一、引言

進 入90年代，市場競爭更加激烈，用戶對產(chǎn)品的要求越來越高，單純實現(xiàn)基本功能的產(chǎn)品已遠遠不能滿足人們的要求。產(chǎn)品的多樣化、用戶化已經(jīng)成為制造企業(yè)追求 的目標。面對瞬息萬變的市場需求及越來越多的競爭對手，如何在最短的時間內(nèi)生產(chǎn)出最受顧客歡迎的產(chǎn)品就成為各個制造廠家迫切需要解決的問題。在這種情況 下，對面向用戶的產(chǎn)品開發(fā)方法的研究就成為國內(nèi)外企業(yè)界學者普遍關(guān)注的問題。

QFD 是一種用戶驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)方法，它采用系統(tǒng)化、規(guī)范化的方法調(diào)查和分析顧客需求，并通過質(zhì)量層(HouseofQuality， HOQ)將其轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品特征、零部件特征、工藝特征和生產(chǎn)計劃等技術(shù)需求，使所開發(fā)設(shè)計的產(chǎn)品能完全滿足顧客需求。目前對QFD的研究主要集中在QFD模 型的改進，而對QFD軟件工具、支持多功能小組的協(xié)作環(huán)境研究不多。本文敘述了面向并行工程的分布式QFD系統(tǒng)研究、開發(fā)的進展。

二、面向并行工程的分布式QFD系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)為了支持并行地產(chǎn)品開發(fā)工作，系統(tǒng)需求分析表明系統(tǒng)的開發(fā)有如下要求：

(1) QFD方法涉及龐大的矩陣操作，有時行和列會超過100×100，使讀寫量很大，很繁雜，系統(tǒng)應(yīng)支持行、列的增刪和修改，具有自動生成文檔及進行文檔處理功能。
(2)顧客需求(VoiceoftheCustomer， VOC)提取和分析是QFD的基礎(chǔ)也是產(chǎn)品開發(fā)的依據(jù)，使顧客需求提取規(guī)范化、科學化是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。
(3) QFD的實現(xiàn)包括四個相關(guān)階段，上個階段的輸出是下個階段的輸入，因此質(zhì)量層生成工具應(yīng)能支持四個階段的工作，系統(tǒng)應(yīng)能提供工作流管理，能實現(xiàn)同步操作和和異步操作。
(4)為了有效地實現(xiàn)QFD工作，需要組建多功能小組。多功能小組由不同領(lǐng)域、分布于各地的專家組成，他們能并行地完成QFD的分析工作和技術(shù)工作。系統(tǒng)應(yīng)能提供通訊功能、協(xié)同工作環(huán)境、協(xié)同機制和群體決策機制。
為 了適應(yīng)上述需求，所開發(fā)的分布式QFD系統(tǒng)采用客戶／服務(wù)器模式，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)主要由下列部分組成：(1)顧客需求提取與評估工具 (VOCCT／VOCET)。(2)質(zhì)量層(HOQ)生成工具，支持QFD的四個階段工作，即產(chǎn)品規(guī)劃、零件展開、工規(guī)劃、工藝／質(zhì)量控制等。(3)分布 式協(xié)同工作平臺。
系統(tǒng)在Windows／95中文版及VisualBasic3．0環(huán)境下開發(fā)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為Oracle7.0，原型系統(tǒng)以冰箱為應(yīng)用對象。

三、智能的QFD軟件工具

1．智能的顧客需求(VOC)提取與評估工具

顧客需求提取與評估工具由兩部分組成，即顧客需求提取工具(VoiceoftheCustomerCap— turingToo1， VOCCT)和顧客需求評估工具(Voice of the Customer Evaluation Tool， VOCET)。前者的用戶為被調(diào)查的顧客，后者的用戶為產(chǎn)品開發(fā)人員。VOCCT是直接面向顧客的，它主要用于輔助顧客提出他們對所需要的產(chǎn)品的需求，以 有效地
指導產(chǎn)品的設(shè)計。系統(tǒng)首先根據(jù)顧客的具體要求應(yīng)用基于事例的推理(CBR)技術(shù)產(chǎn)生一個顧客需求模板，同時提供一個界面友好的環(huán)境供顧 客進一步修改、完善其對產(chǎn)品的需求。當顧客完成其顧客需求報告時，系統(tǒng)應(yīng)用模糊成本預測技術(shù)自動地對顧客需求報告作一致性檢查，必要時自動地建議顧客修改 其對產(chǎn)品的需求。
VOCET是面向產(chǎn)品開發(fā)人員的，它主要用于輔助產(chǎn)品開發(fā)人員綜合、分析通過VOCCT所獲取的顧客需求報告。系統(tǒng)首先應(yīng)用 模糊聚類分析技術(shù)將被調(diào)查的對象按其需求分成若干個顧客群，針對不同的顧客確定相應(yīng)的產(chǎn)品策略。利用信息綜合技術(shù)對通過VOCCT獲得的多個顧客需求報
告進行綜合，最終生成一個能反映全體顧客群看法的能有效地指導產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計的顧客需求報告。
VOCCT和VOCET具有豐富的功能。只要更換系統(tǒng)中的知識庫和數(shù)據(jù)庫，就可以適合于不同產(chǎn)品類型的企業(yè)使用。既可以幫助企業(yè)進行新產(chǎn)品開發(fā)，也可進行現(xiàn)有產(chǎn)品的改進。

2．質(zhì)量屋(HOQ)生成工具

質(zhì)量屋生成工具負責將獲取的顧客需求展開到產(chǎn)品開發(fā)中去。它支持產(chǎn)品開發(fā)過程中產(chǎn)品規(guī)劃、零件配置、工藝規(guī)劃、工藝／質(zhì) 量控制規(guī)劃四個質(zhì)量屋和用戶自定義質(zhì)量屋的生成、分析和文檔圖形輸出。質(zhì)量屋生成工具支持多功能項目組的協(xié)同工作，允許多個用戶共同編輯質(zhì)量屋；能夠有效 地處理QFD分析過程中大量存在的各種模糊、定性的信息，成功地實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程中從模糊化的顧客語言到精確的工程語言的轉(zhuǎn)化。

四、分布式協(xié)同工作平臺

為了創(chuàng)造TeamWork的環(huán)境，提高群體工作的效率，面向并行工程的分布式QFD系統(tǒng)的分布式協(xié)同工作平臺具有如下功 能：(1)提供在時空上分散的協(xié)作者之間通訊與信息集成；(2)支持多種模式的協(xié)同工作，即支持同步模式、分布同步模式、異步模式和分布異步模式；(3) 提供
協(xié)作過程控制功能?？梢詫f(xié)作的各個階段(協(xié)作發(fā)起、協(xié)作進行、成員意見形成、知識協(xié)同、協(xié)作結(jié)束)進行控制和轉(zhuǎn)移，同時對參與工作的小 組成員進行設(shè)置，對進程狀態(tài)進行監(jiān)控等；(4)提供有效的協(xié)作管理功能。支持不同類型的協(xié)作，對協(xié)作的目錄信息、成員信息、內(nèi)容信息提供建立、刪除、查詢 報表等維護功能。

五、顧客需求獲取和質(zhì)量層中的關(guān)鍵技術(shù)

1．顧客需求的模糊建模

顧客在表達需求的時候，更多的是采用符合語言習慣的模糊語言形式。為了真實地反應(yīng)顧客的意圖，我們用一模糊集來表達顧客要求。通過具體的分析，我們認為，針對某一需求，顧客要求表現(xiàn)為以下幾種方式之一：偏大型、中間型及偏小型，分別用對應(yīng)的模糊集分布來表示。

2．顧客需求重要性評估

顧客需求重要性評估的主要目的是確定各個顧客需求項的優(yōu)先次序，以有利于顧客需求在產(chǎn)品開發(fā)過程中的有效配置。我們用一 模糊語言術(shù)語(對應(yīng)于一個模糊集)讓顧客來表達對某一需求的關(guān)心程度，這種方式更容易為顧客所接受，也有利于評估的進行。每個顧客對同一需求的關(guān)心程度 (表現(xiàn)為重要度)往往是不相同的。在綜合多個顧客意見后得到的最終顧客需求的重要度通常為不規(guī)則的模糊集形狀，應(yīng)用模糊集排序理論來對各個顧客需求的模糊 權(quán)重進行排序。

3．顧客需求提取過程中顧客需求模板的自動生成技術(shù)

為了減少在顧客需求提取過程中對用戶的高素質(zhì)要求，使用基于事例推理(Case—BasedRea—soning， CBR)方法來為受調(diào)查用戶產(chǎn)生一個初始的顧客需求模板。系統(tǒng)首先向用戶提問，讓用戶回答一些有關(guān)產(chǎn)品主特征的參數(shù)，然后運用CBR技術(shù)從用戶需求事例庫 中選擇一個與用戶要求產(chǎn)品最相似的顧客需求集。

4．顧客需求的綜合

顧客需求的綜合定義為：運用合適的信息綜合技術(shù)，將多個顧客所提出的各自的顧客需求集綜合為一個能代表全體顧客意愿的能有效地指導產(chǎn)品設(shè)計的顧客需求集。系統(tǒng)中采用了模糊近擬推理技術(shù)來解決顧客需求的綜合問題。

5．顧客需求的一致性檢查

顧客在確定他們對產(chǎn)品性能指標的要求時，一般總是傾向于使產(chǎn)品性能指標越高越好。針對某一顧客需求報告而言，顧客可能對 大部分需求都提出了相當高的要求，但這直接會導致產(chǎn)品成本和價格的上升，從而隱性地導致顧客不能接受產(chǎn)品價格水平。因此，我們認為，顧客需求的一致性檢查 事實上是顧客需求相互之間的協(xié)調(diào)和折中。在進行顧客需求的一致性檢查時，我們的基本思路是：首先根據(jù)顧客所提的VOC性能指標要求，進行產(chǎn)品價格模糊估 計，看估計的價格是否在顧客所能接受的范圍之內(nèi)，否則系統(tǒng)自動建議顧客修改其對VOC的性能指標。

6．顧客信息的模糊聚類分析

我們將模糊聚類分析應(yīng)用于被調(diào)查顧客的分類中，根據(jù)顧客所輸入的對產(chǎn)品的一些總體技術(shù)特征信息，將被調(diào)查對象分成若干個顧客群，并針對每一顧客群采取不同的策略——開發(fā)新產(chǎn)品或投放現(xiàn)有產(chǎn)品。顧客信息的模糊聚類分析有助于產(chǎn)品開發(fā)人員針對不同的顧客群采取不同的策略。

7．質(zhì)量屋中技術(shù)特征重要性評估

產(chǎn)品技術(shù)特征重性評估是質(zhì)量屋中的一項重要內(nèi)容。在技術(shù)特征配置決策時，技術(shù)特征的權(quán)重是一項重要的參考指標。設(shè)Wi是 第i個顧客需求權(quán)重， Rij為第i個顧客需求和第j個技術(shù)特征的相關(guān)強度， TIRj為第j個技術(shù)特征的權(quán)重， Wi， Rij， TIRj均為模糊數(shù)，根據(jù)模糊擴展原理可知：

(公式)

其中， i＝l，…， k。我們應(yīng)用模糊數(shù)排序理論對技術(shù)特征的模糊權(quán)重進行排序，從而得到它們之間的相對重要度和重要度次序。

8．QFD的多目標規(guī)劃模型

將多目標規(guī)劃模型引入至QFD中質(zhì)量屋的決策過程中，建立了基于質(zhì)量屋的多目標規(guī)劃模型。該模型充分利用了質(zhì)量屋中各個 組成部分的信息，在優(yōu)化和權(quán)衡QFD 規(guī)劃過程中存在的各種沖突的基礎(chǔ)上確定各個技術(shù)特征的目標改善率，從而為技術(shù)特征目標值的最終確定提供了有力的依據(jù)，使所設(shè)計的產(chǎn)品在有限的資源約束下盡 可能使顧客最為滿意。

9．分布式QFD中的知識協(xié)同處理研究

QFD 是一個基于小組(Team)工作方式的系統(tǒng)化方法。在QFD執(zhí)行過程中，由于每個知識源所依據(jù)的背景知識和所處的觀察角度的不同，對于同一個問題，不同的 知識源住往給出不相同的結(jié)論，即存在知識協(xié)同問題。知識協(xié)同處理就是權(quán)衡、綜合各個知識源對某一問題的看法，最終產(chǎn)生一種能代表全體知識源的統(tǒng)一的看法。 我們已提出了基于信任度和基于模糊數(shù)兩種不同的知識協(xié)同處理方法和算法[2]。

六、結(jié) 論

面向并行工程的分布式QFD系統(tǒng)的研究與開發(fā)過程中，解決了顧客需求提取和評估工具、質(zhì)量屋生成工具的開發(fā)及分布式協(xié)同 工作平臺等一系列技術(shù)問題，實踐證明文中所提出的技術(shù)措施是可行的和有效的，為進一步完善分布式QFD系統(tǒng)創(chuàng)造了良好的條件。進一步的工作將研究在統(tǒng)一的 產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型支持下實現(xiàn)QFD、 DFA與FMEA集成。