fā)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化打下基礎(chǔ)，為新產(chǎn)品開發(fā)指明方向。值得注意的是，質(zhì)量屋的建立需要大量綜合信息，包括用戶需求信息、產(chǎn)品市場信息以及相關(guān)專家的評估信息等，這些信息的準(zhǔn)確獲取對最終建立產(chǎn)品質(zhì)量性能指標(biāo)體系至關(guān)重要。

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