第二章 文獻探討
第二節 模組化設計
國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
第二節 模組化設計
面對市場的快速變化，企業必須滿足顧客差異化的多樣化選擇，又能兼具規 模經濟的成本效益，大量客製化能滿足上述的目的，而最重要的關鍵就是彈性，
要達成彈性化的最佳途徑，就以標準化為基礎的模組化的設計，從研究大量客製 化文獻中發現模組化是實現大量客製化的基礎，也是達成客製化的關鍵因素。
（一）模組化定義
Starr（1965）提出模組化理論（Modular production），研究發現模組化的 生產方式能提供顧客更廣大的選擇空間，藉由組合性產品（Combinatorial Products）的運用使產品多樣性最大化。
Shirley（1992）認為模組化設計的特徵，在於將複雜的設計問題分解成若干 子問題，使各個子問題保持獨立，而透過解決子問題，達成解決整個複雜設計問 題的目的。通過子問題的解決，可以達成特殊要求的設計，並使整體設計有效率，
進而產生知識重複運用的經驗效果。
Ulrich（1992）認為模組化有助於提昇產品的多樣性，藉由模組化的使用，
不但可以縮短交貨前置時間，同時還能獲得範疇經濟的效益。
Sanchez（1996）認為標準化介面影響模組化發展，將強調模組的更換性移 轉到重視產品整體結構與介面的相容性，並定義模組化是以應用標準化單體介面 來創造出彈性結構的一種特殊型態的產品結構。
O’Grady（1999）認為模組化是將一群模組集合中的模組，組合成為產品。
每一個模組的內部可能相當複雜，但其外部必須界定明確的介面，而介面的作用 是在於確保模組能夠和其他模組進行連結，透過模組以不同的方式進行組合，組 織可以利用模組化在很短的時間內達成產品多樣化的目標。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
（二）模組化類型
Ulrich & Tung （1991）定義出六種類型的產品模組化（圖 2-10），可單獨 或組合使用，提供一個客製的最終產品，說明模組化是多方面的概念，顯示出可 以透過不同的配置完成最終產品。
圖 2- 10 產品模組化形式（Ulrich & Tung,1991）
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
廖漢雄（2001）針對這六種分類加以個別論述，重點說明如下：
1. 分享式模組（Component Sharing Modularity）
共通的零件可被使用在不同產品，零組件的製造可達成規模經濟，雖然不會 生產出真正的個人化產品，但可獲得成本上的效益，因此能利用所節省的成本提 供顧客更多的服務。
2. 交換式模組（Component Swapping Modularity）
不同的零件能夠被組裝在核心的基本產品上，與前者的區別在程度的多寡，
核心的組件是標準化的產品，而客製化的個人服務就是交換的零件，以利快速交 換產生出不同系統組合，例如印有品牌圖案的馬可杯。
3. 剪合式模組（Cut to Fit Modularity）
以經濟的方式將產品提供給顧客，可協助不易找到適用的產品的顧客，依顧 客個人的喜好或身材，自行決定式樣、顏色等，經由電腦與自動化設備的處理，
快速滿足個人化的需求，例如咖啡販賣機。
4. 混和式模組（Mix Modularity）
將以上所列的模組化方式混合搭配使用，零組件在混合後成為不同、特殊的 產品，等顧客上門之後再進行調配。
5. 巴士式模組（Bus Modularity）
在一個標準的架構上，可以安裝不同的關鍵零組件，即使是形狀、數量、大 小等都可直接插入，例如電腦的主機板可以直接插入不同品牌的中央處理器。
6. 區段式模組（Sectional Modularity）
分段模組化的產品範例就是樂高積木，它由標準化組件，能夠以不同的方式 組合賦予創造各種各樣的設計開始從汽車到城堡。區段模組化實現最大程度的多 樣性和客製化，然而這部分也是最難進行的（Pine,1993）。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
雖然運用模組化設計來獲得大量的零組件對大量客製化製造商是相當重要，
但唯有進一步的透過顧客的介入和參與，將模組化和顧客介入點結合到大量客製 化，才能得到大量客製化所需的客製化的零組件（Duray et al. ,2000），如圖 2-11 所示。
圖 2- 11 大量客製化與生產週程圖（Duray et al.,2000）
從上點可以了解顧客在價值鏈中的介入點對產品獨特性與客製化程度扮演的 決定性角色，在生產週程中顧客的介入點是企業提供客製化形式和程度的關鍵指 標（圖 2-11），作者指出顧客從最早的生產週程的設計階段就介入，則產品的 客製化程度也是最高的，此種介入稱為製造（Fabrication），若顧客的偏好在最 終的裝配階段才被考慮，客製化程度相對最低，此種形式的介入稱為裝配／使用
（Assembly/Use）。
Duray 等人（2000）更進一步提出四種原型：製造者、參與者、模組化者、
裝配者，每種具有獨特的製造系統來提供不同形式的大量客製化產品，如圖 2-12
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
圖 2- 12 大量客製化的四個原型（Duray et al,2000）
（三）模組化設計的策略與效益
Pine（1993）認為要真正的大量客製化，就必須使用生產的模組化。設計重 覆通用的元件，除了形成彈性外，還能降低大量客製化產品整體的成本。模組化 產品設計策略的目的，除了降低成本，縮短產品上市時間。也是為了減少產品的 複雜度，降低產品在開發過程中的不確定性與複雜性。Pine 認為成功的大量客 製化製造商，其生產和配送策略中所使用的零組件與流程必須要與模組化結合
（Pine & Peppers & Rogers,1995）。
謝曛圭（1998）指出公司在重新思考產品設計、製造過程、配送過程以及整 個供應鏈的建構。若僅僅依賴高科技的彈性生產系統和快速回應的流程等，還不 足以因應大量客製化的需求。因此必須要從價值鏈的源頭--產品設計開始，著手 設計可以大量客製化的產品，才能完全滿足顧客需求。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
甘坤賢（2000）認為模組化能為企業創造不同層次的競爭優勢，分別在成本、
研發、產品種類及策略彈性四方面提供具體效益，分述如下：
1. 成本：
提昇零組件共用性、減少零組件庫存種類，進而降低管理與庫存成本
簡單的模組生產方式，減少不必要的介面結合，提昇產品可靠度與減少 製造不良品的浪費
2. 研發：
利用模組搭配互換的技巧，可有效縮短產品家族（Product family）時程
藉由調整模組結構的研發方式，可大幅降低開發跨系列產品的成本風險 3. 產品種類：
藉由模組單體的改變即可增加產品系列的多樣性，提供顧客充份的選擇
單體與模組的高共同性與互換性，大幅降低發展跨系列產品家族的困難 度
4. 策略來源：
藉由只需要改變功能模組的方式，即可迅速回應市場需求
快速模組研發方式，讓新產品得以迅速進入市場，領先市場佔有新機，
讓產品策略更為靈活
研究小結
從研究文獻中最常見到以樂高積木，做為模組化的最佳詮釋。模組化目的是 使用許多獨立的、標準的與可置換的模組單元，來滿足產品功能的變異性。也協 助企業降低開發時程、節省開發成本以及滿足客製化需求。因此逐漸受到企業重 視和採用。藉由模組化設計的策略和應用，使企業的產品與服務能夠彈性滿足消 費者多樣化需求。