背景
中小型企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量之所以存在各種問題，筆者認(rèn)為原因主要有四點：①客戶需求分析不夠系統(tǒng)、精準(zhǔn)和深入，前期準(zhǔn)備工作不足（如圖1中綠色部分）；②對產(chǎn)品質(zhì)量內(nèi)涵的認(rèn)知不足，在產(chǎn)品設(shè)計過程忽視通用質(zhì)量特性，如合規(guī)性、操作便利性、安全性、可靠性、維修性等（如圖1中橙色部分）；③缺乏有效的產(chǎn)品驗證措施，如仿真分析、試驗測試等（如圖1中灰色部分）；④挖掘問題根原因、解決問題的能力不足。
本文將站在企業(yè)質(zhì)量保障體系的高度，從“道”與“術(shù)”兩個層面系統(tǒng)討論提升產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的框架與方法論。所謂“道”是指企業(yè)的質(zhì)量觀；“術(shù)”是指產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量提升相關(guān)的方法論與工具等。
圖1 質(zhì)量保障體系框圖
提升產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量之“道”
樹立“以客戶體驗為中心，一次就把事情做對”的質(zhì)量觀
·以客戶體驗為中心
KANO模型定義了三個層次的客戶需求：基本型需求、期望型需求和興奮型需求。無論面向內(nèi)部還是外部客戶，必須要牢固樹立以滿足目標(biāo)客戶需求、關(guān)注客戶體驗為目標(biāo)的質(zhì)量觀念。
來自客戶的外部質(zhì)量需求的內(nèi)涵包括三個層次。第一層：面向基本型需求，企業(yè)提供的產(chǎn)品和服務(wù)達(dá)到技術(shù)協(xié)議或商業(yè)承諾的交付要求；第二層：面向期望型需求，要求滿足用戶全生命周期質(zhì)量保障，如易操作、可靠耐用、易維護等；最終通過持續(xù)提升達(dá)到第三層：面向興奮型需求，即來打造超越需求的用戶體驗。如果能達(dá)到這一層，就可以逐步建立客戶的忠誠度。
·一次就把事情做對
企業(yè)一次就把事情做對的能力必定是建立在有效并持續(xù)運行一套適用的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量保障體系基礎(chǔ)上的。什么是企業(yè)適用的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量保障體系？“適用”二字告訴我們，這個問題沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，但是筆者嘗試提煉它的基本特征，即“頭重尾不掉，小步加快跑”。
所謂“頭重尾不掉”表示該質(zhì)量保障體系需要在流程的“頭”和“尾”上下功夫。即重點關(guān)注流程頭部的需求開發(fā)、目標(biāo)設(shè)定和指標(biāo)分析，以及流程尾部產(chǎn)品各個層級的仿真分析以及測試驗證。
“小步加快跑”表示該質(zhì)量保障體系尤其關(guān)注產(chǎn)品開發(fā)全生命周期各個階段的“過程優(yōu)化和持續(xù)迭代”。在產(chǎn)品開發(fā)的各級評審以及里程碑節(jié)點運用不同的方法與工具開展驗證工作。在產(chǎn)品開發(fā)成果的階段驗證與快速推進(jìn)的同時，成熟度評估則為系統(tǒng)提供通用度量的標(biāo)準(zhǔn)以及正確的導(dǎo)向。
·提升產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量之“術(shù)”
1. 深挖需求，精準(zhǔn)對標(biāo)，設(shè)定目標(biāo)
用戶評價是產(chǎn)品質(zhì)量提升最直接有效的指標(biāo)，用戶評價又來源于企業(yè)提供的產(chǎn)品與用戶需求的匹配程度，因此，企業(yè)必須深挖用戶的需求，運用VOC等分析工具深入分析用戶場景及關(guān)注指標(biāo)。
德國與日本是世界制造強國。產(chǎn)品對標(biāo)的對象可以優(yōu)先選擇本行業(yè)內(nèi)日本及德國的友商。學(xué)什么呢？日本企業(yè)擅長“消化吸收基礎(chǔ)上的精益創(chuàng)新，以及在質(zhì)量上追求零缺陷”，而德國企業(yè)則更精于“標(biāo)準(zhǔn)為先和產(chǎn)品模塊化”。中國的華為也是值得學(xué)習(xí)的榜樣，它不僅有世界一流的研發(fā)創(chuàng)新能力和科學(xué)家，還有一流的質(zhì)量體系和產(chǎn)品質(zhì)量。前者一般企業(yè)學(xué)不來，后者只要有耐心、有決心還是可以學(xué)到一些有用的思路和方法的。
結(jié)合目標(biāo)市場定位、產(chǎn)品定位、競爭分析及企業(yè)現(xiàn)狀，運用$APPEALS、VOC、QFD、SFMEA等一系列工具，確認(rèn)用戶需求、產(chǎn)品定義及潛在風(fēng)險分析，設(shè)定產(chǎn)品及設(shè)計質(zhì)量提升的戰(zhàn)略目標(biāo)及分階段目標(biāo)，如圖2所示。
圖2 設(shè)計質(zhì)量目標(biāo)確定流程框圖
2. 成熟度評估
文中提及的成熟度評估主要指企業(yè)面向設(shè)計質(zhì)量保障能力及產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)開展的成熟度評估。成熟度評估可以為企業(yè)提供狀態(tài)評價及發(fā)展建議。企業(yè)依據(jù)評估結(jié)果，綜合決策設(shè)計質(zhì)量提升能力以及產(chǎn)品質(zhì)量的建設(shè)目標(biāo)和發(fā)展節(jié)奏。基于精益的理念，知識谷云科技建立了如下兩個測評模型：
·設(shè)計質(zhì)量保障體系成熟度模型
設(shè)計質(zhì)量保障體系成熟度模型是基于精益研發(fā)的思想，依據(jù)ISO 9001、產(chǎn)品管理、項目管理、軟件CMMI、標(biāo)準(zhǔn)化管理等管理理論與模型發(fā)展而來。模型的評估對象為設(shè)計流程、設(shè)計過程管控、設(shè)計工具集成、設(shè)計質(zhì)量信息管理等。通過成熟度評估，企業(yè)可以獲得企業(yè)設(shè)計質(zhì)量保障體系各分項評價結(jié)果、問題分析與發(fā)展建議。
·產(chǎn)品成熟度模型
產(chǎn)品成熟度模型面向產(chǎn)品“三全”覆蓋（即“全生命周期”、“全質(zhì)量特性”和“全產(chǎn)品層級”），依據(jù)產(chǎn)品管理、軟件CMMI等理論模型發(fā)展而來，如下圖所示。模型評估的維度除基本功能、性能指標(biāo)以外，更加關(guān)注產(chǎn)品安全性、可靠性、維修性、測試性等通用質(zhì)量特性。通過成熟度評估，企業(yè)可以獲得企業(yè)產(chǎn)品在“三全”范圍內(nèi)各分項評價結(jié)果、問題分析與發(fā)展建議。成熟度評估結(jié)果分級見圖3。
圖3 成熟度評估等級
3. 解決并閉環(huán)產(chǎn)品問題
產(chǎn)品問題可以分為顯性問題和隱性問題。顯性問題主要來源于外部用戶或者企業(yè)內(nèi)部，通常體現(xiàn)為客戶投訴、售后服務(wù)或者內(nèi)部質(zhì)量檢查等，這些是企業(yè)最關(guān)注的“第一優(yōu)先級”事項。而隱性問題則主要產(chǎn)生于企業(yè)內(nèi)部，以挖出客戶最為關(guān)切的潛在質(zhì)量問題作為重點改進(jìn)項目。不論是顯性或者隱性的問題，企業(yè)都期望能有快速、有效的措施保證客戶關(guān)切的核心問題能夠得到徹底解決。同時，經(jīng)過提煉之后去改善質(zhì)量體系，使得體系跟隨客戶的要求不斷演進(jìn)。
解決產(chǎn)品問題，提升設(shè)計過程質(zhì)量的方法很多，一個基本的但很有效的做法就是引入自檢和加強評審。但需注意只有通過有效的組織管理和技術(shù)儲備才能有效地解決掉大部分的一般質(zhì)量問題，否則不僅效果會大打折扣時間也會不斷拉長。
剩下的問題可以分為兩類：一是受當(dāng)前階段的技術(shù)水平、我國基礎(chǔ)工業(yè)的元器件與材料、經(jīng)濟上無力承受等條件約束不能解決的；二是產(chǎn)品通用特性問題，比如產(chǎn)品的可靠性、安全性、維修性等問題，是企業(yè)自身資源不能或不擅長解決的。這兩類問題，是中小企業(yè)自身難以獨自解決的重大問題，這些重大的、尤其是第二類的設(shè)計質(zhì)量問題可以借助于專業(yè)的外部力量來協(xié)助解決。問題解決流程見圖4。
圖4 產(chǎn)品問題解決流程框圖
4. 標(biāo)準(zhǔn)為先
企業(yè)要清晰地意識到標(biāo)準(zhǔn)對于設(shè)計質(zhì)量提升的作用，并依據(jù)其行業(yè)特征及自身的特征，系統(tǒng)規(guī)劃企業(yè)自己的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系和產(chǎn)品綜合標(biāo)準(zhǔn)體系。并在此基礎(chǔ)上，依據(jù)當(dāng)前現(xiàn)狀與企業(yè)發(fā)展目標(biāo)需求逐步建立并完善基礎(chǔ)類、管理類、技術(shù)類及產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)。除企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)以外，“標(biāo)準(zhǔn)為先”的另一層內(nèi)涵是標(biāo)準(zhǔn)的落地實施。只有扎實踐行標(biāo)準(zhǔn)，才能為企業(yè)產(chǎn)生價值。
筆者對企業(yè)提出的另一條建議為：企業(yè)要勇于發(fā)展和服務(wù)歐洲尤其是西歐國家的客戶，要善于跟歐美、日本等國家的高質(zhì)量友商競爭。一家企業(yè)在歐洲、日本等地區(qū)業(yè)務(wù)成長的過程，一般也伴隨著不斷地改進(jìn)和完善企業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系的過程，那么企業(yè)高質(zhì)量的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化水平就會較快地發(fā)展起來。
5. 產(chǎn)品模塊化
有專家這樣評價模塊化的作用：我國的智能制造與德國的工業(yè)4.0在基礎(chǔ)方面的差距主要是模塊化的差距。模塊化的理論并不深奧，但如果在應(yīng)用時對模塊化所蘊含的系統(tǒng)工程方法論、標(biāo)準(zhǔn)化方法論和邏輯思維方法缺乏深刻理解，就很容易陷入到經(jīng)驗設(shè)計之中，或因不能適應(yīng)市場要求、達(dá)不到效果而半途而廢，或因推進(jìn)模式不夠清晰而缺乏持續(xù)改進(jìn)的可能性，或因缺乏使用價值而束之高閣。
產(chǎn)品模塊化的水平、在設(shè)計階段推進(jìn)模塊化設(shè)計的價值，取決于對模塊化理論的理解深度及應(yīng)用實踐經(jīng)驗。關(guān)于模塊化的理論和方法，推薦大家閱讀的第一本書是《21世紀(jì)企業(yè)競爭前沿-大規(guī)模定制模式下的敏捷產(chǎn)品開發(fā)》，相信對于有志于了解和深入學(xué)習(xí)模塊化的人會有幫助。
6. 流程體系保證
企業(yè)設(shè)計質(zhì)量提升基于流程來抓體現(xiàn)為：通過建立一套涵蓋從客戶需求管理、設(shè)計質(zhì)量對標(biāo)、產(chǎn)品規(guī)劃、技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)品開發(fā)、驗證測試、制造交付、上市銷售、服務(wù)維護等各個階段的業(yè)務(wù)流程來保證設(shè)計質(zhì)量的一致性，解決設(shè)計質(zhì)量層次不齊的問題。
通過流程抓設(shè)計質(zhì)量的難點在于解決業(yè)務(wù)流程與質(zhì)量管理兩張皮的問題。可通過系統(tǒng)規(guī)劃和關(guān)聯(lián)思維將質(zhì)量管理、知識管理、現(xiàn)代設(shè)計方法（如DFx）等有機地融合到研發(fā)設(shè)計主流程中去，再利用模塊化思想將整個流程逐級分解成階段、工作任務(wù)（如圖5所示）。只有把具體質(zhì)量要求落實到具體工作任務(wù)的時候，才能保證質(zhì)量是設(shè)計出來的，否則那就是一句口號。
圖5 流程體系框圖
設(shè)計質(zhì)量的提升一定要走臺階，PDCA閉環(huán)。無論是借助外部咨詢機構(gòu)的力量還是自己內(nèi)部提出的設(shè)計質(zhì)量提升方案，都要在明確對標(biāo)、設(shè)定目標(biāo)和自身摸底的基礎(chǔ)上出一個規(guī)劃方案，然后根據(jù)企業(yè)的實際情況決定執(zhí)行的步驟和優(yōu)先級。在執(zhí)行的過程中，定期回頭看這個規(guī)劃有什么不足之處，然后不斷去調(diào)整它，整個過程中就是計劃、實施、檢查、糾偏，形成閉環(huán)。只要堅持住了這個過程，就能實現(xiàn)一步一個臺階地往上走。
7.知識能力建設(shè)
設(shè)計質(zhì)量提升只靠建制度和流程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，其核心在知識能力建設(shè)。企業(yè)已有的經(jīng)驗和知識，再加上在不斷地開發(fā)新產(chǎn)品、解決問題中沉淀下來的方法、規(guī)范、工具、數(shù)據(jù)、模板等，進(jìn)行有組織地收集、分類、聚集、加工，將這些知識模塊化、顯性化，形成一系列的標(biāo)準(zhǔn)庫、規(guī)范庫、工具庫、模板庫、經(jīng)驗庫，并通過信息化等手段進(jìn)行共享和推送，將其應(yīng)用到下一輪的產(chǎn)品設(shè)計和問題解決中去，必將大幅提升企業(yè)的設(shè)計質(zhì)量和效率。
不同階段的工具、方法和模板如下表所示。
8. 測試驗證
測試驗證分為虛擬試驗、可靠性試驗兩部分，這兩部分相輔相成，可以單獨進(jìn)行也可綜合進(jìn)行，如圖6所示。通過測試驗證可以及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在缺陷，從而避免在使用過程中發(fā)生故障而造成不必要的損失。
測試驗證在產(chǎn)品設(shè)計周期不同的階段，其對象、試驗類別有所不同。但需要注意的是，并不是所有零件、部件均需要進(jìn)行驗證，防止從一個極端走向另一個極端。通常情況下，需要重點考慮過程確認(rèn)和測試驗證的包括：
① FMECA輸出的高風(fēng)險問題
② 新設(shè)計與安全重點部分
③ 客戶需求
在設(shè)計過程中，應(yīng)綜合考慮后制定試驗計劃，然后依據(jù)所要驗證的目的及測試對象的特點進(jìn)行試驗策劃。
圖6 試驗策劃及實施流程框圖
結(jié)語
產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量提升不是一蹴而就的，企業(yè)既無法通過照抄別人的體系和方法來走捷徑，也不能按部就班地實行先規(guī)劃、再管理、再執(zhí)行這種層級式推進(jìn)。
企業(yè)需要在系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前的主要問題及發(fā)展目標(biāo)，將流程、基礎(chǔ)、問題解決和知識主題分解成可進(jìn)階式提升的模塊。在此基礎(chǔ)上，打破自頂而下的層級式推進(jìn)模式，重構(gòu)為基于現(xiàn)實需求并能快速見效的演進(jìn)式提升模式。如圖7所示。
圖7 企業(yè)質(zhì)量提升模式演化
在解決具體問題的過程中打造“跟客戶一起成長、隨業(yè)務(wù)一起進(jìn)步”的設(shè)計過程質(zhì)量控制能力。如此，方可實現(xiàn)客戶、企業(yè)與個人的多贏！
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