质量功能配置QFD，是由日本的Shigeru Mizuno博士于20世纪60年代提出来的，经过不断完善，成为全面质量管理中的设计工具。进入20世纪80年代后被介绍到欧美等国，引起广泛的研究和应用。QFD的目标是确保以顾客需求来驱动产品的设计和生产，采用矩阵图解法，通过定义“做什么”和“如何做”将顾客要求逐步展开，逐层转换为设计要求、零件要求、工艺要求和生产要求，并形成如图1-6所示的分解过程。在日本，QFD首先成功地应用于船舶设计与制造，现在已经扩展到汽车、家电、服装、医疗等行业。QFD方法的运用，为日本企业改善产品质量和提高产品的附加值起到了重要的作用，使日本的产品质量超过了欧美产品。QFD理论明确指出，创新制作是来源于需求并满足需求的一个制作过程。所以，在教学中，首先要求学生抛开参考书，独立思考，从生活中发现点子，发现能够改善生活、带来便利的新产品，然后按照设计过程来进行设计和制作。

图1-6　质量功能配置QFD展开示意图

QFD的特点：在设计阶段，它可以保证将顾客的要求准确转换成产品定义（具有的功能，实现这些功能的机构和零件的形状、尺寸及公差等）；在生产准备阶段，它可以保证将反映顾客要求的产品定义准确无误地转换为产品制造工艺过程；在生产加工阶段，它可以保证制造出的产品能满足顾客的需求。在正确应用的前提下，QFD技术可以保证在产品整个生命周期中，顾客的要求不会被曲解，也可以避免出现不必要的冗余功能，它还可以使产品的工程修改减至最少。另外，它也可以保证减少使用过程中的维修和运行消耗，追求零件的均衡寿命和再生回收。

QFD的基本工具是“质量屋”（House of Quality，HoQ），它通过质量屋建立用户要求与设计要求之间的关系，并可支持设计及制造全过程。质量屋是由若干个矩阵组成的、像一幢房屋的平面图形。利用一系列相互关联的质量屋，可以将顾客的需求最终转移成零件的制造过程。一个产品计划阶段的质量屋由6个矩阵组成（见图1-7）：

图1-7　质量屋的组成

（1）反应顾客要求的列矩阵。

（2）反映产品设计要求的行矩阵。(www.daowen.com)

（3）屋顶是个三角形，表示各个设计要求之间的相互关系。

（4）表示设计要求与顾客要求之间的关系矩阵。

（5）表示将要开发的产品竞争力的市场评估矩阵。矩阵中的数据都是相对于每项顾客要求的。矩阵中既要填写本企业产品竞争力的估价数据，也要填写主要竞争对手竞争力的估价数据。

（6）表示技术和成本评估矩阵，矩阵中的数据都是相对于每项设计要求的。矩阵中既要填写本企业产品的技术和成本估价数据，也要填写主要竞争对手产品的估价数据，由此可确定“质量突破特性”。通过严格控制质量突破特性，就可以基本满足顾客的需求。

质量屋不仅可以用于产品计划阶段，还可以用在产品设计阶段（包括部件设计和零件设计）、工艺设计阶段和生产系统设计阶段及质量控制阶段。这些阶段的质量屋连在一起，就构成了一个完整的QFD系统。这样一个系统可以保证将顾客的需求准确无误地转换成产品设计要求直至零部件的加工装配，最后取得增强产品市场竞争力的效果。QFD有助于设计和工艺的结合，在CIMS和并行工程中得到了广泛的应用。

三次设计法，又称为稳健设计法或田口方法。它是20世纪80年代初由日本田口博士提出的。该方法应用正交表来安排试验方法，通过误差因素模拟各种干扰，并以信噪比（SNR）作为质量评价指标，同时引入灵敏度分析，来寻求最佳的即稳健性好的参数组合。它对产品质量进行的优化分为以下3个阶段。

（1）系统设计。它是应用科学理论和工程知识，进行产品功能原理设计。该阶段完成了产品的配置和功能属性。

（2）参数设计。它是指在系统结构确定后进行参数设计。该阶段以产品性能优化为目标，确定系统中的有关参数值及其最优组合，一般是用公差范围较宽的廉价元件组装出高质量的产品，使产品在质量和成本两方面均得到改善。该阶段是三次设计法的重点。

（3）容差设计。它是在参数确定的基础上，进一步确定这些参数的容差。