1、1第4章 研發與工程管理2v前言v研究與發展v有效的產品開發程序v並行工程(或稱同步工程)v產品資料管理v專案管理v個案4愛瑞那公司利用同步工程建立企業共用物料表資料庫 本 章 章 節3v由於顧客需求多變與市場環境快速變遷，刺激企業不斷地創新產品，若要推出具競爭優勢的新產品，就須擁有卓越的研究與發展能力。因此，研發若能與行銷、生產相配合，加上財務與人力資源的支援，將可提升研發的整體績效，同時提高企業在市場中的競爭力。前 言4v研究與發展的基本屬性不同，研究偏重在真理的發現及公理與定理的開拓，探討科學知識及其可行性，研究的目標是新知識的產生與新概念的測試；v而發展則著重於知識的應用，以科學知識為
2、基礎發展出符合顧客需求的產品，發展的具體成果是新產品或新製程，相較於研究的不確定性，發展成果的確定性較高。研 究 與 發 展5v一般而言，研究發展又可分為基礎研究、應用研究與開發（或發展）三階段：基礎研究(物理、化學)應用研究(超導體、無線通訊)開發或發展(行動電話、電腦)6新產品開發的過程新產品開發的過程上市新產品構想產生創意篩選概念測試與發展商業分析產品開發與產品測試試銷7新產品構想產生v顧客v員工v通路成員v競爭者v外界的機構v高階管理當局v其他的來源8創意篩選v目的在避免採用的錯誤(Go-Error)與摒棄的錯誤(Drop-Error)。9概念測試與發展v產品構想是指從製造廠商的角度，
3、提供市場一種可能產品的構想。v產品概念是從消費者的觀點出發，將產品構想由消費者利益的角度形成一種較為精細的面貌。10商業分析v商業分析階段通常需考量下述問題：產品的可能需求量？新產品銷售、利潤、市場占有率及投資報酬率可能面臨的衝擊？新產品的引進對現存產品市場的影響？顧客是否可以自新產品獲得好處，特別是經濟上的利益？11商業分析（續）v新產品是否會提高公司整體產品組合的形象？v新產品是否會影響員工？v現有廠房是否足夠？是否需擴建廠房？v競爭者的反應？v失敗的風險？公司是否願意承擔失敗的風險？12產品開發與產品測試v在產品開發的前期，R&D部門或工程部門會先發展出產品的原型。v發展產品原型的目的，
4、主要是提供實際的產品來供消費者試用，以便觀察產品概念的利益是否能夠表現出來。v產品測試依照測試的場所，可分為實驗室測試與非實驗室測試。v產品測試依照是否揭露測試廠商與品牌，可分為匿名測試與非匿名測試。13試銷v控制下的試銷(Controlled Test Marketing)v模擬試銷(Simulated Test Marketing)v標準試銷(Test Marketing)14上市v領先上市v同步上市v落後上市15影響新產品發展成功的因素v產品的獨特優越性v發展前對產品觀念的界定是否完善v技術與行銷上之綜效v新產品發展過程中各個階段的執行品質v市場吸引力的大小16新產品發展的組織v產品人或
5、產品經理v新產品經理v新產品發展委員會v新產品部門v新產品創業小組17v產品生命週期(product life cycle)可分為誕生期、成長期、成熟期與衰退期四個階段，如圖4.1所示：研 究 與 發 展(續)18圖4.1產品生命週期銷售額時間誕生期成長期成熟期衰退期19產品生命週期各階段產品生命週期各階段導入期成長期成熟期衰退期產品生命週期利潤曲線時間銷售額20項項 目目誕生期誕生期成長期成長期成熟期成熟期衰退期衰退期市市場場特特性性銷售量少快速成長成長緩慢後，銷售量達到最大，並隨之開始下降銷售量下降成 本高成本下降成本最低成本比成熟期還高利 潤負結束虧損出現利潤，並隨銷售量增加而增加利潤開
6、始下降利潤下降主要顧客創新追求者早期採用者早期大眾與晚期大眾落後者與忠誠者競爭者少（甚至沒有）增加最多減少需 求初級需求次級需求次級需求初級需求21項項 目目誕生期誕生期成長期成長期成熟期成熟期衰退期衰退期行行銷銷策策略略行銷目標讓目標顧客知覺並試用在成長中的市場盡量取得市場占有率從既有競爭者中取得市場占有率減縮與收割產 品基本型產品，形式少且簡單增加產品形式與功能產品形式與產品功能最多刪減沒有獲利的產品形式價 格高價價格下降，但下降幅度有限價格可能降至最低價格穩定，有時還回升通 路有限通路通路成員的數目與通路範圍增加通路最廣泛、也最密集刪減無利可圖的通路推 廣 引發顧客對產品知覺，並借助大量
7、促銷強調品牌差異，搶占新增客層大量強調品牌差異，鼓勵競爭者顧客的品牌轉換或維持自己的市場占有率將整個推廣活動降至最低水準，只維持單純的告知22銷售額時間製程改良v製程改良是為了使產品達到經濟規模，且製程的創新對產品生命週期有延長的效果23v產品之誕生是由最先的概念雛型（來自行銷、顧客等），進而轉為設計藍圖，並由研發專案團隊探究其可行性與改善，同時，試產直到產品可以量產為止。有 效 的 產 品 開 發 程 序24v產品的開發過程分為六階段，如圖4.3所示：概念形成（圖4.4）雛形設計（圖4.5）產品試產（圖4.6）規劃量產（圖4.7）成效評估（圖4.8）工程變更（圖4.9）有 效 的 產 品 開
8、 發 程 序(續)251.概念形成6.工程變更5.成效評估4.規劃量產3.產品試產2.雛形設計顧客行銷企業自身之研發製造顧客供應商行銷製造規格等資訊完成試驗之產品資訊回饋產品設計取向等資訊圖4.3產品開發階段的關聯性 26第一階段：概念形成企業自身之研發競爭廠商資訊製造能力輸入資訊顧客需求輸出資訊知識庫選定產品設計取向產品所需技術第二階段雛形設計市場調查圖4.4 第一階段概念形成 27第二階段雛形設計輸入資訊顧客需求輸出資訊知識庫製造規格產品所需技術第三階段產品試產產品試產選擇合適的供應商自製或外包圖4.5 第二階段雛形設計 28第三階段：產品試產產品試產輸入資訊輸出資訊知識庫製造規格第四階段
9、規劃 量產量產合適之供應商修正後的產品規格初期量產計劃書自製或外包圖4.6 第三階段產品試產 29輸入資訊輸出資訊知識庫生產計畫銷售預測（行銷）修正後的產品規格生產資源限制第四階段規劃量產規劃量產銷售計畫企業資源規劃系統圖4.7 第四階段規劃量產 30輸入資訊輸出資訊知識庫生產現況第五階段成效評估成效評估銷售現況各種修正建議圖4.8 第五階段成效評估 31輸入資訊輸出資訊知識庫顧客要求第六階段工程變更工程變更企業內部請求各種工程變更單各項變更成本資訊圖4.9 第六階段工程變更 32v並行工程（同步工程）最早是應用在降低產品的製造成本和前置時間上，這種哲學如今已被重新定義為以系統化的方式平行發展
10、從產品初始概念設計、規劃、生產到配銷的整個產品生命週期活動。v並行工程（同步工程）強調作業可同時執行，縮短產品的上市時間以維持競爭優勢。並 行 工 程33何謂同步工程 同步工程（CE）是一套系統化的處理方法，也是一種觀念；也就是希望在所有產品生命週期（Life-Cycle）的工作能夠並行考慮及處理，期望能縮短產品開發時間；也就是說產品能比競爭對手更快上市，提高產品的競爭力。另一方面，在同步作業模式下，尤其在產品開發初期各部門有良好的溝通、分享並快速擷取所需的資料，避免了日後錯誤的發生，整體而言不僅能減少再修正的成本浪費，而且能提高產品的品質，增進客戶的信賴。34實施CE的利益與成本 利利 益益
11、 成成 本本1.降低生產成本（LPC）2.提昇產品品質（SPD）3.縮短上市時間（IPQ）4.強化商品形象（ECF）1.初期的費用及投資 2.人員訓練及組織發展3.新技術及工具的導入4.不確定因素及風險 35v圖4.10和圖4.11分別表示某企業開發產品的傳統序列式作業及利用並行工程的開發程序。並 行 工 程(續)36 作業名稱產品概念概念評估成效評估產品試產初期量產製程設計大量生產九月十月十一月十二月一月二月三月四月五月20002001產品設計產品定義圖4.10 傳統序列式產品開發 37 作業名稱產品概念概念評估產品定義產品設計製程設計產品試產初期量產大量生產成效評估九月十月十一月十二月一月
12、二月三月四月五月20002001圖4.11 產品開發之並行工程 38v產品資料管理的主要功用是收集有關產品的各種資訊（如生產、銷售等），將其儲存至資料庫中，企業內、外部（顧客、供應商等）使用者即可利用產品資料管理模組進行資料的查詢、維護與更新等作業，如圖4.12所示。產 品 資 料 管 理39企業外部使用者企業內部使用者顧客產品資料管理產品資料管理 項目檔 產品結構檔 途程檔 工作中心檔 資源/設施檔 工廠日曆檔 各種歷史資料檔製造部門供應商採購部門成本會計圖4.12 產品資料管理與企業內外部之關係 40v一般產品資料管理模組中較常使用的有：項目檔：儲存產品之重要資訊有下列幾項v技術資訊：項目
13、名稱、編號 v庫存資訊：現有庫存量、安全存量v訂購資訊：訂購前置時間、方式v成本資訊：直接/間接成本、人工製造費用v軟體資訊：儲存資料位址41產品結構檔/物料標準表主要儲存組成產品之零組件結構資料，涵蓋產品的親組件與子組件的關係、單位使用量、組件的階層號碼與組件的有效使用期限等。42途程檔v途程主要是有關產品的製造程序、所使用的物料、工作中心等製造過程之描述，將產品從投料至產出這整個過程儲存在資料庫中，可以隨時查閱各種產品的製造流程資訊，途程的組成結構如圖4.14所示：43工作中心材料製造程序工作中心與材料材料與製造程序途程圖4.14 途程組成結構 44工作中心檔v主要可提供基礎資訊予生產排程
14、規劃及成本之計算，同時為製造現場的管理對象。v構成工作中心的各工作站，可以是一部機械對一名作業員、多部機械對一名作業員或是多部機械設備對多名作業員等組合模式，詳細的工作中心層級如圖4.15所示：45工作中心工作站工作站工作站工作站機械作業員機械作業員機械作業員機械機械作業員機械設備作業員機械設備作業員機械設備作業員圖4.15 工作中心層級 46資源/設施檔v主要儲存機械的編號、功能描述、負荷狀況、等候時間生產成本與績效等資料。工廠日曆檔v它將一年的時間扣除例假日與國訂假日之天數，然後進行工作天數的編號，做為工廠生產與運作之依據。各種歷史資料檔v歷史資料代表經驗的累積，其功用類似知識庫，將各種歷
15、史資料歸類建檔可提供往後之查詢與參考，以避免不必要的重覆作業與錯誤。47v企業的建廠計畫、產品研發、產品生產等都可視為專案計畫，所以企業經常同時存在很多專案計畫，組成專案計畫主要的目的是確立權責的歸屬，以促使專案計畫的推行。專 案 管 理48何謂專案管理？組織在一定的時間內，為了達成特定目標的臨時性投入和努力。專案具有以下的特點：1.一次性活動，不會重複執行。2.專案執行有開始和結束日期。3.有預先設定好的專案目標。4.投入的資源數量受到限制。5.完成後要產出期望的成果。49專案專案是是需要需要一群人一群人(工作流程、角色責任、溝通工作流程、角色責任、溝通)才能才能做好做好的的(績效標準績效標
16、準)非例行性非例行性任務任務(風險風險)專案團隊在組織預設的限制條件下：1.時程 2.成本 3.品質 4.範圍利用有效的管理方法和工具，以有限的資源達成組織的策略性目標。50專案專案是整合能力的最高表現是整合能力的最高表現因為專案：因為專案：1.成員專業背景專業背景複雜，不易管理。(人)2.具不確定性不確定性，無法達成的機率機率高。(事)3.以前沒做過沒做過，現有制度制度無法適用。(制度)專案管理重要性與日俱增專案管理重要性與日俱增全世界的專案管理已經由：1.原本一門課程，進展到2.專案管理證照，以及3.專案管理碩博士學位51v執行專案計畫時，常會遇到下列問題：專案計畫中的各項工作無法順利銜接
17、 專案計畫中的各項工作時間會有浮誇的情況 專案計畫排程的變動 無法準時的完成專案計畫 超過預算 與其他專案搶奪資源 專案的優先順序問題 專案團隊和管理階層的衝突 52v上述問題的核心在於不確定性，因而突顯出專案管理的重要性，目前常用的專案管理手法有甘特圖(Gantt Chart)、要徑法(CPM)、計畫評核術(PERT)等。v不確定性：法則條件被滿足，但結論卻不一定出現的情形，通常稱為法則的不確定性。53v甘特圖(Gantt Chart)是甘特(Henry L.Gantt)於1917年所發展出來的管理工具甘特圖乃是被利用來作為規劃、控制及評估專案各項工作進度，為計畫與實際進度之時序圖。其主要構
18、成是將(1)橫座標等分成時間單位(年、季、月、週、日、時等)，表示時間的變化。(2)縱座標則記載專案各項工作。5455v計劃評核術PERTPERT以時間為對象來控制工作進度之方法。是一種規劃專案計劃 的管理技術，它利用作業網(net-work)的方式，標示出整個計劃中每一作業之間的相互關係，同時利用數學方法，精確估算出每一作業所需要耗用的時間、經費、人力水準及資源分配。計劃者必須估算：在不影響最後工期的條件下，每一作業有多少寬容的時間，何種作業是工作的瓶頸，並據此安排計劃中每一作業的起記時刻，以及人力與資源的有效運用。56v要徑法CPMCPM所進行之工作的計劃與安排研究。以最少成本，求取最佳工
19、期。專案的要徑指的是,從專案開始到完成,作業的路徑有許多,而只有當作業中耗時最長的路徑已經被完成了,此專案計畫才算結束,而在網路圖中,耗時最長的路徑稱為要徑(critical path),因此在做專案管理的人為了要讓計畫能按時間完成,最須要的是要徑上的各種活動絕對不可以被延誤 57v近年來許多學者所提倡的關鍵鏈專案管理(CCPM)理念，運用限制理論(TOC)改善了要徑法及計畫評核術等的缺失。58PERT/CPM的管理盲點v隱含資源可無限供應之假設不切實際的作業工時規劃。計畫預算及資源沒做有效利用。未確實執行時程更新。v無法控管不良的工作行為 ex.學生症候狀、提早完工不回報、不良的多工作業、帕
20、金森定律、資源衝突、工作銜接不順暢、網路匯流點延誤對專案的衝擊、專案沒有整體之保護機制及多專案同時進行的問題等。59何謂 TOC/CCPMvTOC由Eliyahu M.Goldratt博士所創立 (以色列物理學家及企管大師,1986)v何謂TOC(限制理論)?TOC認為任何一個組織或系統皆有其限制的存在。TOC是對於整個組織或系統進行一連串的持續改善程序。TOC同時認為組織、系統的績效強弱應該是決定於其中最弱的一環，而不是最強的一環。v何謂CCPM(關鍵鏈)?據TOC所發展出來在資源限制下專案管理的方法。60為何要導入 CCPM vCCPM彌補PERT/CPM為考量資源的限制的缺點。v不用高深
21、的理論基礎及耗費大量的時間進行數值的運算。v利用關鍵鏈排程、緩衝管理、專案同步化三個機制，解決傳統專案管理的不良工作行為。v關鍵鏈項目管理關鍵鏈項目管理(CCPM)(CCPM)方法方法 vGoldratt在其專著目標(The Goa1)中提出了著名的約束理論(TOC，Theory of Constraints)，主要應用於生產系統。該理論的應用有5個步驟。v(1)找出系統中的制約因素；v(2)決定怎樣挖盡制約因素的潛能；v(3)其他一切遷就以上的決定；v(4)將制約因素鬆綁；v(5)如果這一因素不再是制約因素，則應避免惰性，回到步驟(1)。61vCCPM方法是約束理論(TOC)在項目管理領域的
22、具體應用。它首先根據項目活動(工序)的技術約束做出項目的網路圖，然後考慮項目活動所受到的資源(如勞動力、施工機械等)約束，對網路圖進行必要的調整，得到項目的初始進度(Initial Schedule)計劃，初始進度計劃中持續時間最長的線路即為項目的關鍵鏈(Critical Chain)，最後將所有項目活動(工序)的持續時間減半，按照某種特定的計算方法，將節省的時間以緩衝區的形式加入到進度計劃當中。6263v公司背景 愛瑞那公司將工程部門和製造部門所制定不同用途的物料表（Bill Of Material；BOM），藉由同步工程的整合和資訊技術的協助，將它們合併為一個具有全球企業資源管理功能的共用
23、資料庫。個案4 愛瑞那公司利用同步工程建立企業共用物料表資料庫64v愛瑞那公司BOM製作流程可分為下列六個階段，如圖4.16所示。調查階段 設計階段 規劃階段 建立階段 發行階段 維護階段 個案4 愛瑞那公司利用同步工程建立企業共用物料表資料庫65圖4.16愛瑞那公司BOM的製作流程 個案4 愛瑞那公司利用同步工程建立企業共用物料表資料庫調查階段設計階段規劃階段建立階段發行階段維護階段文件清單工程零件清單製造物料清單？檔案收納櫃工程物料表製造物料表？工程變更單66v上述六個階段，經常會發生會議資料記錄不完整，導致各部門工作權責混淆不清的情況。因此，愛瑞那公司計畫將現有產品資料管理(PDM)和企
24、業資源規劃(ERP)的資料呈現方式，利用同步工程的流程加以整合，構建企業共用資料庫，具備全球化企業資源管理（GERM）的整體概念，如圖4.17所示。個案4 愛瑞那公司利用同步工程建立企業共用物料表資料庫67圖4.17全球化企業資源管理功能資料庫 個案4 愛瑞那公司利用同步工程建立企業共用物料表資料庫具備全球化企業資源管理功能資料庫分享資源共用資料庫設計製造零件清單物料表生產途程同步工程零件供應管理產品資料管理電腦輔助製造電腦輔助設計電腦輔助生產工作流程專案管理企業資源規劃配銷管理人力資源管理銷售與財務製造資源規劃品質管理68v共用物料表資料庫用於全球化企業資源管理 愛瑞那公司提出建立共用單一物料表資料庫的流程和步驟，目的是希望在經營邁入全球化的同時，能完整的傳遞跨國分公司與母公司間的資料，進一步說，企業內部各項的改善提案和績效提昇計劃，必須事先做好文件管理和規劃工作方能有效達成。個案4 愛瑞那公司利用同步工程建立企業共用物料表資料庫691.愛瑞那公司為什麼計劃將現有產品資料管理（PDM）和企業資源規劃（ERP）的資料呈現方式予以整合？完成企業單一共用的資料庫後，又要如何能發揮全球化企業資源管理（GERM）的功能呢？2.愛瑞那公司在建構共用物料資料庫的十個步驟中，您認為哪一步驟最難完成？為什麼？要如何克服其困難？問題討論
