質量功能展開在食品工業中的應用

徐 斌，苗文娟，李 波，徐山元，董 英

(1.江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮江 212013; 2.發達面粉集團有限公司，山東夏津 253216)

質量功能展開在食品工業中的應用

徐 斌1，苗文娟1，李 波1，徐山元2，董 英1

(1.江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮江 212013; 2.發達面粉集團有限公司，山東夏津 253216)

從產品開發和質量保證的角度出發，在介紹質量功能展開(QFD)的一些基本概念的基礎上，著重討論了質量屋的構建和顧客需求在食品開發中的瀑布分解過程，包括產品規劃、產品設計、工藝規劃和質量控制規劃。并結合番茄醬質量改進這一研究實例，闡述了質量功能展開的一般工作程序。最后對質量功能展開在食品研發過程中應用的利弊和面臨的挑戰進行了分析。

質量功能展開，食品，工業，應用，綜述

質量功能展開(Quality Function Deployment，簡稱QFD)是一種立足于在產品開發過程中最大限度地滿足顧客需求的系統化的、用戶驅動式的質量保證與改進的方法。為了確保產品能為顧客所接受，企業必須認真研究和分析顧客的需求，將顧客的需求轉化為支持產品設計、生產的質量特性［1］。QFD的核心是要求產品承制者在聽取顧客對產品的意見和需求后，通過合適的方法和措施將顧客需求進行量化，采用工程分析的方法一步步將顧客需求落實到產品的研制和生產的整個過程中，從而最終在研制的產品中體現顧客的需求，同時在實現顧客需求的過程中，幫助企業各職能部門制定出相應的技術要求和措施，使他們之間能夠協調一致的工作。QFD應用于產品策劃和設計階段能夠以最快的速度、最低的成本和優良的質量滿足顧客的最大需求，是企業進行全面質量管理和實施產品質量改進的有效工具。

1 QFD的起源及發展

QFD于70年代初由日本東京技術學院的水野滋(Shigeru Mizuno)和赤尾洋二(Yoji Akao)等人最早提出［2］。豐田公司于70年代采用了QFD以后，獲得了巨大的經濟效益。豐田公司的成功應用，促進了QFD在日本和美國的快速發展。如今，QFD在日本和歐美等國都極為流行，QFD的應用已遍及汽車、電器、服裝、建筑、機械、教育、醫療等各領域。從1987年起，QFD技術開始被引入到食品工業［3］。當時，許多學者倡導將它作為一種策劃工具來輔助食品生產與產品開發過程的管理，但QFD仍有待進一步改進來適應食品工業的特殊要求。迄今為止，QFD優化食品生產和開發過程，尤其是達到工業化水平的應用并不多見［4］。

2 QFD的基本方法

2.1 質量屋的概念

QFD是一種思想，一種產品開發和質量保證的方法論。它要求我們產品開發直接面向顧客需求，在產品設計階段考慮工藝和制造問題。美國學者J.R.Hauser于1988年提出的質量屋(HOQ，House of Quality)則是在產品開發中具體實現這種方法論的工具，它為將顧客需求轉換為產品技術需求以及進一步將產品技術需求轉換為關鍵配方特性、將關鍵配方特性轉換為關鍵工藝步驟和將關鍵工藝步驟轉換為關鍵工藝/質量控制參數等QFD的一系列瀑布式的分解提供了一個基本結構［5］。

質量屋結構如圖1所示，一個完整的質量屋包括顧客需求、技術需求、關系矩陣、競爭分析、屋頂和技術評估。這六個部分的矩陣構造完成后便形成了產品規劃階段的質量屋。這個質量屋的基本輸入是市場顧客需求，針對需求的對策是一組產品特性，從而進行了需求變換。通過變換將市場顧客對產品的相對離散和模糊的需求變換為明確的產品技術需求［6］。

圖1 質量屋的結構示意圖

2.2 顧客需求的瀑布式分解模型

瀑布式分解模型是QFD的展開方式和整體實施思想的描述。圖2是一個典型QFD瀑布式分解模型，顧客需求首先通過產品規劃矩陣，轉換成產品技術需求，將顧客需求反映、體現到指導產品設計的技術需求中;然后，再依據產品的技術需術，形成關鍵配方特性;并進一步由關鍵配方特性，配置形成關鍵工序;最后，針對各關鍵工序、配置、規劃工序的質量控制參數。采用4個質量屋，將顧客的需求類似于瀑布，分解到了整個產品開發過程中。

圖2 典型的QFD瀑布式分解模型示意圖

3 QFD的工作程序

一旦決定應用QFD來管理產品開發活動，首先應該獲取必要的執行承諾和企業對方案的支持。然后，按照項目目標、時間跨度和計劃表來作出決定。接下來，定義哪些現有產品是QFD項目的目標，哪些是目標顧客。最后，成立一個含有所有功能成員交叉功能的QFD工作小組，除了項目負責人、傳統設計以外，還應包括有關部門、專業的專家。在獲取執行項目所必需的設備，材料和時間以后，QFD小組正式開始工作［4，7］。

3.1 獲取QFD的顧客需求

調查和分析顧客需求是QFD的最初輸入，而產品是最終的輸出。這種輸出依賴于顧客的需求和顧客滿意度，并取決于形成及支持他們的過程的效果。由此可以看出，正確理解顧客需求對于實施QFD是十分重要的［8］。

3.2 QFD的產品規劃階段

QFD四階段法中，構造的第一個矩陣是產品規劃矩陣(質量屋)，目的是用來將顧客對產品質量的重要需求轉換成終產品特性。HOQ包括幾個不同的部分或房間，按序填入內容以便實現從顧客需求向產品特性的轉換。

表1 調味蕃茄醬質量改進中的“顧客需求”

a.“顧客的聲音屋”:表1以QFD在番茄醬質量改進中的應用實例列出了“顧客需求”，它的建立是QFD項目中最關鍵的步驟。一方面，需要獲得和表達顧客對一項產品或服務的需求以及這種需求對顧客的重要性。另一方面，由于這些原始的顧客需求引導著整個開發過程，在該階段的一個誤解可能會嚴重影響工藝結果。市場營銷人員與食品技術專家之間的緊密合作才能成功運用QFD方法，并對開發以消費者為導向的一般食品也很重要［9－10］。

b.“戰略計劃屋”:對本企業的產品和市場上其他競爭者的產品在滿足顧客需求方面進行評估——即顧客競爭性評估，列出滿足顧客需求的重要程度，并用圖表進行描述，同時附上顧客抱怨表。基于公司當前的和計劃的顧客滿意度水平，計算出改進比。最后，以顧客各種需求相對權重為基礎，規劃公司銷售點和優先研發項目。戰略計劃屋將QFD項目與公司發展戰略緊密地結合到一起。在此階段，QFD小組應明確顧客對產品或理念的需求是什么及怎樣能使之與公司的戰略步驟聯系起來。

c.“公司的聲音屋”:公司的聲音屋列出了終產品的技術特征與顧客需求之間的直接聯系，即“設計需求”、“質量功能”和“怎樣做”。因為要對結果進行控制并與目標值進行比較來確保滿足顧客的需求，所以它們必須是一些可以測量的參數，可用來客觀評價產品的質量。

d.“技術關聯屋”:在“技術關聯屋”，QFD小組必須對產品的上述這些參數的相互依存關系進行詳盡的說明，它有助于決定由其它屬性改變產品特征所產生的結果，使小組能夠對協同作用或拮抗作用進行識別和反應。拮抗作用通常提出了研發需求，一般應以顧客最喜愛的方式加以解決。

e.“關系屋”:接下來，QFD小組開始填寫HOQ的核心部分——關系屋，用以描述每項顧客需求(顧客的聲音)和產品特征(公司的聲音)之間的關系及強度。小組基于自己的專業技能、顧客調查以及從統計研究和控制實驗得來的數據，尋求每種產品特征對顧客需求影響程度的統一。這項公認的復雜任務是HOQ建立過程中另一個關鍵步驟。一方面，它表明了公司是否從技術角度充分表達了顧客的需求。另一方面，它也是項目的重要控制點。圖3對番茄醬改進實例中的“顧客的聲音”“公司的聲音”“關系屋”和“技術相關屋”的一個簡單描述。

圖3 調味番茄醬質量改進的“顧客的聲音”“公司的聲音”“關系屋”和“技術相關屋”

f.“優先技術屋”:“優先技術屋”從對市場上的現有產品進行終產品特征的“技術競爭評估”開始。通過競爭評估(圖1)，QFD小組可以評價各企業的產品特征，對顧客需求產生直接影響的技術表現水平和能力。“屋內”產品的測試可為這種評估提供必要的數據，這些數據必須以量化的方式來表達。產品規劃矩陣已成為QFD的主要焦點，它包含了公司需要的關于它與顧客關系及它在市場中的競爭位置的最關鍵的信息。

3.3 產品設計和工藝規劃階段

QFD四階段法中，構造的第二關系矩陣是產品設計矩陣。通過建立產品設計矩陣，將已選定的終產品特征，從整體產品水平展開到成分設計水平。這個矩陣展示了組成成分和產品特征兩者之間的關系是否重要及重要到什么程度。它的結構類似于HOQ的結構，橫排的終產品特征，現在已變成設計需求，而縱向列出了直接影響這些設計要求的組成成分特征。兩種類型的特征之間的關系在矩陣中心進行描述。在這些關系強度的基礎上，選擇關鍵組成特征，并將其進一步展開至生產計劃和控制體系中。

第三關系矩陣也叫工藝規劃矩陣。在矩陣中橫排為關鍵組成特征，縱排與工序操作有關。如果某項工序操作強烈影響某個關鍵組成特征，該特征就變成質量控制計劃中的控制點。此外，如果必須監控某個工序操作參數來獲得某個組成特征的指定水平，那么這個參數就變成過程控制計劃中的檢測點。

3.4 質量控制規劃階段

討論了QFD矩陣在產品規劃、產品設計和工藝規劃中的應用。這三個階段所采用的QFD矩陣的基本組成部分都大致相同，分析方法也相差不多。到了質量控制規劃階段，情況則大不一樣。從目前QFD在國外的應用實踐來看，各個企業在質量控制規劃階段采用的QFD矩陣差別很大，幾乎沒有形成一個比較規范的格式。企業在應用QFD矩陣進行質量控制規劃時，應結合實際，利用本廠長期生產實際中所積累的一整套行之有效的制造過程控制方法。

通過上述一系列活動，QFD小組為公司產品開發和質量改進建立了一套完備的操作程序。在產品開發和市場引進過程中它能有效地控制產品和成分的關鍵特征及監控關鍵工序的相關參數。這一手段還可以融入到公司的質量保證體系之中，將顧客指導和質量保證帶至上游的產品開發。圖4展現了QFD在食品工業的應用過程［11－12］。

圖4 食品工業的質量功能展開示意圖

總之，QFD是在市場經濟條件下，為滿足顧客需求、提高產品質量、贏得市場競爭而形成的一種新的產品開發和質量保證技術。當前正受到各國工業界和學術界的普遍重視，并已成功地應用到產品開發和服務性行業中，它保證將顧客和市場的需求，精確地轉移到產品開發每個階段的有關技術需求和措施中去。為了在激烈的市場競爭中立于不敗之地，企業必須不斷地調查和理解顧客需求，并在開發的產品中體現這些需求，從而生產出令顧客滿意的產品。

4 QFD在食品研發中的利弊和面臨的挑戰

4.1 QFD在食品研發中的利弊

盡管QFD對產品開發過程有許多好處，但對食品生產者和消費者而言，對于QFD的理解還不成熟。食品是復雜的產品，它與人類之間的關系也同樣很復雜。食品中的成分之間具有錯綜復雜的相互作用，影響著設計和優化處理的方法。此外，原材料展現了一種變動的自然傾向，這種傾向與QFD圖表中變動不太靈活的特征不相適應。消費者對食品的需求是多樣的、可變的，在開發過程中只有把食品產品特征和相互作用都考慮進去才能令消費者滿意。因此，將食品產品描述成一組特征，然后把這些特征整合在一起不一定能夠滿足顧客需求，而特征之間的相互作用可能在贏得消費者滿意度上起著決定性作用。QFD(標準化格式)看上去似乎更適合于食品原料和包裝工業，而并不適用于食品生產業。隨著QFD法逐漸適應食品工業的特定要求，這種情形將能得到改觀［4，13］。

4.2 QFD在食品研發中面臨的挑戰

產品開發小組在QFD開展的活動與傳統的產品開發過程中執行的活動相同。通過結構化的方法，將在產品開發和市場引進活動中所有相關信息和公司專長進行匯編，從而取代了非正式的、憑直覺做出決定的方式。因此，今后QFD在食品產品開發中的任何進步將完全依賴于食品科學領域的基礎研究成果和進展。目前還缺乏不同因素影響食品選擇的相關知識，和因素之間相互作用的理論基礎，此外，食品選擇行為通常不是基于理性的，而是以有限的信息調查為特征的選擇過程。同時，被廣泛認同的最有影響力的客戶需求及它的自我特征的重要性，消費者很少用文字表達出來。這就要求QFD小組精心策劃并不斷改進客戶調查技巧，以便更準確地反映客戶在食品選擇過程中的特征。

在建立客戶需求和食品特征之間數量關系模型的開發過程中，傳統方法總是依賴于所謂的心理物理學關系，即在感官水平上的消費者質量觀念與食品內部特征之間的關系。目前仍然缺少以顧客為主導，進行產品開發的真正綜合性模型，該模型應同時包含食品的物理特性和功能，以及與市場結合的其它因素［14］。

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Quality function deployment in the food industry

XU Bin1，MIAO Wen－juan1，LI Bo1，XU Shan－yuan2，DONG Ying1
(1.School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China; 2.Fada Flour Co.，Ltd.，Xiajin 253216，China)

A detailed literature review on the topic of the application of quality function deployment(QFD)in the food industry was presented.This review was extended with a thorough description of the methodologies involved in the practice of QFD within food companies，exemplified with the help of a case study on ketchup quality improvement. The benefits，drawbacks and challenges of QFD’s application in food research and development were presented and discussed.

quality function deployment;food;industry;application;review

TS201.1

A

1002－0306(2011)12－0561－04

2010－10－29

徐斌(1969－)，男，副教授，研究方向:糧食深加工與質量控制技術。

江蘇高校優勢學科建設工程資助項目(PAPD)。