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Methoden - Quality Function Deployment (QFD)

Qualitätsfunktionen-Darstellung (QFD)

Worum geht es?

In der Planungsphase wird weit gehend die Qualität eines Produktes oder einer Dienstleistung festgelegt. Daher ist es gerade hier notwendig, die Kundenwünsche genau in Produktmerkmale umzusetzen. Diese Aufgabe wird durch die Qualitätsfunktionen-Darstellung (Quality Function Deployment, QFD) unterstützt. Mit Hilfe dieser Kommunikationsund Planungsmethode ist es möglich, gezielt die Kundenanforderungen (Stimme des Kunden) in technische Merkmale (Sprache der Ingenieure) zu übersetzen. In einer ersten Phase werden die Kundenanforderungen in messbare Produktmerkmale umgesetzt. In drei weiteren Phasen werden daraus Konstruktions- und Prozessmerkmale erarbeitet sowie Arbeits- und Prüfanweisungen festgelegt. Um ein geordnetes Vorgehen zu sichern und zur grafischen Veranschaulichung wird in jeder Phase ein Qualitätshaus (House of Quality, HoQ) erstellt. Dies ist eine umfassende Beziehungsmatrix, die aus einzelnen Zimmern besteht, die nacheinander ausgefüllt werden.

Was bringt es?

Durch die Anwendung der QFD in der Planungsphase werden die Anforderungen an Produkte und Prozesse genau ermittelt, so dass das Endprodukt den Kundenwünschen wirklich entspricht. Die Bedeutung der ermittelten Produktmerkmale wird bewertet, und kritische Merkmale werden sichtbar. Die Ergebnisse dienen dann als Grundlage für die Erstellung von Arbeits- und Prüfplänen. Die Qualitätsforderungen werden so vom Kunden bis zum Maschinenbediener durchgängig berücksichtigt. Qualität wird somit vom Unternehmen bewusst nach den Anforderungen des Marktes geplant. Dies führt zu einer starken Kundenorientierung und verringert die Gefahr von Fehlentwicklungen.

Zu Beginn des Entwicklungsprozesses erhöht sich durch die QFD der Arbeitsaufwand. Durch die frühe Einbeziehung der Kundenanforderungen werden jedoch in den späteren Entwicklungsphasen aufwändige Änderungen und Korrekturen vermieden, wodurch sich die Entwicklungszeit insgesamt verkürzt. Ebenso verringern sich die Entwicklungsund Anlaufkosten eines neuen Produktes.

Durch die Arbeit in einem fachübergreifenden Team wird die Kommunikation zwischen den einzelnen Bereichen erheblich verbessert. Fachübergreifendes und prozessorientiertes Denken der Mitarbeiter wird gefördert. Die übersichtliche Darstellung der Ergebnisse im HoQ erleichtert darüber hinaus die Dokumentation.

Wie gehe ich vor?

Die QFD wird in einem Team durchgeführt, das aus höchstens fünf bis acht Mitgliedern besteht. Darin sollten Marketing, Konstruktion, Qualitätswesen, Fertigung und Service, im Einzelfall auch noch weitere Fachgebiete vertreten sein. Ein mit der QFD gut vertrauter Moderator leitet die QFD-Sitzung.

Die QFD besteht aus vier aufeinander aufbauenden Phasen.

Bild 1. Vier Phasen der QFD

Bild 1. Vier Phasen der QFD

In jeder Phase wird der Frage: WAS wird gefordert? die Frage: WIE werden die Forderungen erfüllt? gegenübergestellt. Das WIE (Ergebnis) einer Phase dient der nächsten Phase als WAS (Eingangsdaten).

In der ersten Phase, dem Qualitätsplan Produkt , werden Kundenanforderungen (WAS) Produktmerkmalen/Designanforderungen (WIE) gegenübergestellt.

In der zweiten Phase, dem Qualitätsplan Konstruktion/Teile , werden die kritischen Produktmerkmale (WAS) in Qualitätsmerkmale einzelner Baugruppen oder Teile (WIE) umgesetzt.

Im folgenden Qualitätsplan Prozess werden aus den kritischen Baugruppenmerkmalen (WAS) Prozessmerkmale und -parameter für Prozess- und Prüfablaufpläne (WIE) ermittelt.

In der letzten Phase, dem Qualitätsplan Produktion , werden schließlich die kritischen Prozessmerkmale (WAS) in Arbeits- und Prüfanweisungen (WIE) übertragen.

Da die Erstellung aller vier Qualitätspläne sehr aufwändig ist, ist es im Einzelfall möglich, nur die Pläne zu erstellen, bei denen bisher Umsetzungsprobleme bestanden haben. So wird häufig nur die erste Phase durchgeführt, da die Übersetzung der Kundenanforderungen in Produktmerkmale oft die größten Schwierigkeiten bereitet. Im Folgenden wird daher exemplarisch ein HoQ für den Qualitätsplan Produkt erstellt. Für die anderen Qualitätspläne wird das HoQ in der gleichen Weise erarbeitet (Bild 2).

Bild 2. House of Quality

1. Kundenanforderungen ermitteln

Als Grundlage des HoQ und damit als wichtigster Schritt werden die Kundenanforderungen aufgelistet. Dabei ist es notwendig, ein genaues Bild des angestrebten Kundenkreises zu beschreiben und festzulegen. Die dazu benötigten Informationen müssen mit Hilfe von Marktanalysen, Kundenbefragungen, Vertriebs- und Serviceerfahrungen, Händlerhinweisen usw. beschafft werden. Auch die direkte Beteiligung von Kundenvertretern an der QFD-Sitzung ist denkbar. Die daraus ermittelten Kundenwünsche werden in das HoQ eingetragen, wobei bewusst die Ausdrucksweise der Kunden beibehalten werden soll, wie z.B.:
„Das Getriebe soll leise sein.“
„Das Auto soll sportlich aussehen.“
„Der Füller soll lange schreiben.“
„Der Fernseher soll preiswert sein.“

Für eine bessere Übersichtlichkeit ist es eventuell sinnvoll, die einzelnen Anforderungen nach Oberbegriffen zu ordnen. Es sollten nicht mehr als 20 Anforderungen aufgelistet werden, da die Matrix ansonsten zu groß wird.

2. Bewertung der Kundenanforderungen

Nicht alle Anforderungen haben für den Kunden die gleiche Bedeutung. Einige haben sogar gegensätzliche Zielsetzungen. Daher werden die Kundenanforderungen auf einer Skala von 1 („für Kunden eher unwichtig“) bis 10 („für den Kunden sehr wichtig“) gewichtet.

3. Produktvergleich aus Kundensicht

Um die Vorteile des eigenen Produktes besser einschätzen zu können, wird es aus Kundensicht mit den wichtigsten Konkurrenzprodukten verglichen. Dazu wird jedes Produkt hinsichtlich jeder Kundenanforderung beurteilt. Die Beurteilung wird mit Hilfe von Symbolen auf einer Skala eingetragen. Wichtig ist dabei, dass die Produkte auf Grund der vom Kunden wahrgenommenen Eigenschaften beurteilt werden und nicht auf Grund des technischen Wissens der Ingenieure. Am besten wird dieser Vergleich vom Kunden selbst erstellt. Häufig ist dies aber nicht möglich, so dass andere Informationsquellen (Marktanalyse, Befragungen u.Ä.) benutzt werden müssen. Als Ergebnis erhält man ein Stärken-Schwächen-Profil des eigenen Produktes. Es lassen sich daraus Verbesserungsmöglichkeiten, aber auch schon bestehende Wettbewerbsvorteile ablesen.

Bild 3. Kundenspezifische Achse einer QFD (Qualitätsplan Produkt) für ein Getriebe

Bild 3. Kundenspezifische Achse einer QFD (Qualitätsplan Produkt) für ein Getriebe

4. Produktmerkmale ermitteln

Nachdem nun die kundenorientierte Achse vollständig bearbeitet wurde, wird das Produkt aus Ingenieursicht betrachtet und durch Produktanforderungen beschrieben. D.h. es sollen die technischen Produktmerkmale zusammengetragen werden, die geeignet sind, die Kundenanforderungen zu erfüllen. Eine Möglichkeit, diese technischen Merkmale zu finden, kann der Versuch sein, die Kundenanforderungen in messbare Größen umzuformulieren. Auch bei der so entstehenden Auflistung kann es sinnvoll sein, die Produktmerkmale nach Oberbegriffen zu ordnen. Wird ein technisches Merkmal gefunden, das keine Kundenanforderung trifft, ist es entweder für die Betrachtung unwichtig, oder eine wichtige Kundenanforderung wurde vergessen.

5. Optimierungsrichtung festlegen

Jedem ermittelten Produktmerkmal wird eine Optimierungsrichtung zugeordnet. Sie gibt an, wie das Merkmal verändert werden muss, um es zu verbessern. Muss es vergrößert werden, wird ein Pfeil nach oben, muss es verkleinert werden, ein Pfeil nach unten eingezeichnet. Ein Kreis zeigt an, dass ein konkreter Zielwert oder -bereich erreicht werden muss.

6. Beziehungsmatrix erstellen

Als Kern des HoQ entsteht eine Beziehungsmatrix, die den Zusammenhang zwischen Kundenanforderungen und Produktmerkmalen wiedergibt. Für jedes Feld wird überprüft, ob das Produktmerkmal einen Einfluss auf die jeweilige Kundenanforderung hat. Ist das der Fall, wird eine Bewertung vorgenommen und die Beziehung mit einem Symbol in der Matrix festgehalten.

An Hand der fertigen Matrix kann überprüft werden, ob alle Kundenanforderungen durch Produktmerkmale erfüllt werden. Die stark gewichteten Kundenanforderungen müssen dabei in einer starken Beziehung zu Produktmerkmalen stehen. Wird dies nicht beachtet, erfüllt der Produktentwurf schon jetzt nicht alle Kundenanforderungen.

7. Technische Wechselbeziehungen bestimmen

Die Produktmerkmale können sich gegenseitig beeinflussen und sogar widersprechen. Im Dach eines HoQ werden diese Wechselbeziehungen festgehalten. Jedes Produktmerkmal wird dazu unter Berücksichtigung der Optimierungsrichtungen mit jedem anderen Produktmerkmal ins Verhältnis gesetzt. Eine positive Beziehung besteht dann, wenn durch die Verbesserung des einen Merkmales das andere Merkmal auch verbessert wird (Zielharmonie ). Eine negative Beziehung besteht, wenn durch die Verbesserung des einen Merkmales das andere Merkmal verschlechtert wird (Zielkonflikt ). Besteht keine Beziehung, spricht man von Zielneutralität . Die bestehenden Beziehungen werden mit Symbolen in die Matrix eingetragen. Aus dem Ergebnis lassen sich die Folgen einer technischen Änderung abschätzen. Vor- und Nachteile von verschiedenen Lösungen können unter Berücksichtigung der Kundenorientierung gegeneinander abgewogen werden.

8. Technische Schwierigkeiten bewerten

Die ermittelten Produktanforderungen sind unterschiedlich leicht zu erfüllen. Um mögliche Schwierigkeiten bei der Umsetzung abschätzen zu können, werden sie daher hinsichtlich ihrer technischen Umsetzbarkeit bewertet. Die Bewertungsskala reicht von 1 („sehr leicht erreichbar“) bis 10 („sehr schwer, fast gar nicht erreichbar“).

9. Zielwerte festlegen

Für jedes Produktmerkmal wird eine Maßgröße bestimmt, die jeweils das Produktmerkmal genau beschreibt. Als Zielwert wird ein konkreter Wert festgelegt. Die aus den Kundenanforderungen entwickelten Produktmerkmale können dadurch direkt mit Kenngrößen gemessen und kontrolliert werden.

10. Produktvergleich aus Ingenieursicht

Analog zu Schritt 3 wird nun ein Produktvergleich aus technischer Sicht durchgeführt. Dazu werden bei den Konkurrenzprodukten die Produktmerkmale mit Hilfe der festgelegten Maßgrößen (Schritt 9) vermessen. Die Werte werden zusammen mit den Zielwerten des eigenen Produktes in einer Skala eingetragen, so dass sich jeweils ein technisches Produktprofil ergibt. Bei denjenigen Produktmerkmalen, die eine Kundenanforderung mit hoher Gewichtung widerspiegeln, sollte das eigene Produkt der Konkurrenz überlegen sein (Bild 4).

Bild 4. Ingenieurspezifische Achse einer QFD (Qualitätsplan Produkt) für ein Getriebe

11. Bewertung der technischen Bedeutung

Zuletzt wird eine Bewertung der technischen Bedeutung der Produktmerkmale vorgenommen. Dazu werden die Gewichtung der Kundenanforderungen (Schritt 2) mit den Bewertungen in der Beziehungsmatrix (Schritt 6) multipliziert und spaltenweise aufaddiert. Daraus ergibt sich die Bedeutung für jedes Produktmerkmal.

An Hand dieser Kennzahlen kann eine Rangfolge der Produktmerkmale aufgestellt werden. Die wichtigsten Produktmerkmale (höchste Zahlenwerte) werden als kritisch bezeichnet und können in der nächsten QFD-Phase weiter betrachtet werden. Sie bilden dann als Eingangsdaten die gestellten Anforderungen, zu denen Merkmale einzelner Baugruppen ermittelt werden.

Die angegebene Reihenfolge beim Ausfüllen des HoQ ist nicht zwingend notwendig. Es sollte aber darauf geachtet werden, dass jedes Feld bzw. „Zimmer“ bearbeitet wird. Im Einzelfall können auch Schwerpunkte gebildet werden, indem jedes Zimmer mit verschiedener Ausführlichkeit bearbeitet wird.

Philipp Theden, Hubertus Colsman. Qualitätstechniken. Werkzeuge zur Problemlösung und ständigen Verbesserung (Pocket Power). 3. vollständig überarbeitete Auflage. Hanser 2002, S. 66-77.

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