同步工程应用于研发管理已有很长一段时间,但于21世纪之今天由于资讯科技之蓬勃发展,最近在研发管理之应用上又卷起一股风潮。其主要原因有以下几点:
1.台湾之企业接单型态渐由 OEM (代工制造商)转型为 ODM(原创设计厂商)
2.科技技术高度成长,新产品研发技术障碍降低,谁能以较短之时间研发出新产品即抢占市场利基。如目前热门之 CAR PC (汽车电脑) 市场。
3.产品生命周期缩短。
4.为满足个别市场及个别客户之需求必须大量之客制化。
管理实务上,将企业利润的来源区分成研发利润、市场利润、采购利润与管理利润四种。而研发则是企业建立长期竞争力之核心,其利润也是最丰硕。由于台湾内需市场幅地较小,企业难与世界领导厂商在市场通路上争一席之地。故早期台湾企业皆专注于采购及管理利润;然而大陆市场之开放,明显的在制造能力上,渐渐已失去领导地位。
台湾之企业对此皆有意识其竞争力之危机,渐将其核心竞争力由制造转为新产品研发;然而多数企业之主管,对于同步工程之应用大多只是概念阶段,或是知其应用但由于过份之分工及专业,而无法发挥其整合与同步之效能。
研发管理应有之效益
研发之效益
新产品研发基本上应有之效益有以下几点:
1. 快速回应个别客户的需求(产品之市场性)(Design For Postponement;延缓设计)
2. 研发客户所需要之产品(产品之功能性)(Design For Customer;设计配合客户)
3. 提供品质稳定之产品(产品之信赖性)(Design For Reliability;设计配合品保)
4. 具大量生产之效率及小量生产之效能(产品之可生产性)(Design For Manufacturing;设计配合制造)
5. 产品易保养及维修(产品之可维护性)(Design For Serviceability;设计配合售后服务)
管理之效益
新产品研发必须整合相关部门所产生之效益有以下各点:
1. 缩短研发时间,快速回应市场需求。
2. 提升研发品质,有效掌控研发资源、进度、成本。
3. 降低物料管理之工作负荷,提升工作效率。
4. 降低呆料发生之可能性。
5. 降低存货。
6. 减缓销售预测不确定性,对生产规划之冲击。
7. 降低维修人员维修之专业技术需求。
8. 减少ECN(Engineering Change Notice)
研发管理与相关部门之整合
《图一 研发管理与相关部门同步工程整合应用应照图》 |
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新产品研发从商品之概念阶段、可生产为制成品、包装、通路到售后服务之研发系统如(图一)可分为功能性、可生产性、可信赖性与可维护性四个部份。其与企业经营之行销、制造、品保、客服部门之整合作业如下:
产品之功能性
其整合之部门为行销部门,同步工程之应用为设计配合客户(Design For Customer)
即产品研发之功能性设计,必须配合行销商企人员,自市场调查作市场之区隔、客户需求,至产品之设计规格、制造规格与使用规格;并评估其产品之市场可接受之价格,而对于研发阶段之标准成本与量产后之实际成本做有效之掌控。以求快速反应客户对于产品之功能、规格、样式及价格之需求。 (如图二)
产品之可生产性
其【整合】之部门为制造部门,同步工程之应用为设计配合制造(Design For Manufacturing)
即产品之可生产性设计,必须配合制造部门对于生产系统设计、制程设计、物料管理、采购、存货管理等必须订定标准作业流程(Standard Operation Process;SOP)于研发阶段即共同参与设计。
产品之可信赖性
其整合之部门为品保部门,同步工程之应用为设计配合品保(Design For Manufacturing)
品质是设计及制造出来的,不是检验出来的;即产品之信赖性设计必须配合品保部门之品质保证系统,可分为设计的品质及制造的品质。
设计的品质:产品之信赖性,于产品之设计、验证,必须订定合格供应商及零组件之承认标准作业程序(SOP)。配合量产阶段之进料检验(或免检)、制程检验、烧机(淘汰夭折)出货检验及寿命测试等品质保证系统。
制造的品质:制造过程之防呆措失,不制造不良的产品,以求品质之一致性。
产品之可维护性
其整合之部门为客服部门,同步工程之应用为设计配合售后服务(Design For Manufacturing)
售后服务,近年来在欧洲已有些国家已明文规定7日之内必须完成维修作业,售后服务于企业竞争力之重要性可见一斑。
大家皆有印表机故障卡纸之经验,印表机上有简单的自我维修之标准作业程序;系统显式不良现像,不良原因代码,以供使用者作简易之故障排除。
有鉴于此,企业为提升售后服务水准,应以研发阶段即与客服部门,共同参与产品不良维修系统之设计;建立自我检测及维修系统,以降低维修人员专业技术之需求。
同步工程之概念
在此区分为作业的同步与资讯的同步。作业的同步:将一连串的平行作业,分割后并行作业;或同一作业,分由不同之人,同时参与完成。
典型之例子:F1赛车一般,一个人自行更换4个轮胎,约要一个小时以上。而F1赛车之团队,换4个轮胎及加油10秒钟完成。其运用同步工程概念,将一个人一连串之平行作业,于外部整备时间(不须等待车子到达,可事前完成之作业)完成治具、标示牌及轮胎加温之作业。当车子到达时(内步整备时间),同时换装4个轮胎及加油之工作。资讯的同步:将各阶段作业之资料,经处理、分析为可用之资讯,整合同步应用。典型例子:开会若于开会前发会议通知,详载会议主题、议题、时间、地点及与会人员。且与会人员,皆能事前准备好会议资料及研讨议题,则会议之效率及品质,皆能有效控制及提升。
缩短新产品研发时间
作业的同步
同步作业
当资讯科技尚未成熟时,研发人员为缩短研发时间,将产品研发分成设计、试作及验证三个阶段作业。但此只能缩短备料及试作时间,却无法缩短设计及验证的时间。如(图三):
协同设计
同一作业,同时分由二人以上完成。如图四:某企业之研发工程师A,同时与B、C两家厂商之工程师,对同一设计图研讨,A、B、C三位工程师皆可及时对该设计图作修改、讨论,待三人皆同意后由A工程师存档到伺服器。
资讯的同步
同步工程处或研制中心
资讯同步应用于研发管理,早期为成立研制中心;负责新产品之试作及验证,并累积行销、制造、品保等经验,于研发设计阶段共同参与设计,借以缩短研发之时间。其主要职掌如下:
* 由RD/PE/PM/RD/QA 抽调人力
* 共同参与研发设计
* 提供产品研发资讯
* 掌控研发进度
* 负责新产品之试作
* 负责新产品之验证
* 负责新产品技术移转
* 负责产品资料管理
* 产品知识管理
产品知识管理
资讯科技的发达,个人之知识受限于记忆量、流动率、不确定性等因素,近来国内外软体厂商相继研发出PDM (Product Data Management) 套装软体,以协助产业在同步工程之应用,以缩短研发时间、专案及文件之管理。如(图四):
第一圈:为包含整个产品生命周期从商品概念阶段到退出市场各阶段应产出之技术文件图档及技术报告
第二圈:技术文件图档报告所对应提供之作业部门
最外圈:为产品资料管理之工具
协同产品商务
企业为因应研发及运筹管理,以缩短研发、采购、制造、通路运筹之时间,有限度满足客制化需求。以资讯科技为基础发展出之同步工程理念。协同产品商务以树状结构之半成品模组化,配合系统与产品资料之高度紧密结合,产出客户自行选取,另一组合之树状结构的BOM(Bill Of Material)与所有技术文件资料以汇入制造系统。如(图五):
同步工程整合应用实务
延缓设计
将客户之差异尽可能延迟到最后组装阶段,以兼具模组化大量生产之效率及市场及个别客户客制化之需求。如(图六):
案一:晶片电阻
制程变更前....如(图七)
背景说明:
1. 晶片电阻出货必须带状包装供SMT(表面平滑技术)使用,而其体积包装后膨涨百倍。 (原1百万pcs 未包装前仅一个小小塑胶袋)
2. 客户需求之产品线必须完整(Total Solution)(成品仓必需大量库存)
3. 客户要求下单后三天内交货。
4. 生产方式为计划式工单生产,经济批量为百万pcs
问题:
1. 成品库存高(存货周转天数约300天)
2. 呆料高(平时必须备成品库存)
3. 缺货(生产移转批量大且以计画工单生产。造成客户即刻需求必须排队等待)
4. 成品仓空间大,管理成本高。
制程变更后......如(图八):
变更后制程:
1. 于晶片完成后,加入真空包装制程。
2. 取消成品仓库存。
3. 于真空包装设半成品仓,定期 review 安全存量。
4. 客户下单后及时发出工单于带装包装制程,完成后出货。
5. 当半成品库存降至投料点时,发出工单投入基板至真空包装制程。
变更后效益:
1. 只生产客户所需要之产品,库存大量降低及减少呆料之发生。
2. 仓储成本降低。
3. 接单后24小时出货。
4. 客户可一次下单分批交货,且可于第一批后任意取消订单。
5. 产品线完整、分批及时交货,减缓客户采购之时间、金钱及需求不确定性之压力。
设计配合制造
存货居高不下的原因,有零组件规格多、ECN多(Engineering Change Notice)不确定性高、变异大等四个主要基本因素。
1. 变异大:运用品质回馈系统及防呆措施于设计验证阶段,以降低量产之变异性。
2. 不确定性高:运用延缓设计概念。
变更前:
变更后:制程增加发货中心,将客户之差异延至发货中心组装后出货。以研缓销售预测之不确定性。
s3.规格太多:于研发阶段建立标准零件库;如某显示器制造厂其零组件项目原有十万笔,经过处理及建立标准零件库后只剩三万笔。
4.ECN多:控制研发时间准时产出及分析ECN原因,于研发时排除,以降低量产后发生ECN之可能性。如(表一)
表一 DOC原因分析与因应
ECN原因 |
研发同步整合部门 |
客户需求 |
有限制之客制化(系统模组化) |
降低成本 |
采购协同设计 |
改善制程 |
IE 协同设计 |
改善品质 |
验证及品质及时回馈系统 |
增加零组件供应商 |
采购协同设计 |
设计配合品保
在研发管理与品质保证系统整合实务上,有防呆设计及品质回馈系统。研发人员于零件承认及试作之用料,皆以供应商零组件之出厂规格。而企业之进料检验,则依供应商提供经供需双方确认之承认书,检验或免检。但一个产品是由一组零组件所构成,其零组件间有累积公差之问题。故品保单位则藉由烧机,正常以室温45度正负5度,每五分钟开、关机一次,连续48小时;淘汰夭折以解决此之问题。而IE人员却必须缩短烧机时间,并配合制程设计及产能平衡,故整合生产、品管人员模拟测试、搜集烧机资讯,回馈研发人员对于零组件用料、承认及其规格、特性有更详尽之认识及经验;以缩减烧机时间。如Philips公司则无烧机以Run-IN 取代之。
设计配合客服
前文谈到印表机之自我检测及简易维修系统,但必竟不是每一种产品本身即具有此种特性,必须借用资讯科技技术发展一套系统,协助检测及维修工作。然而维修及资讯搜集为一繁杂之工作,对于维修之技术人员乃一大负担。因此主管人员必须提供一有效工具及原本由一个人之维修作业,分由多位人员共同完成、化繁为简并降低维修人员之专业技术需求。
结语
「品质不是检验出来的,而是设计及制造出来的」同样的产品研发也不只是研发人员的工作,而存货居高不下亦不只是物管的工作,21世纪强调的是﹝同步﹞、﹝整合﹞必须结合众人的力量,配合同步工程概念,运用资讯科技技术,才可创造企业长期竞争力。