侯紅學　王志海　裴春興　康洪軍

摘要：文章以某新型動車組為研究對象，利用質量功能展開（QFD）技術，建立產品規(guī)劃階段客戶需求與工程技術特性之間的質量屋，從客戶需求逐步轉化為技術需求，通過建立其關系矩陣和相關矩陣，提升技術競爭力及市場競爭力，規(guī)避研制初期的技術沖突，確定其研制過程中的質量控制方法，以保證客戶需求的實現。

關鍵詞：動車組；QFD；客戶需求；質量屋

中圖分類號：F273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0024-02

1 概述

目前，我國軌道交通行業(yè)動車組新車型的研制過程中，一方面列車性能需求參照國內外成熟的類似車型，基于經驗進行定性分析；另一方面需求分析的正確性、完善性很大程度上取決于設計人員的偏好，提出的性能需求不能充分反映動車組任務需求。因此，本文提出了一種基于QFD的動車組需求分析方法，規(guī)范動車組需求分析理論、方法和技術，以保證分析結論準確反映客戶需求，從根本上確定反映動車組任務需求的性能指標及其重要度排序，為動車組新車型總體設計提供參考。

2 基于QFD的動車組分析方法

2.1 QFD簡介

20世紀60年代，日本大型企業(yè)開始使用各種各樣的質量展開方法來進行質量控制，通過控制設計階段確定制造過程中的質量控制要點，以減少設計及生產初期的錯誤，進而節(jié)約研制成本，滿足客戶需求。期間，由赤尾洋二教授提出的質量管理的“質量表格”（即QFD）方法在神戶造船廠應用，在實踐中取得了良好的控制效果，其核心思想在獲得綜合用戶需求的基礎上，采用科學和系統(tǒng)的方法，通過適當的分解模型，將提取的用戶需求轉換成為產品開發(fā)與制造中各個階段的對應技術需求信息，使用戶需求貫穿于產品概念設計到產品工藝設計生產的各個階段。

2.2 QFD質量屋及構成要素

基于QFD的需求分析是采用“質量屋”的形式，通過一系列矩陣列表，量化分析客戶需求與工程技術措施之間的關系，準確映射兩者之間的關系，質量屋結構如圖1

所示。

2.3 QFD技術在新車型研制過程中的應用

產品規(guī)劃階段質量屋是從用戶需求向設計要求配置的過程，即產品規(guī)劃決策過程，通過產品規(guī)劃質量屋，將用戶需求轉換為產品技術特征，并根據用戶競爭性評估和技術競爭性評估結果，確定各個產品技術特征的目標值。

圖1 質量屋結構圖

因此，產品規(guī)劃階段質量屋的正確建立是最重要的。

2.3.1 收集客戶需求及重要度評定。在公司某新型動車組項目研制初期，QFD項目組成員通過調查問卷的形式對不同客戶（路局人員、乘客、動車所維護人員、沿線居民等）進行需求整理，全面、準確地掌握了客戶需求信息，并通過專家打分方式來確定客戶需求重要度。通過1-5級權數來表示客戶需求的重要度，其中1表示這項需求相對最不重要，5表示這項需求相對最重要。客戶需求整理流程如圖2所示：

圖2 客戶信息整理流程圖

2.3.2 確定技術特性、措施及相關矩陣。完成收集整理的客戶需求及重要度分析后，從技術角度方面，由多名專家提出滿足客戶需求的技術特性指標及技術措施。通過正相關（+）、負相關（-）和不相關三種評價方式來描述各種技術特性之間的相關程度，從而在研制初期能夠發(fā)現各種技術特征之間可能存在的沖突，降低了產品生產周期的風險。

2.3.3 確定產品規(guī)劃矩陣。根據客戶需求與技術特性之間的關系及滿足的強弱程度，確定關系矩陣rij取值，rij代表第i項客戶需求與第j項工程措施的關系度，關系越密切，rij的取值就越大，采用1、3、9打分制，1表示相關度最弱，兩項之間的關聯關系很弱，9表示相關度最強，滿足某項客戶需求必需具備某種技術特征。

2.3.4 技術特性競爭力評估。技術特性競爭力通過對技術特性加權和對應客戶需求較多的技術特性綜合考評得出，其計算公式如下：

其中rij表示質量屋關系矩陣，Ki表示權重，Tj表示第j項工程措施的技術水平。對技術競爭能力Tj進行綜合評估后，獲得產品的技術競爭能力指數T，T值越大表明該新型動車組技術特性競爭力越強。

2.3.5 市場競爭能力評估。市場競爭能力評估是從客戶的角度對本公司某新造車和競爭者產品在滿足用戶需求方面進行評估。它反映了市場上現有產品的優(yōu)勢和不足，并能夠很容易發(fā)現產品需要改進的地方。綜合市場競爭力指數M是在對Mi進行綜合評估以后獲得的，M的值越大越好，說明產品的市場競爭力越大。Mi取1-5之間的數值，計算公式如下：

通過上述過程首先建立產品規(guī)劃階段總體性需求質量屋，將其質量屋的輸出作為下級質量屋的輸入，每一階段根據上述流程即可建立其關鍵零部件、工藝規(guī)劃及生產規(guī)劃級質量屋，實現客戶需求在各個階段的質量控制。

3 實例分析

通過上述過程即可建立產品規(guī)劃階段質量屋，鑒于公司某新型動車組客戶需求較多，對應的技術特性指標成千上萬，這里以最重要的牽引系統(tǒng)部分客戶需求來闡述QFD需求分析方法。

（1）確定牽引系統(tǒng)客戶需求，按照QFD技術瀑布式分解過程（ASI四階段模式），從總體性客戶需求分解出牽引系統(tǒng)子系統(tǒng)客戶需求：牽引系統(tǒng)效率高；受流質量好；可靠性高又便于維修；故障時系統(tǒng)工作能力強；設備噪音小；價格適中。

（2）確定客戶需求技術特性、技術措施、關系矩陣、自相關矩陣：根據上一步確定的客戶需求采用專家評議法進行技術特性及措施的填寫，并結合分析市場競爭力及技術特性競爭力，原有設計中可靠性、維修性措施不夠好，導致市場及技術特性競爭力分別為0.67、0.71，而將此技術指標提高為百萬公里2件故障，其綜合指標明顯改善。

通過牽引系統(tǒng)質量屋，研發(fā)設計人員很容易知道哪項技術措施比較重要、哪些技術措施之間相互制約、哪些技術可以進一步提高等重要信息，可為設計研發(fā)人員總體設計提高參考。

4 結語

利用QFD技術建立的公司某新造車產品規(guī)劃階段質量屋模型在研發(fā)設計階段確定了滿足列車客戶需求的控制要素，將繼續(xù)利用QFD技術建立關鍵零部件、工藝規(guī)劃及生產規(guī)劃質量屋，滿足動車研制各階段的控制要素，為動車組研制過程的質量控制開辟了一條新的有效途徑。

參考文獻

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南京航空航天大學學報，2009，（S1）.

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作者簡介：侯紅學（1982—），男，河北邢臺人，唐山軌道客車有限責任公司產品技術研究中心系統(tǒng)技術部助理工程師，研究生，研究方向：動車組電氣系統(tǒng)關鍵技術；王志海，男，河北唐山人，唐山軌道客車有限責任公司產品技術研究中心系統(tǒng)技術部高級工程師，研究方向：列車系統(tǒng)集成；裴春興，供職于唐山軌道客車有限責任公司產品技術研究中心系統(tǒng)技術部；康洪軍，供職于唐山軌道客車有限責任公司產品技術研究中心系統(tǒng)技術部。

（責任編輯：黃銀芳）