2. Управление проектированием
2.1. Структурирование функции качества
Структурирование функции качества (Quality Function Deployment – QFD) является одним из наиболее эффективных методов (инструментов) качества. Это даже не столько метод, сколько методология обеспечения гарантированного качества с первой стадии создания и развития нового изделия или продукта.
Этот метод изобретен в Японии и впервые был применен на практике в 1966 году на фирме Matsushiba Electric, где получил название «План обеспечения качества». Наибольший вклад в развитие этого метода внесли японские ученые Д. Акао и С. Мизуно, систематизировавшие основные идеи и проблемы применения метода. В 1983 году методология структурирования (в многочисленной литературе практикуют выражение «развертывание») функции качества впервые была представлена в США, а несколькими годами позже – и в Европе.
В 90-х годах, благодаря публикациям Ю. Адлера, с этим методом познакомились и российские специалисты в области качества. Вначале метод использовался только в машиностроительной отрасли, а на сегодняшний день получил распространение в строительстве, электронике, пищевой и текстильной промышленности, в производстве услуг и др.
Структурирование функции качества (СФК) – это систематизированный путь развертывания нужд и пожеланий потребителя через структурирование функций и операций деятельности компании по обеспечению такого качества на каждом этапе жизненного цикла вновь создаваемого продукта, которое бы гарантировало получение конечного результата, соответствующего ожиданиям потребителя [3,18,28,43,55,56,60,61]. Успех реализации этого метода зависит от соответствия «воображаемого» производителем качества создаваемого продукта ожиданиям потребителя. При этом производитель в процессе формирования «воображаемого» качества должен в первую очередь иметь четкое представление о «профиле качества» создаваемого продукта.
Профили качества.
«Профиль качества» - модель, предложенная Н. Кано (Япония), которая включает три составляющих профиля качества: базовое, желаемое и требуемое. На рис.2.1 представлена типичная зависимость степени удовлетворенности потребителя от степени реализации ожидаемых им параметров качества в предлагаемом ему продукте.
Профиль базового качества – совокупность тех параметров качества продукта, наличие которых потребитель считает обязательным, то есть «само собой разумеющимся». Об этих параметрах потребитель не считает даже необходимым говорить производителю. Примеры таких параметров:
гарантии безопасности пассажирских транспортных средств,
- безошибочность операций со счетами в банке и т.д.
Производитель должен помнить, что базовые показатели качества не определяют ценности продукта в глазах потребителя. Производитель рискует своим имиджем и бизнесом, если он не уделяет надлежащего внимания базовым показателям качества продукта.
Профиль требуемого качества – это совокупность показателей качества, представляющих собой технические и функциональные характеристики продукции. Они показывают, насколько продукт соответствует тому, что было задумано. Именно эти показатели качества обычно рекламируются и гарантируются потребителям. Примеры технических параметров:
бесшумность, малое потребление горючего автомобилем,
быстродействие и память компьютера,
скорость и точность услуг городского транспорта,
эффективность лекарств и т. д.
Примером функциональных характеристик являются, например, функции, выполняемые электронным прибором, функции управления автомобилем и т.д. Удовлетворенность потребителя возрастает, когда значения параметров качества предлагаемого ему продукта выше, чем ожидалось. Неудовлетворенность появляется том случае, когда требуемые показатели качества продукта ниже ожидаемого потребителем уровня (обычно соответствующего среднему уровню рынка).
Совершенствование функциональных и технических характеристик продукта требует постоянного внимания маркетинговых служб и вовлечения адекватных ресурсов производителя, чтобы продукт оставался конкурентоспособным.
Профиль желаемого качества – это группа показателей качества, представляющих для потребителя неожиданные (скрытые) ценности предлагаемого ему продукта, о наличии которых он мог только мечтать. Учет в предлагаемом продукте желаемых параметров качества является хорошим индикатором потенциальных возможностей производителя и создает благоприятные условия для прорыва на рынок, дальнейшего улучшения продукта, опережения возможных конкурентов.
Особенность желаемых параметров качества состоит в том, что потребитель не должен придумывать их сам, он их не требует, но высоко оценивает их наличие. Примеры продуктов с желаемыми показателями качества:
телевизоры – цветные,
телефоны - мобильные,
контейнеры - самоизмеряемые и т.д.
Желаемые параметры качества продукта должны быть недоступны конкурентам по возможности на длительное время.
Производитель должен помнить, что рассматриваемые профили качества очень изменчивы. Сегодня – это желаемые параметры качества, а завтра – требуемые. К этому производитель должен быть готов и работать по постоянному улучшению качества продукта.
Технология метода QFD.
Технология метода требует совместного участия специалистов отдела маркетинга и конструкторского отдела, в связи с чем его реализация возможна как на завершающем этапе маркетинговых исследований, так и на начальном этапе проектирования изделия. Метод QFD является экспертным, в нем использованы специфические табличные формы представления данных, получившие название «Дом качества» (рис. 2.2). Технология метода не требует на каждой стадии обязательного построения «дома», поэтому для упрощения изложения нами использован ряд обычных по форме таблиц.
Процесс структурирования функции качества складывается из нескольких стадий. Выделим основные (ключевые):
уточнение требований потребителя,
выделение приоритетных потребительских требований,
перевод требований потребителя в характеристики продукта,
выявление тесноты связи (корреляции) между степенью удовлетворения потребительских требований и величиной характеристик продукта,
построение профиля коэффициента корреляции,
установление тесноты связи (корреляции) между самими характеристиками продукта,
построение профиля компании на товарном рынке,
выбор параметров качества продукта по техническим и экономическим возможностям компании,
определение характеристик для технического задания на проектирование продукта.
Уточнение требований потребителя. В целях разработки и выпуска конкурентоспособной на данном рынке продукции определенного назначения компания проводит опрос (в устной или письменной форме, индивидуально или в коллективе) потребителей на предмет выявления их требований к новой продукции, которая в максимальной степени способна удовлетворить их пожелания. Эта процедура обычно называется «услышать голос потребителя». Приобщение потребителя к процессу создания нового продукта является важнейшим условием его будущей реализации.
Потребитель обычно высказывает свои пожелания в абстрактной форме, например, «экономичный автомобиль», «комфортная квартира», «удобный костюм» и т.д. Задача производителя состоит в том, что с помощью различных социальных инструментов развернуть (преобразовать) высказанные в абстрактной форме пожелания в конкретные требования, несущие интегральную ценность продукта. Так, например, «голос потребителя», высказанный в виде пожелания - экономичный автомобиль, можно преобразовать в следующие требования: низкая цена, низкая стоимость проезда, малый расход бензина и т.д. Таким образом, на первой стадии технологии QFD производителю необходимо ответить на вопрос: «Что делать?».
Выделение приоритетных потребительских требований. Количество высказанных пожеланий потребителя, а, следовательно, и развернутых требований, может быть достаточно обширным. Более того, эти требования часто бывают противоречивыми. Учесть все требования практически невозможно, так как это связано со значительным увеличением затрат и сроков разработки продукта. Поэтому целесообразно выбрать наиболее важные и чаще других встречаемые пожелания потребителя.
Оценку важности (веса, рейтинга) того или иного требования, как правило, возлагают на того же потребителя, так как его слово- закон для производителя. Оценивание производится методом парных сравнений требований между собой [68]. При этом можно применить правило Парето, по которому считаются важными требования, составляющие около 85% от всего количества высказанных пожеланий (по мере снижения частоты упоминаний). Суммарный вес важных (оставшихся) потребительских требований должен быть равен единице (100%).
В табл. 2.1 на примере требований к качеству функционирования дверцы автомобиля показан принцип последовательного уточнения пожеланий и конкретных требований.
Таблица 2.1
Требования к дверце автомобиля
|
Вес |
|
Вес |
|
Вес |
хорошее функционирование и использование дверцы |
1,0 |
легко открывать и закрывать |
0,35 |
легко закрывать снаружи |
0,20 |
|
|
|
|
легко открывать снаружи |
0,15 |
|
легко открывать изнутри |
0,15 |
|||
|
легко закрывать изнутри |
0,15 |
|||
|
отсутствие отдачи |
0,20 |
|||
|
остается открытой в установленной позиции |
0,15 |
|||
окно действует удобно |
0,20 |
легкость достижения рукоятки
|
0,20 |
||
|
|
легкость схватывания рукоятки |
0,15 |
||
у
Окончание табл.
2.1 |
0,30 |
||||
|
|
|
|
вытирается насухо |
0,15 |
действует быстро |
0,20 |
||||
удобно закрывать дверцу |
0,30 |
маховик внутреннего замка действует легко |
0,35 |
||
|
|
ключ действует легко |
0,30 |
||
не замерзает |
0,35 |
||||
не пропускает воду |
0,15 |
не дает течь |
0,60 |
||
|
|
не капает с открытой двери |
0,40 |
Перевод требований потребителей в общие характеристики (показатели качества) продукта. Задача этой стадии технологии QFD - найти ответ на вопрос «Как делать?», то есть, какими показателями качества продукта обеспечить выполнение потребительских требований. Например, требование «низкая стоимость пробега автомобиля» может быть удовлетворено за счет таких характеристик, как «расход бензина на 100 км пробега», «частота отказов», «средний срок службы автомобиля». Основная сложность выбора характеристик заключается в том, что на разные потребительские требования одна и та же характеристика может влиять как положительно, так и отрицательно. Важно при этом выбирать такие характеристики продукта, которые в своем большинстве были бы измеряемы. Только при таком условии можно успешно обеспечить оптимизацию каждого требования и достижение поставленной цели. Если большинство характеристик окажутся не измеряемыми, то целесообразно продолжить поиск наиболее приемлемых из них.
Занесем в табл. 2.2 основные потребительские требования, их вес (рейтинг) и возможные характеристики дверцы автомобиля, эффективно обеспечивающие удовлетворение приведенных требований.
Обозначения в табл. 2.2: R – рейтинг; Х1 – усилие, закрывающее дверь; Х2 – усилие, открывающее дверь; Х3 – сила тяги; Х4 – усилие открытия замка дверцы; Х5 – усилие, затрачиваемое на поворот ключа; Х6 – усилие, прикладываемое к рукоятке; Х7 – усилие для открытия окна вручную; Х8 – проверка на герметичность.
Выявление тесноты связей между степенью удовлетворения требований и величиной характеристики продукта. На четвертой стадии требуется выявить тесноту связи между вопросами «что?» и «как?». Теснота этой
связи зависит от того, насколько существенный вклад вносит та или иная характеристика продукта в удовлетворение конкретного пожелания потребителя, так же в какой мере компания может отреагировать на потребительские
требования более эффективными (по величине) характеристиками. Для этого по каждой характеристике для каждого требования проводим корреляционный анализ их взаимодействия (рис. 2.3) и оцениваем примерный коэффициент корреляции и направление линии регрессии. При высокой тесноте связи
принимаем коэффициент корреляции (по абсолютной величине) равный 1, если корреляция не очень велика, то - 1/2, а при отсутствии корреляции – 0. Направление линии регрессии оцениваем знаками «плюс» и «минус», то есть при отрицательной регрессии степень удовлетворения требования потребителя увеличивается при уменьшении величины характеристики, а при положительной регрессии – при увеличении величины характеристики.
Таблица 2.2
Теснота связей
№ п/п |
Требования потребителя |
R |
Х1 |
Х2 |
Х3 |
Х4 |
Х5 |
Х6 |
Х7 |
Х8 |
1 |
Легко закрывать и открывать дверцу |
0,35 |
-1 |
-1 |
-1/2 |
1/2 |
0 |
0 |
0 |
1/2 |
2 |
Удобно закрывать дверцу на замок |
0,30 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1/2 |
0 |
0 |
0 |
3 |
Окно дверцы действует удобно |
0,20 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
0 |
4 |
Дверца герметична (не пропускает воду) |
0,15 |
1/2 |
1/2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
rkcj |
-0,3 |
-0,3 |
-0,2 |
-0,1 |
-0,1 |
-0,1 |
-0,1 |
0,3 |
|
Профиль корреляции |
+ – |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○
|
Например, если коэффициент корреляции равен –1/2, то это означает, что теснота связи невелика, а степень удовлетворения потребителя растет с уменьшением величины характеристики. Данные по величине коэффициентов корреляции занесем в табл. 2.2.
Построение профиля коэффициентов корреляции. Учитывая, что для каждого потребительского требования не может быть отдельной характеристики, проводим расчет средневзвешенного значения коэффициента корреляции отдельно для каждой характеристики продукта по формуле
n
rкcj = ∑Rптi ∙ rкij ,
где rkcj – средневзвешенное значение коэффициента корреляции j-й характеристики,
Rпрi – рейтинг (вес) i-го потребительского требования.
rkij ─ величина коэффициента корреляции между i-м требованием и j-й характеристикой,
n – количество потребительских требований.
Занесем полученные средневзвешенные значения коэффициентов корреляции по каждой характеристике продукта в нижнюю часть (подвал) табл. 2.2. При этом нулевые значения rkcj откладываются на центральной линии, а (+1) и (– 1) соответственно на верхней и нижней границах графика. Ломаная линия их значений называется «профилем коэффициентов корреляции».
Установление тесноты связи между самими характеристиками. В целях принятия более осмысленных решений при выборе характеристик, целесообразно выявить между ними наличие корреляции. При высокой тесноте связи между двумя характеристиками можно в дальнейшем использовать в методе QFD только одну из них, что значительно снизит сроки и затраты при разработке технического задания. Зависимость между характеристиками определяется методом парных сравнений, то есть через примерные значения коэффициентов корреляции (1, 1/2, 0, -1/2, -1), в которых знаки указывают направление (положительное или отрицательное) соответствующих линий регрессии (табл. 2.3).
Таблица 2.3
Теснота связи парных характеристик
\ |
Х1 |
Х2 |
Х3 |
Х4 |
Х5 |
Х6 |
Х7 |
Х8 |
Х1 |
* |
1/2 |
½ |
0 |
0 |
0 |
0 |
1/2 |
Х2 |
1/2 |
* |
½ |
0 |
0 |
0 |
0 |
1/2 |
Х3 |
1/2 |
1/2 |
* |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Х4 |
0 |
0 |
0 |
* |
1/2 |
0 |
0 |
0 |
Х5 |
0 |
0 |
0 |
1/2 |
* |
0 |
0 |
0 |
Х6 |
0 |
0 |
0 |
1/2 |
0 |
* |
1 |
0 |
Х7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
* |
0 |
Х8 |
1/2 |
1/2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
* |
Обозначения в табл. 2.3 такие же, как в табл. 2.2.
Анализируя данные табл. 2.3, можно отметить, что за исключением характеристик Х6 и Х7 остальные характеристики можно принять независимыми. Что касается Х6, то при наличии автоматического закрытия окна, эта характеристика должна иметь место, а при ручном закрытии окна – она лишняя.
При заполнении «дома качества» одна из симметричных частей этой таблицы (по диагонали) помещается наверху «дома», как бы являясь его крышей.
Построение профиля компании на рынке. Очевидно, что при разработке показателей качества любая компания сравнивает свои показатели с аналогичными показателями конкурентов, то есть проводит бенчмаркинг. В зависимости от ниши на рынке, которую занимает компания-разработчик нового продукта, она, прежде всего, должна равняться на ближайших соседей-конкурентов, занимающих «верхнюю» и «нижнюю» нишу рынка (по доле продаж). Стратегическая задача компании, выпускающая на рынок новое изделие, - не только сохранить место на рынке, но и обогнать своего верхнего (как минимум) соседа.
Допустим, что для каждого потребительского требования имеется пятибалльная шкала оценки: чем больше балл, тем выше оценка потребителем данного требования. Путем экспертной оценки определим положение каждого потребительского пожелания на указанной шкале, как продукции выпускающей компании, так и ее ближайших соседей (табл. 2.4).
Ломаная линия, характеризующая положение степени удовлетворенности потребителем каждого требования к продукции компании по сравнению с конкурентами, называется «профилем компании (или фирмы) на рынке».
На ломаной линии (табл. 2.4) компания, выпускающая новое изделие, обозначена значком «□», а значками «■» и «▲» ─ ближайшие конкуренты сверху и снизу соответственно.
Таблица 2.4
Профиль компании
|
Требования потребителя |
I |
II |
III |
IV |
V |
1 |
Легко открывать и закрывать дверцу |
|
|
▲ |
□ |
■ |
2 |
Удобно закрывать дверцу на замок |
|
|
■ |
□ |
▲ |
3 |
Окно дверцы действует удобно |
|
▲ |
□ |
■ |
|
4 |
Дверца герметична (не пропускает воду) |
|
|
▲ |
□ |
■ |
Сравнивая оценки степени удовлетворения требований новой продукции и продукции конкурентов на рынке, можно выявить направления совершенствования проектируемой продукции.
Выбор характеристик (показателей качества) продукта в зависимости от технических и экономических возможностей компании. Все предшествующие стадии технологии QFD были выполнены для подготовки к выбору наиболее эффективных показателей качества продукта. Проблема выбора оптимальной характеристики продукта связана с двумя противоречивыми факторами – экономичностью изготовления нового продукта (изделия) и его качеством (техническим совершенством). Очевидно, что чем технически сложнее и совершеннее конструкция изделия, тем больше средств пойдет на его изготовление. Эта проблема каждый раз встает перед любой компанией при разработке новой продукции. Как найти компромисс между качеством и стоимостью?
Эта задача решается следующим образом. Сначала группа экспертов на основании результатов четвертой стадии технологии с учетом данных таблиц 2.2, 2.3 и 2.4 определяет величину характеристик, в наибольшей степени удовлетворяющих потребительские требования. Экспертная техническая оценка характеристик производится по 10-балльной шкале. При этом, чем легче технически реализовать выбранную характеристику, тем ниже балл. Другая группа экспертов производит экономическую оценку выбранных характеристик также по 10-балльной системе. При этом, чем выше балл, тем дороже их реализация.
Определение характеристик для технического задания на проектирование продукта. На последней стадии технологии QGD заполняется таблица 2.5, в которую сводятся следующие данные по каждой характеристике:
первая строка – размерность характеристики,
вторая строка – значения аналогичных характеристик продукции ближайшего сверху конкурента,
третья строка - значения аналогичных характеристик продукции ближайшего снизу конкурента,
четвертая строка – предварительные значения характеристик нового продукта, намеченного к выпуску,
пятая строка – экспертная оценка технической возможности достижения предварительных значений характеристик,
шестая строка – экспертная оценка экономической возможности достижения предварительных значений характеристик,
седьмая строка – принятые значения характеристик продукта, намеченного к выпуску.
Таблица 2.5
Итоговая таблица характеристик качества
№ строки |
Х1 |
Х2 |
Х3 |
Х4 |
Х5 |
Х6 |
Х7 |
Х8 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Данные седьмой строки являются основой технического задания (ТЗ) на проектирование продукта. Принято считать, что эта строка (при разработке ТЗ на все изделие) заполняется первым руководителем компании, который берет на себя ответственность за величину выбранных характеристик. Это, конечно, не так. Действительно, от величины этих характеристик, т.е. показателей качества, во многом зависит экономическое будущее компании и ее коллектива. Формирование показателей качества технического задания на продукцию требует исключительно профессионального подхода всех технических и экономических служб компании. Но последнее слово, несомненно, остается за первым руководителем.
При формировании ТЗ на дверцу автомобиля, вероятно, достаточно утверждающей подписи главного конструктора, но следует отметить, что при массовом выпуске продукции недоработка в любом элементе изделия может сказаться катастрофически на экономическом состоянии всей компании.
Структурирование функции качества дверцы автомобиля заканчивается тем, что все приведенные выше таблицы складываются в «Дом качества» (см. рис. 2.2).
Объекты структурирования функции качества. Полностью развернутая функция качества включает четыре этапа, на которых отслеживается «голос потребителя» (рис. 2.3):
проектирование продукта (Product Planning),
проектирование элемента продукта (Design Deployment),
проектирование процесса (Process Planning),
проектирование производства (Production Planning).
Этап 1. На этом этапе требования и пожелания потребителя с помощью «Дома качества» трансформируются в характеристики (параметры качества) продукта (изделия). Конечным результатом первого этапа должна быть идентификация важнейших характеристик продукта, соответствующих ожиданиям потребителя и обеспечивающих его конкурентоспособность на рынке.
Этап 2. На этом этапе должны быть также с помощью «дома качества» идентифицированы наиболее важные (критичные) части и компоненты продукта. Так, например, если на первом этапе выявляются характеристики автомобиля в целом, то на втором этапе выявляются характеристики важнейших агрегатов, узлов и даже ответственных деталей (базовых) автомобиля. Результаты структурирования функции качества на каждом этапе должны сопровождаться работами, обеспечивающими обратную связь с мнением потребителя.
Этап 3. На этом этапе свойства (параметры качества) продукта и его компонентов трансформируются в конкретные технологические процессы, обеспечивающие изготовление продукта с заданными свойствами. Этот этап QFD предусматривает идентификацию важнейших (критичных) параметров каждой операции и выбор методов их контроля.
Этап 4. На этом этапе разрабатываются производственные инструкции и выбираются инструменты контроля качества производства продукта. Инструкции должны предусматривать возможность совершенствования работы контролеров в зависимости от того, сколько и как часто должны проводиться контрольные замеры, а также какое измерительное оборудование при этом применяется.
Таким образом, QFD используется для совершенствования планирования продукта и процесса его производства. Развертывая качество на начальных этапах жизненного цикла продукта в соответствии с нуждами и пожеланиями потребителя, удается избежать корректировки качества продукта после его появления на рынке, и, следовательно, обеспечить высокую ценность и одновременно низкую стоимость продукта.
«Дом качества» строится на каждом этапе QFD. При этом характеристики объекта более высокого этапа становятся требованиями нижестоящего этапа.
