生產作業管理報告
第五章
產品設計與製程選擇-製造業
報告議程
5-1產品設計的流程
5-2消費者導向的設計
5-3製造與組裝的產品設計
5-4製程選擇
5-5損益平衡分析
5-6製造流程設計
5-7全球化產品設計與製造
5-8衡量產品開發績效
5-1產品設計的流程
產業所面臨的共同問題
快速
新產品
產品設計的流程
為例
Iwai的改造目標
降低成本 增加競爭優勢
透過加快汽車的製造達到規模經濟
產品設計的流程
改造計畫
重整Honda汽車的裝配線
以能製造不同的車款
縮短最終裝配線的長度，原本平均3,300英呎的長度縮減一半。
每一條裝配線可以有二十條以上的次裝配線。
原本交由專業工廠製造的引擎交由其中一個次裝配線上完成引擎的生產與安裝。
產品設計的流程
改造計畫
同步完成引擎與組裝作業
消除引擎的庫存減少不必要的開銷。
適當的依照情況增加人力，例如：在 Suzuka座椅安裝生產線增加了兩名員工。
巡視避免閒置設備或不順暢的流程。
產品設計的流程
改造計畫
少就是多的哲學
產品設計的流程
產品開發主要部門
行銷和業務
產品開發
製造
顧客市場系統
行銷
銷售
進階研究
產品設計
製程規劃
生產
顧客市場
系統
產品
需求
推廣
拜訪
顧客訂單
生產訂單
產品規格
新產品
創意
技術觀念
產品設計的流程
產品開發活動必須將客戶的需求與期待整合至製造作業中。
討論加速開發流程的要素，讓開發流程能夠快速回應顧客需求的變動與創新的科技。
開發流程需適應全球化市場。
產品設計的流程
產品開發的階段
產品設計的流程
同步工程(Concurrent engineering, CE)
1.加速產品開發流程，縮短產品開發時間。
2.有別於傳統依序執行專案各階段的方式，重跨部門的整合，同步進行產品開發與相關的製程。
3.需要採用團隊的方式整合所有流程。
4.優點：
提升品質，降低成本及加速上市時間。
5.缺點：
跨部門研發不易協調管理，意見多整合費時。
5-2 消費者導向的設計
消費者導向的意義
工業設計
依據美學與使用者的標準進行產品的設計
產品提供了遠超過消費者需求的功能
Lexus的產品設計改善
一項持續的流程
客戶抱怨腳踏板的例子
5-2 消費者導向的設計
品質機能展開(Quality function deployment,QFD)
將顧客需求轉換成產品設計規格的工具
由傾聽與研究顧客開始，以決定高品質產品應具備的特性
定義出客戶需求後，必須根據需求對顧客的相對重要性給予權重比例
接著請顧客比較公司與競爭者的產品
以上的流程可以使公司找出顧客最重視的產品功能，並了解競爭對手產品的特性，使公司可以集中力量在需要的產品功能上
5-2 消費者導向的設計
品質屋(house of quality)矩陣
以顧客需求為基礎，建立出消費者的需求
品質屋矩陣的發展可以做到什麼?
客戶的意見作為工程與行銷及設計決策的依據
將顧客的需求轉換成具體的作業與工程目標
讓產品特性得以與品質改善目標緊密結合
鼓勵各部門緊密合作，了解其他部門的目標和問題
最重要的效益:協助工作團隊建立顧客滿意的產品
將顧客的屬性轉為
的操作與具體目標
品質屋矩陣
斜坡上開關
易關
隔音佳
易開
不漏水
重要權數
顧客
需求
顧客重視要度
工程
特性
目標值
技術性評估
降
低
動
力
到
ft/lb
保
持
目
前
水
準
降
低
力
量
到
9
lb
降
低
動
力
到
ft/lb
保
持
目
前
水
準
保
持
目
前
水
準
關
門
所
需
動
力
門
緊
閉
於
水
平
地
面
檢
測
力
道
聲
音
傳
達
開
門
所
需
動
力
防
水
競爭評估
5
3
3
2
7
10
3
9
6
6
2
x
x
x
x
x
◎
◎
○
◎
◎
◎
◎
◎
○
○
○
○
X=Us
A=
B=
(5 is best)
1 2 3 4 5
關係
◎強=9
○中=3
□弱=1
相互關係
◎強烈正相關
○正
X負
*強烈負相關
x
x
x
x
x
AB
AB
AB
A
B
B
A
5
4
3
2
1
B
A
X
BA
X
B
A
X
B
X
A
B
X
A
X
BA
以汽車車門為例的
品質屋矩陣
5-2 消費者導向的設計
價值分析/價值工程(VA / VE)
設計產品的另一種考量顧客因素的方式
分析最終產品對顧客的價值
VA / VE 的目標
簡化產品及製造流程、並維持或創造較佳的績效
確認及消除不必要的成本
降低成本
5-2 消費者導向的設計
價值分析用來降低成本的方法
用來確認及消除不必要的成本
採購部份常使用這個工具來降低成本
價值工程用在避免成本的目標
簡化產品及製造流程
以便能維持或創造較佳的績效
5-2 消費者導向的設計
VA/VE包括了許多腦力激盪的問題
是否有過度設計的地方？
可否將兩個或三個零件合為一個？
如何將產品重量降低？
可否去除任何非標準化的零件？
設計概念與傳統設計流程
設計
產品的美術設計：外觀、顏色、質感、形狀
系統基本參數的建立
產品的零組件：材料、形狀、公差
傳統的設計與製造流程
設計者：我設計，你製造 over-the-wall design process
未充分溝通，造成製造部門困擾 變更設計 延誤產品上市
解決之道：同步工程團隊
馬達驅動組件的組成
馬達驅動單元
馬達驅動單元的設計建議
如何完成製造與組裝的產品設計(DFMA)
(Design For Manufacturing and Assembly)
產品設計時的檢驗條件：
在產品作業時，如果移除某個零件否會影響其他已組裝的零件
零件的材質是否需與其他已組裝之零件不同？或是必須和其他以組裝的零件分開？
需要維修或設定產品時，是否需要拆除這個零件才能進行？
DFMA之效益：
藉由減少產品數目，達到簡化產品組合的效果
DFMA的檢驗條件與效益
依據組件設計分析，重新設計馬達驅動單元之組件
重新設計的產品
零件數量減少 1.產品組合簡化
2.成本降低
5-4 製程選擇
製程選擇：
決定工廠使用何種流程的策略性決策
例如：依生產數量決定馬達生產方式的選擇
5-4 製程選擇
※製程的種類
轉換製程 Conversion
例如：鐵礦→鋼，混合各種原料→牙膏
加工製程 Fabrication
例如：將金屬片變成汽車擋泥板
組裝製程 Assembly
例如：將汽車擋泥板組裝到汽車上
測試製程 Testing
不是一項基本的流程，但被視為獨立活動
※製造流程結構 Process Flow Structure
工廠如何使用一個或多個製程技術組織物料流
5-4 製程選擇
5-4 製程選擇
零工製程 Job Shop
- 適合生產少量，多樣之非標準產品
- 例如印刷廠
批次製程Batch
生產多樣、批量不多的產品
週期批次方式生產
例如大型設備、電子設備製造
四種主要的製程結構
裝配線 Assembly
-生產非連續性零件
-零件以一定的速度在工作站間移動
-例如汽車組裝
連續流程 Continuous
-對同質性的物料，進行加工處理
-通常是高度自動化，整合在一個機器內
-例如製糖與煉油廠
5-4 製程選擇
※產品與製程矩陣：製程結構與產量需求間的關係
5-4 製程選擇
※虛擬工廠
生產作業的進行，並非僅在中心工廠內
生產活動是結合策略聯盟中個地區的供應商或夥伴廠商合作執行
必須深入瞭解生產網絡中成員的製造能力並作有效的協調
例如：汽車與電腦製造
5-4 製程選擇
5-5損益平衡分析
Break-even analysis
銷售額
利益
成本費用
價格 x 銷售量
銷售成本 + 銷售費 + 一般管理費 + 營業外支出 …etc.
變動成本 + 固定成本
生存 ? 永續經營 ?
目標利益 = ??
提高銷售額 ?
縮短成本費用 ?
5-5損益平衡分析
損益平衡的定義
當銷貨收人比支出費用小時，即發生虧損現象
銷貨收人減去支出費用能大於0，表示「獲利」
如兩者之間平衡即表示無損益
除了損益平衡表外，更要配合看「資產負債表」等，才有整體觀念
損益平衡點是經營效率指標之一
5-5損益平衡分析
Break-even analysis
計算方式
5-5損益平衡分析
Break-even analysis
5-5損益平衡分析
Break-even analysis
5-5損益平衡分析
例題 : 損益平衡分析
假如一製造商有下列幾種選擇方案， 可取得所需的機器零件：
Alt 1：外購 $ 200/unit
Alt 2：半自動車床自製 $ 75/unit
(半自動車床之成本 : $ 80000)
Alt 3：以加工中心自製 $ 15/unit
(加工中心機具之成本 : $ 200000)
目前 固定成本
目前 變動成本
目前 利益
目前 損益平衡點
目前 銷售額
投資後 固定成本
投資後 變動成本
投資後 利益
投資後 損益平衡點
投資後 銷售額
銷售額 (或數量)
銷售額,費用
例 : 設備投資前後的比較圖示
5-5損益平衡分析
個方案之總成本:
Alt 1：外購
TC = $200 x 需求量
Alt 2：半自動車床自製
TC = $80000 + $75 x 需求量
Alt 3：以加工中心自製
TC = $200000 + $15 x 需求量
5-5損益平衡分析
損益平衡A點的計算(Alt 2 Alt 3 之交點)
80,000+75*Q=200,000+15*Q
A點的需求量=2,000個
損益平衡B點的計算(Alt 1 Alt 3 之交點)
200*Q=80,000+75*Q
B點的需求量=640個
C點的計算(假設生產量為1,000單位)
售價為 $300/unit 利潤最大
D點的計算(假設生產量為1,000單位的成本)
Alt2 80,000+75*1,000=160,000
5-5損益平衡分析
可行方案之損益平衡圖
TC = 80 +
TC = 200 +
K$
( Q )
TC =
5-6 製造流程的設計
(Manufacturing Process Flow Design)
製造流程的設計：評估工廠內移動原物料、零件或組件等特定製成之方法。
規劃製程常用工具：
裝配圖（assembly drawings）
組裝程序圖（assembly charts）
程序表（route sheets）
流程圖（flow process charts）
製造系統的「組織圖」
依此可以算出生產單位成本，擬定生產決策。
圖示容易溝通!!
裝配圖 (Assembly drawings)
以產品分解角度顯示其組成元件
組裝程序圖（assembly charts）
進一步定義如何組裝這些元件、元件組裝的順序，以及整個物料流程的型態。
作業與程序表（route sheets）
記錄設備種類、工具以及完成元件所需的作業。
流程圖（flow process charts）
當產品經過生產設備時所發生的狀況。
分析流程並精簡作業
生產作業之單位成本分析
依據現有之機具、設備、人員之運作及維護作業，計算分析每一條線之產能。
計算每一項作業之成本，包括原物料、作業員薪資、場地租金、管理用費用、折舊等。
不同產量及產能時，其成本也會不同
生產決策擬定
5-7 全球化產品設計與製造
全球化為在本國之外的地區開發與生產產品的
能力，但由於長途供貨的成本太高常促使公司
在新市場當地生產而不由母公司供貨。
孫子兵法「作戰篇」 ，因糧於敵，故軍食可足也。
全球化的具體作法為全球在地化 (Glocalization)，
也就是 Think Global, Act Local.
基本想法
兩個觀點 : 企業進軍全球考量的重點
合資 (Joint Venture)兩家公司共同成立第三家公司
來進行全球化的業務。
典型作法： 一家母公司 ：控制產品
一家國外合資公司 ：當地生產
多家供應商 ：提供資源
I. 全球合資
5-7 全球化產品設計與製造
另一種合資：風險管理以及提升競爭力
飛利浦(NXP)、飛思卡爾(Freescale)和意法半導體
(ST Microelectronics) 合資成立
12“晶圓製造工廠，共同發展
12“晶圓製造技術和生產。
一座12“晶圓廠的投資金額至少
需要 20 億美元，合資得以降低
投資風險並提升產品成本競爭力。
5-7 全球化產品設計與製造
供應商的角色
策略供應商(Strategic Supplier)
Small selection of suppliers
Strategic importance for corporate business
Build a long-term partnership relation
優先供應商(Preferred Suppliers)
- Selected by sites for local business
Commercial Suppliers
- All other suppliers
5-7 全球化產品設計與製造
II. 全球產品設計策略 : 模組化
基本標準模組：
◎ 適合全球行銷 – 滿足國際要求
◎ 產品標準化 – 規模經濟
第二模組：
◎ 滿足當地需求 – 語言、電力、規範、文化
◎ 個人化特色 – 顏色
5-7 全球化產品設計與製造
5-8衡量產品開發績效
新產品開發流程
（1）前置發展或規劃階段（predevelopment or the planning phase）：開始於專案開始，結束於基礎產品要求的完成
（2）概念設計（conceptual design）：開始於基礎產品要求完成 結束於產品最終規格的產生
（3）產品設計（product design）：包含真正的工程工作以取得規格以完成產品設計工作，其終點時間在於系統測試版本的發佈
（4）測試（testing）：開始於元件和系統測試二部份，而以產品生產版本的發佈為終止
（5）製程發展（process development）：開始於第一次的製程設計（process design），而以第一次試產（pilot run）做結束；
（6）生產（production）：包括生產數量的增加，而以生產的穩定性為期間終了。
5-8衡量產品開發績效
新產品開發有關的績效可以區分為
製程績效（process performance）
產品效能（product effectiveness）
財務績效（financial performance）
5-8衡量產品開發績效
績效衡量指標可分為:財務性指標及非財務性指標
財務性指標
淨利與每股盈餘 , 毛利與收入 , 邊際貢獻 , 投資報酬率
現金流量 , 市場價值
非財務性指標
市場佔有率,客戶滿意度,退貨比率，持續購買率,抱怨比率
作業品質,生產力,創新流程
5-8衡量產品開發績效
5-8衡量產品開發績效
Thanks for your attention
