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研究生: 王富年
Fu-nian Wang
論文名稱: 整合性優質設計績效評估系統
Integrated Performance Measurement System for Design for Excellence
指導教授: 許棟樑
Daniel Sheu
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 126
中文關鍵詞: 跨功能部門績效績效指標管理系統研發績效評估筆記型電腦
外文關鍵詞: Cross-functional Performance, Performance Indices Management System, R&D Performance Evaluation, Notebook computer
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  • 產品設計對於許多非設計部門的績效影響甚鉅,其可以許多的設計無效率缺得知。然而,傳統的研發設計部門績效評估只考慮到設計部門內部的績效,並未評估設計部門是否考慮其設計對非設計部門的影響,致使設計者缺乏一設計考慮非設計部門之需求與限制的機制。
    為了解決此一問題,本研究提出一個整合性優質設計績效評估系統,此系統整合傳統的研發設計內部績效評估系統以及將非設計部門視為下游顧客的觀點納入考量的跨功能部門績效評估系統。
    在跨功能部門績效評估方面,本研究以非設計部門的角度衡量設計之結果是否滿足下游非設計部門之需求與限制予以評分。各部門需求與限制以其相重權重整合。在部門績效評估方面,傳統的績效指標可以用來衡量研發內部績效,此績效可給予適當的權重將其與跨功能績效值進行整合。
    基於上述理念,本研究以筆記型電腦產業為例,建立一個VB.NET-based的系統,系統於輸入資料及權重後,即會自動計算出績效,本研究主要貢獻包括:
    1.建立一個整合性的績效評估系統模式,其促使設計者能考慮到非設計部門的需求及限制,以此模式可以創造一個更佳的設計於下游的產品流程。
    2.建立筆記型電腦產業實際的功能部門及跨功能部門績效指標
    3.建立一個以VB.NET-based 的軟體,計算其整合性的績效衡量及提供改善建議予研發設計部門。

    關鍵字:跨功能部門績效、績效指標管理系統、研發績效評估、筆記型電腦


    Of many functions involved in the realization and usage of products, product design has immense impacts on the performance of many other-than-design functions. It is known that many problems and inefficiencies occurred at other-than-design functions came from designers’ ignorance of these downstream constraints. However, traditional performance evaluation on R&D function provides little incentives for the designers to pay close attention on the wants and constraints of other-than-design functions.
    To address this problem, the study proposed an Integrated Performance Measurement System for Design for Excellence (DFX). The Authors integrated traditional “intra-functional” R&D performance evaluation system with a noval “Cross-functional” performance evaluation system taking into consideration the viewpoints of the other-than-design functions as the downstream “customers” of the design function.
    For cross-functional performance evaluation. The cross-functional goodness of any design can be measured based on the conformance of its design attributes to the desired cross-functional constraints. Performance evaluation over multiple designs can be aggregrated for the overall cross-functional performance values. For functional performance evaluation, traditional performance indices can be used to evaluate the intra-departmental performance. The performance can then be integrated with the cross-functional performance value by appropriate weights.
    Based on the above-mentioned concept, a VB.NET-based system was established to facilitate calculation of the performance once the individual data and weights are entered. Using the notebook computer industry as an example, contributions of the study include:
    1.Establishing a model for integrated performance measurement system which will encourage designers to consider the wants and constraints from other-than-design functions thus creating a more trouble-free design in the downstream product realization and usage processes.
    2.Establishing practical performance indices for the cross-functional and functional departments for notebook computer industry.
    3.Establishing a VB.NET-based software which facilitate the calculation of the integrated performance measure and suggesting areas of improvements for the R&D function.
    Keywords:Cross-functional Performance, Performance Indices Management System, R&D Performance Evaluation, Notebook computer

    目 錄 摘 要……...………………………………………………………………………...Ⅰ Abstract…...……………………………………………………….....………...……Ⅱ 致 謝……...………………………………………………..……………………... Ⅲ 目 錄……...………………………………………………..……………………... Ⅳ 圖目錄………………………………………………………………………..…….. Ⅵ 表目錄…………………………………………………………………………….... Ⅷ 第一章 緒 論………………………………………………………………………01 1.1 研究背景與動機……………………………………………………………...01 1.2 研究目的……………………………………………………………………...01 1.3 貢獻與成果…………………………………………………………………...02 第二章 文獻探討…………………………………………………………………..03 2.1同步工程(Concurrent Engineering)………………………...…………………03 2.2 DFX研究(Design for X)………………………………………………………04 2.2.1 國內筆記型電腦導入DFX工程之方法…………………….…..………05 2.3正向設計分析機制…….………...……………………………………………10 2.3.1筆記型電腦研發設計流程……………………………………………….13 2.4反向設計分析機制…….……………………………………………………...15 2.4.1 AFD反向分析機制……………………………………………………….17 2.4.2 Extended FMEA反向分析機制………………………………………….18 2.4.3 FTA分析………………………………………………………………….22 2.4.4 故障樹分析常用符號說明………………………………………………23 2.4.5 布爾代數計算法…..……………….…………………………………….24 2.5績效指標………………………………….…………………………………...24 2.5.1 績效指標的分類…………………………………………………………24 2.5.2 績效指標關連性…………………………………………………………25 2.5.3 績效指標定義……………………………………………………………26 2.5.4 績效指標層級架構………………………………………………………27 2.6 績效評估機制………………………………………………………………...29 2.6.1 系統績效評估……………………………………………………………29 2.6.2 研發績效評估……………………………………………………………30 2.6.3 筆記型電腦研發績效評估………………………………………………33 2.7多準則評估(Multiple Criterion Evaluation)方法…….……………………….39 第三章 研究方法…………………………………………………………………..42 3.1 研究流程……………………………………………………………………...43 3.2 績效指標架構…………….………………………………………………......46 3.2.1 R&D部門內部績效評估………………….……………….…..………48 3.2.2 跨功能部門績效評估…………………………….……………….……..49 3.2.2.1 NPI-Oriented市場評估階段績效指標……………………………50 3.2.2.2 NPI-Oriented產品驗証階段績效指標……………………………51 3.2.2.3 DFX行銷屬性相關績效指標……………………………………..51 3.2.2.4 DFX製造屬性相關績效指標……………………………………..54 3.2.2.5 DFX採購屬性相關績效指標……………………………………..60 3.3 整合性績效衡量方式與計算方法.…………………………………...……...62 3.4 跨功能部門屬性項目…………….…………………………………...……...64 3.4.1 設計屬性…………………………………………………………………64 3.4.2 行銷屬性…………………………………………………………………68 3.4.3 製造屬性…………………………………………………………………68 3.4.4 採購屬性…………………………………………………………………69 3.5 跨功能部門屬性關聯矩陣…………………….……………….………….....70 第四章 實証分析…………………………………………………………………..73 4.1行銷屬性與設計屬性關聯性….………………………………………………73 4.2製造屬性與設計屬性關聯性….………………………………………………76 4.3採購屬性與設計屬性關聯性….………………………………………………78 第五章 評估系統設計……………………………………………………………..80 5.1 系統功能…………………………………………………………………...…80 5.1.1資訊流與系統運作情境………………………………………………….82 5.2 系統登入…………………………………………………………………...…83 5.3 參數設定……………………………………………………………………...84 5.4 R&D構面指標參數輸入………………………….……….………………..87 5.5 跨功能部門構面指標參數輸入…………………..………...………………..87 5.5.1 NPI市場評估階段績效指標參數值輸入…………………..……………88 5.5.2 NPI產品驗証階段績效指標參數值輸入….…………………………….88 5.5.3 DFX行銷構面績效指標參數值輸入…………………………………….89 5.5.4 DFX製造構面績效指標參數值輸入…………………………………….91 5.5.5 DFX採購構面績效指標參數值輸入…………………………………….97 5.6 績效指標參數值輸出資訊…………………………………………...………99 第六章 結論與建議………………………………………………………………101 6.1 結論……………………………………………………………………….…101 6.2 未來研究方向…………………………………………………………….…102 參考文獻……………………………………………………………………………103 附錄…………………………………………………………………………………106 附錄A屬性重要度及屬性間相對值問卷…………………….…………………..106 附錄B行銷部門相關指標項目定義表……………………….…………………..117 附錄C製造部門相關指標項目定義表……………………….…………………..120 附錄D採購部門相關指標項目定義表……………………….…………………..125 圖目錄 圖2.1 同步工程方法圖. ..……………….…………………..……………………..03圖2.2 國內筆記型電腦產業於新產品開發時DFX導入時機………..…………..05 圖2.3 正向設計研究之流程圖………………………………………….…………10 圖2.4 典型的筆記型電腦產業新產品開發流程…………………….……………12 圖2.5 反向設計分析之流程圖…………………………………….………………16 圖2.6 屬性機能展開流程圖……………………………………….…..…………..17 圖2.7 延伸型失效模式分析(EFMEA)之導入流程……………………..………..20 圖2.8 故障樹分析概要圖………..…………………………..………….…………23 圖2.9 指標特性分類圖…………………………………………………...………..26 圖2.10 研發部門績效指標層級架構圖……………………………………...……..28 圖2.11 Fortenberry之專案評估模式..…………………………….………………30 圖2.12 Brown & Svenson之評估系統………………….….……………………31 圖2.13 葉勝年之IROT模式圖.………………………………..….………………..32 圖2.14 許總欣等提出之系統化績效指標評估模式..……....…….………………..33 圖2.15 準則間相對權重求法分類………………………………..…….…………..39 圖3.1 整合性優質設計績效管理系統架構圖…………………..….……………..42 圖3.2 研究流程圖………………………………………………..…….…………..45 圖3.3 整合性優質設計績效指標層級架構圖…………………….………………47 圖3.4 設計屬性層級圖…………………………………………..…….…………..67 圖5.1 整合性優質設計績效管理系統運作流程圖…………………...…………..81 圖5.2 資訊流與系統運作情境圖………………………………….………………82 圖5.3 系統登入頁面…………………………………………………..….………..83 圖5.4 系統主畫面……………………………………………………..….………..84 圖5.5 各績效構面權重設定頁面……………………………………..…….……..85 圖5.6 研發部門內部及新產品導入績效指標規格參數值設定頁面..……...……86 圖5.7 跨功能部門績效規格參數值設定頁面…………………..……….………..86 圖5.8 研發部門內部研發面績效指標值輸入頁面………………………..….…..87 圖5.9 跨功能部門市場評估階段績效指標值輸入頁面………………………….88 圖5.10 跨功能部門產品驗証階段績效指標值輸入頁面…………….…..…..……89 圖5.11 成本預估偏差率參數輸入頁面.………...………………….………………90 圖5.12 DFS/M構面績效指標參數輸入頁面………...…………….……………..90 圖5.13 環保法規符合指數參數值輸入頁面…...…………………….…………….91 圖5.14 易製造性指數參數輸入頁面……………………………….………………92 圖5.15 元件雙面平衡率參數輸入頁面……………………….……………………93 圖5.16 產品複雜性指數參數輸入頁面………………………….…………………93 圖5.17 製程複雜性指數參數輸入頁面………………………………….…………94 圖5.18 相同組裝方向元件使用率參數輸入頁面………………………….………94 圖5.19 DFPCBA指標參數輸入頁面……………………….…………………….95 圖5.20 DFT指標參數輸入頁面………………………….……………………….95 圖5.21 DFESD指標參數輸入頁面……………………….………………………96 圖5.22 DFEMI指標參數輸入頁面……………………….………………………96 圖5.23 關鍵元件可替換率輸入頁面………………………………………….……97 圖5.24 DFP指標參數輸入頁面…………………………….…………………….98 圖5.25 關鍵元件可獲得性指數輸入頁面…………………….……………………98 圖5.26 績效指標單位及特性查詢頁面……………………….……………………99 圖5.27 整合性績效指標規格值評估頁面…………………….………………….100 表目錄 表2.1 DFX相關研究內容………………..….………...………………………...04 表2.2 第Ⅰ類DFX作業型態之作業定義表...………..………………………......06 表2.3 第Ⅱ類DFX作業型態之作業定義表..………...………………………......08 表2.4 傳統DFX與整合性DFX比較表…….….…………………………………09 表2.5 屬性機能展開定義表………………………………………………………18 表2.6 Extended FMEA分析表…...…..………………….………..……………..21 表2.7 故障樹分析常用記號說明表……….…………….………………………..23 表2.8 布爾代數計算法……………………………………………..……………..24 表2.9 績效指標定義表格…………………………………………………………26 表2.10 DFX屬性定義架構…………………………………………………..……27 表2.11 Lee, Son,及Lee 所提之15項重要評估指標表………………………......32 表2.12 R&D部門績效指標表……………………...…………..…….………...…34 表2.13 R&D部門績效指標決策因子表………..…………………...……………35 表2.14 研發流程階段因子重要程度表………..…………………...………………37 表2.15 與研發活動相關之製造無效率或缺失表…....……………….……………38 表2.16 直接加權分析法比較表...……………………………..……….…..……….40 表2.17 間接加權分析法比較表..…………….………………………....………......41 表3.1 R&D部門內部績效指標表………………………………………………...48 表3.2 R&D部門內部績效指標決策因子表……………………………………...49 表3.3 市場評估階段績效指標表………………………………………………….50 表3.4 產品驗証階段績效指標表………………………………………………….51 表3.5 整合性設計績效計算表...……………………………………………….….63 表3.6 關聯程度之相對值及說明表…………………………………..…………...70 表3.7 關聯矩陣權重係數計算表…………………………………….……………71 表4.1 行銷屬性權重係數表…………………………………………..……...……74 表4.2 行銷屬性與設計屬性關聯矩陣表……………………………..………...…75 表4.3 製造屬性權重係數表…………………………………………..…………...76 表4.4 製造屬性與設計屬性關聯矩陣表…………………………....….…………77 表4.5 採購屬性權重係數表……………………………………...….….…………78 表4.6 採購部門屬性與設計屬性關聯矩陣表……………...……….….…………79

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    【23】 許棟樑、陳大仁 (2003),「筆記型電腦公司DFX屬性平台(Design For excellence -DFX Attribute Platform for an NB Company)」, 清華大學工業工程及工程管理學系(未出版)業界研究報告。
    【24】 許棟樑, 陳大仁, “整合性優質設計架構”, 科技管理學刊 第9卷第四期, 93年11月。
    【25】 許棟樑, 陳大仁, “筆記型電腦公司新產品開發流程架構”, submitted to2004第四屆精密機械製造研討會, 中華民國九十三年十一月十三日,國立台北科技大學)
    【26】 許總欣、潘昭賢、楊長林,「以產品機能為基礎之產品定位研究」,工業工程學刊,Vol.14, No.2, 第209-216頁,1997年。
    【27】 湯群輝(2004),「以失效為基礎的設計回饋及績效評量系統」,國立清華大學工業工程及工程管理學系碩士論文。
    【28】 葉勝年,「大型工業技術研究發展成果績效評估之研究」,經濟部科技顧問室,第93頁,1990年。
    【29】 劉志明、呂志平 (1998),「整合QFD與DFA之同步設計與評估方法之構建」,國立清華大學工業工程及工程管理學系碩士論文。
    【30】 顏智偉(2001),「產品機構設計」,全華科技圖書。
    【31】 饒忻、王建翔 (2001),「台灣筆記型電腦製造商研發績效評比」,中原學報,第29卷第4期,頁399-411。

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