中華大學碩士論文

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中華大學碩士論文

題目：研發管理前置時間模式之研究

Lead Time Model for R&D Project Management

系所別：科技管理研究所學號姓名：M09503039 黃俊衛指導教授：魏秋建博士

中華民國九十七年八月

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摘要

企業在激烈競爭的產業環境中能否永續經營，其關鍵因素即在於新產品的研發。而新產品開發專案會面臨諸多的不確定性、模糊與複雜性，要有效的預測上市時間就必須降低其研發變異性，本研究對新產品研發階段運用專案管理手法分析研發流程，然後對研發工作的組成進行分解，再依據收集之文獻歸納研發專案的影響因素，最後提出研發管理前置時間模式，以協助預測產品的上市時間及有效利用研發流程中之資源，最後根據研發的限制和需求做影響因素的調整，以實際達到預期的上市時間和獲利。

本研究整合前置時間定律和創新變異性定律，提出一個有效的研發管理前置時間模式，希望準確的預測前置時間並了解各階段的影響因素，以提供研發專案管理者在急遽變動的市場中，在有限的資源與最短的時間內，研發出成功的新產品。

關鍵字:研發管理、前置時間、時間管理

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ABSTRACT

The research and development (R&D) of new products is the key factor to determine the eternal operation of enterprises when facing the intensive competition in the industrial environment. However, the development of new products will confront with various uncertainty, ambiguity and complexity. In order to forecast the time to market product effectively, the variability of R&D duration has to be reduced.

This study analyzes the R&D procedures for the new product by applying the method of project management. Besides, the determinants of R&D project are summarized according to the collected literatures. This study also suggests a lead-time model for the R&D management. The lead-time model will assist the estimation of the time to market product and the effective utilization of resources in the R&D procedures. To achieve the expected time to market and profit practically, the adjustment of determinants is made according to the limitation and needs of R&D.

This study integrates the lead-time model and innovative variability methodology and suggests an effective lead-time model for the R&D management.

This lead-time model may provide precise estimation of the lead-time and understanding of the determinants in each phase. Additionally, this study can provide a useful guideline for the managerial personnel of the R&D project. Therefore, they can successfully development a new product in the volatile market with limited resources within the shortest time.

Key words: research and development management, lead time, time management

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表次

表1 專案管理定義比較表... 16

表2 專案管理的歷史... 17

表3 傳統功能組織與專案管理組織的比較... 18

表4 專案發展各階段的關鍵成功因素彙總表... 20

表5 研發管理與專案管理... 21

表6 研發時程要素表... 29

表7 研發時程資料表... 37

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圖次

圖1 研究流程... 3

圖2 產品生命週期銷售與利潤變動圖... 9

圖3 研發成本圖... 11

圖4 創新開發的典型模式... 12

圖5 快速創新模式影響... 12

圖6 以持續性創新在市場造成優勢... 13

圖7 專案管理生命週期... 20

圖8 WBS範例 ... 26

圖9 AON網路圖 ... 27

圖10 AOA網路圖 ... 27

圖11 甘特圖... 28

圖12 階段關卡模式... 30

圖13 研發WBS ... 35

圖 14 階段關卡... 36

圖15 任務關聯圖... 36

圖16 交叉影響圖... 38

圖17 利用率影響圖... 38

圖18 變異數影響圖... 39

圖19 排隊任務數圖... 39

圖20 平均排隊時間圖... 40

圖21 平均前置時間圖... 41

圖22 階段前置時間圖... 41

圖23 案例甘特圖... 42

圖24 研發專案前置時間比較圖... 43

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第一章緒論

全球化的競爭使得研發創新成為一項重要的課題，如何比對手更快速的研發出新產品以符合顧客要求，或是以更少的成本或資源完成專案目標，是企業必須努力的方向。

第一節研究動機

當前的企業面臨了日益激烈的價格競爭，與愈來愈短的產品生命週期。不可諱言地，產品要有競爭力，除了價格因素之外，產品在市場上的差異化亦愈見重要。然而在追求更大差異化的同時，企業所需投入的研發時間和成本也相對地增加。有鑑於現今愈來愈短的產品生命週期，企業投入創新產品的時間過長，對產品獲利造成很大的損傷。

企業為了能夠在最快的時間推出商品，產品的上市時間(Time to Market)及快速反應市場變化(Time to Customer)就成為企業競爭優勢的關鍵因素，在這樣的競爭環境下，企業必須縮短產品開發的時程，才能贏得先機，領先對手。過去的研究多針對新產品開發的流程與管理，並未對研發的前置時間影響因素做分析比較，因此本研究提出一個新的模式，可以整合專案管理手法及研發前置時間相關因素，來做研發時間的控制和瓶頸資源的預測。

第二節研究目的

本研究的主要目的是提出一個研發管理的前置時間控制模式，模式以專案管理的手法，配合前置時間定律，創新變異性定律及關鍵資源等因素發展。

希望可以縮短研發的前置時間，讓管理者得知那個階段的資源運用率不足，或是負荷太重，以找出最適的研發排程。

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第三節研究範圍

本論文的研究範圍，主要在探討研發管理的產品發展階段。產品概念及產品上市階段並不在本論文的探討範圍。產品發展階段包含六個步驟，即為將概念說明轉成產品說明的概念設計;為獲得產品元件規格的系統分析;提供完成產品需求的初步設計;產品完成設計的細部設計;產品實體化的原型製作及測試原型的產品測試。

第四節研究限制

各產業的產品差異性相當大，研發流程方面也不盡相同，模式所需要的歷史資料一般都是企業的機密，因此本研究只能以虛擬的案例進行測試，無法進行實際的驗証。

第五節研究架構

本論文區分成五章來做說明，有關各章主要內容，分別簡述如下：

第一章緒論。內容陳述本研究之研究背景與研究動機、研究目的、研究範圍及研究限制。

第二章文獻探討。包括專案管理的手法相關文獻之探討，研發管理的發展、

專案管理的架構及手法、前置時間的定義及研發時程改善的獲利基礎。

第三章模式建構將所用之定律做一整理，發展出前置時間的模式及運算方法。

第四章案例分析運用本研究之模式進行案例的分析結果以圖表及數據表現出來,並加以比較分析。

第五章提出本研究的結論及各影響因素在改變之後的有效性，以及後續發展研究的各項建議。

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本論文之研究流程如圖1 所示。。

研究之背景、動機與目的

決定方向與主題

相關理論與文獻探討

研發管理時程概況與分析

建立研發管理前置時間模式

前置時間運算模式

結論與未來研究方向

圖1 研究流程

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第二章文獻探討

本章從新產品發展理論、研發管理的演進、專案管理的特性及定義、前置時間的研究等四個部份去做文獻的收集與整理，以做為模式發展的基礎。

第一節新產品發展理論

Cooper(1996)指出企業能否長期於產業中生存，其關鍵在於提升其新產品導入市場的能力。Campbell and Cooper(1999)認為，處於當今混亂的環境與快速改變的技術情況下，企業生存和成長的關鍵即在於成功的新產品開發。因此，當產業環境的競爭加劇、技術不斷創新、變動的顧客需求等因素，都會使得現有的產品加速被市場淘汰(產品生命週期變短)。Lin and Chen(2004)也指出對大多數企業而言，儘管新產品開發(New Product Development, NPD)的本質伴隨著複雜的程序和風險，但是一個成功 NPD 將帶給企業銷售額和利潤的增加以及競爭優勢的產生。

根據國內外學者的研究文獻來看，對新產品的定義各有不同， Sampson(1970)以消費者觀點提出新產品的定義為「滿足新需求或比其他產品更能滿足需求」。小島敏彥(1996)以生產者觀點提出「新產品為經由新穎且獨到的想法，使現有產品、技術或服務達到目前未能達到的機能、品質、研究、技術、

生產方式或服務」。Booz, Allen, and Hamilton公司(1982)同時以消費者及生產者觀點，從公司及市場的的創新程度定義出六種新產品種類。

Kleinschmidt and Cooper(1991)從創新觀點將創新產品分成高度創新的產品、中度創新的產品、低度創新的產品三種。McGrath and Romeri(1994)則是以產品生命週期觀點提出新產品的定義為「在生命週期前半段的產品都屬於新產品」。而 Trott(1998)則提出產品是多重維度的觀點，所包含的維度有技術、特徵、包裝、價格、品質規格、品牌、服務水準，且只要改變其中任一維度者即

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可稱為新產品。而莊青樹、蘇溢祥與陳維政(2008)更透過消費者的意象調查、產品的型態分析與多種統計分析手法來決定新產品目標。

李克華(1984) 、王魁生 (1994) 、 Crawford(1994) 、小島敏彥 (1996) 、 Cooper(1998)、黃淳毅(2003)等的研究發現，影響新產品開發的成功或失敗因素眾多，無法歸究於少數幾個因素。

第二節研發管理世代及獲利

一、研發管理的演進

在研發管理的演進史中，有學者將之整理為幾個代表性的世代，其中 Roussel, Sead and Erickson (1991)，將研究發展分為三個世代，分別是以科學家主導的第一代研發，支援業務需求的第二代研發及策略為主的第三代研發，而黃昆明(2001)更將研發管理拓展到第四個世代，其中每一階段的演進，都代表技術研發創新對於企業經營所引起的重大關鍵影響，以下分別詳細說明。

(一)第一代研發管理由科學家主導

剛開始發展的研發管理，是由技術為主的科學家和專家主導，主要是為了研發而研發，和企業業務沒有直接關連，研發活動被視為可有可無的部份，高階管理者並不重視研發，所以研發資源需要部門主動爭取，且企業不期望研發為其帶來獲利。

研發部門對於所有的研發活動並沒有做系統化的管理，屬於企業中特殊的活動，研發目標大都由技術人員決定，是一種額外性嘗試行為，沒有確定的商業動機，研發成果的效率也都以產出指標為主，企業僅能認知研發活動的專業性目的，但尚未體認到研發活動對於組織營運的重要性與關聯性。

因此，第一代的研發管理是一種最初階的管理活動。但這種不受限制的研發有時也能產生特別的效果。不過，第一代研發之研發活動經常與企業經營策略相互脫節，因此縱然有重大創新，研發成果也未必能為企業組織所利用。

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(二)第二代研發管理重點在支援業務需求

進入第二代研發管理時，研發與業務開始產生關聯，主要由業務部門提出需求，再由研發部門去被動配合，組織採取功能性的分工，不過與業務目標相關的研發專案，也開始採取矩陣式的管理方式。

在第二代研發管理時雖然企業已將研發納入營運活動的一部份，不過研發活動仍以配合公司經營方針為目的，研發創新成果並不被當做競爭優勢的主要組成部分，因此研發在組織內仍屬於功能性部門的地位。在技術發展較為成熟的產業或採取技術跟隨者策略的企業，大都採用第二代研發管理的觀念。

(三)第三代研發管理躍升至策略的層次

第三代研發管理將研發活動納入組織的策略主要架構之中，因此研發活動有比較明確的策略目的，研發也與企業發展呈現高度的相關，技術創新成為經營活動中的關鍵部分。在人員方面，企業採取跨部門的矩陣組織來從事創新活動，以超越部門的限制，由高階管理者來直接領導技術創新活動。

將研發創新活動深入的結合到企業整體的流程作業，研發部門與所有其他功能部門的關係變的極為親近，技術的創新成為企業創造競爭優勢的重要因素。此時，研發部門的角色大幅提升，與業務與生產部門在同一地位上，企業投入於研發創新的資源也大幅增加，不過也更加重視研發成果的績效。

在這一時期，研發、行銷、生產等，均站在對等的地位上來競爭組織內有限的資源配置，常常需要將研發與其他部門做出比較緊密的結合，以團隊方式來推動各項企業計畫。企業的策略目標更加的強調整合與規劃，研發創新成為組織策略目標的一部份，因此研發的重要性也大幅的提升。

目前企業大都進入第三代研發管理，而且人員的職位還經常互換輪調，研發緊密的配合業務，高階管理者均具有科技背景，並積極的參與技術創新和制定策略規劃，研發投資中雖然有部分是屬於前瞻技術的研究開發，但對創新事業之研究開發與投資報酬率，仍舊是以業務考量為主。

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由於全球化市場與網際網路的快速發展，導致企業需採取以技術創新為競爭核心的經營策略，再加上知識經濟社會形成贏家通吃的獨特現象，企業無不積極投入於研發創新，企圖以獨佔的知識產權與技術專利，來增強其在全球市場的競爭優勢。

(四)第四代研發管理將創新視為經營的核心

技術創新被第四代研發管理視為是創造策略性競爭優勢的主要手段，並將研發管理提昇至經營策略的核心部份，雖然組織在營運管理方面是延續第三代研發管理的做法，不過兩個時期的主要差異在於對技術創新的態度。

在研發管理與績效評估方面，第四代研發管理更加重視研發活動所帶來的效益，因此給予研發部門更多的權力讓其自由發揮，研發資源的運用也變的彈性寬鬆，企業將研發投資視為一種智慧財，並認為這種智慧財可創造比其他資產更高的投資報酬率。

第四代研發管理針對未來市場去發展所需要的未來技術，而且是屬於一種破壞性的創新，這與第三代研發管理著重目前的市場需求及連續性創新，存在著很大的不同。

發展未來市場需要面對相當多的不確定性，所以需要更有效率的研發管理手段來提升未來市場的解析與技術的創新，並採取有效的技術策略與建構創新導向的組織制度，以降低創新技術與事業開發的風險，就變成第四代研發管理的目標。

此時的企業，將創新視為企業經營的核心議題，因此非常強調企業的創新管理。這一類的企業早已將研發管理由一個部門提升到針對企業整體創新活動的管理。無論在技術研發、市場發展、生產製造的組織運作、流程管理、策略規劃等，都以持續創新做為最高的指導原則。

由上述的發展趨勢顯示，研究發展在企業管理中所扮演的角色已發生巨大的變化。尤其當市場進入知識經濟時代，創新成為創造競爭優勢的主要根源，

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知識也因為法律保障與交易市場的蓬勃發展，而確立其市場價值。因此在許多企業的營運管理活動中，知識與技術的研發創新也逐漸躍升為經營的核心部分。如何研擬前瞻性的研發策略，如何有效管理企業的研發活動，如何提升研發的產出績效，將是知識經濟時代經理人必須學習的一項新課題。

二、研發獲利

研發獲利主要在降低產品上市時的時間成本，企業的獲利必須能維持研發後續新的產品，以免企業競爭力的逐漸下降，所以企業必須在產品生命週期的時間內發展出另一項新產品，以維持長期性的獲利。如果將研發的前置時間拉長會導致成本的提高。因此必須將傳統的研發方式改變成創新的研發流程，以縮短研發的前置時間，以下從這三個方面做說明。

(一)產品的生命週期

每一個產品都有其生命週期(Product Life Cycle)，產品的生命週期可以區分為導入期、成長期、成熟期、衰退期等四個階段，如圖 2 所示(Kotler , 1996)。

在各階段期間，有可能因為新世代技術的出現，而對產業造成革命的影響，如果企業沒有跟上市場的變化，就有可能喪失競爭能力。

每個階段都有其特徵及風險，當企業就市場特徵做分析時，可以了解產品的生命週期到達那一個階段，再評估新產品進入市場是否可以獲利，以下就產品生命週期的四個階段依序說明。

1.導入期

此階段由於產品剛在市場出現，不會有大量市場銷售成績出現，這一個階段是產品生命週期中市場風險最高的階段。主要的顧客依風險偏好程度區分為創新者(Innovators)或早期採用者(early adopters)。

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圖 2 產品生命週期銷售與利潤變動圖資料來源:Kotler, 1996, p.23

2.成長期

一但新產品進入成長期以後，市場銷售規模呈現快速增加，前期的投資也逐步的獲得回收。由於這一階段的市場風險較小，市場對於產品功能需求也十分明確，因此加入這一階段競爭的廠商家數將會遽增，而決定市場佔有率的關鍵因素在於產品的品質與價格。

一般而言，先進入者在市場成長的初期可獲得豐厚的利潤，但以後的競爭就要看其製程創新的能力。製程能力強，產能規模大，具有品質與價格競爭力的廠商，將會是成長期市場的最後勝利者。這個階段的主要顧客依風險偏好程度稱為早期大眾(early majority)。

3.成熟期

於本期中的產品，市場規模已不再擴大，產品功能與製程形式均趨於穩定，

這一階段競爭將在於各區隔市場的爭奪戰，因此經營上將特別重視行銷活動上的創新。在成熟期能夠存活的廠商，不是因為價格上具有競爭力，就是因為行銷通路綿密，顧客服務完善；因此價格與通路服務是競爭的關鍵要素。在這個階段的顧客依風險偏好程度稱為晚期大眾 (later majority)。

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4. 衰退期

一旦另一種具有根本優勢的創新技術產品出現，原有產品就逐漸由成熟期邁入衰退期。至於衰退的速度與時間長短，就要視替代產品主導規格出現的時間而定。

有的時候，舊產品仍會長期生存於一定範圍的市場區隔，使這種產品的產品生命週期變得很長，也因為到了產品生命的衰退期，競爭對手不願意投入，

而讓該產品的利潤反而變好。這個階段的主要顧客依風險偏好程度稱為落伍者 (laggards)。

(二)研發資源投入

研發專案的開發時程與開發成本息息相關，假設專案的範圍是一樣，開發時程愈長使得同一個時間所需投入的人力相對較少，直接的研發成本愈低，但在機器設備、場地等間接成本，則因為時間的延長，而使得總間接成本變高，

研發總成本在研發時間超過某個最佳時程後逐漸上升，主要是因為超過最佳時程後，間接成本的上升大於直接成本的下降，因此在成本的控制上，必須能夠達到最低成本的時間點， Russell and Taylor(2000)提出一個相對成本的關係圖，

如圖 3 所示，說明綜合直接成本和間接成本的最低成本時間。

圖 3 中間接成本包含了多種成本因素，所以在考慮專案時應該就成本、機會、時程等因素全面考量，而不是一昧的以單一構面來選擇專案，這些考慮點會因專案是自我品牌或OEM/ODM而有所不同，以自我品牌來看，有時上市時間的機會成本會比其他成本因素都來的重要，這時開發時間的縮短就是絕對必要。

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=

圖 3 研發成本圖

資料來源: Russell and Taylor, 2000, p.33

(三)研發管理創新模式

多數公司在產品開發期間，幾乎在每個階段都會出現好幾次的錯誤和延宕，嚴重影響在產品研發上的競爭力及成本。傳統的研發管理中，現金流量的現象就如同圖 4 所示，產品的研發前置時間從機會存在到第一批顧客使用這段期間，都是在付出成本，如果研發的前置時間過長，那付出的成本相對的更高，

所以必須加以控管研發的前置時間，尤其當產品的生命週期越來越短，研發前置時間也要相對越來越短，才能符合產品上市時間。

以往的創新開發模式，產品的全面生產時間是在大量普及化之後，也就是說，沒有辮法在有效的時間點提早上市，造成市埸早已被對手搶得先機，因此企業的獲利曲線快速的下降，無法馬上達到損益兩平，使得企業的研發能力在市場的競爭下完全沒有優勢可言。

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圖 4 創新開發的典型模式

資料來源: Michael L. George, et al., 2006, p.31

比較快速創新模式和傳統的創新開發模式，結果顯示於圖5，可明顯的看出彼此的不同，快速創新模式縮短了研發的前置時間，在開發的成本上並不見得減少，反而可能增加，但是在後期營運的獲利上，卻是傳統的創新開發模式的數倍，因為產品在大量普及化之前推出，可以導致獲利快速取得。

圖5 快速創新模式影響

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企業在市場上的競爭力，必須依靠產品不斷的推陳出新，如圖 6 所示，但是當產品上市的時間比競爭對手晚或是在不對的時機推出產品，相對的獲利也會減少，因此在時間點的控管上就相對的重要。

圖6 以持續性創新在市場造成優勢資料來源: Michael L. George, et al., p.55

企業的競爭力來自於某些高風險產品、服務、市場定義或商業模式的創新，

隨著企業步入成熟期，高獲利的目標促使管理階層必須專注發展產品/服務的功能，以維持公司成長，但是企業很容易被卡在持續性創新的模式裡動彈不得，

以迴避破壞性創新的不確定性，但是，持續性創新的事物很快又會大量普及化，

於是利潤下滑。在競爭對手還沒將目前的產品/服務大量普及化之前，就推出新的持續性創新事物，以保護產品的持續性創新。

三、研發專案的延宕

多數的開發人員在安排工作時，是以極高的產能利用率為著眼點，不過現實証明這個方式並非最好，而且當研發任務的所需時間出現變異時，對程序的影響更大，假設某個專案進行到一半，有位研發人員遇到上一個無解的問題，

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時間不停流逝，新工作隨專案管理時程而持續進來，造成正在進行的任務大塞車。結果這位研發人員的平均完成率下降，因為不僅第一個任務花費的時間超過預期，其他一長串工作也都被延後了，研發者正在進行、或原本該進行的每個專案，其前置時間都一概受到波及。

如圖 4 所示，麥克‧喬治(2006)曾提到，任何流程的延宕其實是由三個主因所造成的，每個因素的效果彼此交互作用，要解決這些問題就必須探討其中的關係，並加以調整改善，這些要素分別表示如下:

1.任務時間的變異性，變異性愈高表示延宕愈嚴重。

2.資源利用率，如果關鍵資源涉及在內，則利用率愈高表示延宕情形愈嚴重。

3.在為前兩項因素的改變做調整時，所能取得的交叉訓練資源數，資源愈多等於延宕愈短。

延宕對時間的影響

非常長較長較短

交叉訓練的資源數

任務時間的高變異性

資源的高利用率

資源的高變異性和高利用率

圖 4 延宕對時間的影響

在任務時間的巨大變異性來說，創新幾乎跟所有業務流程都不同。創新需要極豐富的創造力，過程充滿不確定，因此創新流程的變異性遠高於製造或客戶服務。這就是為什麼把這個影響稱為創新變異性定律。創新變異性定律的真

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正形式是由排隊理論(queuing theory)所界定，關鍵點是「進行中」的任務，而前置時間受三個因素影響：

1 .資源利用率(ρ)：安排多少時間來完成一項任務。如果估計某項任務將要花兩個月以上，而你卻分配三個月，則利用率為66%但卻加入了 50%的緩衝。

2 .任務時間的變異性多寡(C)：精確預測創新任務的時間可說是難上加難，

變異係數C 代表任務時間的平均變異，以「從零開始」的創新來說，都較製造或服務業來的高。

3 .交叉訓練資源的數目(N)：擁有交叉訓練的資源，能夠介入並挑選較小的挑戰給落後的關鍵資源，就可以將排隊時間縮短一半或更多。

三項因素交互作用，意思是任何一項因素的改變會受到其他因素的影響，在產能利用率約為 65%時，任務時間的變異性幾乎不會帶來衝擊，但若利用率高達 90%以上，延宕時間將會暴增，運用交叉訓練可大幅降低變異性對排隊時間的衝擊。

第三節專案管理的定義與特性

專案是企業例行性工作以外的額外任務，存在的意義是為了解決組織的問題或是為組織創造機會，所以一旦目標達成，專案就結束，組成團隊解散，人員歸建，專案執行經驗留存。但是如果組織內部創新的任務越來越多，就可以考慮設置永久性的專案管理部門，這樣一來，專案管理的方法比較容易建立，

專案管理的經驗也比較能夠留存和延續。

本節說明專案管理的特點及定義，然後探討專案管理的歷史發展，接著比較傳統功能組織和專案管理組織的差異性，並說明專案的生命週期，最後說明產品的研發流程。

一、專案的特點及定義

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專案及專案管理目前並無一致性的定義，其中有關專案的定義， Nicholas(1990)，Clelandand King(1983)，Newman, Summer, and Warren(1972)，

Reeser(1973)，王慶富(1999)等國內外專家學者的意見，可以歸納如下：「專案乃是在特定的時間、經費下，為了達到特定的目標所從事的非屬組織中例行性工作的活動。」其目標可以是有形的結果，也可以是無形的勞務，其範圍可大、

可小。

本節以台灣專案管理學會出版的國際專案管理知識體系中之定義與之前學者做一比較，如表1。

表 1

專案管理定義比較表

專案管理學者國際專案管理知識體系

1. 必須在一定的規範下完成特定的目標。

1. 為一次性活動，不會重複執行。

2. 有開始與結束日期的限制。 2. 執行期間受到限制，也就是有開始和結束日期。

3. 有經費的限制。 3. 有預先定好的專案目標。

4. 會消耗、使用資源，包含人力、

經費、設備等。

4. 投入的資源數量受到限制。

5. 具有新潁性、不特定性、非重複性，與例行業務不同。

5. 完成後要產出期望的成果。

6. 屬於暫時性的活動。

7. 往往具有高複雜性，需集合不同專業、不同組織單位的人共同進行。

二、專案管理的歷史

歷史上對專案管理之運用，可以見於現今發現的古代文明巨大工程中，而在工業革命後，甘特首先以圖解方法來安排生產日程，並發展了最早的專案管理技術，即目前大家所熟知的甘特圖，及至後來的大型工程或是特殊個案都採

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取專案管理的方法來執行，之後更因專案的需求而發展出多項工具或是方法論來讓專案管理者使用，表 2 為專案管理的歷史演進整理，主要呈現專案管理所使用的工具。

表2

專案管理的歷史

年代專案事件

1941 美國固特異公司的專家福奇發展了專案管理之平衡線圖 1957 美國杜邦公司與蘭德公司合作發展了要徑法，

1957 美國海軍奉命發展北極星潛艇計畫因些發展出計劃評核術之規劃工具

1960 美國太空總署的資助下，發展出「長條圖」

1970~1980 許多公司已將非正式的專案管理逐漸轉為正式的組織 1988 Adams及Barndt「…對複雜的商業冒險(專案)提供持續、集中

及整合的管理，並將人力與非人力資源結合，投入於一暫時組織以達到特定目標

1983 Cleland及King認為專案管理提供解決任務的「暫時性組織」

1988 Moder對專案管理的定義：「專案管理者在時間、成本及績效的限制下，為達成目標所形成的暫時性跨功能組織，藉由規劃、組織、指導及控制等功能將群體活動加以整合，以達成目標」

1990 曹延傑定義專案管理為:對於一次性的工作(例如軟體開發)，

憑藉溝通與領導，經規畫、執行、控制等過程，有效地完成該工作之目標，產生品質好的產品(或服務)，並且使參與該工作的員工生產力增進、成就感提高的整個過程，可稱為專案管理。

專案管理的產生主要來自於問題的解決，因此在專案管理的歷史中，陸續發展了相當多的方法論及組織架構，以處理企業或組織所發生的時間、成本及績效問題，

三、傳統功能管理組織與專案管理組織

(25)

專案管理最大特色在於知識技術的整合，以及專案資訊系統的建立。如何將來自各專長領域人才的技術整合朝向目標努力，以及如何傳播及取得必要的資訊，是專案管理活動與傳統組織動最大的差異點，學者Hodgetts(1968)將傳統組織管理與專案管理比較如表3。

表3

傳統功能組織與專案管理組織的比較

功能管理專案管理

組織的直線/

幕僚劃分

功能單位對目標達成負直接的責任，直線指揮，幕僚諮詢

形式上有層級存在，但直線功能單位僅呈支援地位，職權和職責形成交織關係。

組織層次原則

職權關係鏈是由主管到部屬遍及全組織，而重要、中央、關鍵的事務均垂直地由上向下傳達。

雖有垂直關係存在，但主要重點在於橫向及阧向之流向;重要工作事項的執行，乃依任務需求的情況而定。

主管/部屬的關系

是最重要的關係，如果正常，則有成功的可能，所有重要的活動都是經由主管對部屬的金字塔形關係而進行。

大部份重要的活動，都是經由主管與主管之間、管理者之間、同事與同事之間、技術人員之間的關係而進行。

組織的目標組織目標由母體(次組織所合成的總組織)配合環境而制定，是一元性的目標。

專案的管理是許多相互依存的單位的聯合任務。因此，

目標是多元性的。

指揮的統一管理者是各項活動的首腦、而各項活動均以相同的計畫為主。

專案管理者需要跟越功能線和組織線，始能達成各單位的共同目標。

職權與職責必須和功能管理相一致，主管與部屬關係的統合必需經過功能職權與幕僚諮詢服務來達成。

專案管理者的職責往往大於職權，成員在有關薪資及績效報告、升遷等問題往往需向另一位職能管理者負責。

時間幅度可以經由不斷的業務而長遠存在專業的時間有限定，組織的時間也有一定的限度。

資料來源：Hodgetts, 1968, p.215

四、專案的生命週期

(26)

專案可適用於任何產業的各種目標及任務，因此針對各種不同的應用就會發展出不同的生命週期階段，例如：研發管理的產品概念、產品發展、產品上市階段，活動管理的活動規劃、活動部署、活動執行、活動結束等。一般文獻較常採用的是區分為五個階段：發起、規劃、執行、控制、結束。分別說明如下：

發起：專案概念的形成，並試圖建立初步的目標和可行之解決方法，本階段需進行可行性分析，以幫助管理者認定問題及可行解、預擬目標及所需資源等，以決定是否進行此專案。

規劃：進行更深入的研究及分析，以確認目標、問題及解決方法，並完成計畫書，包含工作進度排程及查核點、預算、工作及資源分配、成果驗收規格等。

執行：專案真正的進行及發展，取得所需之資源，轉換成專案最後的結果，

並不時檢視專案的進度，以確保專案如期進行及完成。

結束：專案結果已產生，轉移專案成果給使用者，並進行專案人員的重新分配，釋出資源及專案整體評估。

控制:在這四個階段裡，都需要時時監督和管理，讓專案的進度不致延宕，

或是成本超支，以達到更好的效率。

圖 7 為各階段工作和時間的生命週期圖，圖中各階段之間有重疊的狀況，

而且需要全程控管，在每個階段都有其執行之重點，需配合專案之需求加以做調整，至於在各個階段中並是不完全獨立，因為在跨階段時，都有一段過渡期，

是必須去做交接的部份，因此會產生彼此之間的重疊，將前一時期的產出，變成下一時期的輸入因子，讓專案可以順利的執行。

(27)

發起

規劃

執行

結束

控制

工作

時間

圖7 專案管理生命週期

資源來源: 台灣專案管理學會，2006，p.31

表4 為專案發展各階段的關鍵成功因素彙總表(按次數高低)。

表4

專案發展各階段的關鍵成功因素彙總表

醞釀期規劃期執行期結案期

專案任務及目標專案時程及規劃技術面的工作使用者的接受高階主管的支持高階主管的支持監督及回饋監督及回饋顧客的參與和諮詢技術面的工作危機處理溝通

專案任務及目標溝通危機處理

專案用人顧客的參與和諮詢資料來源:張寶隆，1994，p.25

最後將研發管理及專案管理手法及階段合併起來使用，可得表 5 也就是在研發管理階段中何時該運用何種專案管理手法，本研究所應用到的部份，大都在執行及控制部份，因此主要著重在產品發展上所應注意的事項，及如何有效控制時間和成本。

(28)

表 5

研發管理與專案管理

專案管理

發起規劃執行控制結束

產品概念機會辨識

機會分析構想產生構想選擇概念定義

產品發展概念設計

系統分析初步設計細部設計原型製作

產品測試研發管理

產品上市上市規劃廣告規劃通路規劃

廣告宣傳銷售評估

資料來源:國際研發專案管理知識體系，2008，p.25

第四節產品研發流程

研發流程主要可分成三大階段，產品概念、產品發展、產品上市等，然而根據新產品開發的不同需求，許多國內外學者提出不同的新產品開發流程，

Kuczmarski(1992)；Cooper(1994)；Veryzer(1998)；Song et al.(1998)；Handfield et al. (1999)，因不同產業界的企業文化、企業目標、策略、組織架構與產業特性之差異，而提出不同的產品開發流程、步驟及方法。Cooper 將新產品開發流程分劃分為產品構想(Idea) 、初期評估 (Preliminary Assessment) 、概念設計 (Concept)、產品發展(Development)、產品測試(Testing)、工程試產(Trial)和量產上市(Launch)等七個階段，分別說明如下：

1.產品構想(Idea)階段：

依據市場需求或技術發展因素，提出產品構想，此階段中所提出的初步產

(29)

品構想必須通過審查，如果沒有通過，則加以放棄。

2.初期評估(Preliminary Assessment)階段：

係針對所提出的產品構想進行初期評估，一方面搜集相關產品資訊，並同時進行市場評估與科技評估，針對通過審查的產品構想，加以評估技術可行性與資源需求的情況。

3.概念設計(Concept)階段：

此階段的首要活動為進行市場研究以識別產品概念，確認在此市場中需求的產品特性，藉以定義產品形態與產品目標。最後針對所形成的產品概念進行評估，決定新產品開發計畫進行與否。

4.產品發展(Development)階段：

根據產品概念來發展產品設計並產出產品雛型；同時亦進行市場規劃，融合前述概念階段之主市場選擇、產品策略與產品定位形成市場的整體規劃，並決定了產品的市場價格、通路、廣告與銷售服務等策略。最後將產出的產品雛型與市場規劃的結果進行評估，決定研發案的持續與否。

5.產品測試(Testing)階段：

此階段針對產品設計與使用上的性能作性能測試與產品試用，於公司內部進行產品雛型測試，驗證是否存在設計上的缺失；並送樣品給客戶試用，以驗證產品性能是否有缺陷，同樣須經過測試評估才能進行下一階段的流程。

6.工程試產(Trial)階段：

新產品開發作業發展至此，要進行量產前的最後驗證。針對市場規劃作最後階段的修正與調整，且對產品之市場佔有率與預期售價作最後評估；同時對生產設備與生產方式作最後的調整，並據此進行商品化前的分析評估。

7.量產上市(Launch)階段：

至此產品進行全面性的量產及整體規劃的市場實現，產品上市後根據事先設定之控制基準指標，包括市場佔有率、銷售量、單位生產成本等，以評估新

(30)

產品開發的成敗。

除了上述Cooper 提出七階段新產品開發流程模式外，尚有其它國外學者提出不同的產品開發流程模式，如Kuczmarski(1992)認為新產品發展過程可分為二步驟、四步驟、七步驟及十步驟等4 種不同過程；而 Song 等人(1998)認為新產品發展過程包含了策略規劃、創意篩選與發展、事業及市場機會分析、技術發展、產品測試與產品商業化等六個基本階段；Veryzer(1998)認為新產品發展程序可分為動態的趨勢階段、收歛階段、成型階段、初步設計階段、評估準備階段、原型形成階段、測試及設計修改階段、原型及商品化階段等八個主要步驟，

最後經廖一青(2002)將上述的資料整理為附錄 A。

前述各學者所提出不同的產品開發流程模式，若從企業產品開發的範圍來看，其共通的特點在將重點放在企業組織本身的開發流程，反映出企業為了生存的而形成的產品開發方式。然而隨著競爭環境的發展與變化，產業界早已推演出不同形式的產品開發流程， Saren (1984)及Trott(1998)推導出有關新產品開發的流程，將整個流程區分為六種形式：

1.部門-階段模式：

將新產品開發分為數個不同階段，並由不同部門負責，這是早期大量生產化及專業化的新產品開發模式，已不適用於今日快速變遷的環境。

2.活動-階段模式：

是一種普遍應用的產品開發模式，將新產品開發分為策略規劃、概念產生、

技術開發前的評估、技術開發產品化等五個階段。隨著時間的演進，開發過程中各階段活動比率，亦隨之互易。

3.階段-關卡模式：

是將新產品開發分成初步研究、細步研究、開發、測試與驗證、量產與上市共五階段，在進入每個階段時設一關卡，訂定關卡開啟的條件，以做為品質與進入與否的查驗站。

(31)

4.轉換過程模式：

將新產品開發視為一個由投入、產出、轉換程序所組成的系統。其投入可能是原材料、人力、技術創意，其產出則為產品。這種模式的缺點是較少考慮到實際的創新程序，因此或許有助於創新研究，但較不適於新產品開發。

5.反應模式：

是組織受到外界內部的刺激進而創新的反應，此模式的應用範圍小，宜視為產品開發的初期階段。

6.網路模式：

組織在開發產品的過程中，挹注不同來源且有助於新產品開發的知識。是一種以網路架構將組織與外部結合的新產品開發模式。

從這六個不同形式的產品開發流程來看，我們可以發現瞭解其流程模式的演變，而以往企業流程由於透過人為溝通方式完成，導致流程受人為因素影響甚鉅，而且無法時常改變。隨著競爭環境的全球化，企業競爭的方式已經演變成產業研發價值鏈間的競爭。

(32)

第三章模式建構

本章說明本研究的模式建構過程，全章分為三節，第一節說明本研究使用之專案管理手法，第二節為研發專案階段分析，第三節為研發管理前置時間模式之推導，模式整合第一節和第二節，由研發管理的層面探討企業於產品開發的前置時間，建構模式時採用專案管理的手法及工具，使模式的呈現更為清楚。

第一節專案管理手法

本研究的模式使用到一些專案管理的手法，因此本節首先說明專案的工作分解結構以及活動的排序。

一、工作分解結構

台灣專案管理學會(2006) 定義工作分解結構 (WBS ， Work Breakdown Structure)的功能是把專案範圍拆解成比較好進行管理的組成，拆解方式以流程導向和產品導向兩種為主。WBS 是一個以交付標的為導向(deliverable-oriented) 的專案元素集合體，用以組織和定義全部專案的範圍，而不在 WBS 內出現的工作，則視為是在專案範圍之外。對範圍說明而言，WBS 可被用來發展或確認對專案範圍的綜合性了解，每一個越向下細分的層級(level)代表對專案元素越詳細的描述，它是專案成本估計、工時估計、品質標準、風險確認、組織設計、

人力需求、物料採購及團隊溝通的基礎工具。

WBS 將專案必須完成的所有項目都列出來，再將項目分解至最底層之工作包，以了解工作的組成，同時為了方便管理，WBS 上的項目通常都予以編號，

以區別活動的工作包類別及層級，而編號方式應該越簡單越好。圖 8 為以專案管理為例子所建立之WBS範例，而其他專案的WBS分解模式，大致以此原則進行分解。

(33)

圖8 WBS 範例

資料來源:台灣專案管理學會，2006，p.8

二、活動排序

活動排序是指將所有需要完成的活動，依照彼此之間的各種執行上的關聯性，如彼此的先後順序，執行的前置工作需求，及各工作的完成預估時間，然後再以圖形呈現。最常見的活動順序關係呈現方式有節點式圖解法(precedence diagramming method , PDM)、箭頭式圖解法(arrow diagramming method , ADM) 二種，以下分別加以說明：

(一)節點式圖解法：它是一種以節點代表活動，箭頭代表活動順序關係的繪圖方法，畫出來的圖稱為節點式網路圖(activity on node, AON)。

(二)箭頭式圖解法：它是一種以箭頭代表活動，節點代表活動順序關係的繪圖方法，劃出來的圖稱為箭頭式網路圖(activity on arrow, AOA)，圖中虛線表

(34)

示虛活動。

AON與AOA之網路圖如圖 9 及圖 10 所示，二圖所示為同一專案的活動順序關係。

圖9 AON 網路圖

資料來源: 台灣專案管理學會，2006，p.76

圖10 AOA 網路圖

資料來源: 台灣專案管理學會，2006，p.77

活動時間估計亦即工時估計，它是指依照活動資源需求和組織資源的可用性，估計所有需要執行活動的工期，工時估計所使用的方法有類比估計法、完成量推估法、三時估計法、專家諮詢、儲備量分析等。

活動排序及工時估計後會產出專案進度表，進度表表示類型一般最常用的方式為甘特圖(如圖11)，它可以顯示出每個工作開始及完成之日期，及完成各工作所需之時間，以了解工作進度之完成，進而控制工作的執行績效，以符合預期之目標。

(35)

a

c b

d

f e

j i h g

1 2 3 4 5

0 任務

時間圖11 甘特圖

第二節研發專案階段分析

本研究將研發專案管理大致分為產品概念、產品發展、產品上市等時期，

本節主要探討產品的發展階段，此階段可再細分為六個步驟，概念設計、系統分析、初步設計、細部設計、原型製作、產品測試，將各個步驟分開討論可將變異性縮小，因此更能準確知道研發的進度，而當新的專案進入該步驟時，更可以去發掘延宕的產生以及多專案關鍵資源的影響。

概念設計是依據專案源由，把概念說明轉成產品說明;系統分析的目的是獲得所有產品子系統(subsystems)以及各主要元件(major components)的詳細性能規格;初步設計(preliminary design)的目的是提供細部設計所需的架構，包括定義產品的子系統實體規格及子系統之間的界面關系;細部設計(detailed design)是整

(36)

個產品設計的完成階段;原型製作是把產品設計做成實體的形狀(prototype)，以驗證產品設計的正確與否;產品測試是驗證產品設計(design validation)是否符合產品規格的性能要求。

產品發展階段各步驟的目標及影響要素和需求如表 6 所述，一般可以使用同步工程(concurrent engineering)來做為溝通企業內外和產品研發有關的人員，

以同時考慮到和解決所有的問題。

表6

研發時程要素表

步驟目標研發步驟影響要素及需求

概念設計將概念說明轉成產品說明

了解使用者的性能要求、成本花費、完成期限、製造費用、法律規定、產業標準、原料取得、市場潛力、安全要求、

訓練需求、維修要求、售後服務系統分析獲得產品元件詳細性能

規格

分析動力需求、進度、負載、生命週期、

重量、大小以及其他特定的功能變數初步設計提供細部設計所需的架

構

了解需求、功能架構、實體架構、系統規格及定義界面

細部設計將產品規格製成圖面以供原型製作

產品的詳細尺寸和規格，細製成系統、

子系統的組合圖面及元件的工程圖面原型製作產品實體化以驗證產品

設計的正確與否

模具、產品原件、原型製作技術

產品測試檢驗產品規格的性能要求是否符合

電腦上的模擬測試，產品雛型測試、產品實體測試

魏秋建(2006)提到研發專案在產品發展階段可表示如圖 12，它是一個具有階段關卡(stage-gate)特性的模式，其中 stage 是產品發展的步驟，gate 則是步驟完成的檢驗，

(37)

圖12 階段關卡模式

每個關卡有幾項特性，也就是需要完成前一個關卡才能進入下一個關卡，

當其中的一個關卡發生了延宕，在其後面的所有關卡都會受到影響，而且所有關卡不會有重疊的現象產生。在gate 的部份，主要驗証在完成每個關卡時所需要的條件及需求是否滿足，能否往下一個關卡前進，如果不行則必須再加強目前執行的關卡。

第三節研發管理前置時間模式

近年來學者發現研發管理的前置時間受到兩個定律的支配，就是:(1)前置時間定律(Law of Lead Time , Little’s Law)及(2)創新變異性定律(Law of Innovation Variation)，研發管理的重點是要如何以不減緩整個流程的速度，將專案持續釋入產品開發過程中。在流程的某個時點，有些工作會進行得很快，有些會比原先預期的費時，而且新任務還不斷的進來，導致進行中的任務愈積愈多，使得流程發生延宕，前置時間定律可以了解任務的完成量，而創新變異性定律則可以預測平均發生多少堆積現象，以下分別詳細說明。

一、前置時間定律

前置時間定律由李托(1961)所證明，說明進行中的有效任務數，跟前置時間有著單純的線性關系。進行中的任務數愈多，完成專案的時間愈長。前置時間完全取決於平均完成率，當某個快速的任務被慢速任務「卡住」，它還是一樣動彈不得，必須乖乖排隊。如果無法掌控進行中的任務數，就無法掌控前置時間，

(38)

因此採用前置時間定律來做專案任務數之估計，也就是每個程序的平均前置時間=正在進行的事項數÷平均完成率。

定律中所表示的「進行的事項數」對研發人員來說，是指處理中的任務。

而平均完成率是指員工每週或每月平均完成幾個正在進行的任務，本研究中主要將其定義為處理的的任務數。

企業的產品歷史資料可用來計算企業的任務平均完成率，只要把數字帶入前置時間定律，就能判斷出究竟需要刪減幾個任務，才能符合目標上市時間。

二、創新變異性定律

創新變異性定律是由兩位傑出的數學家樂札克(Polaczek)和金湛(Khintchine) 於1930 年所發表，用來計算有幾個專案、任務或工作正在排隊。影響產品研發所需時間有三個要素：

1.中數時間: 任務時間一般呈現瑞氏分配(Rayleigh Distribution)，縮短變動任務時間之分配距離可降低變異數，提高預測準確率。

2.資源利用率:可用資源使用之程度。

3.可用的交叉訓練資源數:人員運用技術之交叉訓練數量。

降低任務時間的變異性，有時跟問題的困難度相關，這種困難度不但不一定能預測，而且相對難以掌控。然而，許多變異性卻是由我們「能」控制的因素所造成，在縮短任務的中數時間與變異性上，將研發階段的各個要素做詳細的分析控制，可以使預測上更準確。中數時間影響變異性的高低，而資源利用率會衝擊專案團隊的效能，交叉訓練資源數則是研發中的重點，因為對研發人員的充分利用相當重要。

三、關鍵資源

專案的每個創新程序，總會有一個或多個關鍵資源(CR)，關鍵資源是在關鍵路徑(Critical Path)上堆積任務時間最多的個人或工作站，也就是任務數最多，

或有最多需要最久開發時間的任務數。因此，關鍵資源在整個專案過程中需要

(39)

最長的前置時間。資源之所以關鍵，是由於具有以下一個或多個特性：

1.有效的平均完成率最低，例如：因工作極具挑戰，或者同時進行多項任務，或從事這項工作的人或物幾乎沒有彈性可言。

2.進行中的任務數最多，例如：因為許多專案需要同種工作，因此它是共用的資源。

3.從事任務所需的時間有極大變異性，容易造成大排長龍。

關鍵資源往往難以預測，而且可能到處移動，因此必須探討流程問題的回饋廻圈，以儘早得知延宕的情況。

四、研發前置時間模式

本論文研發前置時間模式考慮到創新變異性定律的三項因素，即:(1)資源利用率、(2)變異係數及(3)交叉資源訓練數，第一項因素說明了資源利用率(ρ)的影響，如果資源利用率提高時，流程延宕會快速惡化，如方程式(1)所示。

κ=

) 1 (

2

ρ ρ

− (1)

其中κ為資源利用率的影響

第二項因素的變異係數說明任務時間改變的效果，可用下式表示：

C= μ

σ (2)

其中C為變異係數

如果將任務到達時間和任務完成時間分別列出，則可以表示成下面二個式子。

C到達=

到達到達

μ σ

(40)

C任務時間=

任務時間任務時間

μ σ

其中σ_到達:任務到達時間之標準差

μ到達:任務到達時間之平均數 σ任務時間:任務完成時間之標準差

μ任務時間:任務完成時間之平均數

整合方程式(1)和(2)，可得排隊中的平均任務計劃數(ν )：

ν = ² ² ) 1

( ×C

−ρ

ρ =

2 )

1 (

2 2 2

任務時間到達 C

C +

−ρ ×

ρ (3)

第三個因素為調整交叉資源訓練數，如果使用 N 個訓練來幫助某個關鍵資源的 後備人員，其影響效果可用下式表示:

ω=

) 1 (

1 + N

則排隊中的任務數(χ)可以表示如下

χ=

) 1 (

1 +

N ×

2 )

1 (

2 2 2

任務時間到達 C

C +

−ρ ×

ρ (4)

其中 N 為變動數值，亦即有多少人受過交叉訓練，成為關鍵資源的支援。

再來可以運用前置時間定律從排隊中的任務數去推得平均排隊時間(Τ_Α)：

= Ρ χ ΤΑ=

平均完成率排隊中的任務數

(5)

任務的平均前置時間Τ_Η=平均排隊時間+每單位處理時間=Τ_Α+Τ_Β (6)

(41)

如果階段任務數為n ，_i 則

階段前置時間 =

最後可以計算出研發的前置時間(

ΤΕ n_i Τ_Η

ΤΥ)如下：

(7) 其中為階段數

ΤΥ=

∑

= 6 1 i

ni Τ_Η i

(42)

第四章案例分析

專案進度的控制一直是個重要的議題，在一般的專案管理控制工具中，如甘特圖、計畫評核術、要徑法等，均著重於控制時間來掌握進度的執行。CPM 控制時程進度是以專案要徑為基礎，要徑是指專案從最前面到最後一個活動，所形成最長時程的路徑，可以用來估算專案全程所需的工作時間。當要徑上有活動無法於規劃的時程內完工，則專案將無法於目標日期內結案。所以控制要徑的時程進度績效，即是要徑活動完工率的衡量。

本研究以前置時間定律來進行研發專案的時間控制，先將產品的研發前置時間依專案手法分成六個階段，然後拆解任務至最下層之工作包，詳如圖13 所示。

研發前置作業

初步設計細部設計

系統分析原型製作

概念設計產品測試

A

C D

B E

F

I

J H

K

G L M

圖13 研發 WBS

各階段中皆有一個gate，做為檢測各階段是否可以往下一個階段前進(圖 14)，並做出回饋，產品研發較其他專案不同之處，在於每一階段之工作必須都

(43)

完成，不像其他專案有時可以分開執行，只要這些任務沒有前後關聯性，但是研發階段的工作，必須逐段完成，沒有跨階段可以達成的可能。

圖 14 階段關卡

圖15 是從專案管理的節點式網路圖演變出來之任務關聯圖，主要在描述任務之間的關聯，說明每個階段執行的工作及前後之工作關系。

圖 15 任務關聯圖

(44)

每個階段的工時估計，以本研究之模式加以分析，經過分解後產品之各階段研發時程資料如表7，收集研發之歷史資料，可以整理出任務到達時間和任務處理時間的標準差及平均數、資源利用率、交叉訓練數及各階段之任務數。

表7

研發時程資料表

ρ σ到達 μ_到達 σ_任務時間 μ_任務時間 _N n _i 概念設計 0.6500 2.6250 5.2500 2.5000 5.0000 1 1 系統分析 0.7000 2.6250 5.0000 2.5000 6.0000 3 3 初步設計 0.5000 2.5000 5.2500 2.7000 5.0000 1 2 細部設計 0.8000 2.6250 5.5000 2.5000 7.0000 2 5 原型製作 0.4000 2.7000 5.2500 2.6000 5.0000 1 1 產品測試 0.9000 2.6250 5.2500 2.5000 4.0000 1 1

關鍵資源的交叉影響，在研發工作進行時，常會產生瓶頸站或是瓶頸資源，

來限制住整個前置時間，如果無法突破瓶頸資源，那麼改善就會十分有限。因此在改善研發前置時間時，必須先知道瓶頸站的位置在什麼地方，再去加以改善，而在研發的過程中，也常會出現瓶頸資源的改變，所以必須有充份的回饋機制，來了解瓶頸站的變動情形，從符合企業營運目標的角度去做調整。

圖16 顯示在概念設計、初步設計、原型製作及產品測試這四個步驟交叉影響都相當高，所以瓶頸站可能出現在這些地方，而在系統分析時的交叉影響最小，再來可由其他影響因素去判斷改變那個步驟可以獲得較佳的效率，

在瓶頸資源的部份，必須先了解瓶頸站裡的組成因素，再去做分析比較，

特別是各產業研發的重點不同，需要改善的部份就有差異，一般來說，增加瓶頸資源，可以減低系統的負擔，使上市時間更加有效縮短。

(45)

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

概念設計系統分析初步設計細部設計原型製作產品測試 (步驟) (比值)

圖16 交叉影響圖

圖17 呈現資源利用率上的影響，如果專案在產品測試的資源使用率非常的高，那麼時程就會拉的相當的長，所以在專案進行中必須先降低這個部份，不過也不是一味的降低資源利用率就行，必須依據資源需求來加以調整，使供給和負荷平衡。

0 2 4 6 8 10

κ

圖17 利用率影響圖

在圖18 中，變異數的影響主要在於研發專案的不確定性太高，會影響到時間的變動性，本案例的變異性在每個步驟都不是很大，不過當分析的步驟組成變小時，就能有更佳及更穩定的變異數產生。

(46)

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35

C

圖18 變異數影響圖

在圖19 中，排隊任務數主要是說明在各階段執行任務時，排隊的任務數量，

當專案進行期間，如果排隊的任務數過高，就表示延宕的產生，如圖中的產品測試，可視其為瓶頸的發生，而要降低延宕，就要減少任務數或是加重專案的資源。

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

概念設計系統分析初步設計細部設計原型製作產品測試 (步驟) (個數)

圖19 排隊任務數圖

在圖20 中，平均排隊時間為階段中每一任務的排隊時間，在前五個步驟中，

平均排隊時間的曲線相當平緩，得知在這五個步驟排隊的時間非常的少，但在

(47)

產品測試時排隊時間就異常的大，表示效率降低，而且負荷變大，有可能是因為利用率的提高所造成的效果。

0 1 2 3 4 5 6

概念設計系統分析初步設計細部設計原型製作產品測試(步驟) (單位時間)

圖20 平均排隊時間圖

在圖21 中，平均前置時間在說明階段中的每一個任務所需時間，其中包含了排隊時間和任務處理時間，由圖 20 中得知細部設計和原型設計的排隊時間並不高，但平均前置時間卻和產品測試步驟差不多，因此得知在這二個步驟中，

任務處理的時間較長。

研發任務的困難度及複雜度都各自不同，所以會有不同的處理時間及到達時間，在處理各個任務時，可以更加了解任務的前置時間應該在那個範圍內才算合理，如有不合理就應加以改進，當然任務的處理，有可能因為技術的改變或是學習曲線的影響，讓時間大幅度的減低。

(48)

0 2 4 6 8 10

概念設計系統分析初步設計細部設計原型製作產品測試 (步驟) (單位時間)

圖21 平均前置時間圖

在圖22 中，階段前置時間為各階段的執行時間，是在各階段的所有因素影響下，所產生出來的預測時間，以細部設計花費時間最高，概念設計花費時間最低，說明細部設計所要執行的時間成本較高。

0 10 20 30 40 50

圖22 階段前置時間圖

經過本研究研發前置時間模式之排程後，產出案例之甘特圖如圖23，將各階段前置時間，依執行順序及時間，繪製產出案例之甘特圖

(49)

階段

概念設計

系統分析

初步設計細部設計原型製作產品測試

6 26 36 78 83 92

時間圖23 案例甘特圖

在圖24 中，每個階段的時間因為影響因子的變化而改變，如果以資源高利用率0.8 去執行整個專案的話，專案總長會升高至 97 個單位時間，從時間的改變上也可以看出，每個階段的影響程度不同。

企業必須先知道市場上的需求程度，產品的生命週期長短，仔細評估適當的上市時間。然後就研發做投入成本和資源需求，選擇最有效率的執行方式，

每個階段的工作內容及影響因子不同，資源應用率、變異數、可運用資源及任務數在經過綜合調整之後，才能滿足最適的上市時間。資源應用率不應調至最高，而降低變異數的產生，可以讓時程穩定和控制，另外在任務數的選擇上，

需要考量系統的負荷及流程的順暢，如此就可以獲得最佳的研發管理效益。

(50)

0 20 40 60 80 100 120

資源利用率0.8

資源利用率(案例)

圖 24 研發專案前置時間比較圖

(51)

第五章結論與建議

本章分為二節，第一節為本研究之結論，說明現今市場的變化及如何創造競爭優勢，第二節則為未來研發方向的建議。

第一節結論

企業要能夠永續發展，研發與創新是絕對必要的，研發流程的管理雖然會依產業別的不同而有差異，但面對未來市場、技術以及競爭者的不確定性，企業應有一套適合本身的新產品開發流程和新產品開發的管理機制，才能在有限的資源下創造產業競爭優勢。本研究的前置時間模式從改變資源運用率、降低變異數、變更交叉訓練數去做分析，在每個階段中可以減少更多的時間成本，

有效的預測瓶頸的出現。

以下幾點是本研究的結論:

1.研發管理的特性，包含了所謂的關卡階段特性、變異性大、交叉訓練需求高及資源利用率的使用等，每一項對管理者都是一大課題，而專案管理可以將研發流程做系統性的分析及控制，讓研發流程更順暢。

2.研發前置時間模式的建立，是依據文獻所提到的影響因素做調整所產生，屬於一個綜合性的數學模式，其中每個因素都有其影響程度的不同，

考量各個因素對時間的影響，及彼此之間的交互作用，最後產出預測的上市時間。

3.從模式產生的各個分析圖，可以很清楚的了解，在每個步驟中的各項影響因素在流程中的變化，從中探討可改進的部份，更有效率的符合上市時間。

(52)

第二節建議

以下是本研究的建議:

1.產品的開發流程是會因公司的制度、產品類別不同而有所差異，本研究所提到的研發流程並沒有以特定的對象為主，對個別產業可能會有不盡詳細之處，未來學者可以針對各別產業做分析，以符合個別產業的開發流程。

2.本論文以上市時間為最主要考量重點，未來學者可以加入其他決策因素，

以提高模式適用性。

(53)

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