產品開發活動的重疊策略

全球化的競爭、科技的進步及滿足客戶需求的趨勢下，產品的生命周期越來越短。企業必須不間斷地進行新產品開發，增加企業的價值、創造利潤。從前，新產品開發被認為是難以預測的，不管是將產品機會轉變為產品計劃所花費的時間，以及把計劃變成可以銷售的產品所需的資源等，常常會讓企業耗費龐大的資源與成本。因此，如何能有效地推出新產品，成為企業關注的重點。然而，產品研發應該是一項程序，它能像任何管理程序，是可以被改進並達到更好結果的。

故本文希望能發展出「以同步工程為基礎之產品開發活動的重疊策略」，以提供企業建置協同研發的體系。首先考慮環境不確定性的因素，其次為加入上、下游的能力與信息的透明度作為決定重疊策略的考慮因素。希望能建構出「同步的重疊策略矩陣」，以協助企業在不同的環境下，能制定出更有效率的同步開發策略，縮短產品開發時間，將有助提升企業競爭力。

二、本文架構

目前由於在地化研發，對於企業內外部研發資源整合形成迫切需求，而管理決策者面對此情勢，該如何能確實掌握跨區域、跨組織的真實成本信息及研發能力。本文乃針對此議題進行深入探討，作為企業同步研發整合連結決策之依據。

本文流程架構如圖1所示。首先對環境不確定性相關文獻進行探討，藉以將影響產品開發活動的環境解析釐清；再則針對上游的發展能力及下游的敏感度能力與彼此間溝通信息的準確與穩定，以發展出產品開發活動的重疊策略，最後，則加入環境不確定性之變動與複雜程度之考慮因素，以發展出「以同步工程為基礎之重疊策略」。

圖1

三、環境不確定性的定義與種類

從管理的角度來看，管理者所處的決策情境與其所面臨的決策失敗風險是相關的，每個決策情境可以根據信息的可獲得程度和決策失敗的可能性，來區分為確定、風險、不確定和模糊等四種情況，如圖2所示。當決策者可以獲得全部有關的信息時，那麼決策失敗的可能性就會降低。當管理者清楚知道他想要達成的目標，但是關於未來事件與達成方案、方法的信息並不完整時，那麼其所面臨的情況就是一個不確定性的環境(Daft, 2000)。

圖2 決策情境

環境不確定性的程度會因為環境的複雜程度與變動程度而有所不同，如圖3所示。在複雜的環境里，存在許多不同種類的元素，元素彼此之間會相互影響。當環境複雜程度越高，管理所需考慮的因素就越多，因此會增加不確定性的程度。如果環境長時間都維持相同的狀況時，則此環境屬於穩定狀態。若環境的元素會突然改變，例如當競爭者採取侵略性行動時，環境就會變的不穩定，因此增加預測的困難度。當環境中的元素較為簡單且較穩定時，因為環境較容易掌握與預測，所以不確定性相對而言比較低；若環境的元素較複雜且不穩定時，由於不容易預測環境的變動，故此環境的不確定性較大。

圖3

四、同步工程(Concurrent Engineering)

在1986年美國國防分析學院(The Institute for Defense Analysis, IDA)的報告中，首次使用「同步工程(Concurrent Engineering, CE)一詞，說明同步工程是一種系統化的整合，以同步工程的概念從產品生命周期所產生的信息中，思考產品的開發，例如產品設計、製造、質量等信息，並且針對所有產品協同設計相關之作業程序，執行同步化的工作。

Winner et al.(1988)認為同步工程是一種整合的系統方法，從開始設計時就考慮到產品發展周期所有要素，包含質量成本、排程及設備，使產品設計與製造等相關程序均能同步發展。Syan(1994)在開發產品時，以同步工程的方式將研發產品所需的資源整合起來，包括人員、設備、資源與信息。而在同步工程作業方式下，研發部門就需要與製造部門密切配合且連續的進行信息交換。

McKnight與Jackson(1989)認為同步工程是產品開發的各項功能活動的同步發展。Mcgrath(1994)和Swink et al.(1996)認為同步工程是產品開發、製造、服務與配銷等相關程序同時進行。Vaston(1992)則認為同步工程是使用多功能團隊的方式來加速新產品的研發、製造與營銷，來達到高質量、低成本的目標，而能滿足客戶需求的一連串活動。Salomore(1995)指出同步工程的要素是科技(Technology)、流程(Process)以及合作(Collaboration)。Hull et al.(1996)在同步工程效率中指出，跨功能團隊、協調、團隊報酬及人員訓練為其構成要素。

綜合學者們對同步工程的定義，簡單的來說，同步工程在於實行及早參與的精神，也就是說有別於傳統的序列式產品開發方式，採取群體合作開發，結合產品開發過程中所有參與成員，組成工作小組；其主要的目的為在產品開發階段及早做好規劃，減少後續工程變更的機會，以期望能降低成本與縮短開發時程。

因此，本文以同步工程概念為基礎，考慮環境的複雜性與動態性，發展出產品開發活動的重疊策略矩陣。

五、產品開發活動的種類

Nonaka與Takeuchim(1996)認為以產品開發的流程可以分為循序工程(Sequential Engineering)與同步工程(Concurrent Engineering, CE)兩大類。循序工程通常以直線流程方式依規劃、概念發展、系統層次設計、細部設計、測試與改進、產品量產等程序進行；而同步工程通常會以共同完成的精神，由團隊合作完成整個開發流程，在同步作業的模式下，各部門需有良有的溝通、分享的能力、避免錯誤的發生，以提高產品設計的質量。而同步工程又可分為行為同步與信息同步兩種型態(Joseph, 1996)：

（1）行為同步：代表不同的人或團隊完成不同的任務或模塊。主要着重於作業之間的時間重疊與信息互相主動支持。

（2）信息同步：

以信息共享為前提，進行跨功能的整合，又可分為三種類型：

• 前端負荷：在設計初期就考慮到可能影響後端的問題。
• 後端承接：藉由初期資料提前送抵後端，而能事前發現問題。
• 雙向信息交換：同步地交換信息。

本文則以信息同步與環境變動與複雜程度，來考慮同步工程之重疊策略。

六、影響產品開發活動的因素

同步工程的信息同步就好比是重疊的活動，平行的執行任務有助於研發流程在短期間內完成(Womack et al. 1990; Krishnan et al. 1997)。而要能有效的同時管理多方的產品研發活動，則需要注意重疊產品的研發活動，避免過多的信息交換，使得下游的工作浪費了過多的時間和成本；也要避免交換信息的誤解，應在任務的時間上要有順序的層次(Takeuchi and Nonaka 1986)。由於平行信息的交換，同步工程能縮短研發時間，使得研發流程變的較有彈性、容易整合，然而也使得溝通及信息的交換變得更為複雜。然而序列式的研發流程最大的好處在於每一個研發流程的轉換都能得到來自於上游較完整的知識傳遞，缺點則是使得研發的時間過長，而同步工程則由於着重研發時間的縮短，往往在信息交換的時刻，下游尚無法得到來自於上游完整的知識，必須要等待一段時間，下游才能累積至相當於研發流程所需了解的知識，雖然能縮短研發的時間，不過可能會負擔較多的變更成本，如圖4：

圖4

根據圖4可以了解信息的釋放的時點會增加研發過程中不確定性因素的產生，往往管理者需要權衡整體的研發工作順序、信息交換所引發的不確定性，儘可能的降低重工的風險與減少成本的增加。以下將針對影響產品開發活動之因素：能力與信息分別說明：

1、能力

所謂的能力，根據Krishnan et al.(1997)提出的「A model-based framework to overlap on a work conducted」分為「上游的發展能力」與「下游的敏感度能力」所構成。Krishnan et al.(1997)上游能力(Upstream Evolution)意指產品的概念從構想到形成的速度；發展能力強的上游能較早提供研發的信息，而發展強力較弱的上游則較慢提供研發的信息，然而不論上游的發展能力強弱，都必需在所安排的時間內完成工作，此處對上游發展能力的強弱認定則基於研發信息提供的時間點(如圖5)。

Krishnan(1993)下游的敏感度(Downstream Sensitivity)能力由產品研發期間信息的變更對下游所增加處理時間長短的能力；當下游的敏感度高，代表下游的適應力差，要花較長的時間處理因為設計變更所帶來的影響，相反地，當下游的敏感度低時，代表下游的適應力強，具有較好的應變能力，如圖6。

Krishnan(1993)根據上游的能力和下游的敏感度的架構提供了四種不同的重疊策略，如圖7：

（1）反覆的重疊(Iterative Overlapping)：

由發展能力較弱的上游及低敏感度的下游所組成；由於下游的適應能力強，無論上、下游何時變更了研發設計信息，下游都能迅速的根據上游提供的信息進行設計變更，往往下游收到上游的初始變更設計信息時，就開始工作。

（2）早期行動的重疊(Preemptive Overlapping)：

由發展能力較強的上游及高敏感度的下游所組成；雖然研發時間會延遲，基於質量的考慮，上游會待研發信息充分後，才會將信息傳遞給下游，往往下游收到上游完整的信息後，才開始工作。

（3）沒有重疊(No Overlapping)：

由發展能力較弱的上游和高敏感度的下游所組成；由於下游的適應能力差，沒有能力處理不完整或不明確的研發設計信息，且上游的信息傳遞速度慢，也無法迅速的提供下游所需的信息。當下游的敏感度高且上游的發展能力差時時，彼此間信息傳遞的速度慢且不準確，此時建議不要有研發的重疊活動產生；因為沒有完整的設計信息可供下游開始工作，也沒有能力可以反應。

（4）個別的重疊(Distributive Overlapping)：

由發展能力較強的上游和低敏感度的下游所組成；在上游設計信息傳遞快、下游適應能力強的同時，使得研發的重疊活動可以活絡的反覆在上、下游活動間存在，且重疊的衝擊僅會影響個別的單一的變更信息。

圖7 同步的重疊策略

以上對於產品研發的重疊策略，主要目的希望藉由重疊活動而能縮短產品的研發時間，而每項重疊策略代表一種產品研發活動的架構，構成的重疊策略如下：

（1）當能力強的上游與敏感度低的下游組合，研發信息被頻繁的交換着，應採取個別的重疊(Distributive Overlapping)策略，使得產品研發活動可以同步進行。

（2）當能力弱的上游與敏感度低的下游組合，下游一得到來自於上游的信息，就立即行動，應採取反覆的重疊(Iterative Overlapping)策略，以縮短研發的時程。

（3）當能力強的上游與敏感度高的下游組合，下游的變更能力較弱，使得下游需等待上游的信息暫時被凍結於下游活動前，待信息被驗證後，才會行動，應發展預先採取行動的重疊(Preemptive Overlapping)策略，而能降低研發的風險，又能縮短研發的時間。

（4）當能力差的上游與敏感度高的下游組合，上游的信息傳遞慢、下游的變更能力差，為了減少研發不確定性的事件及降低研發的風險，應採取不重疊(No Overlapping)的策略。

2、信息

此處的信息指的是初期的信息(Preliminary information)，意思是上游活動所提供的第一手信息。依據上下游的相依性、不確性決定信息交換點(Thompson,1967) ，稱為最初信息的交換。初期信息太早釋放容易產生重工的問題；太晚提供則會造成資源等待的浪費。而影響初期設計信息的因素，分為準確(Precision)與穩定(Stability)。準確(Precision)指的是初期信息的精確度(與最後結果相比)；穩定(Stability)指的是初期信息被修改的頻率，而準確與穩定常常是互相矛盾的。而研發設計活動的初期（Begin）擁有的知識較少，所以既不準確也不穩定；隨着時間的累積，擁有的知識會越來越多，到最後則是準確又穩定(如圖8)。然而開始和最終的時間是固定的，要探討的是中間信息交換的過程，何時應該要準確、何時應該要穩定？所以，要了解下游如何運用初期信息及下游接受初期信息的使用成本。當下游的修改成本大時，則着重於信息的穩定，當修改的成本小時，則追求信息的準確性。

圖8 上、下游的信息交換

依據初期信息的準確(Precision)及穩定(Stability)的程度來決定重疊的策略，而通常會設定變動的次數標準值來判斷穩定的程度。穩定的優點會使得重工的風險低，能及早決定資源的配置；缺點則是低準確度，要等待(Starvation)，下游的活動無法持續，或必須執行重複(Duplication)的活動，產生多餘的成本。以初期信息為判斷依據的重疊策略分為反覆交換的策略(Iterative Strategy)及集合交換的策略(Set-Based Strategy)(如圖9)，以下將分別說明：

（1）反覆交換的策略：

追求的是穩定(Stability)的信息。上游對於初期信息的釋放，會採取較謹慎的態度，因此所花費的研發時間也較長，以確保下游能獲得較穩定的初期研發設計信息知識；即是從上游得到的初期信息具有較高的可信度。反覆交換策略的優點是重工的風險低，能及早決定信息的配置；缺點則是下游的活動無法持續，浪費了過多的等待(Starvation)時間，或是必須執行重複的活動，以確保研發活動的成功，因而容易產生多餘的成本。

（2）集合交換的策略：

透過反覆、頻繁的交換初期信息，能獲得較準確(Precise)的知識，即是能較早從上游得到研發設計的初期信息。反覆交換策略的優點是下游能及早得到初期信息，並着手下一階段的工作；缺點則是下游因為太早開始，會因為來自上游的設計變更信息，容易產生重做(rework)的成本。

圖9 重疊的策略

七、同步研發的重疊策略

同步工程在產品設計之應用已逐漸提升中，不論是設計配合客戶(Design for customer)、設計配合製造(Design for Manufacturing)、設計配合品保(Design for reliability)等各方面，在各產業中已走向成熟趨勢。

本文分別以上、下游的能力與初期信息的信度來探討在同步工程下的重疊策略，希望能以多面向的環境促使同步的產品開發活動更具執行性，達成具有效率的同步工程的境界，在規劃產品開發活動時就必須先衡量組織的研發環境、能力及研發團隊間對於研發信息的認知，則同步工程才容易成功。根據前述兩種重疊策略再配合考慮環境的不確定性，本文提出新的產品開發活動的重疊策略矩陣，並加入了緩衝(Buffer)的思考面向，讓此矩陣的應用範圍更為廣泛(如圖10)。

圖10 同步工程之重疊策略

能力和信息會決定了產品研發的完成時間。上、下游活動的能力取決於信息傳遞的正確性與工作流程。在產品研發期間，應避免信息間的相依關係成為產品研發中的限制因子(Ford and Sterman 1998)。

八、結論

同步工程的精神為「及早參與(Early Involvement)」，也就是說必須打破傳統的產品序列開發方式進行「分工」與「整合」。「分工」也就是運用同步的概念，將所有工作化繁為簡，並且在不同時間、不同情境下同步進行產品開發的工作，以達成分工及同步的效率。而「整合」是將所有工作以簡御繁，並且運用信息科技與管理概念，以尋求整合解決方案，使其達成一完整的系統。

同步工程之重疊策略是一項具有多面向的策略矩陣，目的在縮短產品的研發時間以及減少產品在開發時的成本，希望能讓產品快速的上市(Time to Market)、增加企業的競爭力。研發的重疊策略並非適用於每一企業，在進行產品開發活動時，尚須依據企業的組織環境與產品特性來決定其重疊的同步研發策略。

參考文獻