第四章 　 產品設計與製程選擇－ 製造業

大綱 產品設計的流程 消費者導向的設計 製造與組裝的產品設計 製程的種類 製程的結構 製造流程設計 全球化產品設計與製造 2

生產線要多長? 主生產線 v. s.次生產線 單一車款 v. s.混線生產 委外加工

產品設計的流程 觀念發展 產品規劃 產品／流程工程 試產與量產 3

同步工程(concurrent engineering) (1/2) 所謂同步工程即是平行完成專案各階段的任務，例如同時進行概念開發、產品設計、製造流程與產品支援架構等各個階段的工作 4

同步工程(concurrent engineering) (2/2) 同步工程需要採用團隊的方式整合所有的流程 通常會組成三種團隊： 企畫管理小組 技術小組 設計/製造小組 同步工程最大的效益在於縮短專案完成的時間 4

消費者導向的設計 品質機能展開 價值分析／價值工程 消費者的理想產品 品質屋

消費者導向的設計:品質機能展開 (1/2) 品質機能展開（Quality Function Deployment, QFD）是 將顧客需求轉換成產品設計規格的工具 消費者的聲音 (voice of customer) 品質屋 6

9 消費者導向的設計:品質機能展開 (1/2) 透過這個流程可以讓公司找出，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改善的產品功能上 7

4-phase QFD

消費者導向的設計:價值分析/價值工程(VA/VE) 在較低的成本或是更高的績效下，提供相同功能的產品的功能 產品是否設計了不必要的功能？ 可以將兩個或多個零件合併成一個零件嗎？ 如何降低產品的重量？ 是否可以去除任何非標準化的零件？ 8

製造與組裝的產品設計 傳統上 設計者的態度大多是「我設計；你製造」 ，也就是所謂的「隔牆法」 同步工程 「讓我們同步進行工作」 9

製造與組裝的產品設計 DFMA (Design for Manufacture and Assembly) 最大的效益來自減少產品零件數目，達到簡化產品的效果: 在產品作業時，如果移除某個的零件是否會影響其他已組裝的零件？ 零件的材質是否須與其他已組裝的零件不同？或是必須和其他已組裝的零件分開？ 需要維修或是設定產品時，是否需要拆除這個零件才能進行工作？ 10

製程的種類 轉換製程 （例如將鐵礦變成鋼 ） 加工製程 （例如金屬片變成汽車擋泥板） 組裝製程 （例如將擋泥板組裝到汽車上） 測試製程（例如產品的品質） 11

製造流程的結構 零工式製程（Job shop）（如商業印刷公司、飛機製造商、機器工廠、消費者自行設計的印刷電路板工廠等） 批次製程（Batch shop） （例如大型設備、電子設備、特殊的化學品等） 裝配線（Assembly line）(或電路板的自動化裝配元件 ) 連續流程（Continuous flow）（例如石油、化學原料、或啤酒等製造商） 12

虛擬工廠 虛擬工廠（Virtual factory）是一個新名詞， 表示生產作業不僅在單一中心工廠內進行，而 是將不同地區的供應商與合夥公司組成策略聯 盟，或是成為大型供應鏈的一部分 14

損益平衡分析(break-even point，BEP) (1/2) 選擇流程或設備的標準方法 損益平衡圖應清楚的顯示，產品在不同生產量或銷售量下所對應的利潤或損失 適用在當流程或設備需要高額的初期投資與固定成本，或是當變動成本與生產的數量間的比例可以合理推算時 14

損益平衡分析(break-even point，BEP) (2/2) 損益平衡需求= 流程或設備的採購成本_______ 每單位的售價 － 每單位的成本 或是 ____ 流程或設備的總固定成本_____ 每單位售價 － 每單位的變動成本 若其他參數已知，可使用此公式尋找任何的元件 14

損益兩平點計算公式 其中，TC = 總成本；FC = 固定成本；UVC = 單位變動成本； Q = 產出量；TR = 總收益；UR = 單位收益；P = 利潤； QBEP = 損益兩平點之產出量；SP = 特定利潤。

損益平衡分析-範例 假設想要購買一台售價5000美元的新電腦。 此部電腦的用途在於處理顧客訂單，每份訂單的售價為25美元。勞工、電力與帳單的成本為每位顧客5美元。須服務多少顧客才可以達到損益平衡？ 損益平衡需求 = 流程或設備的總固定成本 _ 每單位售價 － 每單位的變動成本 =5,000/(25-5) =250 位顧客 14

製造流程設計(Manufacturing process flow design) 評估工廠內移動原物料、零件或組件等特定製程之方法 規劃製造流程最常使用的工具有裝配圖(assembly drawing)、組裝程序圖(assembly chart)、程序表(route sheet)、流程圖(flow process chart) 15

範例:裝配圖 (Gozinto) A-2 SA-2 4 5 6 7 A-5 連結氣嘴邊緣 組裝透氣口與閥體 鉚釘(2) 閥體 零件或組裝作業 圖 4.14 A-2 SA-2 4 5 6 7 連結氣嘴邊緣 組裝透氣口與閥體 鉚釘(2) 閥體 A-5 零件或組裝作業 檢驗 16

範例: 製程流程圖 由供應商接收物料 P.96 Figure 4.14程序表 檢測物料是否正常 無，繼續…… 是否發現瑕疵品 有 查詢供應商的信用 4

全球化產品設計與製造(1/3) 合資（Joint venture） 全球產品設計策略 電腦輔助設計（computer-aided design，CAD） 產品設計者在電腦上從事產品設計、設計修改或重新設計。 電腦輔助設計各項優點 CAD能夠提升產品設計者的設計能力與效率。 電腦輔助設計使產品設計者不必準備產品或零組件的設計圖面，就能反覆地修正設計上的錯誤。 電腦輔助設計能夠提供給製造所需的產品零組件分解圖、產品規格、公差與材質的資料庫。 17

全球化產品設計與製造(2/3) 模組設計(modular design) (1/2) 模組設計各項優點 模組設計所需檢視的部分相當少，故容易發現產品故障。 模組設計的產品容易修理與更換。 模組設計的產品之製造與裝配通常較為標準化與單純化。 模組設計的產品之零組件較少，因此採購與存貨管理較為定規化。 與模組設計有關的訓練成本較低。

全球化產品設計與製造(3/3) 模組設計(modular design) (2/2) 模組設計各項缺點 模組數比零組件數還少，故產品樣式很少。 模組中有零件損壞時，不能為更換損壞的零組件而將模組分解。 假若模組中有零組件損壞，則整個模組就要報廢。

衡量產品開發績效 績效指標 衡量 上市時間 生產力 品質 推出新產品的頻率 概念到上市的時間 實際展開與實際完成 實際與規劃之比較 新產品佔銷售的比例 上市時間 每個專案所用的時間 每個專案的材料及工具成本 實際與規劃之比較 生產力 符合規格、可靠度 設計─績效與顧客滿意 產出─整廠及現場 品質 17