中 華 大 學
碩 士 論 文
整合研發專案管理與電腦輔助創新於營建工法開 發之研究-以建築給排水管線漏水修補工法為例
Integrating R&D Project Management and Computer Aided Innovation in New Construction Methods-A Case Study of Building Pipeline Leaking
Repairing Method
系 所 別：營 建 管 理 研 究 所 學號姓名：M09516016 連 偉 志 指導教授： 余 文 德 博士
中華民國 九十七 年 七 月
I
摘 要
關鍵詞：國際專案管理、產品研發、電腦輔助創新、管線漏水
台灣經過五十餘年的經濟發展與社會建設，國內相關建設已逐漸完 成並漸漸邁入以開發之國家之列，然而設施老化問題也越來越嚴重。
根據營建署統計，國內目前住宅總量約有七百五十萬戶，其中屋齡超 過二十年之住宅約為四百萬戶。因此，現有住宅之修繕問題與需求亦 逐漸增加，而使得建物維修補強新技術與新工法的開發成為營建產業 之熱門發展方向。然而長久以來，營造業之研發速度與效率皆遠落後 於其產業，如資訊科技與電子產業等。導入其它產業之標準化研發流 程，將可提升營建業研發力。有鑑於此，本研究應用國際研發專案管 理知識體系之架構與流程，以建築漏水防治工法創新為探討個案，而 是開發一套創新工法。另外，本研究導入電腦輔助創新(Computer Aided Innovation, CAI)技術於研發專案中，以輔助產品之概念與發展，以提 升產品之研發效率。經個案研究發現，本研究所提出之方法可達到快 速創新之成果，並可應用於其他營建技術創新領域，以提昇國內營建 產業之競爭力。
II
ABSTRACT
Keywords: International project management association (IPMA), product research and development, computer aided innovation, pipe leaking
After fifty years of economic growth and social development, the infrastructure construction of Taiwan has been slowing down, including the residential housing. Aging of the constructed facilities has become a new problem for Taiwan. According the statistics of government, there are 7.5 millions of residential households in Taiwan. Among those, 4 millions are aged housed older than 20 years. As a result, the need of repair technologies has increased. Innovative technologies and methods for building maintenance works have become a promising area for construction industry. However, the construction industry has been lagging in technology innovation compared to the other areas such as information and communication technology (ICT) industry. Introducing the innovation procedure of the other industry may help the improvement of construction innovation. This research is proposed to meet such desire. In this research, the International Project Management Association's (IPMA's) R&D Body of Knowledge (IPMBOK of R&D) is adopted to innovate a new construction technology for repairing pipeline leaking in buildings.
Moreover, a Computer Aided Innovation (CAI) tool is integrated with IPMBOK to form a systematic approach for fast innovation. From the case study result, it is found that the proposed approach is very useful in developing innovative construction technologies. Such approach can also be applied to innovate other construction technologies. Hopefully, the competitiveness of Taiwan's construction industry could be enhanced.
III
目 錄
圖 目 錄... VII 表 目 錄... X 照 片 目 錄... XII
第一章 緒論... 1
1.1 研究背景與研究課題... 1
1.2 研究目的... 3
1.3 研究範圍與假設... 4
1.4 研究流程... 4
第二章文獻回顧... 8
2.1 建物防水技術回顧... 8
2.1.1 建物漏水種類 ... 8
2.1.2 建物防水處理技術 ... 12
2.1.3 防水工法專利技術 ... 14
2.2 專利相關資訊... 16
2.2.1 專利的定義 ... 16
2.2.2 專利種類 ... 17
2.2.3 專利國際分類系統 IPC... 19
IV
2.2.4 專利檢索資料庫 ... 20
2.3 創新方法回顧... 21
2.3.1 傳統創新方法 ... 22
2.3.2 TRIZ ... 24
2.3.3 電腦輔助創新(Computer Aided Innovation, CAI)工具與方 法... 25
第三章 國際研發專案管理知識體系... 27
3.1 產品概念... 28
3.1.1 機會辨識 ... 28
3.1.2 機會分析 ... 29
3.1.3 構想產生 ... 29
3.1.4 構想選擇 ... 29
3.1.5 概念定義 ... 29
3.2 產品發展... 30
3.2.1 概念設計 ... 30
3.2.2 系統分析 ... 31
3.2.3 初步設計 ... 31
3.2.4 細部設計 ... 31
3.2.5 原型製作 ... 31
3.2.6 產品測試 ... 32
V
3.3 上市規劃... 32
第四章 電腦輔助創新之分析與設計方法... 33
4.1 專案定義... 33
4.1.1 需求來源 ... 34
4.1.2 技術趨勢分析 ... 34
4.2 問題分析... 35
4.2.1 根原因分析(Root Cause Analysis,RCA)... 35
4.2.2 功能模型(Function Modeling,FM)... 37
4.2.3 設計方案(Design Scenario)... 38
4.3 問題解決... 39
4.4 研發專案管理與電腦輔助創新之整合... 40
第五章 個案應用探討... 42
5.1 專案範圍說明... 42
5.2 產品概念... 46
5.2.1 機會辨識 ... 48
5.2.2 機會分析 ... 53
5.2.3 構想產生 ... 56
5.2.4 構想選擇 ... 61
5.2.5 概念定義 ... 65
VI
5.3 產品發展... 68
5.3.1 概念設計 ... 71
5.3.2 系統分析 ... 74
5.3.3 初步設計 ... 80
5.3.4 細部設計 ... 86
5.3.5 原型製作 ... 97
5.3.6 產品測試 ... 100
5.4 上市規劃... 102
5.5 小結 ... 104
第六章 結論與建議... 106
參考文獻... 108
附錄一 個人深度訪談表格... 111
附錄二 專案授權書... 112
VII
圖 目 錄
圖1.1 研究流程圖... 6
圖3.1 產品概念流程圖... 28
圖3.2 產品發展流程圖... 30
圖4. 1 電腦輔助創新流程圖... 33
圖4. 2 專案定義階段示意圖... 34
圖4. 3 問題分析階段示意圖... 35
圖4. 4 根原因分析說明圖... 36
圖4. 5 功能模型說明圖... 38
圖4. 6 資料搜尋說明圖... 39
圖4. 7 問題分析階段示意圖... 40
圖4. 8 電腦輔助工具(CAI)應用於產品研發各階段說明圖... 41
圖5.1 產品概念責任分派矩陣圖... 44
圖5.2 產品發展責任分派矩陣圖... 44
圖5.3 本專案時程規劃圖... 45
圖5.4 產品概念流程圖... 46
圖5.5 產品概念機會辨識示意圖... 48
圖5.6 漏水問題解決方式技術演進圖... 52
圖5.7 產品概念機會分析示意圖... 54
VIII
圖5.8 產品概念構想產生示意圖... 56
圖5.9 產品概念構想選擇示意圖... 61
圖5.10 風險評估分析流程圖... 62
圖5.11 產品概念定義示意圖... 66
圖5.12 目標審查程式流程圖... 66
圖5.13 產品發展流程圖... 69
圖5.14 產品發展概念設計示意圖... 71
圖5.15 產品發展系統分析示意圖... 74
圖5.16 US4758295 功能分析圖... 76
圖5.17 新功能分析圖... 76
圖5.18 系統分析審查流程圖... 77
圖5.19 新工法功能架構流程圖... 79
圖5.20 新工法功能架構示意圖... 79
圖5.21 實體架構特徵示意圖... 80
圖5.22 產品發展初步設計示意圖... 81
圖5.23 初步設計審查流程圖... 85
圖5.24 產品發展細部設計示意圖... 86
圖5.25 電腦輔助設計示意圖 1... 87
圖5.26 電腦輔助設計示意圖 2... 87
IX
圖5.27 電腦輔助設計示意圖 3... 87
圖5.28 實驗流程圖... 88
圖5.29 細部設計審查流程圖... 95
圖5.30 產品發展原型製作示意圖... 98
圖5.31 產品原型示意圖... 99
圖5.32 產品原型示意圖... 100
圖5.33 產品發展產品測試示意圖... 101
圖5.34 產品上市規劃示意圖... 103
X
表 目 錄
表2.1 國內重要專利庫一覽表... 21
表5.1 工作分解結構 WBS... 43
表5.2 專案組織人員與權責說明表... 44
表5.3 研發專案產品概念相關內容與產出說明表... 47
表5.4 SWOT 分析表... 49
表5.5 產品問題分析工作說明表。... 50
表5.6 個人深度訪談表... 51
表5.7 不同住宅建築形式配管及漏水處理方式表... 52
表5.8 競爭者分析... 54
表5.9 發明原則定義... 59
表5.10 屬性分析表... 59
表5.11 語意矩陣表... 60
表5.12 Pugh 構想評估表... 64
表5.13 SWIFT 分析... 65
表5.14 目標審查查核表... 67
表5.15 產品發展階段相關內容說明... 70
表5.16 概念設計審查表... 73
表5.17 功能分析元件取代與修正說明... 77
XI
表5.18 系統分析審查表... 78
表5.19 表品質機能矩陣表... 83
表5.20 初步設計查核表... 85
表5.21 細部設計審查表... 96
表5.22 本研發專案主要元件規格與功能說明表... 97
XII
照 片 目 錄
照片5.1 不鏽鋼水管破壞... 91
照片5.2 不鏽鋼水管裂縫示意圖... 91
照片5.3 試體模型組裝... 92
照片5.4 試體模型架設完畢... 92
照片5.5 混凝土澆置... 92
照片5.6 試體養護... 92
照片5.7 塑鋼液密封試驗... 92
照片5.8 輸氣劑加入塑鋼液攪拌後結果... 92
照片5.9 氣泡於塑鋼液之分布情形... 93
照片5.10 塑鋼液塗佈於透水磚情形... 93
照片5.11 使用罩子與空氣加壓情形... 93
照片5.12 塑鋼液塗佈完後止水情形 1... 93
照片5.13 塑鋼液塗佈完後止水情形 2... 93
照片 5.14 鋼液塗佈完後止水情形 3... 93
照片 5.15 測試不同濃度之透水磚試體... 94
照片 5.16 不同濃度之塑鋼液於透水磚之情形... 94
照片 5.17 不同濃度配比試驗... 94
照片 5.18 針筒注入填充劑... 94
XIII
照片5.19 高壓灌注... 94 照片5.20 水壓測試... 94
1
第一章 緒論
知識經濟時代來臨，無形資本已成為企業攻擊與防衛的最佳武 器，台灣企業愈來愈認知智慧財產權的重要性，企業間的激烈競爭日 趨自由化及國際化，在以往的研發過程當中，總是以過多的人力以及 浪費的金錢，進行新產品的研發，若能以有效的方法預測產品未來的 發展潛力及方向，可改善重複研發產品、重複產出的現象發生，以免 造成企業無形的支出。
1.1 研究背景與研究課題
營建產業當中，漏水的問題總是屢見不鮮，由於經濟高度成長，
人口大量集中於都市，因此都市的居住問題日益嚴重。居住的相關問 題很多，卻又有著一個人們容易忽略卻又很重要的問題，就是建築物 的滲漏水問題，這個問題看似簡單，卻又往往困擾著我們。短期來看，
漏水問題往往會造成建築物的居住品質不佳，也有可能影響建築物的 美觀；以長期而言，因為建築物漏水的關係，也有可能影響建築物結 構的強度，因此防水的問題，確實不容忽視[1]。
國內居住人口大量集中於都市，都市的居住密度日益增加，據統 計國內屋齡超過二十年之住宅超過四百五十萬戶[2]。一般來說建築物 的壽命約為五十年，給排水管路壽命約為十五年[3]，因此在給排水管 線的壽命與建築物之壽命不平衡的情況下，建築結構物漏水問題屢見 不鮮，因為建築物漏水，將影響建築物結構的強度，因此建築物防水 與漏水之防治，具有廣大待開發的市場與潛力，國內營造市場在新建 工程市場趨於飽和的情況下，舊有建築的結構與功能修復與維護技術 (Maintenance Technology)形成國內另一具有潛力之市場[4]。但既有建
2
築物與新建建築物所考量到的工程因素與施作方法並不盡相同，因此 如何針對建物維修補強新技術與新工法的開發亦為現今營建業熱門的 發展方向[5,6]。依據曾宏平研究論文調查指出，針對建築修繕維護公 司案件處理統計，有關於建築物漏水如管線破裂、內外牆面漏水等相 關按鍵次數比例高達26.78％[7]，根據李孟杰之研究指出，國內建築配 管方式仍有67.62％為埋設式（暗管方式）配置管線[8]，表示許多建築 物經過使用一段時間後漏水問題相繼出現。
根據世界智慧財產權組織(World Intellectual Patent Organization，
WIPO)統計，專利資訊中含有 90%~95%具有經濟價值的研發成果，而 其他文獻中則僅佔 5%~10%，所以分析專利資訊將可瞭解未來市場發 展之趨勢[9]。此外，妥善運用專利資訊可縮短 60%研發時程，並且減 少 40%研發經費，由以上數據可以看出專利資料的價值，近年來，專 利相關訴訟戰爭變得更加的頻繁和複雜，所以企業如何有效的運用專 利管理做為企業發展攻防的策略也就更加重要。為達成有效的專利管 理必須仰賴專利分析，專利分析是將專利資料轉換成更有用的專利資 訊，故專利分析為技術研發規劃與智慧財產權管理有效之分析工具，
亦可作為技術競爭分析、技術趨勢分析和範圍判定的依據。在技術競 爭分析部份，利用專利資訊了解不同公司之技術競爭態勢與策略，進 一步分析可獲得技術或合作對象。其次在技術趨勢分析方面，可對於 技術發展做追蹤與預測，以了解技術開發之動向與技術演變之態勢，
最後在範圍判定方面，可了解專利權利構成之要件及權利之範圍，研 擬出各項策略以獲取專利價值[10]。
營建工法的研發是整個營建產業的技術來源，在歐美或日本等其 他國家，投入大量的資金以及人力在進行工法研究，相較於其他國家，
台灣在營建工法的創新，只有少數企業或是少數的個體在進行研發，
3
營建工法的創新因為缺乏有系統化的創新方法，透過有系統化的研發 過程，便能提升研發效率，使得更多企業願意投入營建工法的研發，
便可以降低工法使用的成本。
綜合上述，本研究使用電腦輔助創新營建工法創新以及 IPMA 專 案研發方式，分析國內建築物內部管線常見漏水問題，之後以案例探 討之方式提出國內建築物漏水現象，進行建築給排水管線漏水防治工 法研發由於傳統 IPMA 研究流程過於冗長，本研究導入電腦輔助創新 方法，輔助系統化研發流程，以增加研發速度，以提供建築物內部管 線漏水處理上有更多的方法以及提昇國內產業之競爭力。
1.2 研究目的
本研究以電腦輔助創新營建工法創新方式以及 IPMA 專案研發方 式，分析建築物防水工法之趨勢，有以下三點研究目的：
一、 營建工法的創新因為缺乏有系統化的創新方法，本研究應用專案 研發方式，進而進行新式建築給排水管線漏水防治工法開發之研 究。
二、 專案研發過程過於冗長，本研究透過電腦輔助創新營建工法創新 方式，整合出快速解決工法創新之流程，創造出問題可能之改善 方法。
三、 防水工法研發過程，透過專案研發方式，整合電腦輔助創新方法，
進行案例探討，相較於一般性且無系統化的研發方式，達成減少 成本、提高品質與控制進度等之效益。
4
1.3 研究範圍與假設
本研究以專案研發方式以及電腦輔助創新方式分析建築給排水管 線漏水防治工法問題，進行相關專利與實際進行相關創新設計，有以 下研究範圍與限制：
一、 本研究蒐集之防水專利資料依照當地智慧財產局公告之專利資料 年限，台灣專利蒐集年限為 1975~2007 年專利資料，美國專利蒐 集年限為1976~2007 年之專利資料。
二、 本研究以專案管理知識體系為研究架構進行工法之研發，進行系 統化的評估整合。
三、 本研究擬針對台灣現有建築結構內部，熱水管管線配管方式及現 有修復方進行探討。
1.4 研究流程
本研究所使用之研究方法如下，研究流程如圖1.1 所示：
一、 文獻回顧
1. 防水工程之相關文件。
2. 專利與專利檢索之文件。
3. 創新發明方法文獻。
二、 次級資料分析包含：
1. 防水災例調查文獻。
5 2. 美國與台灣已公告之專利說明書。
三、 問卷調查與深入訪談
參考工地目前所遭遇現況，並配合相關案例或文獻，根據專家訪 談（承包商、住戶、修繕公司）以及市場調查，以前述結果所提及需 改善之方向為目標，以實際提出改善目前現階段防水修繕工法在設計 上或是使用上之安全及防災上的缺失，以進行防水修繕工法之改善研 究。
6
緒論
文獻回顧
國際研發專案管理知識 體系
Yes
No
結論與建議 第一章
第二章
第三、第四章
第五章
建物防水技術回顧 專利相關資訊 創新方法回顧
產品概念
研究動機與研究背景 研究目的
研究範圍與假設 研究流程
電腦輔助創新(Goldfire )之分析與設計方法
專案定義 問題分析 問題解決 解決方案
整合研發專案管理與電腦 輔助創新
第六章
機會辨識 機會分析 構想產生 構想選擇 概念定義 概念設計 系統分析 初步設計 細部設計 原型製作 產品測試 個案應用探討
以建築給排水管線漏水 防治工法開發為例
圖 1.1 研究流程圖
7 第一章序論
說明研究動機與研究背景、研究目的、研究範圍與假設以及研究 流程。
第二章文獻回顧
主要回顧相關文獻包含建物防水相關文獻、專利相關資訊、創新 方法回顧等相關文獻。
第三章國際研發專案管理知識體系說明
為本章透過研發專案管理知識體系各項標準流程，以 IDEF 流程系 統加以整合，作為第五章整合研發專案管理與電腦輔助創新個案應用 探討之基礎。
第四章電腦輔助創新(Goldfire®)之分析與設計方法說明
說明電腦輔助創新軟體，於產品研發過程中，透過需求來源及技 術趨勢分析等作為基礎，進而進行問題分析與問題解決階段的方法。
第五章整合研發專案管理與電腦輔助創新個案應用探討
本章應用第三章建立之研發專案管理流程並且整合第四章電腦輔 助創新方法(CAI)，案例執行過程應用與參考國際研發專案管理知識體 系之架構，進行建築給排水管線漏水防治工法之研發。
第六章結論與建議
8
第二章文獻回顧
2.1 建物防水技術回顧
防水顧名思義，就是防止不必要的水侵入我們生活的空間或領域 之謂。當然，簡單的說就是應用各種能夠阻止水侵入的材料及方法，
於建築構造物建造之時即予置入，使其達到水不侵入的目的[11]。
建築物之漏水原因不外乎設計欠佳，施工不良，養護不足，使用 不良以及其他因素所造成，上列各缺陷是環環相扣，且常多重因素造 成滲水現象，因此如其中某項因素消除，當可減低漏水的程度，此種 情形類似「骨牌效應」，各因素互相關連[1]。
2.1.1 建物漏水種類
建築物常見漏水現象包含許多種類，以下整理出建築物常見漏水 部位[12-14]:
一、 屋頂漏水：
建築物的歷史，幾乎可以說是創造屋頂的歷史。長期以來，曾經 在形狀與收頭處理上投盡心思，然而由於材料的過於發達與要求條件 的過於苛刻，如今部遺忘了「屋頂」本來的面貌，反而通常都以高級 材料的組合來解決。屋頂長期受到日光的直射，並且還伴隨著表面溫 度的變化、風、雨、雪以及其它的紫外線或臭氧等條件，形成了建築 物之中承受最嚴酷之條件的部位。
屋頂常見的基本材質可包含，鋼筋混凝土、金屬板及木材，以上 三種材料均會受到水的入侵而被破壞，一般來說混凝土屋頂的漏水來 自本身的龜裂或不同材質的介面，例如：落水口（如塑膠管與他並不
9
能密接）、以及開口部分（如管道間及樓梯間）。台灣大部分的屋頂均 為平面，所以首要工作是排水順暢以減少水的停留滲透機會，已降低 屋頂漏水機會。
二、 門窗漏水：
門窗框框的事先安裝比事後安裝更能得到良好的效果，而且比較 經濟。然而目前尚未被一般化的原因乃是它必需模板的精度及混凝土 澆置時之極其仔細的施工，如果缺乏這些條件時，反而造成更危險的 結果。
事後安裝的工法，在安裝上，可在具有寬裕之開口部周圍的縫隙 之中充填水泥砂漿。所以，當後填的水泥砂漿，由於它的收縮而在本 身造成裂縫的場合，或與混凝土之間的界面之間產生縫隙的場合，逼 些裂縫和縫隙就會形成雨水滲入室內的通路。
門窗的滲漏是造成外牆滲水、木質地板鼓起及變黑的主要原因。
開口部分本來就比其他牆面大的多，因為他牽涉到開口部分及門窗框 之間接縫是否緊密填實、窗子本身是否防水、排水設計是否妥善、窗 框與外牆面是否之續接是否有良好、耐候性的彈性材料收邊、窗台或 雨披之平面部分是否有良好的排水坡度、窗台上方是否有截水防止毛 細滲入的設計，凡此種種問題均要事先考慮完善，否則一旦有滲水瑕 疵，那將功虧一簣。
三、 外牆漏水：
室外牆面3～5 年後即有不同情況的老化現象，因為紫外線以及酸 雨等具有相當程度的破壞力，若外牆或其附屬結構有裂縫、排水、防 水系統等不良，雨滴就會經由各種方式滲入建物內，分析其漏水原因 不外乎下列幾項：
10
1. 混凝土結構體，因受外力（地震、風力、溫度變化等）作用所產生 的裂縫。
2. 開口部（門窗、排煙管）周圍形成防水的弱面層。
3. 因施工不良產生蜂窩、冷縫等缺失。
4. 施工縫或伸縮縫使用材料不當，產生滲水現象。
四、 浴廁漏水：
浴廁漏水最常見的在於下列部位：
（一） 牆面：
浴室內四周，包含與浴缸接的觸面，常見的浴室牆外側潮濕發霉，
油漆脫落，壁紙翻翹，如浴室與衣櫃相連，衣服常有發霉，異為現象。
牆與門框相接部分常因為充分填實而水份外滲，其他因排水管線，材 料老化或施工不良，產生漏水造成浴廁內牆有黃色水痕。
（二） 地板：
浴缸底部積水或地坪不平或坡度不順，造成積水經牆版接觸面水 平向外滲，造成廁所外部地板潮濕，裝修層翻翹脫落現象。
（三） 天花板：
上層樓浴廁地面積水，經垂直方向下滲，除引起天花板油漆剝落 及不雅觀水漬外，亦造成天花腐朽掉落，有時水份經水電管線接頭滲 入管內，導致開關或燈具處漏水，造成漏電現象，同時牽扯到上下兩 戶居民關係，常導致民事糾紛訴訟案件。
（四） 蓄水池漏水：
蓄水池顧名思義就是24 小時均浸泡在水中，不容許裡面的水漏到
11
外面，也不容許埋於地下水池外側之地下水滲透入水池內。一般常見 漏水原因有下列幾項：
1. 結構體混凝土品質不良，有峰巢式的瑕疵；最主要的原因適於澆置 混凝土時，未能足夠的震動搗實。
2. 結構體鋼筋設計不當或施工不良，造成結構體因蓄水載重而未能負 荷，而形成結構體龜裂。
3. 底板與牆面係二次澆置，所以其間的二次施工縫，因混凝土本身乾 縮或澆置前為徹底清潔此界面，而造成污垢，使得銜接上有問題，
一旦蓄水後因有了水壓就產生滲漏問題。
4. 出入水管與混凝土結構銜接處，或是水池中有燈箱或觀測孔等設 計，例如游泳池等，均是屬於兩種不同材質介面如塑膠、鋼鐵與混 凝土，未能緊密結合而產生細微的間隙存在，一旦蓄水後產生水 壓，水就會由最脆弱的部分流出。
五、 花台、花園漏水：
目前居住的水準提高，已由需要轉變為舒適美觀，尤其都市大樓 林立，綠化面積甚少，花台、花園的需求也日漸升高，常設置陽台盆 栽以及屋頂花園，但由於施工不良常造成房屋滲水情形，不得不廢除 花園，重新施作防水處理。
六、 地下室漏水：
地質狀況不佳、地下水位上升，地盤不均勻沈陷，施工空間受限 制，施工環境惡劣，因而地下結構物品質較難控制，而最常見的就是
「滲漏問題」，由於地下部位原本濕氣較重，又有地下水的壓力，若結 構體不具充分水密性，滲漏現象將較不明顯，但實際上，地下結構受 種種限制，不可能沒有續灌、龜裂、接縫、貫穿物等情況發生，地下
12 室外牆常見之漏水情形為：
1. 在內側作防水層無法有效阻隔。
2. 連外水電管路處理不當。
3. 施工接頭未適當處理。
4. 結構體施工不當（如: RC 搗實不確實、蜂窩等）。
5. 外側防水施工草率或防水材料不佳。
因此地下室名開挖最大的問題就是防水問題，這是值得我們所注 意的。
2.1.2 建物防水處理技術
根據陳振川[15]所提出防水工程是整體性的，其成功與否，每個環 節都需注意，包括防水膜、連續壁、混凝土、施工縫、伸縮縫之品質 均缺一不可，所以於施工前的準備，施工中的每個步驟，完工後的測 試與修補，皆需小心處理，以達整體防水之成效，一般防水工法如下 列幾種[12-16]：
一、 柏油毯防水構法：
1. 熱貼工法。
2. 常溫工法。
3. 噴火熱融(torch)工法。
二、 防水布構法：
1. 黏著工法：合成橡膠系列防水布工法、合成樹脂系列防水布工法。
2. 機械式固定工法：合成橡膠系列防水布工法、合成樹脂系列防水布 工法。
13 三、 塗膜防水構法：
（一） 一般工法：
1. 氨基甲酸（乙）脂橡膠(Urethane Robber)。
2. 單液型變性氨基甲酸（乙）。
3. 脂橡膠(Urethane Robber)。
（二） 加強補強材工法： 1. 氨基甲酸（乙）。
2. 脂橡膠(Urethane Robber)。
3. 橡膠柏油(Asphalt Robber)系列。
4. 聚脂(Polyester)樹脂(FRP)系列。
5. 環氧(Epoxy)樹脂系列。
（三） 加設緩衝材工法：
1. 氨基甲酸（乙）脂橡膠(Urethane Robber)。
2. 聚脂(Polyester)樹脂(FRP)系列。
（四） 機械噴塗工法:
1. 氨基甲酸（乙）脂橡膠（Urethane Robber,Urethane 俗稱優力旦）。
2. 橡膠柏油(Asphalt Robber)系列。
3. 丙烯橡膠(Acryl Robber)系列。
四、 水泥系列防水構法：
1. 水泥砂漿防水工法。
2. 塗刷矽酸值系列塗料之防水工法[16] 。
14 五、 明管工法：
明管工法或是接管工法方式，其「明管工法」處理管線漏水之方 式為將結構體牆面敲除至管線漏水部分，以接設新管線至外牆形成管 線裸露於牆面上。
六、 接管(暗管)工法：
接管工法則是將結構體牆面敲除至管線漏水部分，將漏水部分的 管子或接頭置換成新的管子或接頭，最後再將挖除結構體的部位以補 土方式將表面恢復其原狀。
七、 發泡劑膨脹填充工法：
為達到阻止水流於牆內裂縫中滲漏到牆面造成壁癌與影響生活品 質的情形下，其原理為利用發泡劑接觸空氣會膨脹的現象，將牆壁表 面裂縫鑽孔後注入發泡劑以填滿牆壁內中之裂縫(crack)，以阻止水流從 牆面滲出。
2.1.3 防水工法專利技術
一、 房屋防漏水結構(TWM313147)
本創作係關於一種房屋防漏水結構，該防漏水結構係由複數個金 屬板片所構成，該金屬板片係可為鋁、鋁合金或不鏽鋼等材質，該金 屬板片係以拼貼的方式鋪設於房屋之屋頂上，於女兒牆與屋頂樓板之 直角處，係設有呈 L 型金屬板片，而女兒牆之上端緣則設有呈ㄇ型金 屬板片，且各金屬板片之接縫處填充有矽膠，藉此可達到易於施工、
工時縮短、減少廢料以及確實防水之功效[17]。
15
二、 漏水防止劑及漏水防止方法(TW00575999)
本發明之目的在開發一種簡便、不耗工時、不損及建築物外觀
及漏水處封閉能力優良之漏水防止劑。本發明之漏水防止劑，其特徵 為含有(a)界面活性劑、(b)鋁化合物、(c)鹼性物質及依須要含有(d)水者 [18]。
三、 管路漏水偵測器(TW00426156)
一種圓管，其中一端外緣設有螺紋，另一端備有六角頭，便於扳 手操作，以連接被測管路之一端，六角頭之中央設有進氣嘴，可靈活 銜接空氣壓縮器械進行充氣，圓管之上方包括設有一壓力錶，當壓力 達到適當時，空氣壓縮器械可拆除，等３～５小時後觀查錶上壓力是 否下降，據此判斷該管路是否漏水[19]。
四、 ＰＵ灌注填補、快速止漏施工法(TW00357213)
設定出各滲水點；再依各滲水點以鑽孔機向牆壁表面由外向內鑽 設一預定深度之孔洞，再於該孔洞處裝設入一中空式灌注體，直達該 孔洞底端，但保留中空式灌注體之預定折斷部於該牆壁孔洞之外端；
採用親水性的ＰＵ（聚酯胺）灌注劑，配合高壓幫浦機與已裝設於孔 洞的中空式灌注體相結合，以高壓幫浦機所產生之高壓將親水性的Ｐ Ｕ灌注劑打進中空式灌注體中，經中空式灌注體使親水性的ＰＵ灌注 劑在牆壁內循著因滲水所造成的微小縫隙四處竄流，乃由於高壓幫浦 機設計所產生之壓力大於牆壁內部之壁隙壓力，故親水性的ＰＵ灌注 劑將可快速竄流、充填於牆壁內每一微小縫隙內；親水性的ＰＵ灌注 劑與牆壁內的水接觸經一預定時間後即產生膨脹、硬質且緊閉、密閉 的發泡體，而此發泡體將可在牆壁內微小縫隙中達到止水防滲、止漏 的效果。待親水性的ＰＵ灌注劑瞬間發泡完成後，即可將露出牆壁面
16
外中空式灌注體的預定折斷部折斷之，如此即可完成牆壁內ＰＵ灌注 填補、快速止漏施工法者[20]。
五、 一種地下建物之抓漏防水工法(TW00283180)
本案發明係為一種地下建物之抓漏防水工法，其主要係從地下建 物之內側壁面鑽設以若干個灌注孔，並令灌注孔貫穿結構層，然後於 灌注孔內插置一導管；接著從導管灌入大量的水，以提高地下水壓，
而使漏水源浮現；復從導管灌入一種防水止漏材料，使之在結構層外 側壁面形成一防水保護層，同時滲入結構層內而填塞裂縫；再從導管 灌入大量的水，提高地下水壓，以確認所有的漏水源不再漏水；嗣可 拔掉導管，並以一種防水止漏材料填塞一種防水止漏材料，以完成整 個工法，而可提供一種施工方便、快速，且不會破壞結構體，更可有 效達到防止漏水，特別適用於已完工使用中地下建物之抓漏防水工法 者[21]。
六、 免破壞式管路修漏方法(TW00494205)
本發明係一種免破壞式管路修漏方法，其包含一空氣壓縮機、一 填補材料、一修補全開球閥組、一穩壓裝置、一減壓裝置、一風速風 量加增裝置、一個三口切換高低壓開關及一個或以上之壓力表等，藉 由組合上述構件，將測檢管路修漏處及將測試液注入被覆蓋或包著之 管路後加壓清洗，待清洗完畢，即注入該填補材料並加壓於漏裂的管 壁處，以不破壞原有主體結構及管路下，進行管路漏裂處之修補者[22]。
2.2 專利相關資訊 2.2.1 專利的定義
何謂專利—專利是一種專有之利益及權利，是一個國家與發明人
17
間的法律協定，國家授與發明人在一定時間內享有排他性之製造、利 用、販賣該項發明的權利；以交換發明人公開揭露其發明內容，藉以 鼓勵、保護、利用發明與創作，引進技術和鼓勵投資研發，促進產業 發展，進而提昇人民生活水準，增進公共利益。當發明或創造出一種 新的物品或方法，而這種物品或方法可以重複的實施生產或製造，具 有產業上的利用價值時，為了保護正當權益而向政府提出申請，經過 審查認為符合專利的規定，因此給予申請人在一定期間專有排除他人 製造、販賣或使用其發明之權[9]。
2.2.2 專利種類
專利制度係政府藉授予申請人專有排他之專利權，以保護申請人 研發之發明或創作，並鼓勵其公開研發成果，使公眾能利用之制度。
專利權是一種排他權利。專利權人在一定期間內，享有專有排除 他人未經其同意而製造、為販賣之要約、販賣、使用或為上述目的而 進口該物品（或該新式樣及近似新式樣物品）之權（專利法第56 條第 一項、第106 條第一項、第123 條第一項）；或專有排除他人未經其同 意而使用該方法及使用、為販賣之要約、販賣或為上述目的而進口該 方法直接製成物品之權（專利法第56 條第二項）[23]。
專利權之授予須經審查。由於專利權具有強大之排他權能，專利 申請案應符合可專利性之要件，始能授予專利權，必須經過專利專責 機關之實體審查或形式審查程序，始能授予專利權。
專利是利用自然法則、技術或思想的一種創作，表現在物品或方 法上，這種技術、創作必須是新的、進步的，而且可以在產業上加以 利用，才符合專利保護的目的。依據專利法第二條規定，申請專利保 護之標的，可區分為發明、新型及新式樣等三種專利，其個別之說明 如下：
18 一、 發明專利-保護 20 年
依照專利法第二十一條規定「發明，指利用自然法則之技術思想 之創作。」，據此定義可知發明係利用自然法則所產生的技術思想，表 現在物或方法或物的用途上，依其內涵可分為對物之發明及對方法之 發明，簡要說明如下：
（一） 物的發明-即包括物品發明及物質發明，例如具有一定空間之機 器、裝置或產品等屬於物品發明（如迴紋針等具有一定空間的 機器、裝置或產品屬之）；至於化學物質或醫療品的發明，則屬 物質發明。
（二） 方法發明-指為產生具體且非抽象的結果，所施予一系列的動 作、過程、操作或步驟而言，至於純屬抽象思維的方法，如數 學方法或智力活動之方法，並非方法發明。方法發明包括製造 方法的發明及用途方法的發明（如：空氣中二氧化硫的檢測方 法、使用DDT 之殺蟲方法，化學物質之製法等）。
二、 新型專利-保護 10 年
依照專利法第九十四條規定「新型，指利用自然法則之技術思想，
對物品之形狀、構造或裝置之創作。」，據此定義，新型是利用自然法 則、技術思想，對物品的形狀、構造或裝置的創作，具體地表現於物 品之空間型態上，佔據有一定空間之物品實體，就條文文義而言，新 型專利係指利用形狀、構造、裝置或其結合，而提出新技術裝置之創 作或改良，能製造出具有使用價值和實際用途之物品，新型與發明最 大不同在於新型之標的只限於有形物品構造或裝置的創作（例如虎牙 形狀之板手、可折傘骨構造之雨傘），發明與新型在技術上只是程度不
19 同的問題，本質上並無太大差異。
三、 新式樣專利-保護 12 年
依照專利法第一百零九條規定「新式樣，指對物品之形狀、花紋、
色採或其結合，透過視覺訴求之創作。」，據此定義，新式樣是指對物 品形狀、花紋、色採或其結合，對物品的外觀所作的設計創作，求物 品之合於實用，著重對物品視覺效果之增進強化，藉商品之造形提升 其品質感受，提高物品之功能價值（例如汽、機車輪胎之胎紋、手錶 之錶鏈、遙控器、雕花門、鞋底花紋等），與發明、新型主要是在於功 能、技術之改進不同，故新式樣是物品藝術性及裝飾性的外觀設計，
可以為平面，亦可為立體造形，或者其相結合的物品，一般而言，新 式樣物品是能被一般消費者獨立交易，有固定形狀且為動產又可大量 生產者 [24]。
2.2.3 專利國際分類系統 IPC
IPC(International Patent Classification)，專利分類為根據專利所揭露 的技術內容，所提供的一種簡易與通用的技術分類系統。專利分類的 目的是讓專利審查官或是一般專利閱讀者能夠快速找到相關專利文 獻。根據陳達仁、黃慕萱教授的整理，專利分類的目的包括[25]：
1. 利於資料的整理、歸檔及組織。
2. 合理劃分專利內容的技術範圍。
3. 便於檢索與利用。
4. 作為判斷相關性的依據。
IPC 自西元一九六八年九月一日生效至今共經過六次修正，其自第 二版以後約定每五年修訂一次，現行的 IPC 版本為第八版，自西元二 ００六年一月生效。內容主要是以「功能導向」原則，將發明分為以
20 下八類：
A 部─人類生活必需 B 部─作業、運輸
C 部─化學；冶金；組合技術 D 部─紡織；造紙
E 部─固定建築物
F 部─機械工程；照明；供熱；武器；爆破 G 部─物理
H 部─電學
2.2.4 專利檢索資料庫
本研究中使用下列資料庫進行檢索，專利資料庫為中華民專利公 報資料(TWP)，另外搭配 Patent guider 專利資料庫管理系統，對於本論 文於資料蒐集上已相當完整。
21 表2.1 國內重要專利庫一覽表
資料庫名稱 資料內容 付費與否 介面操作
簡易度
財團法人亞太智 產權發展基金會
專利公報中的資料並不 完整，有些資料會因為專 利權人停止繳交專利維 護年費為較年費或遭異 議舉發而變成無效之專 利，若以此資料進行分析 恐無法得到最正確的分 析結果。
付費 操作簡單
中華民國專利公 報資料(TWP)
專利公報中的資料並不 完整，有些資料會因為專 利權人為較年費或遭異 議舉發而變成無效之專 利，若以此資
料進行分析恐無法得到 最正確的分析結果。
付費 中文化介面且操 作簡便
資料庫名稱 資料內容 付費與否 介面操作
簡易度 智慧財產局的專
利核准公告案
資料可能不完整 免費 操作簡單
Patent Pilot 專利 資料庫管理系統
主要資料來源是美國專 利商標局
付費 操作簡單，且此 系統提供強大的 檢索、統計、分 析功能，讓使用 者能彈性化的檢 索
Patent guider 專利資料庫管理 系統
主要資料來源是美國專 利商標局
付費 操作簡單，且此 系統提供強大的 檢索、統計、分 析功能，讓使用 者能彈性化的檢 索
2.3 創新方法回顧
創新，就是改變現狀。創新，也就是選擇現有狀況或技術對象 (what)，於不同時間(when)，空間或部位(where)，進行各種方式(how) 的改變。至於改變的方式，簡單的說，有六種基本類型，就是(1)加成
22
(add；加上本來不在一起的項目)，(2)減少(subtract，除去本來結合在一 起的)，(3)延長(extend；同一方向之延伸)，(4)減縮(reduce；同一方向 之縮短)，(5)轉向(reverse or change direction，指角度之改變)，以及(6) 轉化(transform)等。換言之，技術創新就是針對某一技術客體，在某一 時間，某一部位，進行不同內容之加成或減少，或是同一內容之延伸 精進抑或減縮其範圍，或是改變其方向，或是借用其他技術之構思加 以轉換。當然，各種類型並非完全互斥，可以複合使用或並用。
創新可以是賦予資源創造財富的新能力，使資源成為真正的資 源。創新不僅僅只有科學性、技術性的創新，同時亦包含社會性的創 新在內。創新就技術商品化(technology commercialization)的過程而言，
是指一個有別於現存狀況之概念，經由改進與發展其具有的功能而推 廣到商業用途。創新則是指產生與引進改變，這些改變必須對顧客產 生價值或提高企業生存的能力[26]。
2.3.1 傳統創新方法
一、試誤法最早的發明課題是靠試誤方法，及不斷選擇各種解決方案來解決 的。選擇各種可能解決方案長時期是單純猜想的。但也逐漸出現了一 些定型的方法。例如：仿製自然界中的原型物、放大物體、數量增加、
把不同物體連成一個系統。在這段漫長的歲月裡，人們累積了大量發 明創造經驗與有關物質特性的知識。人們利用這些經驗與知識提高了 探求的方向性，使解決發明過程有序化，同時發明課程本身也發生了 變化，隨著時間的推移越來越複雜。直到今天，想要找到一個需要解 決的方案，也得作大量的無效嘗試[27]。
23
二、635 默寫式腦力激盪法：「6 位參加者，在 5 分鐘內各提出 3 個構 想」
每人必須在 5 分鐘內想出 3 個構想，開始進行前，由主持人提出 主題，如有疑問必須預先澄清。五分鐘一到，每個人將面前的卡片傳 給右鄰的參賽者，在第一個五分鐘內，個人分別填寫三個構想，每隔 五分鐘一次傳遞，一共六次，三十分鐘為一個循環，每一次循環可以 得到108 個構想。
三、會前卡片式腦力激盪法
參加者對會前所提示的主題進行構想，並把構想寫在卡片上，然 後帶進會場（每張卡片寫一張構想，每人提出5 個以上構想）。開會時，
個人把卡片放在桌子上，輪流進行解說，並將卡片排列在桌子中央，
傾聽他人構想時，如有新構想，應立即寫在備用的卡片上。參加者發 言完畢後，將內容相似的卡片集中起來，並加上標題，並將分類好的 卡片排列在最前面排程一列，參加者決定分類標題的重要程度。
四、NM(Nakayama Masakazu)法
先從主題中找出相關的關鍵詞，再以這些關鍵詞做為參考源頭產 生各種類比創意，最後綜合這些創意彙整成解決方案。
五、型態分析法
用多個不同的維度分析主題，用直覺方式尋找維度及各維度中的 變項，之後組合各種變項，形成各種方案。
六、希望列舉法
為腦力激盪法的變形，列舉產品的期待（缺點），再針對所期待的
24
提出建議，進而形成建議方案，該法的討論及進行方法與腦力激盪法 相同。
七、CNB 法
主持人交給組員一本筆記本，首頁記錄主題與相關資料，其餘空 白，組員每天思考一次，並解想到的解決方法寫在筆記本上，一個月 後，組員將筆記本交回給組長。此法對於組員較無壓力，但是主持的 歸納、分析能力是成敗關鍵。
八、高登法
僅有主持人知道主題；主持人用其他方式詮釋主題，引導成員擺 脫既有的固定觀念，產生獨特的創意。此法為高登法的變形，只有半 數成員知道真正問題的所在[27]。
2.3.2 TRIZ
TRIZ 是俄文的縮寫(Theory of the Solution of Inventive Problems) 其主要含意是在說明解決問題的創新理論。該理論是蘇俄Altshuller[28]
及其領導的研究群，利用20 萬個具科技特性的專利案件，進行分析研 究，並且於不同領域發現了各種創新發明問題，存在著相同基本的問 題及解決問題的技巧，並可適用用於解決不同領域、不同時期所發生 的問題上。
Lerner[29]在 www.triz.org 網站發表的 Genrich Altshuller Father of TRIZ 也提到 TRIZ 的形成歷史，並也詳盡介紹了 TRIZ 理論工具，包 含：質場分析、Altshuller 矛盾表、 ARIZ 解題系統、 產品發明的演進 型態、 科技知識庫方法等即已成形。
Royzen[30]將 39 個工程參數及 40 個發明原理，應用於波音公司
25
737 客機，解決加大引擎馬力的發明，所引發的發明問題，目前，TRIZ 理論這套理論工具，已廣泛應用在許多領域。在 ARIZ 解題系統理論，
Marconi[31]提出 ARIZ 的的學習架構，以流程圖來說明敘述，將發明 問題遇到的障礙，進行分析及思考，並排除問題的矛盾處，最後利用 知識庫來作求解。
TRIZ 經過半世紀以上的研究與實證，是一套高效率及可靠的創意 思考及創新設計系統化方法，所提供的完整而豐富的產生創意工具，
協助找出創新方向與有創意的解決方案，來增進創新發明之品性與效 率。
2.3.3 電腦輔助創新(Computer Aided Innovation, CAI)工具與方法
一、CAI 電腦輔助創新工具本專案研發過程中，希望藉由整合研發專案管理架構以及電腦輔 助創新工具，能夠在相當短的時間內完成精準的設計與施工，關鍵在 於電腦輔助創新軟體的使用。本案系以 Goldfire®作為演發過程輔助軟 體，在確定了初步構想之後，便透過軟體輔助，進行技術趨勢分析、
根原因分析以及建立功能模型等，完成產品初步架構。
Goldfire®提供一個結構化的流程,幫助使用者輕鬆的進行問題分析 與產生解決的方案,讓使用者有效率的以創新性方式解決工程上的難 題。所產生功能模型作為造形描述各原件功能以及核心問題改善的作 法，更能夠更有效率的工作，並延伸出更多產品研發的可能性及發展，
若能再研發過程導入輔助創新工具者，相較於沒有使用電腦輔助創新 工具者，顯得更具有競爭力。本研究應用下列電腦輔助創新工具來輔 助產品創新:
(一) Goldfire®:在研發專案過程進行當中，透過專利檢索以及科學效應
26
資料庫、功能分析等功能，輔助產品之研發創新，並於第四章詳 細說明其功能。
27
第三章 國際研發專案管理知識體系
本章透過研發專案管理知識體系各項標準流程，以 IDEF 流程系統 加以整合，作為第五章整合研發專案管理與電腦輔助創新個案應用探 討之基礎，圖3.1 為產品研發架構說明。
研 發 管 理 知 識 庫 產 品 研 發 管 理 資 訊 系 統
團隊 制度 方法 資源
產品概念 產品發展 產品上市
產品概念 產品發展 產品上市
機會辨識
輸入 輸出
假設與限制方法
市場訊息 客戶訊息 專利地圖
機會清單 訊息精確洞察力
SWOT 分析 產品問題分析 個人深度訪談 技術趨勢分析 市場區隔分析
圖3.1 產品研發架構說明
28
3.1 產品概念
為執行本計畫建築物預埋水管漏水補修技術的研發與企業發展策 略，探討目前建築物水管漏水防治技術研發的可行性，在產品概念的 產生需經由產品機會辨識、機會分析、構想產生、構想選擇與概念定 義等步驟如圖所示產生符合市場需求與企業發展方向之產品概念 [33] ，產品概念流程如圖 3.2 所示。
圖 3.2 產品概念流程圖
3.1.1 機會辨識
為達成與符合企業的策略目標，在產品機會辨識上由市場訊息、
29
客戶訊息與專利地圖危機會辨識的輸入參考依據，再運用技術趨勢分 析、客戶趨勢分析等，將輸入轉換成為機會清單。
3.1.2 機會分析
機會分析目的是評估前一個階段所辨識出來的機會，有哪些是真 正值得企業投入資源去加以實現，包括產品機會和技術機會。機會分 析通常是一個遞迴的過程，也就是當新機會被發現出來，經過分析發 現不可行後，又會回到前一個步驟去辨識機會。此階段最終希望能找 到3 到 5 個可以達成企業目標的機會。
3.1.3 構想產生
構想產生是進一步具體化前面階段所找到的機會，是產品概念階 段的最主要工作，包括防漏產品構想的萌芽、成長和成熟。構想被提 出來之後，可能會被剔除、被組合、被修正以及被改良，所以構想產 生的過程也具有遞迴特性。
3.1.4 構想選擇
嚴謹的構想選擇可以降低產品研發的風險及不確定，是產品研發 過程的關鍵成功步驟。基本上，產品的構想必須考慮到以下幾個層面：
(1)技術；(2)市場；(3)財務；(4)組織；(5)策略；(6)關係；(7)產業；(8) 競爭。構想的選擇通常包含三個步驟：(1)投票；(2)排序；(3)構想組合。
3.1.5 概念定義
概念定義是防漏產品概念階段的最後一個步驟，目的是制訂和審 查防漏產品研發的專案源由，又稱為取勝說明，或是守門文件，他是 概念階段的最主要產出原件，也是企業決定投入資金研發新產品的源
30 頭文件。
3.2 產品發展
進行完產品概念所產出之概念說明與產品發展計畫等相關文件 後，接著為產品發展階段，產品發展階段，主要可分為概念設計、系 統分析、初步設計、細部設計、原型製作、產品測試與最後之產品上 市規劃，產品發展流程如圖3.3 所示。
圖3.3 產品發展流程圖
3.2.1 概念設計
概念設計是防漏產品發展的第一個步驟，它是產品研發專案正式 發起之後，研發團對依據專案源由把防漏概念說明轉成防漏產品說明
31
的過程，概念設計主要任務是確定客戶或使用者的需求、產品的性能 規格、以及法規限制等等。
3.2.2 系統分析
系統分析的主要目的是獲得所有防漏產品子系統以及各主要原件 的詳細性能規格，這些規格包括動力需求、速度、負載、生命週期、
重量、大小以及其他特定的功能變數。系統分析最後必須進行系統最 佳化設計，他是從系統的角度，去最佳化整個系統的性能、成本、以 及其他一產品之不同，所必需考量的因素。
3.2.3 初步設計
初步設計的目的是提供細部設計所需要的架構，包括定義防漏產 品的子系統實體規格及子系統之間的介面關係。主要的工作有瞭解需 求、功能架構、實體架構、系統規格及定義介面等。初步設計後要經 過審查，以確定是否能進入細部設計。
3.2.4 細部設計
細部設計是整個產品設計的完成階段，目的在於將產品的詳細尺 寸和規格，繪製成系統、子系統的組合圖面及元件的工程圖面，以做 為產品原型及產品雛型製作的依據。細部設計可能是一個設計和分析 的遞迴過程，也就是經過分析不可行會再修改細部設計。
3.2.5 原型製作
產品經過紙上作業的設計過程之後，皆下來是做成實體原型，以 驗證產品設計的正確與否。現有多樣的快速原型製作方式，可以快速 做出產品原型，縮短產品的研發時間。
32
3.2.6 產品測試
防漏產品測試的主要目的是驗證產品設計是否符合產品規格的性 能要求，它可以是電腦上的模擬測試，在防漏產品原型上測試或是實 體產品上進行測試。防漏產品測試也包括產品的功能審查或功能測 試，其中功能審查是由一組專家，針對防漏產品的設計尋找缺失。功 能測試則是檢驗產品是否能夠如期的展現功能。也有將產品測試分為 功能測試，耐久測試和壽命測試三種。
3.3 上市規劃
產品上市規劃是規劃產品上市之前，應該做好的所有準備工作，
包括產品的定位、目標上市、上市的時程、上市的規模、上市的預算、
產品包裝及保證、宣傳方式、主要里程碑，正式上事前的產品試銷等 等。
33
第四章 電腦輔助創新之分析與設計方法
營建工法創新過程中，若能導入電腦輔助分析與設計，可以強化 創新的能力與產品的差異化、縮短研發的時間與成本、縮短技術與概 念商品化的時間、強化產品的品質與可靠度、減少設計錯誤、保存與 應用企業內部知識與研發經驗，改善企業研發體質。
4.1 專案定義
產品研發過程中，必須專案瞭解需求來源及技術趨勢，以瞭解專 案之範疇，包含需求來源及技術趨勢分析等作為基礎，進而進行問題 分析與問題解決階段的進行，圖4.1 為電腦輔助創新流程圖，圖 4.2 為 專案定義階段示意圖[34]。
圖4. 1 電腦輔助創新流程圖
34
圖4. 2 專案定義階段示意圖
4.1.1 需求來源
需求來源為專案研發的基礎，包含研發過程或實施過程可能遭遇問 題，產品進行研發之前，必須透過專家訪談、問卷等方式瞭解顧客需 求，去瞭解顧客真正的需求與期望，進而進行產品研發。
如果企業本身沒有瞭解顧客真正的需求與期望，則不太可能產出 客戶所需求產品，所以，產品研發的首要工作就是要先瞭解顧客的需 求。
4.1.2 技術趨勢分析
技術趨勢分析是對企業所處的產業狀況作分析研究，目的是瞭解 企業所處的產業環境，及未來趨勢等。分析市場上現有的問題點，可 以找出改進產品之機會。
透過專利資料庫，可檢索出現有相關專利，藉由產生之專利地圖，
瞭解產業內研發趨勢，進而分析出未來可能衍生的方向，並結合專案 研發產品概念流程產出，得知現階段修復方式主要為為明管及暗管修 復方式，各種修復方式皆有優缺點，研發可保留優點及修正缺點，產 品研發可朝向免敲打工法，可作為未來產品研發之方向。
35
4.2 問題分析
於專案定義階段完成後，可得知專案最主要問題所在，問題分析 階段透過根原因分析、功能模型、設備模型與程序模型設計方案的研 發產品進行問題分析，進而得到解答，圖4.3 為問題分析階段示意圖。
問題分析
根原因分析 功能模型 設備模型 程序模型 產生設計方案
核心問題 細部問題
輸入 產出 創造問題
系統分析能力
已知問題 系統改善方向
圖4. 3 問題分析階段示意圖
4.2.1 根原因分析(Root Cause Analysis,RCA)
透過專案定義階段產出得知產品問題，進行產品問題探討，瞭解 專案最主要根源問題所在，針對根原因進行探討，透過根原因問題的 探討過程，可得知核心問題所在，研發重心可針對核心問題投注人力、
物力，以解決產品研發過程中產品根原因，可於研發過程中減少不必 要人力投入以降低研發費用，圖4.4 為根原因分析說明圖。
36
圖4. 4 根原因分析說明圖 1.圖像化因果關係，釐 清事件發生原因。
2.Cause-Finder 幫助使用者由 知識庫找尋可能遺漏的事件發 生原因。
事件發生原因
3.可查閱該原因的原始文件敘述。
4.使用者選擇相關的原因和系統即時加入因果圖中。
5.選擇核心問題和語意搜尋已知可行的解決方案。
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4.2.2 功能模型(Function Modeling,FM)
一、 功能模型：包含設備模型及程序模型，各原件與原件之間，透過根原因分析 後產出結果，可瞭解本次研發產品相關構件之間功能架構，進而整理 出各原件功能關係，藉由各功能原件分析過程，可瞭解功能原件之間 關係，並應用熟知的方法論，如價值工程及 TRIZ 法，並可提供可客 製化的分析策略 ，原件之間的關係可能是有益的，反之，也有可能是 有害的，功能模型建立流程，可修正或移除有害部分，產生符合研發 產品之功能模型，功能模型建立為圖形化，可清楚瞭解各原件之間相 互關係，導引使用者用新的且價值更高的方式達成同樣的系統設計需 求，圖4.5 為功能模型說明圖。
（一） 設備模型(Device Model):
將一施做程序拆解許多功能原件，使模型有各功能原件組成。
（二） 程序模型(Process Model)
分析符合本次研發產品相關個案之施做程序，進而整理出各 施做程序先後關係，並於流程分析完成後，檢視流程中是否有不 恰當的程序，予以修正或替換，以產生符合研發產品之程序模型。
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圖4. 5 功能模型說明圖
4.2.3 設計方案(Design Scenario)
設計方案為本研發階段的產出物，透過輔助軟體根據功能模型進 行構想建議，提出可修正或更替之研發環節，並可結合內建資料庫輔 助創新思考，以產出數個設計方案，圖4.6 為資料搜尋說明圖。
系統輔助建立概念 功能模型 (Function M d l) 可量化表
根據系統元件的表 現，GFIN會依據演算 法定義Function與 Problem指數 依據使用者希望的 最佳化方式與目 標，GFIN會建議使 用者新的設計方案 以提升整個系統的 價值
藉由價值工程方法診斷系統行為，判 斷式可以用傳統最大價值公式，也可 以依據市場與產品需求自訂
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圖4. 6 資料搜尋說明圖
4.3 問題解決
藉由專案定義及問題分析階段所產出結果，產出新的功能模型，新 功能模型可瞭解產品研發關鍵瓶頸，產品研發關鍵瓶頸可透過軟體中 之專利資料庫檢索、科學效應資料庫及TRIZ 方法，去解決研發過程中 的瓶頸問題。
1.輸入問題
2.尋找問題的解答
除了動名詞時態單複數型 態自動代入外，同義字也 會自動加入搜尋
系統自動依主題對搜尋結果加以分 類
專利自動摘要功能，可 大幅縮短專利閱讀時 間
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透過先前步驟，可以產生出數個解決方案，並可排序出各個方案之 間優先關係，可選擇較好的解決方案，作為產品研發的根據，圖 4.7 為問題分析階段示意圖。
圖4. 7 問題分析階段示意圖
4.4 研發專案管理與電腦輔助創新之整合
研發過程應用專案研發方式並整合電腦輔助創新主要應用於產品 概念及產品發展階段。產品概念階段電腦輔助創新工具導入，主要包 含專利資料庫檢索及根原因分析，研發過程中透過專利資料庫檢索，
檢索出現有專利工法，作為研發過程之基礎，藉由根原因分析，可得 知研發產品核心問題所在，並針對根原因進行分析，做為產品發展階 段之基礎。
產品發展階段電腦輔助創新工具導入，主要包含科學效應資料 庫、TRIZ 法、功能模型及電腦輔助繪圖，應用電腦輔助軟體內建科學 效應資料庫，蒐集相關之科學效應，以應用於產品發展階段，可縮短 尋找解決問題流程，並結合TRIZ 方式去推論出可能問題解決方法，進 而快速建立功能模型，並針對不合適功能作替換、改良，以得到新產 品研發方向，應用電腦輔助繪圖軟體，可快速產出產品是意圖及各構
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件間關係說明，以達到快速創新創新之目的，圖4.8 為電腦輔助工具於 各產品研發各階段導入說明。
科學效應資料庫 TRIZ
功能模型 電腦輔助繪圖 專利資料庫
根原因分析
導入工具 研發流程
圖4. 8 電腦輔助創新(CAI)應用於產品研發各階段說明圖
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第五章 個案應用探討
本章應用第三章建立之研發專案管理流程並且整合第四章電腦輔 助創新方法(CAI)，案例執行過程應用與參考國際研發專案管理知識體 系之架構，進行建築給排水管線漏水防治工法之研發。
5.1 專案範圍說明
本團隊假設為某建築漏水防治處理之修繕公司，目前擁有修漏技 術為明管及暗管施作工法，根據市場初步反應修漏工法應盡量減少破 壞結構體與降低是工噪音與縮短工作時間為要求，藉此以提高施工時 之住戶居家生活品質為目標。本專案計畫之工作分解結構如表 5.1，共 分成產品概念設計、產品發展階段及產品上市等三大部分，然受於時 間限制，「產品上市」階段僅作規劃而不執行，執行各階段可能因產出 不符合專案需求而退回前一階段。。拆解工作項目如圖5.1 與圖 5.2 所 示，在專案組織分解結構，本專案成員組織分解結構如表5.2 所示。
專案整體預算估計約 50 萬元，專案共執行 66 天，在人力資源部 分需花費約32 萬元，其餘費用則是模型製作或是測試之花費約 18 萬。
專案各階段可交付成果為機會產出、中選機會、潛在產品構想、
產品構想、機會說明、產品架構、功能說明、子系統規格、原件規格、
產品雛形與原型、測試結果、產品上市計畫，專案授權書如附錄二所 示。
43 表5.1 工作分解結構 WBS
研發管理工作分解結構
SWOT 分析 同步工程
產品問題分析 人因工程
個人深度訪談法
概念設計
概念設計審查
技術趨勢分析 需求分析
市場區隔分析 功能分析
機會辨識
系統分析審查 競爭者分析
系統分析
情境分析 環境適應性設計
需求排序 產品卓越性設計
機會分析
品質機能展開 腦力激盪法 SCAMPER 法 TRIZ 法
初步設計
初步設計審查
屬性分析法 電腦輔助設計
構想產生
語意矩陣 實驗設計
風險評估 細部設計審查
構想篩選
SWIFT 構想選擇
細部設計
目標審查程式 快速原型製作
產品鬥士 原型製作
產品測試 破壞性測試 產品概念
概念定義
產品發展
上市規劃 市場測試
產品妥善度審查
44 表5.2 專案組織人員與權責說明表
職稱 工作內容與授權範圍
專案經理 負責專案執行、監督、管理與各階
段的產出結果審核 專案成員A 負責協助專案執行工作 專案成員B 負責協助專案執行工作
專案層級架構說明
圖 5.1 產品概念責任分派矩陣圖
圖5.2 產品發展責任分派矩陣圖
專案經理
專案成員A 專案成員B
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圖5.3 本專案時程規劃圖
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5.2 產品概念
為執行本計畫建築物預埋水管漏水補修技術的研發與企業發展策 略，探討目前建築物水管漏水防治技術研發的可行性，在產品概念的 產生需經由產品機會辨識、機會分析、構想產生、構想選擇與概念定 義等步驟如圖5.4 所示，產生符合市場需求與企業發展方向之產品概念 每一階段相關內容說明如表5.3 所示。
圖5.4 產品概念流程圖
