基于QFD-FMEA 的产品质量管理研究

1 引言

在世界经济一体化与消费者需求多元化的双重驱动下，产品质量已成为企业立足市场的核心要素，而供应链复杂度攀升、技术迭代加速更使质量管理面临系统性挑战。国内学者胡赛 [1]（2024 年）运用文献资料法与问卷调查法，基于全面质量管理和 PDCA 循环理论，以助力其解决问题，提升竞争力，也为其他食品企业提供借鉴。

本研究通过深入分析产品生产过程，结合专家意见和FMEA 方法，识别并评估潜在风险，确定高风险环节和关键因素。通过大规模客户调研和QFD，将需求转化为产品质量特性，并建立关联关系，明确特性优先级。最终，构建基于 QFD - FMEA 的产品质量管理优化体系，提升产品质量稳定性，降低风险，提高客户满意度，增强市场竞争力。

2 产品质量管理现状及问题分析

C 方便面公司作为食品生产企业，其商品从原料采购到送至消费者使用整个供应链中包括供应商、制造商、运输物流部门以及零售商，为确保原料质量安全，通过多维度审核与验证，从源头保障产品品质。核心措施包括来料的分级处理控制，标准作业流程如下：从接收来料开始，依据相关标准准备检验工具并执行检验操作，根据检验结果产生分支：（1）合格物料进入合格入库环节；（2）不合格品则需立即进行明确标识与物理隔离[2]。针对不合格品，启动物料评审（MRB）流程，依据评审结论制定并执行相应的不合格品处置方案，体现了对物料质量状态的分流管理和对不合格品的闭环管控机制。

（1）一致性水平分析

通过一致性水平分析，可以看出：绝大多数点落在控制线以内，在 R 控制图中，绝大数点落在控制线以内，表明测量结果较为稳定，五个操作员之间的点重合度高，说明操作员操作技能差异不大，一致性较强。

（2）测量系统分析

1）重复性与再现性分析

重复性（设备波动）和再现性（操作员差异）占比均远低于10% ，零件间变异占主导（ 98.2% ），表明测量系统能有效区分不同样本，灵敏度足够。

2）偏倚分析

除样饼 4 存在微小正偏倚（ 0.2% ）外，其余样饼偏倚为 0，且所有偏倚均在工艺允许的 ±0.5% 范围内，说明测量系统准确性达标。

（3）调查产品质量问题

不合格产品数的控制图显示第 25 个数据点超出控制上限，指示生产流程不稳定且出现异常波动，处于失控状态。生产工艺、质量管理与操作、原料因素的投诉占总数的 81.3% ，是主要问题；设备因素投诉累积至 90.9% ，为次要项；环境因素投诉累积在 90%～100% ，为一般项质量投诉。

（4）调查产品质量问题

在产品质量指标投诉分类中，生产工艺因素、质量管理与操作因素和原料因素投诉占投诉总数的 81.3% ，超过了 80% ，属于 A 类，是主要问题；设备因素投诉累积百分比为 90.9% ，为 B 类，是次要项；环境因素投诉累积百分比在 90%～100% 区间内，为 C 类，是一般项质量投诉。

（5）分析产品主要质量问题的原因

对面饼含水量异常的鱼骨分析：核心因素涉及五大类：环境（生产 / 储存环境湿度过高、温度波动）、原料（面粉水分超标、油脂含水量异常）、人为操作（和面加水量失控、脱油不彻底、清洁疏漏、参数调整失误及责任心缺失）、设备（包装机故障、压力机制间距偏差、油控系统失灵）以及方法（抽样频率不足）。整体揭示了粘连是工艺、物料、环境与管理环节系统性失效的综合结果，需针对性制定

解决方案。

3 基于QFD-FMEA 产品质量管理改进方案

（1）基于 QFD 确定关键质量特性

结合对 C 方便面公司面饼含量异常的原因分析，以面饼含水量稳定性为关键质量特性 [3]，构建质量屋，其结构由以下要素组成：左墙明确五项顾客需求及其重要度（如" 含水量符合国标" 权重为5），天花板罗列七项技术特性（如干燥温度、在线水分检测）；房间内 9 分制矩阵揭示技术特性对顾客需求的关联强度（例如 " 和面加水量 " 对" 含水量批次间波动" 关联值达9）；地板标注技术特性的量化目标（如" 干燥温度 ±0% "）。右墙通过竞争力指数（如市场竞争力 0.712）与可行性指数（0.912）对比，凸显在线水分检测（优先级 127）为关键突破点，反映出技术方案虽具备实施基础，但需强化市场差异化能力以弥合竞争力差距。

（2）基于 FMEA 的高风险特性失效模式评估与改进

基于质量屋输出的关键技术特性（干燥温度稳定性），运用FMEA 对其潜在失效模式进行系统性评估，构建QFD-FMEA 协同模型。改进后的检测度（如自动预警系统）反馈至质量屋的“在线检测频率”，形成“需求→风险→控制”的闭环优化。

（3）关键技术特性失效模式识别

以关键技术特性（干燥温度稳定性）为例说明基于 FMEA 对其潜在失效模式下的系统性评估，炸机温度波动超标（诱因包括传感器老化、加热元件衰减）及热风干燥温度异常（源于风机故障或风门卡滞）。失效影响直指水分控制核心指标——或导致面饼脱水不足（含水量 > 8.5% ）、局部焦化干扰检测，或引发中心水分残留及产能损失 15% 。现有控制措施暴露出依赖人工干预的局限性（如每日校准、2小时巡检）及维护执行薄弱点（年度维护执行率仅 60% ），揭示出过程控制的系统性风险敞口。

（4）不合格品分析

含水量超标批次从改进前的周均9 次降至2 次，超出UCL（0.085）的频次下降 78% ，且所有样本组不合格率均 ⩽6% ，低于改进前最高值 10% 。

（5）质量屋迭代

重新评估技术特性重要度，因“传感器实时监控”降低检测依赖，“在线检测频率”重要度从 3 分提升至 4 分（对应更高自动化需求） ) 新增“设备预防性更换计划”作为补充技术特性，关联“原料水分可控性”顾客需求（避免设备老化导致的原料水分检测失效）。

结论

本研究针对传统质量管理中客户需求转化不足与风险预判滞后的问题，以 C 方便面公司为研究对象，整合 QFD 与 FMEA，建立系统化的质量管理体系，优化产品生命周期中的质量。针对 C 公司生产工艺不稳定问题，构建质量屋，转化客户需求为关键技术特性，并识别高风险失效模式，制定改进措施。通过 QFD 与 FMEA 的深度融合，有效解决传统质量管理难题，证明集成模型在提升质量稳定性、降低风险等级中的成效。未来可探索大数据、AI 与 QFD-FMEA 的结合，推动质量管理向智能化、前瞻化发展。研究成果为 C 公司提供质量提升路径，为制造业提供普适性方法论。

参考文献

[1] 胡赛 . XW 食品公司产品质量管理优化研究 [D]. 山东师范大学 , 2024.

[2] 冀永丰 . 基于 PDCA 的 B 公司 M 车间质量管理研究 [D]. 内蒙古科技大学 , 2022.

[3] 吴俐志 . 怡达公司产品质量管理体系改进研究 [D]. 燕山大学 ,2023.