产品开发活动的重叠策略

全球化的竞争、科技的进步及满足客户需求的趋势下，产品的生命周期越来越短。企业必须不间断地进行新产品开发，增加企业的价值、创造利润。从前，新产品开发被认为是难以预测的，不管是将产品机会转变为产品计划所花费的时间，以及把计划变成可以销售的产品所需的资源等，常常会让企业耗费庞大的资源与成本。因此，如何能有效地推出新产品，成为企业关注的重点。然而，产品研发应该是一项程序，它能像任何管理程序，是可以被改进并达到更好结果的。

故本文希望能发展出“以同步工程为基础之产品开发活动的重叠策略”，以提供企业建置协同研发的体系。首先考虑环境不确定性的因素，其次为加入上、下游的能力与信息的透明度作为决定重叠策略的考虑因素。希望能建构出“同步的重叠策略矩阵”，以协助企业在不同的环境下，能制定出更有效率的同步开发策略，缩短产品开发时间，将有助提升企业竞争力。

二、本文架构

目前由于在地化研发，对于企业内外部研发资源整合形成迫切需求，而管理决策者面对此情势，该如何能确实掌握跨区域、跨组织的真实成本信息及研发能力。本文乃针对此议题进行深入探讨，作为企业同步研发整合连结决策之依据。

本文流程架构如图1所示。首先对环境不确定性相关文献进行探讨，藉以将影响产品开发活动的环境解析厘清；再则针对上游的发展能力及下游的敏感度能力与彼此间沟通信息的准确与稳定，以发展出产品开发活动的重叠策略，最后，则加入环境不确定性之变动与复杂程度之考虑因素，以发展出“以同步工程为基础之重叠策略”。

图1

三、环境不确定性的定义与种类

从管理的角度来看，管理者所处的决策情境与其所面临的决策失败风险是相关的，每个决策情境可以根据信息的可获得程度和决策失败的可能性，来区分为确定、风险、不确定和模糊等四种情况，如图2所示。当决策者可以获得全部有关的信息时，那么决策失败的可能性就会降低。当管理者清楚知道他想要达成的目标，但是关于未来事件与达成方案、方法的信息并不完整时，那么其所面临的情况就是一个不确定性的环境(Daft, 2000)。

图2 决策情境

环境不确定性的程度会因为环境的复杂程度与变动程度而有所不同，如图3所示。在复杂的环境里，存在许多不同种类的元素，元素彼此之间会相互影响。当环境复杂程度越高，管理所需考虑的因素就越多，因此会增加不确定性的程度。如果环境长时间都维持相同的状况时，则此环境属于稳定状态。若环境的元素会突然改变，例如当竞争者采取侵略性行动时，环境就会变的不稳定，因此增加预测的困难度。当环境中的元素较为简单且较稳定时，因为环境较容易掌握与预测，所以不确定性相对而言比较低；若环境的元素较复杂且不稳定时，由于不容易预测环境的变动，故此环境的不确定性较大。

图3

四、同步工程(Concurrent Engineering)

在1986年美国国防分析学院(The Institute for Defense Analysis, IDA)的报告中，首次使用“同步工程(Concurrent Engineering, CE)一词，说明同步工程是一种系统化的整合，以同步工程的概念从产品生命周期所产生的信息中，思考产品的开发，例如产品设计、制造、质量等信息，并且针对所有产品协同设计相关之作业程序，执行同步化的工作。

Winner et al.(1988)认为同步工程是一种整合的系统方法，从开始设计时就考虑到产品发展周期所有要素，包含质量成本、排程及设备，使产品设计与制造等相关程序均能同步发展。Syan(1994)在开发产品时，以同步工程的方式将研发产品所需的资源整合起来，包括人员、设备、资源与信息。而在同步工程作业方式下，研发部门就需要与制造部门密切配合且连续的进行信息交换。

McKnight与Jackson(1989)认为同步工程是产品开发的各项功能活动的同步发展。Mcgrath(1994)和Swink et al.(1996)认为同步工程是产品开发、制造、服务与配销等相关程序同时进行。Vaston(1992)则认为同步工程是使用多功能团队的方式来加速新产品的研发、制造与营销，来达到高质量、低成本的目标，而能满足客户需求的一连串活动。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，跨功能团队、协调、团队报酬及人员训练为其构成要素。

综合学者们对同步工程的定义，简单的来说，同步工程在于实行及早参与的精神，也就是说有别于传统的序列式产品开发方式，采取群体合作开发，结合产品开发过程中所有参与成员，组成工作小组；其主要的目的为在产品开发阶段及早做好规划，减少后续工程变更的机会，以期望能降低成本与缩短开发时程。

因此，本文以同步工程概念为基础，考虑环境的复杂性与动态性，发展出产品开发活动的重叠策略矩阵。

五、产品开发活动的种类

Nonaka与Takeuchim(1996)认为以产品开发的流程可以分为循序工程(Sequential Engineering)与同步工程(Concurrent Engineering, CE)两大类。循序工程通常以直线流程方式依规划、概念发展、系统层次设计、细部设计、测试与改进、产品量产等程序进行；而同步工程通常会以共同完成的精神，由团队合作完成整个开发流程，在同步作业的模式下，各部门需有良有的沟通、分享的能力、避免错误的发生，以提高产品设计的质量。而同步工程又可分为行为同步与信息同步两种型态(Joseph, 1996)：

（1）行为同步：代表不同的人或团队完成不同的任务或模块。主要着重于作业之间的时间重叠与信息互相主动支持。

（2）信息同步：

以信息共享为前提，进行跨功能的整合，又可分为三种类型：

• 前端负荷：在设计初期就考虑到可能影响后端的问题。
• 后端承接：借由初期资料提前送抵后端，而能事前发现问题。
• 双向信息交换：同步地交换信息。

本文则以信息同步与环境变动与复杂程度，来考虑同步工程之重叠策略。

六、影响产品开发活动的因素

同步工程的信息同步就好比是重叠的活动，平行的执行任务有助于研发流程在短期间内完成(Womack et al. 1990; Krishnan et al. 1997)。而要能有效的同时管理多方的产品研发活动，则需要注意重叠产品的研发活动，避免过多的信息交换，使得下游的工作浪费了过多的时间和成本；也要避免交换信息的误解，应在任务的时间上要有顺序的层次(Takeuchi and Nonaka 1986)。由于平行信息的交换，同步工程能缩短研发时间，使得研发流程变的较有弹性、容易整合，然而也使得沟通及信息的交换变得更为复杂。然而序列式的研发流程最大的好处在于每一个研发流程的转换都能得到来自于上游较完整的知识传递，缺点则是使得研发的时间过长，而同步工程则由于着重研发时间的缩短，往往在信息交换的时刻，下游尚无法得到来自于上游完整的知识，必须要等待一段时间，下游才能累积至相当于研发流程所需了解的知识，虽然能缩短研发的时间，不过可能会负担较多的变更成本，如图4：

图4

根据图4可以了解信息的释放的时点会增加研发过程中不确定性因素的产生，往往管理者需要权衡整体的研发工作顺序、信息交换所引发的不确定性，尽可能的降低重工的风险与减少成本的增加。以下将针对影响产品开发活动之因素：能力与信息分别说明：

1、能力

所谓的能力，根据Krishnan et al.(1997)提出的“A model-based framework to overlap on a work conducted”分为“上游的发展能力”与“下游的敏感度能力”所构成。Krishnan et al.(1997)上游能力(Upstream Evolution)意指产品的概念从构想到形成的速度；发展能力强的上游能较早提供研发的信息，而发展强力较弱的上游则较慢提供研发的信息，然而不论上游的发展能力强弱，都必需在所安排的时间内完成工作，此处对上游发展能力的强弱认定则基于研发信息提供的时间点(如图5)。

Krishnan(1993)下游的敏感度(Downstream Sensitivity)能力由产品研发期间信息的变更对下游所增加处理时间长短的能力；当下游的敏感度高，代表下游的适应力差，要花较长的时间处理因为设计变更所带来的影响，相反地，当下游的敏感度低时，代表下游的适应力强，具有较好的应变能力，如图6。

Krishnan(1993)根据上游的能力和下游的敏感度的架构提供了四种不同的重叠策略，如图7：

（1）反复的重叠(Iterative Overlapping)：

由发展能力较弱的上游及低敏感度的下游所组成；由于下游的适应能力强，无论上、下游何时变更了研发设计信息，下游都能迅速的根据上游提供的信息进行设计变更，往往下游收到上游的初始变更设计信息时，就开始工作。

（2）早期行动的重叠(Preemptive Overlapping)：

由发展能力较强的上游及高敏感度的下游所组成；虽然研发时间会延迟，基于质量的考虑，上游会待研发信息充分后，才会将信息传递给下游，往往下游收到上游完整的信息后，才开始工作。

（3）没有重叠(No Overlapping)：

由发展能力较弱的上游和高敏感度的下游所组成；由于下游的适应能力差，没有能力处理不完整或不明确的研发设计信息，且上游的信息传递速度慢，也无法迅速的提供下游所需的信息。当下游的敏感度高且上游的发展能力差时时，彼此间信息传递的速度慢且不准确，此时建议不要有研发的重叠活动产生；因为没有完整的设计信息可供下游开始工作，也没有能力可以反应。

（4）个别的重叠(Distributive Overlapping)：

由发展能力较强的上游和低敏感度的下游所组成；在上游设计信息传递快、下游适应能力强的同时，使得研发的重叠活动可以活络的反复在上、下游活动间存在，且重叠的冲击仅会影响个别的单一的变更信息。

图7 同步的重叠策略

以上对于产品研发的重叠策略，主要目的希望借由重叠活动而能缩短产品的研发时间，而每项重叠策略代表一种产品研发活动的架构，构成的重叠策略如下：

（1）当能力强的上游与敏感度低的下游组合，研发信息被频繁的交换着，应采取个别的重叠(Distributive Overlapping)策略，使得产品研发活动可以同步进行。

（2）当能力弱的上游与敏感度低的下游组合，下游一得到来自于上游的信息，就立即行动，应采取反复的重叠(Iterative Overlapping)策略，以缩短研发的时程。

（3）当能力强的上游与敏感度高的下游组合，下游的变更能力较弱，使得下游需等待上游的信息暂时被冻结于下游活动前，待信息被验证后，才会行动，应发展预先采取行动的重叠(Preemptive Overlapping)策略，而能降低研发的风险，又能缩短研发的时间。

（4）当能力差的上游与敏感度高的下游组合，上游的信息传递慢、下游的变更能力差，为了减少研发不确定性的事件及降低研发的风险，应采取不重叠(No Overlapping)的策略。

2、信息

此处的信息指的是初期的信息(Preliminary information)，意思是上游活动所提供的第一手信息。依据上下游的相依性、不确性决定信息交换点(Thompson,1967) ，称为最初信息的交换。初期信息太早释放容易产生重工的问题；太晚提供则会造成资源等待的浪费。而影响初期设计信息的因素，分为准确(Precision)与稳定(Stability)。准确(Precision)指的是初期信息的精确度(与最后结果相比)；稳定(Stability)指的是初期信息被修改的频率，而准确与稳定常常是互相矛盾的。而研发设计活动的初期（Begin）拥有的知识较少，所以既不准确也不稳定；随着时间的累积，拥有的知识会越来越多，到最后则是准确又稳定(如图8)。然而开始和最终的时间是固定的，要探讨的是中间信息交换的过程，何时应该要准确、何时应该要稳定？所以，要了解下游如何运用初期信息及下游接受初期信息的使用成本。当下游的修改成本大时，则着重于信息的稳定，当修改的成本小时，则追求信息的准确性。

图8 上、下游的信息交换

依据初期信息的准确(Precision)及稳定(Stability)的程度来决定重叠的策略，而通常会设定变动的次数标准值来判断稳定的程度。稳定的优点会使得重工的风险低，能及早决定资源的配置；缺点则是低准确度，要等待(Starvation)，下游的活动无法持续，或必须执行重复(Duplication)的活动，产生多余的成本。以初期信息为判断依据的重叠策略分为反复交换的策略(Iterative Strategy)及集合交换的策略(Set-Based Strategy)(如图9)，以下将分别说明：

（1）反复交换的策略：

追求的是稳定(Stability)的信息。上游对于初期信息的释放，会采取较谨慎的态度，因此所花费的研发时间也较长，以确保下游能获得较稳定的初期研发设计信息知识；即是从上游得到的初期信息具有较高的可信度。反复交换策略的优点是重工的风险低，能及早决定信息的配置；缺点则是下游的活动无法持续，浪费了过多的等待(Starvation)时间，或是必须执行重复的活动，以确保研发活动的成功，因而容易产生多余的成本。

（2）集合交换的策略：

透过反复、频繁的交换初期信息，能获得较准确(Precise)的知识，即是能较早从上游得到研发设计的初期信息。反复交换策略的优点是下游能及早得到初期信息，并着手下一阶段的工作；缺点则是下游因为太早开始，会因为来自上游的设计变更信息，容易产生重做(rework)的成本。

图9 重叠的策略

七、同步研发的重叠策略

同步工程在产品设计之应用已逐渐提升中，不论是设计配合客户(Design for customer)、设计配合制造(Design for Manufacturing)、设计配合品保(Design for reliability)等各方面，在各产业中已走向成熟趋势。

本文分别以上、下游的能力与初期信息的信度来探讨在同步工程下的重叠策略，希望能以多面向的环境促使同步的产品开发活动更具执行性，达成具有效率的同步工程的境界，在规划产品开发活动时就必须先衡量组织的研发环境、能力及研发团队间对于研发信息的认知，则同步工程才容易成功。根据前述两种重叠策略再配合考虑环境的不确定性，本文提出新的产品开发活动的重叠策略矩阵，并加入了缓冲(Buffer)的思考面向，让此矩阵的应用范围更为广泛(如图10)。

图10 同步工程之重叠策略

能力和信息会决定了产品研发的完成时间。上、下游活动的能力取决于信息传递的正确性与工作流程。在产品研发期间，应避免信息间的相依关系成为产品研发中的限制因子(Ford and Sterman 1998)。

八、结论

同步工程的精神为“及早参与(Early Involvement)”，也就是说必须打破传统的产品序列开发方式进行“分工”与“整合”。“分工”也就是运用同步的概念，将所有工作化繁为简，并且在不同时间、不同情境下同步进行产品开发的工作，以达成分工及同步的效率。而“整合”是将所有工作以简御繁，并且运用信息科技与管理概念，以寻求整合解决方案，使其达成一完整的系统。

同步工程之重叠策略是一项具有多面向的策略矩阵，目的在缩短产品的研发时间以及减少产品在开发时的成本，希望能让产品快速的上市(Time to Market)、增加企业的竞争力。研发的重叠策略并非适用于每一企业，在进行产品开发活动时，尚须依据企业的组织环境与产品特性来决定其重叠的同步研发策略。

参考文献