质量功能展开在食品工业中的应用

徐 斌，苗文娟，李 波，徐山元，董 英

(1.江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013; 2.发达面粉集团有限公司，山东夏津 253216)

质量功能展开在食品工业中的应用

徐 斌1，苗文娟1，李 波1，徐山元2，董 英1

(1.江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013; 2.发达面粉集团有限公司，山东夏津 253216)

从产品开发和质量保证的角度出发，在介绍质量功能展开(QFD)的一些基本概念的基础上，着重讨论了质量屋的构建和顾客需求在食品开发中的瀑布分解过程，包括产品规划、产品设计、工艺规划和质量控制规划。并结合番茄酱质量改进这一研究实例，阐述了质量功能展开的一般工作程序。最后对质量功能展开在食品研发过程中应用的利弊和面临的挑战进行了分析。

质量功能展开，食品，工业，应用，综述

质量功能展开(Quality Function Deployment，简称QFD)是一种立足于在产品开发过程中最大限度地满足顾客需求的系统化的、用户驱动式的质量保证与改进的方法。为了确保产品能为顾客所接受，企业必须认真研究和分析顾客的需求，将顾客的需求转化为支持产品设计、生产的质量特性［1］。QFD的核心是要求产品承制者在听取顾客对产品的意见和需求后，通过合适的方法和措施将顾客需求进行量化，采用工程分析的方法一步步将顾客需求落实到产品的研制和生产的整个过程中，从而最终在研制的产品中体现顾客的需求，同时在实现顾客需求的过程中，帮助企业各职能部门制定出相应的技术要求和措施，使他们之间能够协调一致的工作。QFD应用于产品策划和设计阶段能够以最快的速度、最低的成本和优良的质量满足顾客的最大需求，是企业进行全面质量管理和实施产品质量改进的有效工具。

1 QFD的起源及发展

QFD于70年代初由日本东京技术学院的水野滋(Shigeru Mizuno)和赤尾洋二(Yoji Akao)等人最早提出［2］。丰田公司于70年代采用了QFD以后，获得了巨大的经济效益。丰田公司的成功应用，促进了QFD在日本和美国的快速发展。如今，QFD在日本和欧美等国都极为流行，QFD的应用已遍及汽车、电器、服装、建筑、机械、教育、医疗等各领域。从1987年起，QFD技术开始被引入到食品工业［3］。当时，许多学者倡导将它作为一种策划工具来辅助食品生产与产品开发过程的管理，但QFD仍有待进一步改进来适应食品工业的特殊要求。迄今为止，QFD优化食品生产和开发过程，尤其是达到工业化水平的应用并不多见［4］。

2 QFD的基本方法

2.1 质量屋的概念

QFD是一种思想，一种产品开发和质量保证的方法论。它要求我们产品开发直接面向顾客需求，在产品设计阶段考虑工艺和制造问题。美国学者J.R.Hauser于1988年提出的质量屋(HOQ，House of Quality)则是在产品开发中具体实现这种方法论的工具，它为将顾客需求转换为产品技术需求以及进一步将产品技术需求转换为关键配方特性、将关键配方特性转换为关键工艺步骤和将关键工艺步骤转换为关键工艺/质量控制参数等QFD的一系列瀑布式的分解提供了一个基本结构［5］。

质量屋结构如图1所示，一个完整的质量屋包括顾客需求、技术需求、关系矩阵、竞争分析、屋顶和技术评估。这六个部分的矩阵构造完成后便形成了产品规划阶段的质量屋。这个质量屋的基本输入是市场顾客需求，针对需求的对策是一组产品特性，从而进行了需求变换。通过变换将市场顾客对产品的相对离散和模糊的需求变换为明确的产品技术需求［6］。

图1 质量屋的结构示意图

2.2 顾客需求的瀑布式分解模型

瀑布式分解模型是QFD的展开方式和整体实施思想的描述。图2是一个典型QFD瀑布式分解模型，顾客需求首先通过产品规划矩阵，转换成产品技术需求，将顾客需求反映、体现到指导产品设计的技术需求中;然后，再依据产品的技术需术，形成关键配方特性;并进一步由关键配方特性，配置形成关键工序;最后，针对各关键工序、配置、规划工序的质量控制参数。采用4个质量屋，将顾客的需求类似于瀑布，分解到了整个产品开发过程中。

图2 典型的QFD瀑布式分解模型示意图

3 QFD的工作程序

一旦决定应用QFD来管理产品开发活动，首先应该获取必要的执行承诺和企业对方案的支持。然后，按照项目目标、时间跨度和计划表来作出决定。接下来，定义哪些现有产品是QFD项目的目标，哪些是目标顾客。最后，成立一个含有所有功能成员交叉功能的QFD工作小组，除了项目负责人、传统设计以外，还应包括有关部门、专业的专家。在获取执行项目所必需的设备，材料和时间以后，QFD小组正式开始工作［4，7］。

3.1 获取QFD的顾客需求

调查和分析顾客需求是QFD的最初输入，而产品是最终的输出。这种输出依赖于顾客的需求和顾客满意度，并取决于形成及支持他们的过程的效果。由此可以看出，正确理解顾客需求对于实施QFD是十分重要的［8］。

3.2 QFD的产品规划阶段

QFD四阶段法中，构造的第一个矩阵是产品规划矩阵(质量屋)，目的是用来将顾客对产品质量的重要需求转换成终产品特性。HOQ包括几个不同的部分或房间，按序填入内容以便实现从顾客需求向产品特性的转换。

表1 调味蕃茄酱质量改进中的“顾客需求”

a.“顾客的声音屋”:表1以QFD在番茄酱质量改进中的应用实例列出了“顾客需求”，它的建立是QFD项目中最关键的步骤。一方面，需要获得和表达顾客对一项产品或服务的需求以及这种需求对顾客的重要性。另一方面，由于这些原始的顾客需求引导着整个开发过程，在该阶段的一个误解可能会严重影响工艺结果。市场营销人员与食品技术专家之间的紧密合作才能成功运用QFD方法，并对开发以消费者为导向的一般食品也很重要［9－10］。

b.“战略计划屋”:对本企业的产品和市场上其他竞争者的产品在满足顾客需求方面进行评估——即顾客竞争性评估，列出满足顾客需求的重要程度，并用图表进行描述，同时附上顾客抱怨表。基于公司当前的和计划的顾客满意度水平，计算出改进比。最后，以顾客各种需求相对权重为基础，规划公司销售点和优先研发项目。战略计划屋将QFD项目与公司发展战略紧密地结合到一起。在此阶段，QFD小组应明确顾客对产品或理念的需求是什么及怎样能使之与公司的战略步骤联系起来。

c.“公司的声音屋”:公司的声音屋列出了终产品的技术特征与顾客需求之间的直接联系，即“设计需求”、“质量功能”和“怎样做”。因为要对结果进行控制并与目标值进行比较来确保满足顾客的需求，所以它们必须是一些可以测量的参数，可用来客观评价产品的质量。

d.“技术关联屋”:在“技术关联屋”，QFD小组必须对产品的上述这些参数的相互依存关系进行详尽的说明，它有助于决定由其它属性改变产品特征所产生的结果，使小组能够对协同作用或拮抗作用进行识别和反应。拮抗作用通常提出了研发需求，一般应以顾客最喜爱的方式加以解决。

e.“关系屋”:接下来，QFD小组开始填写HOQ的核心部分——关系屋，用以描述每项顾客需求(顾客的声音)和产品特征(公司的声音)之间的关系及强度。小组基于自己的专业技能、顾客调查以及从统计研究和控制实验得来的数据，寻求每种产品特征对顾客需求影响程度的统一。这项公认的复杂任务是HOQ建立过程中另一个关键步骤。一方面，它表明了公司是否从技术角度充分表达了顾客的需求。另一方面，它也是项目的重要控制点。图3对番茄酱改进实例中的“顾客的声音”“公司的声音”“关系屋”和“技术相关屋”的一个简单描述。

图3 调味番茄酱质量改进的“顾客的声音”“公司的声音”“关系屋”和“技术相关屋”

f.“优先技术屋”:“优先技术屋”从对市场上的现有产品进行终产品特征的“技术竞争评估”开始。通过竞争评估(图1)，QFD小组可以评价各企业的产品特征，对顾客需求产生直接影响的技术表现水平和能力。“屋内”产品的测试可为这种评估提供必要的数据，这些数据必须以量化的方式来表达。产品规划矩阵已成为QFD的主要焦点，它包含了公司需要的关于它与顾客关系及它在市场中的竞争位置的最关键的信息。

3.3 产品设计和工艺规划阶段

QFD四阶段法中，构造的第二关系矩阵是产品设计矩阵。通过建立产品设计矩阵，将已选定的终产品特征，从整体产品水平展开到成分设计水平。这个矩阵展示了组成成分和产品特征两者之间的关系是否重要及重要到什么程度。它的结构类似于HOQ的结构，横排的终产品特征，现在已变成设计需求，而纵向列出了直接影响这些设计要求的组成成分特征。两种类型的特征之间的关系在矩阵中心进行描述。在这些关系强度的基础上，选择关键组成特征，并将其进一步展开至生产计划和控制体系中。

第三关系矩阵也叫工艺规划矩阵。在矩阵中横排为关键组成特征，纵排与工序操作有关。如果某项工序操作强烈影响某个关键组成特征，该特征就变成质量控制计划中的控制点。此外，如果必须监控某个工序操作参数来获得某个组成特征的指定水平，那么这个参数就变成过程控制计划中的检测点。

3.4 质量控制规划阶段

讨论了QFD矩阵在产品规划、产品设计和工艺规划中的应用。这三个阶段所采用的QFD矩阵的基本组成部分都大致相同，分析方法也相差不多。到了质量控制规划阶段，情况则大不一样。从目前QFD在国外的应用实践来看，各个企业在质量控制规划阶段采用的QFD矩阵差别很大，几乎没有形成一个比较规范的格式。企业在应用QFD矩阵进行质量控制规划时，应结合实际，利用本厂长期生产实际中所积累的一整套行之有效的制造过程控制方法。

通过上述一系列活动，QFD小组为公司产品开发和质量改进建立了一套完备的操作程序。在产品开发和市场引进过程中它能有效地控制产品和成分的关键特征及监控关键工序的相关参数。这一手段还可以融入到公司的质量保证体系之中，将顾客指导和质量保证带至上游的产品开发。图4展现了QFD在食品工业的应用过程［11－12］。

图4 食品工业的质量功能展开示意图

总之，QFD是在市场经济条件下，为满足顾客需求、提高产品质量、赢得市场竞争而形成的一种新的产品开发和质量保证技术。当前正受到各国工业界和学术界的普遍重视，并已成功地应用到产品开发和服务性行业中，它保证将顾客和市场的需求，精确地转移到产品开发每个阶段的有关技术需求和措施中去。为了在激烈的市场竞争中立于不败之地，企业必须不断地调查和理解顾客需求，并在开发的产品中体现这些需求，从而生产出令顾客满意的产品。

4 QFD在食品研发中的利弊和面临的挑战

4.1 QFD在食品研发中的利弊

尽管QFD对产品开发过程有许多好处，但对食品生产者和消费者而言，对于QFD的理解还不成熟。食品是复杂的产品，它与人类之间的关系也同样很复杂。食品中的成分之间具有错综复杂的相互作用，影响着设计和优化处理的方法。此外，原材料展现了一种变动的自然倾向，这种倾向与QFD图表中变动不太灵活的特征不相适应。消费者对食品的需求是多样的、可变的，在开发过程中只有把食品产品特征和相互作用都考虑进去才能令消费者满意。因此，将食品产品描述成一组特征，然后把这些特征整合在一起不一定能够满足顾客需求，而特征之间的相互作用可能在赢得消费者满意度上起着决定性作用。QFD(标准化格式)看上去似乎更适合于食品原料和包装工业，而并不适用于食品生产业。随着QFD法逐渐适应食品工业的特定要求，这种情形将能得到改观［4，13］。

4.2 QFD在食品研发中面临的挑战

产品开发小组在QFD开展的活动与传统的产品开发过程中执行的活动相同。通过结构化的方法，将在产品开发和市场引进活动中所有相关信息和公司专长进行汇编，从而取代了非正式的、凭直觉做出决定的方式。因此，今后QFD在食品产品开发中的任何进步将完全依赖于食品科学领域的基础研究成果和进展。目前还缺乏不同因素影响食品选择的相关知识，和因素之间相互作用的理论基础，此外，食品选择行为通常不是基于理性的，而是以有限的信息调查为特征的选择过程。同时，被广泛认同的最有影响力的客户需求及它的自我特征的重要性，消费者很少用文字表达出来。这就要求QFD小组精心策划并不断改进客户调查技巧，以便更准确地反映客户在食品选择过程中的特征。

在建立客户需求和食品特征之间数量关系模型的开发过程中，传统方法总是依赖于所谓的心理物理学关系，即在感官水平上的消费者质量观念与食品内部特征之间的关系。目前仍然缺少以顾客为主导，进行产品开发的真正综合性模型，该模型应同时包含食品的物理特性和功能，以及与市场结合的其它因素［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:粮食深加工与质量控制技术。

江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。