背景

中小型企业的产品设计质量之所以存在各种问题，笔者认为原因主要有四点：①客户需求分析不够系统、精准和深入，前期准备工作不足（如图1中绿色部分）；②对产品质量内涵的认知不足，在产品设计过程忽视通用质量特性，如合规性、操作便利性、安全性、可靠性、维修性等（如图1中橙色部分）；③缺乏有效的产品验证措施，如仿真分析、试验测试等（如图1中灰色部分）；④挖掘问题根原因、解决问题的能力不足。

本文将站在企业质量保障体系的高度，从“道”与“术”两个层面系统讨论提升产品设计质量的框架与方法论。所谓“道”是指企业的质量观；“术”是指产品设计质量提升相关的方法论与工具等。

图1 质量保障体系框图

提升产品设计质量之“道”

树立“以客户体验为中心，一次就把事情做对”的质量观

·以客户体验为中心

KANO模型定义了三个层次的客户需求：基本型需求、期望型需求和兴奋型需求。无论面向内部还是外部客户，必须要牢固树立以满足目标客户需求、关注客户体验为目标的质量观念。

来自客户的外部质量需求的内涵包括三个层次。第一层：面向基本型需求，企业提供的产品和服务达到技术协议或商业承诺的交付要求；第二层：面向期望型需求，要求满足用户全生命周期质量保障，如易操作、可靠耐用、易维护等；最终通过持续提升达到第三层：面向兴奋型需求，即来打造超越需求的用户体验。如果能达到这一层，就可以逐步建立客户的忠诚度。

·一次就把事情做对

企业一次就把事情做对的能力必定是建立在有效并持续运行一套适用的产品设计质量保障体系基础上的。什么是企业适用的产品设计质量保障体系？“适用”二字告诉我们，这个问题没有标准答案，但是笔者尝试提炼它的基本特征，即“头重尾不掉，小步加快跑”。

所谓“头重尾不掉”表示该质量保障体系需要在流程的“头”和“尾”上下功夫。即重点关注流程头部的需求开发、目标设定和指标分析，以及流程尾部产品各个层级的仿真分析以及测试验证。

“小步加快跑”表示该质量保障体系尤其关注产品开发全生命周期各个阶段的“过程优化和持续迭代”。在产品开发的各级评审以及里程碑节点运用不同的方法与工具开展验证工作。在产品开发成果的阶段验证与快速推进的同时，成熟度评估则为系统提供通用度量的标准以及正确的导向。

·提升产品设计质量之“术”

1. 深挖需求，精准对标，设定目标

用户评价是产品质量提升最直接有效的指标，用户评价又来源于企业提供的产品与用户需求的匹配程度，因此，企业必须深挖用户的需求，运用VOC等分析工具深入分析用户场景及关注指标。

德国与日本是世界制造强国。产品对标的对象可以优先选择本行业内日本及德国的友商。学什么呢？日本企业擅长“消化吸收基础上的精益创新，以及在质量上追求零缺陷”，而德国企业则更精于“标准为先和产品模块化”。中国的华为也是值得学习的榜样，它不仅有世界一流的研发创新能力和科学家，还有一流的质量体系和产品质量。前者一般企业学不来，后者只要有耐心、有决心还是可以学到一些有用的思路和方法的。

结合目标市场定位、产品定位、竞争分析及企业现状，运用$APPEALS、VOC、QFD、SFMEA等一系列工具，确认用户需求、产品定义及潜在风险分析，设定产品及设计质量提升的战略目标及分阶段目标，如图2所示。

图2 设计质量目标确定流程框图

2. 成熟度评估

文中提及的成熟度评估主要指企业面向设计质量保障能力及产品质量状态开展的成熟度评估。成熟度评估可以为企业提供状态评价及发展建议。企业依据评估结果，综合决策设计质量提升能力以及产品质量的建设目标和发展节奏。基于精益的理念，知识谷云科技建立了如下两个测评模型：

·设计质量保障体系成熟度模型

设计质量保障体系成熟度模型是基于精益研发的思想，依据ISO 9001、产品管理、项目管理、软件CMMI、标准化管理等管理理论与模型发展而来。模型的评估对象为设计流程、设计过程管控、设计工具集成、设计质量信息管理等。通过成熟度评估，企业可以获得企业设计质量保障体系各分项评价结果、问题分析与发展建议。

·产品成熟度模型

产品成熟度模型面向产品“三全”覆盖（即“全生命周期”、“全质量特性”和“全产品层级”），依据产品管理、软件CMMI等理论模型发展而来，如下图所示。模型评估的维度除基本功能、性能指标以外，更加关注产品安全性、可靠性、维修性、测试性等通用质量特性。通过成熟度评估，企业可以获得企业产品在“三全”范围内各分项评价结果、问题分析与发展建议。成熟度评估结果分级见图3。

图3 成熟度评估等级

3. 解决并闭环产品问题

产品问题可以分为显性问题和隐性问题。显性问题主要来源于外部用户或者企业内部，通常体现为客户投诉、售后服务或者内部质量检查等，这些是企业最关注的“第一优先级”事项。而隐性问题则主要产生于企业内部，以挖出客户最为关切的潜在质量问题作为重点改进项目。不论是显性或者隐性的问题，企业都期望能有快速、有效的措施保证客户关切的核心问题能够得到彻底解决。同时，经过提炼之后去改善质量体系，使得体系跟随客户的要求不断演进。

解决产品问题，提升设计过程质量的方法很多，一个基本的但很有效的做法就是引入自检和加强评审。但需注意只有通过有效的组织管理和技术储备才能有效地解决掉大部分的一般质量问题，否则不仅效果会大打折扣时间也会不断拉长。

剩下的问题可以分为两类：一是受当前阶段的技术水平、我国基础工业的元器件与材料、经济上无力承受等条件约束不能解决的；二是产品通用特性问题，比如产品的可靠性、安全性、维修性等问题，是企业自身资源不能或不擅长解决的。这两类问题，是中小企业自身难以独自解决的重大问题，这些重大的、尤其是第二类的设计质量问题可以借助于专业的外部力量来协助解决。问题解决流程见图4。

图4 产品问题解决流程框图

4. 标准为先

企业要清晰地意识到标准对于设计质量提升的作用，并依据其行业特征及自身的特征，系统规划企业自己的基础标准体系和产品综合标准体系。并在此基础上，依据当前现状与企业发展目标需求逐步建立并完善基础类、管理类、技术类及产品类标准。除企业标准化建设以外，“标准为先”的另一层内涵是标准的落地实施。只有扎实践行标准，才能为企业产生价值。

笔者对企业提出的另一条建议为：企业要勇于发展和服务欧洲尤其是西欧国家的客户，要善于跟欧美、日本等国家的高质量友商竞争。一家企业在欧洲、日本等地区业务成长的过程，一般也伴随着不断地改进和完善企业基础标准和产品标准体系的过程，那么企业高质量的设计标准化水平就会较快地发展起来。

5. 产品模块化

有专家这样评价模块化的作用：我国的智能制造与德国的工业4.0在基础方面的差距主要是模块化的差距。模块化的理论并不深奥，但如果在应用时对模块化所蕴含的系统工程方法论、标准化方法论和逻辑思维方法缺乏深刻理解，就很容易陷入到经验设计之中，或因不能适应市场要求、达不到效果而半途而废，或因推进模式不够清晰而缺乏持续改进的可能性，或因缺乏使用价值而束之高阁。

产品模块化的水平、在设计阶段推进模块化设计的价值，取决于对模块化理论的理解深度及应用实践经验。关于模块化的理论和方法，推荐大家阅读的第一本书是《21世纪企业竞争前沿-大规模定制模式下的敏捷产品开发》，相信对于有志于了解和深入学习模块化的人会有帮助。

6. 流程体系保证

企业设计质量提升基于流程来抓体现为：通过建立一套涵盖从客户需求管理、设计质量对标、产品规划、技术开发与产品开发、验证测试、制造交付、上市销售、服务维护等各个阶段的业务流程来保证设计质量的一致性，解决设计质量层次不齐的问题。

通过流程抓设计质量的难点在于解决业务流程与质量管理两张皮的问题。可通过系统规划和关联思维将质量管理、知识管理、现代设计方法（如DFx）等有机地融合到研发设计主流程中去，再利用模块化思想将整个流程逐级分解成阶段、工作任务（如图5所示）。只有把具体质量要求落实到具体工作任务的时候，才能保证质量是设计出来的，否则那就是一句口号。

图5 流程体系框图

设计质量的提升一定要走台阶，PDCA闭环。无论是借助外部咨询机构的力量还是自己内部提出的设计质量提升方案，都要在明确对标、设定目标和自身摸底的基础上出一个规划方案，然后根据企业的实际情况决定执行的步骤和优先级。在执行的过程中，定期回头看这个规划有什么不足之处，然后不断去调整它，整个过程中就是计划、实施、检查、纠偏，形成闭环。只要坚持住了这个过程，就能实现一步一个台阶地往上走。

7.知识能力建设

设计质量提升只靠建制度和流程是远远不够的，其核心在知识能力建设。企业已有的经验和知识，再加上在不断地开发新产品、解决问题中沉淀下来的方法、规范、工具、数据、模板等，进行有组织地收集、分类、聚集、加工，将这些知识模块化、显性化，形成一系列的标准库、规范库、工具库、模板库、经验库，并通过信息化等手段进行共享和推送，将其应用到下一轮的产品设计和问题解决中去，必将大幅提升企业的设计质量和效率。

   不同阶段的工具、方法和模板如下表所示。

8. 测试验证

测试验证分为虚拟试验、可靠性试验两部分，这两部分相辅相成，可以单独进行也可综合进行，如图6所示。通过测试验证可以及时的发现设备的潜在缺陷，从而避免在使用过程中发生故障而造成不必要的损失。

测试验证在产品设计周期不同的阶段，其对象、试验类别有所不同。但需要注意的是，并不是所有零件、部件均需要进行验证，防止从一个极端走向另一个极端。通常情况下，需要重点考虑过程确认和测试验证的包括：

  ①  FMECA输出的高风险问题

  ②  新设计与安全重点部分

  ③  客户需求

    在设计过程中，应综合考虑后制定试验计划，然后依据所要验证的目的及测试对象的特点进行试验策划。

图6 试验策划及实施流程框图

结语

产品设计质量提升不是一蹴而就的，企业既无法通过照抄别人的体系和方法来走捷径，也不能按部就班地实行先规划、再管理、再执行这种层级式推进。

企业需要在系统规划的基础上，根据当前的主要问题及发展目标，将流程、基础、问题解决和知识主题分解成可进阶式提升的模块。在此基础上，打破自顶而下的层级式推进模式，重构为基于现实需求并能快速见效的演进式提升模式。如图7所示。

图7  企业质量提升模式演化

在解决具体问题的过程中打造“跟客户一起成长、随业务一起进步”的设计过程质量控制能力。如此，方可实现客户、企业与个人的多赢！

本文章转载自微信公众号【可靠性杂谈】，其原创为知识谷。