Product Design Management

by Jiun-Yan Shiau, Ph.D

    過去企業大多將核心專注在產品的製造與生產，然而隨著科技的進步，產業結構的開始有所不同。即便是高科技產業的電子零件代工製造，也會因製造技術的改良與成熟逐漸轉為大量 生產的傳 統工業模式，要想藉由製造設備、生產技術、控管手法的改良，製造成本的降低、良率的提升等方面獲取高額利潤已不多得。從生產成本導向轉為顧客導向的產業結構促使企業從新定 位，唯有推出符合顧客需求的產品才能掌握市場，賺取利潤，而企業要想推出符合顧客需求產品就須從產品設計 著手，是故企業開始朝向產品研發的方向轉型，期能以專業技術來維持企業的競爭力。

    產品開發是以企業感受到市場機會為開端，在一連串設計、生產、測試、銷售後結束(如前列影片)，一般來 說，產品的開發程序可以分為六個階段：規劃、概念發展、系統層次設計、細部設計、測試與改進 以及量產。以利潤為導向的公司投資人觀點而言，成功的產品開發意謂有利潤地生產與銷售產品， 然而想要快速且直接地獲得利潤卻往往很困難，Karl (2002)提出五個利潤導向的觀點用來評估產品 開發的績效，分別是產品品質、開發時間、產品成本、開發成本、開發能力，由這五個觀點可以總 和出企業在產品開發所著重的目標在於高品質產品與開發的速度，Ahire and Dreyfus (2000)也提到 品質與上市速度為企業競爭能力的指標。而產品開發是一項跨越多重領域的活動。就產品設計與開 發的環境而言，本研究小組將其畫分成(1)單一公司或數家公司，(2) 集中式或分散式和(3)區域性或 全球性之產品設計開發。就決策上而言， Krishnan (2001) 將產品設計與開發分成 (1) 市場 (Marketing)，(2)公司組織(Organizations)，(3)工程設計(Engineering design)和(4)作業管理(Operations management)四個決策角度。就專案管理而言，產品設計與開發專案又可區分為(1)概念設計，(2) 供應鏈設計(又可稱為設計鏈)，(3)產品設計(又稱為細部設計)和(4)試車與量產。透過這三個象限(i.e., 環境、決策和專案管理)，本研究團隊整理相關文獻並提出一個產品設計與開發的研究議題方塊 (Research Issue Cube)如下圖：

    然而根據 Ahire and Dreyfus (2000)研究了 418 所企業公司，他們發現了兩個問題，第一，企業 急於將使產品上市的結果，往往會忽略顧客需求而導致設計出不適用的產品；要能夠使的設計的成 果能符合顧客需求，在開發的過程中必須不斷的與顧客做確認，並且在多次的改善之後才能夠算是 一個高品質的設計結果。然而，有些公司為了能夠搶得市場先機，在專案發生改變時，並未與顧客 做確認，而導致結果不是顧客所要的。第二，如果忽略了流程的考量，即使有好的設計，也無法生 產出高品質的產品；對製造業而言，主要是協調機器的產能與所需的原料數量，以提高生產效率並 減少時間的延遲。對設計流程來說，則是針對開發團隊資源的安排，使的專案能夠如期完成。因此他們提到設計管理(Design Management)和流程管理(Process Management) 是影響產品品質的兩個重要因素。設計管理如同工程設計和組態管理(Configuration Management, CM)，主要目的在於確保設計成果的品質，而流程管理如同作業管理，目的在協調流程中的資源。下列影片是一些這領域的管理資訊系統：

    為了輔助企業解決在設計管理中，有關改變控管的問題，本研究團隊導入了組態管理的方法。 組態管理對於改變的控制有一套標準的流程，它利用既有的產品組態，將組態元件文件化並建立基 準線來追蹤與改變相關的零件，並且透過三個管理長(Administrators)以及兩個會議來審核並且計畫實施專案成員所提出的改變。
    下列是一些本研究團隊過去在這方面的研究成果：


• Shiau, Jiun-Yan, "Effectivity Date Analysis and Scheduling," International Journal of Production Research, Vol. 49, No. 10, May 15, 2011 (SCI) (NSC 95-2221-E-033-045-MY3)
• Jiun-Yan Shiau, "Reducing Cost of Inactive Stock Caused by Engineering Changes," IIE Annual Conference and Expo 2011 (IERC 2011), Reno, Nevada, USA, May 21-25, 2011 (NSC 99-2410-H-327-024)
• Jiun-Yan Shiau, "Research Issues on Collaborative Product Design and Development," in Supply Chain, The Way to Flat Organisation Edited by Yanfang Huo and Fu Jia, ITECH Education and Publishing , Vienna, Austria, EU, ISBN: 978-953-7619-35-0, Jan, 2009 (Invited book chapter)
• Shiau, Jiun-Yan, Yuan-Ping Luh, and Chih-Chin Pan, "An Effectivity Decision Model for Product Data Management," Proceedings of the 6th CIRP-Sponsored International conference on Digital Enterprise Technology, Springer, pp.1583-1602, Dec 14-16, 2009, Hong Kong, ISSN: 1867-5662 (NSC 95-2221-E-033-045-MY3)
• Shiau, Jiun-Yan and Xiangyang Li, "Product Configuration for Engineering Change Decision," IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, Okayama, Japan, March 26-29, 2009 (NSC 95-2221-E-033-045-MY3) (Ei)
• Shiau, Jiun-Yan and Hui Ming Wee, “A Distributed Change Control Workflow for Collaborative Design Network,” Computers in Industry, March 2008, Vol. 59, Issue 2-3, pp. 119-127. (SCI) (NSC 94-2213-E-033-015)
• Shiau, Jiun-Yan, Xiangyang Li, and Pei-Hua Tseng, " An Aspect Oriented Configuration Identification Model for Incremental Development, " IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, China, April 6-8, 2008 (Ei)
• Shiau, Jiun-Yan and Xiangyang Li, "A Closed-Loop Design Change Control Workflow in Product Data Management for Conceptual Design Phase," International Journal of Intelligent Control and Systems, March 2007, Vol. 12, Number 1, pp. 24-36
• Shiau, Jiun-Yan, "Effectivity Date Maintenance for a Product Data Management System," 16th International Conference on Software Engineering and Data Engineering , Las Vegas, Nevada USA, July 9-11, 2007 (NSC 95-2221-E-033-045-MY3) (Ei)
• Huang, Cheng-Wei, Jiun-Yan Shiau, and Hui Ming Wee, “A Conceptual Design Formation Information System for Joint Design Manufactures,”The 36th International conference on Computers and Industrial Engineering, Taipei, Taiwan, June 20-23, 2006 (NSC 94-2213-E-033-014)
• Shiau, Jiun-Yan, Xiangyang Li, and Ju-Ching Tseng，“A Documented Configuration Change Control Workflow to Conceptual Design for Supply Chain,”IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, Florida, U.S.A. April 23-25, 2006 (NSC 94-2213-E-033-014 and NSC 94- 2213-E-033-015) (Ei)
• Shiau,Jiun-Yan, James C. Chen, Yu-Jen Lin, and Chih-Ming Chang, “Architecture of Distributed Conceptual Design System for EMS Providers,”The 34th International conference on Computers and Industrial Engineering, San Francisco, CA, November 14-16, 2004 (NSC 93-2213-E-033-017)
• 黃政偉， 蕭俊彥，“輔助產品資料管理完成概念組態的方法，” 中國工業工程學會九十五年度年會暨學術研討會，Dec 23, 2006
• 曾茹卿, 陳一德, 蕭俊彥, “發展設計鏈的概念設計改變控管流程,” 中國工業工程學會九十四年度年會暨學術研討會, 2005 (NSC 94-2213-E-033-015)
• 黃政偉, 張智銘, 蕭俊彥, 饒忻, "應用於JDM 產業的品類管理概念設計系統", 2005年產業電子化運籌管理學術暨實務研討會, pp.10, 2005