查　毅　尤　筱（同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 200092）

智能手機(jī)的QFD過程：基于FMEA的研究

在智能手機(jī)質(zhì)量屋展開的各階段中引入改進(jìn)后的FMEA的方法，為每一階段質(zhì)量屋的展開過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題（故障模式）進(jìn)行排序，從而提升后續(xù)質(zhì)量屋的展開效率和有效性，為滿足顧客需求和實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升提供有效支持。

智能手機(jī)；QFD；FMEA

引言

QFD是一個(gè)以顧客標(biāo)準(zhǔn)來改善企業(yè)質(zhì)量管理各種方法和途徑,并最后使產(chǎn)品和服務(wù)滿足甚至超過顧客期望的一個(gè)質(zhì)量管理工具(過程)。而FMEA則可以幫助QFD工具在構(gòu)建的質(zhì)量屋展開的過程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)和故障的存在點(diǎn),并加以優(yōu)化和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)今的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能手機(jī)作為人們隨時(shí)訪問移動(dòng)數(shù)據(jù),保持緊密聯(lián)系和交流的最重要的終端工具,采用QFD和FMEA相結(jié)合的方式作為質(zhì)量管理工具對其進(jìn)行改善和管理,對整個(gè)行業(yè)的優(yōu)化和進(jìn)步有極大的促進(jìn)作用,既能夠保證消費(fèi)者使用體驗(yàn)的提升,也能夠帶動(dòng)行業(yè)利潤的增長和行業(yè)生態(tài)的健康。

1　智能手機(jī)的QFD分析流程

QFD在實(shí)際使用中衍生了很多運(yùn)用的模式和方法,每種模式都有其適合的運(yùn)用領(lǐng)域和范圍。新時(shí)期的智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,既不能被單純地劃歸于傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造業(yè),也并非脫離實(shí)體產(chǎn)品而存在的虛擬互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。對于QFD工具在這一領(lǐng)域的運(yùn)用,本文采取四階段模式的質(zhì)量屋展開的方法,并借助FMEA來提升質(zhì)量屋展開過程的可靠性。每一階段具體可分為兩個(gè)部分：第一部分進(jìn)行該階段質(zhì)量屋的展開工作,即完成質(zhì)量屋各部分的矩陣的構(gòu)建工作;第二部分采用改進(jìn)FMEA模型對該階段質(zhì)量屋構(gòu)建過程中的風(fēng)險(xiǎn)因子和故障模式加以分析并得出該階段故障模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先順序,在下一階段的質(zhì)量屋的左墻構(gòu)建就可以依據(jù)上一階段的故障模式風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先順序有側(cè)重地選取因子(圖1),從而優(yōu)化整個(gè)質(zhì)量屋的效率。

圖1　分析流程

2　質(zhì)量屋的展開

根據(jù)傳統(tǒng)的質(zhì)量屋展開方法,展開過程可分為產(chǎn)品、零部件設(shè)計(jì)階段、工藝規(guī)劃階段和生產(chǎn)計(jì)劃階段,每階段展開都會有一定的風(fēng)險(xiǎn)因子需要被識別和優(yōu)化處理。本文將對第一階段,即產(chǎn)品質(zhì)量屋的展開進(jìn)行分析,以某品牌智能手機(jī)(Z手機(jī))為例做出評估,并運(yùn)用改進(jìn)FMEA方法對該階段質(zhì)量屋中出現(xiàn)的故障模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先順序的確定,最后綜合此階段顧客需求和工程措施之間的相關(guān)性以及故障模式的排序擇優(yōu)選擇下一質(zhì)量屋展開的左墻指標(biāo)或?qū)ζ錂?quán)重進(jìn)行優(yōu)化。后續(xù)三個(gè)階段的質(zhì)量屋展開可以依次類推進(jìn)行分析。

基于管理者和顧客兩個(gè)視角,本文對該智能手機(jī)官網(wǎng)及相關(guān)門戶科技網(wǎng)站進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和典型用戶調(diào)查,將使用該手機(jī)的顧客需求初步總結(jié)為以下幾點(diǎn)：短信功能和手機(jī)質(zhì)量良好、手機(jī)應(yīng)用質(zhì)量高且數(shù)量多、支持更多的網(wǎng)絡(luò)制式(全網(wǎng)通,雙網(wǎng)通或者單網(wǎng)絡(luò)制式)、售后服務(wù)和網(wǎng)點(diǎn)到位、系統(tǒng)更新頻率穩(wěn)定、有足夠吸引的技術(shù)(如指紋識別等)、影音娛樂功能強(qiáng)大(如音樂、視頻等)、電池續(xù)航持久、價(jià)格合理、外觀設(shè)計(jì)優(yōu)秀、系統(tǒng)流暢不卡頓、硬件參數(shù)配置強(qiáng)大。

根據(jù)價(jià)值公式iv=(e-s)*e來計(jì)算顧客要求質(zhì)量的重要性iv,e表示顧客的期望值,s表示滿意程度,e和s的具體數(shù)值通過對使用該智能手機(jī)的用戶問卷調(diào)查而得到。若iv＞0則表示預(yù)期大于滿意,反之iv＜0表示預(yù)期小于滿意,iv=0表示預(yù)期等于滿意。經(jīng)過計(jì)算和篩選,略去iv≤0的需求,得到核心需求為：基本通話短信功能和手機(jī)質(zhì)量、手機(jī)應(yīng)用軟件的質(zhì)量和數(shù)量、支持的網(wǎng)絡(luò)制式、影音娛樂、電池續(xù)航能力、手機(jī)價(jià)格、手機(jī)外觀七項(xiàng)。

表1將該七項(xiàng)需求的重要度進(jìn)行衡量,采用1到5的衡量表,根據(jù)專家打分和問卷調(diào)查的方式對顧客需求的重要度Ki(i=1,2,3,…,7)做出評判(1不重要;2一般重要;3重要;4比較重要; 5非常重要。)

表1　用戶需求重要度評估

質(zhì)量屋的天花板是工程措施(how)。在此步驟中,管理者必須從組織運(yùn)作的角度出發(fā),挖掘各種行之有效的與所有相關(guān)功能單位有關(guān)的工程措施。通過數(shù)據(jù)調(diào)研及專家分析總結(jié),Z手機(jī)可采取的設(shè)計(jì)和措施Aj(j=1,2,3,…,10)如下：維持核心產(chǎn)品創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定性和創(chuàng)新力A1;采取多旗艦機(jī)型和差別定價(jià)策略A2;在世界各地開設(shè)代加工廠或委托經(jīng)銷地廠家代加工A3;采取措施激勵(lì)軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出更多種多樣的應(yīng)用A4;繼續(xù)優(yōu)化手機(jī)芯片的處理能力A5;開發(fā)特有省電技術(shù)A6;完善自身業(yè)界領(lǐng)先的工業(yè)設(shè)計(jì)水平A7;與經(jīng)銷地運(yùn)營商合作推出定制機(jī)和優(yōu)惠套餐A8;統(tǒng)一全球市場生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以保證成品良品率A9;加大在有發(fā)展前景的新興市場的營銷宣傳力度A10。

隨后建立這些措施和顧客需求之間的關(guān)系矩陣來定量表示工程措施在滿足顧客需求方面的有效性。通過專家打分等方法,采用1,3,5,7,9的關(guān)系度等級(1無關(guān);3有一定影響;5關(guān)系較密切;7關(guān)系密切;9關(guān)系非常密切),得出關(guān)系矩陣如表2所示(rji表示關(guān)系度;i=1,2,…,7; j=1,2,…,10)。

表2　關(guān)系矩陣

得出關(guān)系矩陣后,還需對各工程措施之間的相關(guān)關(guān)系評估相關(guān)矩陣,評估各工程措施之間的相關(guān)性是正相關(guān)(1)、強(qiáng)正相關(guān)(2)、負(fù)相關(guān)(3)、強(qiáng)負(fù)相關(guān)(4)還是無關(guān)(0)。經(jīng)評估后的相關(guān)矩陣如下：

表3　相關(guān)矩陣

市場競爭能力Mi(i=1,2,…,7)表示顧客需求Ki在市場上的競爭能力,數(shù)值可取1到5之間的數(shù)值,表示該產(chǎn)品競爭能力的提升(從1毫無競爭力到5具有極大的競爭優(yōu)勢遞增)：

而技術(shù)競爭能力Tj(j=l,2…,10)表示工程措施Aj對應(yīng)的技術(shù)水平,取值范圍同樣為1到5來表征技術(shù)水平的遞增：

根據(jù)網(wǎng)站挖掘數(shù)據(jù)和對有代表性的顧客調(diào)查,市場競爭能力和技術(shù)競爭能力結(jié)果如表4和表5所示。

表4　市場競爭能力評估

表5　技術(shù)競爭能力評估

1)工程措施的加權(quán)重要度hj計(jì)算公式為：

代入數(shù)據(jù)可得：

表6　工程措施重要度

2)對市場競爭能力Mi(i=l,2,,7)進(jìn)行綜合后,獲得產(chǎn)品的市場競爭能力指數(shù)M：M值越大則市場競爭能力越強(qiáng)。

代入計(jì)算可得M=0.727。

3)對技術(shù)競爭能力Tj(j=l,2,…,10)進(jìn)行綜合后,獲得產(chǎn)品的技術(shù)競爭能力指數(shù)T：T 值越大則技術(shù)競爭能力越強(qiáng)。

代入計(jì)算可得T=0.816。

4)綜合競爭力指數(shù)C=M*T=0.593,第一階段質(zhì)量屋的展開完成。

3　FMEA方法的引入

FMEA方法中常見風(fēng)險(xiǎn)因子為S(嚴(yán)重度)、O (發(fā)生度)、D(探測度),本例采用語言變量模糊集合表示每個(gè)評價(jià)等級來評價(jià)L個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子,定義如下：

其中{Gii}(i=1,2,3)之間相互獨(dú)立且只有相鄰的模糊評價(jià)等級才可以相交,每個(gè)評價(jià)等級的隸屬函數(shù)可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和專家問卷的方法來確定,以梯形分布表示各評價(jià)等級,各語言變量的模糊等級如表7所示：

表7　語言變量的模糊等級

有時(shí)候,FMEA評估團(tuán)的專家無法對某一故障模式關(guān)于某一風(fēng)險(xiǎn)等級提供準(zhǔn)確評價(jià),或者評價(jià)不限于某一固定等級而是處于等級之間,這種時(shí)候可以Gij(i=1,2,3;j=1,2,3)來表示這種情況,如G12表示專家評估該故障模式關(guān)于某一風(fēng)險(xiǎn)因子的評價(jià)等級在“低”和“中等”之間。

對評價(jià)等級的數(shù)值去模糊化,去模糊化后的模糊評價(jià)等級明確值如下：

表8　去模糊化后的評價(jià)等級

在一階段質(zhì)量屋展開的過程之中,定義FMk(k=1,2,3,4)代表下面四種可能出現(xiàn)的故障模式：制造原材料缺損FM1、手機(jī)系統(tǒng)故障FM2、管理決策上的失誤FM3、開發(fā)團(tuán)隊(duì)動(dòng)蕩FM4。

基于模糊評價(jià),根據(jù)下列公式計(jì)算得出N個(gè)評估人員對于每個(gè)故障模式關(guān)于各風(fēng)險(xiǎn)因子的綜合置信結(jié)構(gòu)：

本文選取三位具有不同專業(yè)知識和職業(yè)背景的專家(T1,T2,T3)來對故障模式進(jìn)行評價(jià),設(shè)定其權(quán)重分別為0.30,0.30,0.40,并定義三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子R1=S(嚴(yán)重度),R2=O(發(fā)生度),R3=D(探測度)。

采用模糊置信結(jié)構(gòu)來表示第一階段質(zhì)量屋構(gòu)建完成后的故障模式評價(jià)信息,結(jié)果如表9所示：

表9　一階段質(zhì)量屋展開過程故障模式評價(jià)信息

根據(jù)表9去模糊化等級的明確值以及公式(1),可進(jìn)行計(jì)算并得到第一階段質(zhì)量屋展開故障信息模式最終評價(jià)信息表(表10)：

表10　一階段展開后故障模式總評價(jià)表

根據(jù)危險(xiǎn)度優(yōu)先排序公式的計(jì)算結(jié)果,對FMk(k=1,..,4)四種故障模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先順序?yàn)椋?/p>

根據(jù)FMEA方法分析的結(jié)果,Z手機(jī)的系統(tǒng)故障和制造原材料缺損是這一階段風(fēng)險(xiǎn)最高的故障模式,與之對應(yīng)關(guān)系最為緊密的工程措施包括：在世界各地開設(shè)代加工廠或委托經(jīng)銷地廠家代加工A3、采取措施激勵(lì)軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出更多種多樣的應(yīng)用A4、統(tǒng)一全球市場生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以保證成品良品率A9。在下一階段質(zhì)量屋展開之前,可以將工作重點(diǎn)放在這幾項(xiàng)工程措施上以最大程度地減少和避免上述故障模式帶來的不利影響。同時(shí)適當(dāng)調(diào)高上述幾項(xiàng)工程措施在下一階段質(zhì)量屋左墻中所占的權(quán)重,從而進(jìn)一步提高質(zhì)量屋分階段展開過程的精確性和效率。

4　方法總結(jié)和案例對策分析

本文將QFD和FMEA兩種質(zhì)量管理工具相結(jié)合,在每階段質(zhì)量屋展開后立即運(yùn)用FMEA工具對展開內(nèi)容中可能出現(xiàn)的故障模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和排序,并根據(jù)排序結(jié)果來確認(rèn)故障模式的處理順序。如此能夠在下一階段質(zhì)量屋展開之前提前排除部分風(fēng)險(xiǎn),并且對下階段質(zhì)量屋左墻的指標(biāo)的側(cè)重方向有一定的指導(dǎo)作用,從而提高展開效率,避免重復(fù)處理同樣的風(fēng)險(xiǎn)和故障,具有較好的實(shí)踐價(jià)值和應(yīng)用意義。

根據(jù)上述方法應(yīng)用的結(jié)果,可對本文所述案例的智能手機(jī)在直接對接顧客需求的階段處理工作提出下面的決策建議：

1)合理選擇加工廠商和硬件供應(yīng)商。

目前消費(fèi)者在選購市面上的智能手機(jī)時(shí),除了考慮手機(jī)外觀等直觀因素之外,手機(jī)的硬件參數(shù)和處理器性能也被更多的人所重視。強(qiáng)大的處理器和硬件可以為智能手機(jī)的軟件應(yīng)用提供有力支持,并帶來更好的系統(tǒng)體驗(yàn)。同時(shí),硬件配置多樣化、選擇口碑較好的代加工廠商也有利于該智能手機(jī)品牌的良品率的提升和產(chǎn)能的爬坡,避免過度依賴于某一類硬件供應(yīng)商或者旗下某一款機(jī)型而造成的市場單一性。

2)保證適配應(yīng)用的多樣性。

功能機(jī)時(shí)代,人們在選擇手機(jī)時(shí)更多考慮的是手機(jī)的通話質(zhì)量和信號好壞等因素,對手機(jī)內(nèi)部的軟件及應(yīng)用并沒有太多的需求和認(rèn)知,這主要是受限于系統(tǒng)和硬件等多方面,而且當(dāng)時(shí)的手機(jī)軟件應(yīng)用范圍也是乏善可陳。但是進(jìn)入智能機(jī)時(shí)代后,隨著系統(tǒng)的逐步優(yōu)化和硬件水平的飛躍提升,一款智能手機(jī)能否流暢、高效地運(yùn)營更多應(yīng)用,能否支持更多類似于4G+、GPS導(dǎo)航、指紋識別等新技術(shù)越來越成為一款智能手機(jī)市場競爭力提升的核心要素。手機(jī)廠商的主要利潤也從早期的通過硬件賺錢到現(xiàn)在通過各類型的軟件服務(wù)掙錢,而客戶需求也逐步轉(zhuǎn)型集中到智能手機(jī)所能提供的各種軟件服務(wù)上來。從質(zhì)量屋的展開和故障模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度可以看出,Z手機(jī)廠商采取措施激發(fā)自身和外面的團(tuán)隊(duì)更好地開發(fā)和運(yùn)營手機(jī)軟件,可以極大地保證本品牌在應(yīng)用數(shù)量和質(zhì)量上的領(lǐng)先地位,從而更好地與顧客需求對接。

3)保持核心團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新力和穩(wěn)定性。

智能機(jī)時(shí)代相對于前十年的功能機(jī)時(shí)代,不僅僅是手機(jī)基本功能的擴(kuò)展,也是各種突破性創(chuàng)新的集中體現(xiàn)。隨著時(shí)代變遷,手機(jī)已趨于被定義為一臺移動(dòng)智能終端設(shè)備,用于完成更多的辦公和娛樂任務(wù),手機(jī)軟件的需求越來越受到重視。維持核心團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新力和穩(wěn)定性,對提升手機(jī)的影音娛樂體驗(yàn)、帶來更優(yōu)秀的外觀設(shè)計(jì)體驗(yàn),同時(shí)合理壓縮成本保證產(chǎn)品定價(jià)的合理和靈活性有極大的聯(lián)系。此外,對及時(shí)更新系統(tǒng)和維持產(chǎn)品線的多元性也具有一定的推動(dòng)作用。

4)進(jìn)一步推進(jìn)產(chǎn)品線多樣化和差異化。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)市場的全球化,不同的人對智能手機(jī)的要求和需求也有不同的細(xì)分和差異。部分顧客只要求基本的聊天上網(wǎng)應(yīng)用能夠流暢,也有部分顧客希望手機(jī)能夠支持更多的大型軟件及應(yīng)用以帶來更廣泛的使用體驗(yàn)。因此,產(chǎn)品路線多樣化、產(chǎn)品特點(diǎn)差異化是對消費(fèi)者需求的更好契合,同時(shí)也有助于不同移動(dòng)服務(wù)運(yùn)營商和網(wǎng)絡(luò)制式的用戶在該智能手機(jī)的產(chǎn)品中找到相應(yīng)的支持產(chǎn)品,從而更好地在滿足顧客需求層面增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力。

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A QFD Based Analysis of Smartphones by Using Extended FMEA Method

Zha YiYou Xiaoyue

An extended FMEA method is used in the QFD process of analyzing smartphones. By ranking the potential problems of quality (failure modes) in each step, the validity and efficiency of further QFD process will be enhanced, which can also greatly support to increase customer satisfaction and the design quality of end-products.

Smartphone; QFD; FMEA

F273

A

國家自然科學(xué)基金(71671125)。

查毅,同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院碩士生,研究方向：管理理論與工業(yè)工程;尤筱明,同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院博士生,研究方向：企業(yè)管理,戰(zhàn)略管理。