第五章 產品設計與製程選擇 ：製造業 指導教師 ：盧淵源 教授 國營班 十七期 鄭坤祥 蔡茂麟

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1 第五章 產品設計與製程選擇 ：製造業 指導教師 ：盧淵源 教授 國營班 十七期 9222401006 鄭坤祥 9222401007 蔡茂麟
姜書森 徐豐德

2 內容 ◆ 產品設計流程 ◆ 消費者導向的設計 ◆ 製造與組裝導向的產品設計 ◆ 製程選擇 ◆ 損益平衡 ◆ 製程流程的設計
◆ 環球產品設計與生產 ◆ 產品開發績效的衡量 ◆ 結論 ◆ 個案研討 鄭坤祥 蔡茂麟 姜書森 徐豐德

3 產品設計流程 市場需求 生產製造 產品開發的階段 行銷與銷售 產品開發 製造 需求 行銷 進階研究 新產品 創意 技術 觀念 產品 推廣
製程 規劃 顧客市場 系統 顧客市場 系統 產品 設計 生產 產品規格 拜訪 銷售 顧客訂單 生產訂單 市場需求 生產製造

4 產品開發時程表 階段 計劃開始 導入市場之前 (月) 導入市場 創意開發 產品規劃 產品與製造工程 試產與進入量產 產品結構 概念設計
目標市場分析 計劃開始 導入市場之前 (月) 導入市場 概念 36 產品規劃 建立市場 小規模測試 投資財務分析 產品與製造工程 產品及設備 (工具)的設計 原型的製作與測試 試產與進入量產 量產分析 工廠開始生產 產量漸增至量產 18 27 9 工程規劃 定案 原型 計劃核准 設計與規劃 產品 製程 試產 進入量產

5 消費者導向的設計 品質屋 (House of quality) 將顧客的屬性轉為 的操作與具體目標 ◎ ○ x *強烈負相關 目標值
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 7.5 ft/lb 保 持 目 前 水 準 量 9 lb 關 門 所 需 緊 閉 於 平 地 面 檢 測 道 聲 音 傳 達 開 防 競爭評估 5 3 2 7 10 6 x ◎ ○ X=Us A=Comp.A B=Comp.B (5 is best) 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 AB A B 4 1 X BA 品質屋 (House of quality) 將顧客的屬性轉為 的操作與具體目標

6 消費者導向的設計 品質機能展開(QFD) 將顧客的聲音反應到 產品的品質設計之中。 例如：跨功能團隊 案例：Lexus的產品設計 改善
收集顧客使用 產品的資訊 重要性排序 與競爭者做 產品的比較 評估工程特性 產品更新 ◆問卷調查 ◆客戶申訴 ◆品質 ◆安全性 ◆配備 ◆增加組裝線 ◆技術更新 將顧客的聲音反應到 產品的品質設計之中。 例如：跨功能團隊 案例：Lexus的產品設計 改善

7 價值工程與價值分析 目標 ：簡化產品及製造流程，以維持或創 造較佳的績效(以較低的成本且符 合顧客所有功能的需求) 價值分析 ：降低成本
價值工程 ：避免成本

8 製造與組裝導向的產品設計 傳統產品設計與組裝流程 高成本的變更設計 同步工程 製造工程師參與設計 缺點 材料 組裝圖 外型 CAD 零件設計
公差 組裝圖 零件設計 生產排程 ˙ CAD 製造流程 ˙ 改進 同步工程 製造工程師參與設計

9 製程的類型 製造製程 Conversion process 加工製程 Fabrication process
組裝製程 Assembly process 測試製程 Testing process 26

10 產品與製程矩陣 產品及製程生命週期的主要階段 產品生命週期 製程結構 產品結構 效能衡量 彈性(高) 單位成本(高) 製程生命週期 階段
少量、低標準化 常僅有一種 一些主要產品 多量 多量、高標準化 日常用品 多種產品 少量 I 零工 印刷廠 法式參廳 沒有 (不可行) 效能衡量 重機械 咖啡 II 批次 汽車組裝 漢堡 III 組裝線 IV 連續流程 製糖 煉油廠 沒有 (不可行) 產品及製程生命週期的主要階段 彈性(低) 單位成本(低)

11 損益平衡分析 銷售 = 變動成本 + 固定成本 假設：外購機械零件$200/單位 自制半自動車床$75/單位 加工中心自製$15/單位
(含原料) 50 100 150 200 250 300 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 C 收益 外購 機器中心 A D B 半自動化車床 數量 半自動車床之成本$80,000 加工中心機具之成本$200,000 損益平衡點A $80,000+$75·X = $200,000 +$15·X X=2,000(個) 損益平衡點B $80,000+$75·X = 200·X X=640(個) 銷售 = 變動成本 + 固定成本 若零件售價為$300/單位,在1000單位時, 利潤極大化原則=>介於C點($300,000)及D點($160,000)之間

12 製造流程設計 裝配圖(Assembly drawings) 組裝程序圖(Assembly charts) 程序單(Route sheets)
流程圖(Flow process charts)

13 裝配流程圖—以閥體為例 1 2 SA-1 A-1 3 符號 4 SA-2 A-2 5 6 A-3 7 8 A-4 9 A-5 10 A-6
12 11 A-1 A-2 A-4 A-3 A-5 A-6 A-7 A-8 連結汽嘴邊緣 閥體 汽嘴 透氣口組裝 組裝透氣口 與閥體 連鎖 護墊 彈簧間隔器 彈簧 固定環 氧氣閥探針 探針墊片 探針固定環 蓋上 組裝阻絕環至閥體 檢驗 固定環至氣嘴 組裝氧氣探針 氣體被覆 最後組裝 符號 零件或組裝 作業 檢驗

14 環球產品設計與生產 環球化合資 EX. Whirlpool家電產品在中國地區建立生產基地 環球產品設計 在母國以外的地區開發與生產產品的能力
標準模組 電腦輔助設計 規模生產 公差 ◆建立生標準生產模式 ◆適合當地需求，便利、風格等 ˙

15 產品開發績效衡量 開發專案的績效衡量 績效的構面 衡量標準 對競爭力的影響 上市所需時間 推出新產品的頻繁 對競爭者與顧客的反應
績效的構面 衡量標準 對競爭力的影響 上市所需時間 推出新產品的頻繁 對競爭者與顧客的反應 概念到上市的時間 設計的品質—接近市場要求 比較實際與規劃 專案的頻率—款式的壽命 新產品佔銷售的比例 生產力 每個專案所佔用的時間 創新與加強產品線的專案數 每個專案的材料及工具 開發案經濟效益的出現頻率 成本 比較實際與規劃 品質 符合規格—可靠度 商譽—顧客忠實度 設計—績效與顧問滿意 吸引顧問程度—市場佔有率 產出—廠內及實際 獲利率—繼續使用的成本

16 結論 製造一件產品是技術，是科學。 將產品從設計交至消費者手中是管理。 選擇需要的生產作業方式(大量生產或批次生產)。
敏捷生產，管理得有彈性的速度。 團隊合作的重要。

17 個案研究—NCR NCR背景介紹 Founded at Dayton, Ohio in 1884
Maker of the first mechanical cash registers 收銀機前三大盟主IBM-75%、NCR及Wincor Nixdorf 開發零售商銷售點（ POS , Point of Sale ）管理系統 DELL電腦於 起，開始銷售兩款PC架構的電子收銀機，以及相關的應用軟體與周邊設備，並提供業者售後服務

18 個案研究—NCR 1982，ＮＣＲ開發出第一台超微型電腦，開始製造ＡＴＭ，是全球最大的ＡＴＭ製造廠商
全球前三大ＡＴＭ廠：ＮＣＲ、Diebold以及Wincor-Nixdorf已進入中國市場 2001 ，藍芽概念提款機Freedom的發明

19 NCR2760產品設計--DFM 特性 組成不需要螺絲起子與螺絲釘 元件很少 整個機器只由15個供應商零件組成 組裝時間很短 同步工程

20 Q&A 敬請各位先進指教