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中華民國品質學會第 42屆年會暨第 12屆全國品質管理研討會

1 1

DFSS 應用在新產品開發模式之研究與探討

1 楊錦洲、2 劉啟川1 中原大學工業工程系

2 中原大學工業工程研究所

摘要

在現今技術以及顧客需求快速變動的壓力下，DFSS 使用於設計新產品、服務與流程時的一種手法，可確保產品及服務能達到顧客期望，替組織節省時間、改進品質，增加財務效益，。本研究目的有三：1.整理出適合的 DFSS 流程及工作項目；2.整理出適合電子產品的一般性新產品開發流程及工作項目；3.找出對於導入DFSS 流程關聯程度高的新產品工作項目。因此本研究先透過文獻探討整理出適合企業界的新產品開發與 DFSS 導入流程及工作項目，利用模糊德菲法找出導入DFSS 流程適合的工作項目，最後利用灰關聯分析對 DFSS 流程關聯程度高的新產品開發工作項目進行排序，找出各階段之關鍵屬性。關鍵字：新產品開發、六標準差設計、模糊德菲法、灰關聯分析

第一章前言

隨著科技的日新月異、產品生命週期短及消費者的需求多變，公司企業必須不斷的推陳出新產品，以滿足消費者的需求。而對於新產品開發成本Greg Brue[13]認為若能在新產品開發設計階段降低成本，即能使總成本大幅降低如下圖1，由此可以知道應在設計階段著手來降低成本。對於企業來說，除了降低成本外，維持產品良好的品質也是一項重要議題。 Greg Brue[13]認為DFSS是使用於設計新產品、服務與流程時的一種嚴謹手法，可確保產品及服務能達到顧客期望。同時，DFSS還能替組織節省時間、改進品質，同時獲致財務效益。但目前國內對於DFSS的相關研究並沒有太多，且在新產品開發中導入DFSS手法並沒有一個明確的步驟可以遵循。因此本研究希望能建立一個適合新產品導入DFSS的步驟，並藉由新產品開發工作項目和DFSS各階段工作項目的關聯性分析，以找出導入DFSS各階段關聯程度較高的新產品開發工作項目，期望能藉由管理及控制這些關鍵工作項目，以達到降低新產品研發成本、縮短上市時間及提升品質的目的。

圖 1 DFSS 對產品設計成本的影響資料來源 Greg Brue [13]

間接成本

勞工成本

物料成本

設計成本

30%

15%

50%

5%

5%5%20%

70%


2 2

第二章文獻探討

2.1 新產品開發

中華民國管理科學學會1988 年出版的行銷管理辭典中說明「新產品」的定義為：所有「對公司是新的產品」，包括前所未有的產品、品質與包裝修訂上，模仿競爭者的既有產品，外國產品的首次引入，以及所有能在產品組合中加入新氣息的產品，只要在某一市場上被大多數的顧客認為是新的產品，即可稱之為新產品。

其發展步驟流程各學者的定義各有不同，以下為學者對於新產品發展流程步驟介紹：

根據Cooper[12]的研究，認為新產品開發主要有以下幾個關鍵步驟：1. 產品構想經由市場研究分析，調查市場需求，進而提出新產品的構想概念，

再經由審查會議審核，通過則執行專案，若不通過則尋求下一個新產品專案。

2. 初期評估針對構想階段提出的新產品構想，進行市場相關產品資訊的搜集，

並對需求市場進行評估是否有獲利空間，對於公司內部也必須評估技術可行性。

3. 概念設計在此階段主要為根據市場研究建立產品概念，確認需求市場所需的

產品特性、規格及功能，藉以定義產品型袋與產品目標。最後則是對定義的產品概念進行評估，以決定新產品專案是否進行。

4. 產品發展根據概念設計階段初步建立的產品特性、規格及功能來設計產品雛

形，同時進行市場規劃，對於主市場、產品定位、產品價格及產品策略進行整體的銷售規劃，並決定產品通路、廣告及服務等各種策略，最後將產品雛形評估報告及市場整體規劃結果進行發展評估，以決定是否持續進行專案。

5. 產品測試此階段主要為，公司內部針對產品雛型做性能測試，驗證產品是否

有品質、性能、安全及設計等各方面的缺失；並寄送樣本給顧客試用，以驗證產品是否有缺陷。最後經由審查以確保所有功能皆符合顧客需求及樣本沒有設計、品質等缺陷，以進行下一階段。

6. 工程試產此階段為量產前的最後驗證，必須針對之前產品雛型所產生的製造

流程、設計、品質問題及顧客使用的回饋建議，進行產品設計的調整與修改，並對產品的市場佔有率作最後評估，並以此進行商品化前的分析評估。

7. 量產上市此階段為進行產品的全面性量產，並對產品上市後進行佔有率、銷


3 3

產品開發

釐清

設計

最佳化

驗證

售量、生產成本的研究分析，以評估此專案的成敗。

2.2 六標準差設計

DFSS (Design For Six Sigma)的根源出自系統工程，主要強調的是，需求管理方面必須達到顧客的期望，而 DFSS 能將整個產品與流程設計過程中，相關工具、方法流程與團隊成員做ㄧ系統化整合，以達到顧客期望[13]。六標準差設計是ㄧ種企業流程，目標是提升獲利。如果應用適宜，可以花費適當的成本、在適當時間點、產出需求的產品數量。若能在設計產品或服務時，就融入六標準差精神，則可以使顧客對你的產品或服務大感滿意，同時你的組織也獲致相當的財務效益，藉由導入六標準差設計，即可確保你的新產品或新服務有良好的市場表現。

因此六標準差設計在產品構想發展初期就不斷的蒐集顧客心聲，並進ㄧ步對於顧客需求、期望做深入了解，再經由 DFSS 相關工具將顧客心聲導入至產品設計中，以期望能提高顧客滿意度如圖 2，並期望能藉由 DFSS 使產品在量產之前消除錯誤及減少浪費，以避免後續重工，以期能達到顧客的要求，提高產品研發效率。

圖 2 DFSS 各階段關係資料來源 Greg Brue[13]

導入 DFSS 帶來的效益不勝枚舉，但對於 DFSS 導入流程各學者定義的階段不盡相同，但使用的方法及相關步驟大同小異ㄧ般來說 DFSS 的基本程序可以大致劃分如以下步驟[7]：

1. 掌握顧客需求2. 分析需求並加以排序3. 發展出一個設計4. 將所有需求依次展開，先從整體系統的層次開始，依序推及到子系統、

元件與流程。5. 在每個步驟，皆必須追蹤與掌握產品服務或流程的功能並點出需求與

功能間的差距，且擬出可行的解決方案6. 建立控管計畫

2.3 模糊德菲法探討

模糊數學是由美國加州柏克萊分校的控制論專家 Lotfi. A. Zadeh 教授於 1965年首先提出來，他於 1965 年發表”Fuzzy Sets”模糊集合的論文，模糊數學變成為一門新的數學分支，他的產生不僅拓廣了數學基礎，並且使計算機科學向人們的自


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然機理方面發展，做出了很大的突破，相關的研究成果及應用範圍也迅速成長，到目前為止，其應用的範圍已涵蓋到工程、科技、醫療診斷、心理學、決策支援、環境評估、氣象預報以及管理科學等領域。

Ishikawa[14]將模糊引進德菲法中，將傳統德菲法中所常遭遇到的時間、成本及忽略專家意見等方面問題作一解決。利用 max-min 及 Fuzzy Integration 兩種方法藉由專家預測電腦普及化的可能時間來證明兩種方法的可行性。以改善傳統德菲法的缺點[4]：

1. 認知方面：(1) 專家意見無法趨於一致(2) 過濾掉正確的專家意見(3) 亦有可能扭曲專家原意。

2. 成本方面：當專家意見無法趨於一致時，必須反覆進行多次問卷調查。

2.4 灰關聯分析

灰色理論(grey theory)是由大陸華中理工大學自動控制系鄧聚龍教授，於1982年所提出，主要是針對系統模型之不明確性及資訊之不完整性之下，進行關於系統的關聯分析(relational analysis)及模型建構(model construction)，並藉著預測(prediction)及決策(decision making)的方法來探討及了解系統的情況[6]。

灰色系統主要能對事物的“小樣本”(Small Data)、“少數據”(Least Data)、“不確定性”(Not Certainty)、“多變量輸入”(Multi-Input)、“離散的數據”(Discrete Data)、及“數據的不完整”(Not Enough)做有效的處理。由於灰色系統以研究“少數據不確定”為已任，即由於信息數據少而導致系統資料不確定。它不同於研究“大樣本不確定”的機率概論與統計數理(Probability & Statistic)；也不同於研究“認知不確定”的模糊集理論(FuzzySet Theory)[6]。它們之間的差異歸納於表1：

表1 “灰”、“概率”、“模糊”的區別灰色系統概率論模糊數學

本質內涵小樣本不確定大樣本不確定認知不確定數學基礎灰朦朧集康托集模糊集數學運算方

式生成統計邊界取值

數據多寡少數據多數據經驗(數據)數據分佈任意分佈典型分布函數分佈完成的目標現實的規律歷史的統計規律認知的表達

資料來源溫坤禮等[6]灰關聯分析為灰色理論六大類研究方法：灰生成(Grey Generating)、灰關聯分

析(Grey Relational Analysis)、灰建模(Grey Constructing)、灰預測(Grey Prediction)、灰決策(Grey Decision)及灰控制(Grey Control)等方法之其中一類。其中的灰關聯分析（GRA）主要用於分析灰色系統下的多個數列彼此間的關聯性。數列彼此間的關聯程度，以灰關聯度（grey relational grade）表示。

在進行灰關聯之前，灰色關聯度須滿足灰關聯四公理－規範性、偶對對稱性、整體性與接近性。為了使得序列具有可以比較的特性，以利灰關聯分析的進行，其序列必須滿足下列三個條件－無因次性、同等級性與同極性[6]。為了滿足以上


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三個條件，以便進行灰關聯分析，我們必須將原始序列做一些前處理的動作，這些數據的前處理我們稱之為灰關聯生成。有關灰關聯生成，雖然傳統的灰關聯生成方式可使數列滿足可比性但未必能滿足同等級性，因此可以採用夏郭賢[2]之望大、望小及望目三種灰關聯生成方法來進行數據前處理[6]。由於本研究是期望能找出在六標準差設計各階段中關聯程度較高的新產品開發工作項目，而目前台灣導入六標準差設計的企業不多，因此樣本數上可能沒辦法進行大樣本採樣，因此期望能透過灰關聯分析的小樣本特性克服傳統統計方法的缺失，藉以找出新產品開發及六標準差設計彼此的關聯性，以對六標準差設計關聯程度較高的新產品開發工作項目進行排序。

第三章模式建構

3.1 研究步驟說明

經由文獻探討了解 DFSS 可以使新產品開發增加品質、降低成本及縮短產品上市時間，但鮮少有文獻提及因如何和新產品開發流程結合，因此本研究希望能透過 DFSS 導入流程的工作項目及新產品開發流程的工作項目彼此之間的關聯性，將DFSS 和新產品開發做一結合。步驟一、本研究蒐集文獻主要包括四大部分：1.新產品開發；2.六標準差設計；3.

模糊理論；4.灰關聯分析，而主要文獻來源包括：(1)中、西文之相關學術論著、期刊論文、研究報告及報章資訊；(2)政府出版品及相關法令規章；(3)相關電子報

步驟二、整理出最適合的 DFSS 導入流程及各階段工作項目。步驟三、整理出最適合的新產品開發流程及各流程的工作項目。步驟四、設計模糊德菲法專家問卷，並給於「極不重要」、「不重要」、「普通」、「重

要」以及「很重要」五種模糊尺度予以評分，利用專家評分以篩選 DFSS各階段的工作項目。

步驟五、利用整體灰關聯法找出 DFSS 各階段最有關聯的新產品開發工作項目及DFSS 工作項目，並進行優先順序排序。

3.2 建立 DFSS 流程工作項目

根據第二章文獻探討，可以了解 DFSS 導入流程各學者定義不盡相同，因此藉由表2將幾位學者對於導入DFSS各流程各階段的比較，將DFSS流程分為PICDOV(Plan, Identify, Concept, Design, Optimize, Verify)共六階段，以涵蓋各學者全部的流程，使導入流程更趨完整。

表 2 各流程階段比較流程各流程階段比較

PICDOV Plan Identify Concept Design Optimize VerifyIDOV [13] Identify Design Optimize Verify

IDDOV [15] Identify、Define Develop Optimize VerifyCDOV [11] Concept Design Optimize VerifyDMADV [9] Define Measure Aanlyze Design Verify

資料來源本研究整理


6 6

導入 DFSS 流程各階段作業參考自 Greg Brue[13]，Subir Chowdhury [15]，C. M.Creveling et al. [11]，Peter S et al. 着丁惠民譯[9]，並將其整理成 PICDOV 六階段流程作業項目：一、規劃(Plan)：此階段目標即建立專案章程，以描繪出成功的樣貌與願景，同時

必須釐清專案目的、範疇、及當前所面臨的限制，讓專案有一個成功的開始，主要的目標為選擇進行的專案，以進行市場分析，其主要工作項目有以下幾點([9], [13], [15])：

1. 市場研究及分析2. 選定新產品開發專案3. 界定目標顧客群4. 企業策略及產品目標、限制5. 挑選團隊成員6. 建立專案章程及目標7. 專案計畫執行

二、釐清(Identify)：此階段目標，是藉由市場收集顧客心聲，選出最佳的產品或服務概念。主要目標是界定產品或服務的需求。因此團隊必須釐清顧客是誰、關鍵品質要素、技術性需求，以及品質目標等。團隊也必須致力收集、整合、分類、排序以及驗證顧客關鍵品質要求，以及在這些關鍵品質要求與企業條件限制之間取得平衡，其主要工作項目有以下幾點([11], [13], [15])：

1. 市場部門收集顧客聲音2. 釐清與了解顧客需求及期望3. 釐清關鍵品質要素及加以排序 (critical-to-quality)4. 設定關鍵品質要素的目標及可接受區間5. 建立關鍵品質要素指標6. 釐清階段的把關撿視

三、概念(Concept)：此階段目標，是將關鍵品質要素轉換為產品初步的規格、功能，以進ㄧ步進行產品規劃。根據產品規格建立流程及關鍵流程指標，釐清流程中每一個步驟，並釐清這些步驟對整體的產品或流程績效如何產生影響，經由分析之後得到的結果就是找出每一個構面、步驟的允許度或容許度，其主要工作項目有以下幾點[13]：

1. 根據關鍵品質要素指標建立產品初步規格2. 根據關鍵品質要素建立產品關鍵流程指標3. 將關鍵品質要素轉換為技術性需求4. 分析關鍵品質要素在技術性需求上的影響5. 開發創新的選擇方案，以滿足功能性需求6. 執行工程分析與物料選擇7. 形成設計概念並預測六標準差品質水準8. 概念階段的把關檢視

四、設計(Design)：此階段目的，為建立一個有關產品或服務及其流程的基礎。專案團隊將關鍵品質要素，轉換為功能需求與可行概念或解決方案，並建立目標值與容許度，以及建立衡量指標以評估功能，並詳細列出所有的設計選項，及評估風險以選擇一個最適方案，其主要工作項目有以下幾點([11],[13])：

1. 依據產品規格建立產品功能函數需求(functional requirements)


7 7

2. 落實推廣 DFSS 計分卡的使用3. 建立目標值與容許值：運用經驗容許度設計、分析容許度設計，來產

出一個穩健的設計4. 評估流程績效：計算出績效指標如 Pp、Ppk、Pr5. 運用 FMEA 釐清、評估、因應與管理風險6. 執行差距分析7. 評估新產品各方面的設計如：DFX 分析8. 設計階段把關撿視

五、最佳化(Optimize)：此階段目的，為取得品質、成本平衡。並採用流程能力資訊與統計手法預測品質水準、可靠度和績效表現以發展細部設計要素，並讓設計與製程達到最佳化，其主要工作項目有以下幾點([13], [15])：

1. 釐清產品可能發生的失敗2. 穩健設計3. 品質損失函數4. 雜訊因素5. 參數設計6. 允差設計7. 最佳化階段專案把關檢視

六、驗證(Verify)：此階段目的為證明該產品或流程的確能滿足顧客的需求，並經由反覆測試設計，以確保的確能符合顧客的關鍵品質要素標準，其主要工作項目有以下幾點([9],[13],[15])：

1. 驗證產品或服務及其流程的有效性2. 建立衡量指標與檢視機制，以維持績效水準3. 持續進行產品原型『製造-測試-修護』4. 修正流程產生的問題5. 執行統計製程管制6. 更新與確保計分卡的有效性7. 進行試產

3.3 建立新產品開發工作項目

一、C0 新產品概念構想階段在新產品概念構想階段，主要由行銷/市場部門主導，根據市場研究及分析，

公司提出新產品開發的企圖及計劃，新產品開發團隊則提案新產品開發專案，經由市場分析，討論市場對於新產品所需的規格及需求，並和公司各部門分析技術的可行性，初步描繪出新產品規格及功能，若新產品所需規格、功能公司能夠支援且市場需求能為公司帶來獲利，及確立新產品開發專案，並進入下一階段產品規劃階段。其主要工作項目有以下幾點([3],[5],[8],[10])：

1. 區隔顧客市場需求研究與分析2. 產品定位3. 產品構想之產生4. 產品市場需求資訊收集5. 顧客需求資訊收集


8 8

6. 關鍵性品質要素收集及排序7. 關鍵性技術資料收集及排序8. 研發專案預算評估9. 確定新產品構想10. 初步將關鍵品質要素轉換為產品規格11. 分析技術可行性，以決定是否進行此專案12. C0階段審查會議

二、C1產品規劃階段在新產品規劃階段，主要由研發與設計部門(R&D)主導並由專案管理部門

(Project Management，PM)從旁輔導，主要目的是希望能在實際進行新產品開發工作之前，公司各部門參與新產品開發專案，共同組織專案小組，規劃後續產品發展的人員指派及專案時間排程。其主要工作項目有以下幾點([3],[5],[8],[10])：

1. 成立專案小組2. 規劃人力資源及專案排程3. 確定產品規格、環保及規範之需求4. 確定實驗室樣品驗證的數量5. 展開欲開發新產品細部規格6. 建立產品規格文件7. 展開關鍵零組件表8. 可製造能力評估9. C1階段審查會議

三、C2新產品細部設計階段新產品細部設計階段，專案團隊首先對產品進行軟硬體設計、產品造型等確

認，利用DFX分析證實新產品設計的可行性，並和顧客重新討論產品規格及架構，以確認產品規格、功能能滿足顧客需求。其主要工作項目有以下幾點([3],[5],[8],[10])：

1. 展開產品細部設計作業2. 新產品的軟硬體設計3. 零件細部規格設計與報告4. 證實設計可行性：如DFX分析5. 與顧客重新確定產品設計的規格及出貨架構6. 釋出初步2-D圖面及BOM表7. 建立初步品質允收水準8. 確定實驗室樣品驗證測試機的數量9. C2階段審查會議

四、C3實驗試作階段本階段主要依據上一階段新產品細部設計階段所確定的設計規格、架構、功

能及工程圖等，將產品雛型設計實體化，依工程規格進行試作進行產品樣本的測試，並根據實驗室測試結果與顧客重新進行產品規格調整，並對產品、技術進行成本分析決定是否須外包，並制定初步的產品運輸計畫。後續則將設計的BOM表轉換為製造的BOM表，並和品質部門討論技術可行性、對供應商配合程度進行評核及製作初步品質保證計劃，其主要工作項目有以下幾點([3],[5],[8],[10])：

1. 實驗室樣品測試


9 9

2. 針對實驗室測試結果及市場變動狀況與顧客重新進行規格修定3. 確定所有的BOM表及設計圖面4. 制定初步運輸計畫5. 將設計BOM表轉換為製造BOM表6. C3階段審查會議

五、C4工程試作與驗證階段工程試作與驗證階段工作主要是由製造部門主導，而以PM及R＆D為輔，協調

相關單位完成工程試作之準備，及決定是否進行試產等工作。在本階段將試作樣品之品質、設備、產品檢測項目等結果紀錄，並將產品樣品提供給顧客，根據顧客的回饋建議修正產品規格、功能。其主要工作項目有以下幾點([3],[5],[8],[10])：

1. 工程試作測試及驗證2. 提供顧客所需的產品樣品3. 正式釋出維修及製造 BOM 表及相關圖面4. 完成實驗批生產5. 品管單位釋出正式的品質允收水準6. 訂定維修零件應變計畫7. 確定產品運輸計畫8. 提出全球各據點之量產備料採購計畫9. 完成生產所需軟、硬體之採購及安裝10. C4 階段審查會議

六、C5 量試階段量試階段由製造部門主導PM為輔，其主要目的為替量產預作準備，工作小組

成員將核准之文件報告分發給企業中心廠之相關製造單位，製造單位在檢驗文件過後進行試驗性預產（Pilot Run），即會同中心廠各相關部門如：生產、品管、品保等共同進行產品量試作業，及向採購單位發出量試階段物料需求。其主要工作項目有以下幾點([3],[5],[8],[10])：

1. 實驗批產品功能、品質項目及可靠度驗證2. 提升製程能力使製程穩定3. 完成產品殘留問題之檢討與對策驗證4. 完成大量採購計畫5. 完成各項生產必備文件及教育訓練6. IE部門須完成生產線平衡及發行有關文件7. 對生產所需之特殊治工具及零組件進行管制8. 建立正式製程管制/成品管制系統9. 建立正式品質保證系統10. 提出量產採購計畫11. C5階段審查會議

七、C6量產上市階段本階段由製造部門主導PM及品管部門為輔，主要工作目標為企業中心廠

進行首批量產作業驗證，針對產品製造、生產流程所產生的問題或客戶需求進行小規模的產品設計變更，並提出正式規模量產上市，讓製造部門進行新產品規模量產。其主要工作項目有以下幾點([3],[5],[8],[10])：

1. 配合行銷與客戶需求進行產品小幅變更


10 10

2. 定期針對產品功能、品質項目及可靠度驗證3. 例行性顧客滿意度調查4. 產品研發與銷售成本營收之比較5. 定期品質會議針對缺失擬定長期及短期的改善措施6. 對改善措施提出績效評估7. 提出出貨量及產品出貨地區之分析報告8. 進行研發績效評估並進行獎懲

3.4 模糊德菲法問卷設計

利用模糊德菲法初步篩選導入DFSS六個階段的工作項目，利用門檻值α＞7來篩選工作項目，選出專家認為對於DFSS流程中重要性較高的工作項目。模糊德菲法主要參考自Ishikawa[14]其進行步驟如下：步驟一、蒐集專家意見

利用問卷方式，使用李克特五點量區別重要性，以蒐集每位決策專家的意見，首先藉由每位專家填寫其心中的語意尺度，以取得每位專家對於各問項的初始值，初始值為介於 0~10 的任意數，可以為小數，包含的範圍也可以重疊。步驟二、建立三角模糊數

由問卷蒐集到專家對於各問項的初始評估值，利用模糊德菲法整合j位專家的模糊評估值，以計算每項初始指標重要性的三角模糊數，假設第i位專家對於第k個問項的評估值為Wik＝(lik, mik uik)，i=1~j，則第k個指標的初始模糊權重Wk其計算方法如下：

ik

j

ikj

i lkkik

j

ikkkkk uMaxumm

mlMinlnkumlW111

1~1),,(

，，，，其中

符號說明：(i) lk：最悲觀值、(ii)mk：平均值、(iii)uk：最樂觀值

步驟三、篩選評估指標利用簡易重心法，將各個初始指標的模糊權重Wk~ 轉成單一值Sk計算如下：

3ｋｋ＋＋ uml

S kk

步驟四、設立門檻值設定門檻值t，從眾多的初始評估指標中，篩選出較適當的評估指標，本論文將門檻值設為7，將小於7的問項與以刪除。篩選原則如下：

1. 若Sk ≧ t ，則接受第k個初始指標為評估指標。2. 若Sk< t ，則刪除第k個初始指標。

3.5 灰關聯分析排序

經由專家利用模糊德菲法篩選在 DFSS 流程工作項目的重要性後，進行整體灰關聯度分析，而本研究在此階段進行的 DFSS 流程及新產品開發流程的整體性灰關聯分析模式如表 3，詳細分析過程如下[6]：


11 11

表 3 新產品開發及 DFSS 工作項目對照DFSS 流程

新產品工作項目DFSS 流程 PICDOV 各階段工作項目

X 1 . . . . X n

I 1 )1(1I . . . . )(1 nI. . .

經由模糊德菲法選取出來對於DFSS各階段 PICDOV最有關聯的新產品工作項目 I k )1(I k . . . . )(nI k

階段共有，個新產品開發工作項目第階段 PICDOVk~1ssP SI

n~1iPICDOViP ，ｉ

階段個工作項目，共有第階段導入流程第DFSSX工作項目的評分個和第個新產品開發工作項目專家對第 DFSSis)( iI s

各序列為： ))(,,),2(),1((1111

nIIII

))(,,),2(),1((2222

nIIII

))(,,),2(),1((3333

nIIII

))(,,),2(),1(( nIIII kkkk

步驟一、首先以 I1為參考列開始計算，並參考公式 1，即從 1s 的條件下計算 ni .....1

的差序列)()()(1

1iiis II s

ni ....1 ， ks ....1

(1)計算後得到：

1s ， ni .....1 條件下的 I1與 I1差序列 ))(11,,),2(11),1(11(11 n2s ， ni .....1 條件下的 I1與 I 2 差序列 ))(12,,),2(12),1(12(12 n3s ， ni .....1 條件下的 I1與 I 3 差序列 ))(13,,),2(13),1(13(13 n

ks ， ni .....1 條件下的 I1與 I k 差序列 ))(1,,),2(1),1(1(1 nkkkk

步驟二、計算完以 I1為參考序列的差序列後，即求所有差序列之兩極最大差和最小差。

max11 )()()( maxmaxmaxmax iii sis

sis

II ni ....1 ，

ks ....1

min11

)()()( minminminmin iiis

iss

isII

ni ....1 ， ks ....1

步驟三、計算以 I1為參考序列的灰關聯係數，並設定辨識係數，在求取關聯度之前必須要有關聯係數才能計算，而辨識係數(ζ)的功能是作背景值和待測物之間的比值，其大小可根據實際需要作適當的調整，而這只會改變相對數值的大小，並不影響到序列的排序，ζ在[0,1]取值，一般而言，通常ζ值取0.5 ，但如果為了加大其差異性，可以依實際需要作調整。參考下面公式2。

max)(1maxmin

))(),(1

is

ii II s

ni ....1 ， ks ....1

(2)步驟四、計算以 I1為參考序列的等權灰關聯度，並參考下面公式 3。

n

iss

iin IIII1

11))(),((1),(

ks ....1


12 12

(3)步驟五、重複前四項步驟依次以每一個序列為標準序列其它為比較序列，將所有的灰相關度算出後再加以整理，可以得到 kk 矩陣，此一矩陣即稱為『灰關聯矩陣R』，如圖 3。

kkkk

ll

k

k

kkR

21

22221

11211

圖 3 灰關聯矩陣 R步驟六、求出矩陣 kkR 的特徵值與特徵向量，並取最大特徵值max 所對應的特徵向量（絕對值），而其中特徵向量所對應的數值大小即為權重，權重越大及代表此新產品開發工作項目在 DFSS 流程中規劃階段的重要性步驟七、重複上述一至六階段，可以求得 DFSS 流程 PICDOV 各階段最有關聯的新產品開發工作項目。

第四章研究結果

4.1 模糊德菲法問卷分析

在正式問卷發放前，除了多次和專家進行討論相關問項外，並將專家意見彙整，以設計模糊德菲法問卷，總計發放 10 位專家填寫，評分方式共給予五個語意尺度如：很重要、重要、普通、不重要、極不重要。經由模糊德菲法問卷整合各專家意見，以進ㄧ步篩選出對於 DFSS 較有關聯的新產品開發工作項目，以表 4表示計算出各專家的模糊值，並以門檻值α＞7 來篩選工作項目。

表 4 模糊德菲法問卷計算結果流程工作項目三角模糊數

(最小,平均,最大)

模糊值備註

市場研究及分析 (6,8.5,10) 8.17選定新產品開發專案 (6,8.685,10) 8.23界定目標顧客群 (6,8.5,10) 8.17企業策略及產品目標、限制 (6,8.75,10) 8.25挑選團隊成員 (6,6.5,10) 7.5建立專案章程及目標 (4,6.75,10) 6.917 刪除

規劃階段

專案計畫執行 (6,8.75,10) 8.25市場部門收集顧客聲音 (5.5,8.5,10) 8釐清與了解顧客需求及期望 (6,8.75,10) 8.25釐清關鍵品質要素及加以排序 (6,8.5,10) 8.17設定關鍵品質要素的目標及可接受區間 (5.5,7.5,10) 7.67建立關鍵品質要素指標 (6,7.5,10) 7.83

釐清階段

釐清階段的把關撿視 (6,7.5,10) 7.83


13 13

根據關鍵品質要素指標建立產品初步規格 (5.5,8.25,10) 7.917根據關鍵品質要素建立產品關鍵流程指標 (6,7.75,10) 7.917將關鍵品質要素轉換為技術性需求 (6,8.5,10) 8.167分析關鍵品質要素在技術性需求上的影響 (6,8.75,10) 8.25開發創新的選擇方案，以滿足功能性需求 (5.5,8.5,10) 8執行工程分析與物料選擇 (5.5,7.25,10) 7.58形成設計概念並預測六標準差品質水準 (6,7.75,10) 7.917

概念階段

概念階段的把關檢視 (6,7.75,10) 7.917依據產品規格建立產品功能函數需求 (6,7.75,10) 7.917落實推廣 DFSS 計分卡的使用 (4,7.5,8) 6.5 刪除建立目標值與容許值 (6,8.75,10) 8.25評估流程績效 (6,8.25,10) 8.08運用 FMEA 釐清、評估、因應與管理風險 (5.5,8.75,10) 8.08執行差距分析 (5.5,7.65,10) 7.717評估新產品各方面的設計如：DFX 分析 (6,8.5,10) 8.17

設計階段

設計階段把關撿視 (6,6.5,10) 7.5釐清產品可能發生的失敗 (6,8.5,10) 8.17穩健設計 (6,8.25,10) 8.08品質損失函數 (5.5,8.5,10) 8雜訊因素 (4,6,10) 6.67 刪除參數設計 (6,7.5,10) 7.83允差設計 (6,7.75,10) 7.917

最佳化階段

最佳化階段專案把關檢視 (5.5,7.75,10) 7.75驗證產品或服務及其流程的有效性 (5.5,7.5,10) 7.67建立衡量指標與檢視機制，以維持績效水準 (6,8.5,10) 8.17持續進行產品原型『製造-測試-修護』 (6,7.5,10) 7.83修正流程產生的問題 (5.5,8.25,10) 7.92執行統計製程管制 (6,8.75,10) 8.25更新與確保計分卡的有效性 (6,7.45,10) 7.816

驗證階段

進行試產 (5.5,6.5,10) 7.33

4.2 第二階段整體灰關聯問卷分析

一、DFSS 規劃階段排序依模糊德菲法問卷分析結果，進行問項的篩選動作如表 4，將α＜7 的項目篩除，依據剩餘問項設計灰關聯問卷，並將問卷發放給同樣 10 位專家，已進行下一階段灰關聯問卷分析，共給予五個評分的尺度，藉由新產品開發工作項目和 DFSS 各階段工作項目的關聯性分析，以找出在 DFSS 各個階段的工作項目和其關連程度最高的新產品開發工作項目，及新產品開發工作項目和 DFSS 工作項目重要性的優先順序排序。

利用灰關聯分析以排序出在每個 DFSS 階段關聯程度較高的工作項目。本研究使用整體性灰關聯法，利用 DFSS 流程細部的工作項目及新產品開發細部的工作項


14 14

目，由專家對彼此的關聯程度給予評分，首先求出表格中各個值的平均數，再求出差序列及灰關聯係數，並利用λ最大特徵值所對應的特徵向量值以進行排序，越大值代表關聯性最高，詳細計算方法可參考本文 3.5 節。

表 5 DFSS 規劃階段 C0 新產品概念構想階段 C1 產品規劃階段DFSS 流程規劃階段

開發流程

新產品

DFSS 工作項目

新產品開發工作項目

分析

市場研究與

開發專案

選定新產品

客群

界定目標顧

目標、限制

企業策略及產

挑選團隊成員

專案計畫執行

特徵向量值

排序

區隔顧客市場需求研究與分析

8.2 8.1 8.8 8.2 5 6 0.3771 1

產品定位 7 7.4 8.6 8.6 6.9 6.9 0.3411 5產品構想之產生 8.7 7.9 7.8 7.9 4.4 6.1 0.3609 2研發專案預算評估 5.8 6.8 5.5 7.6 6.2 8.6 0.3465 4

C0新產品概念構想階段

確定新產品構想 7.9 8 5.8 6.8 5.4 6.4 0.3480 3

成立專案小組 6.9 6.2 6.3 6.9 8.5 7.5 0.3352 6C1 產品規劃階段

規劃人力資源及專案排程 6.4 6.3 6.2 6.8 7.9 6.8 0.3325 7

特徵向量值 0.4519 0.4470 0.4465 0.4412 0.4454 0.4423排序 1 2 3 5 4 6

由表 5 可以知道在規劃階段最重要的 DFSS 工作項目前三名依序為市場研究與分析、選定新產品開發專案、界定目標顧客群。而最重要的新產品開發工作項目前三名依序為：區隔顧客市場需求研究與分析、產品構想之產生、確定新產品構想。

經由上述表格方式的整體性灰關聯分析可以依序找出在 DFSS 各階段工作項目及新產品開發工作項目關聯性的排序。二、DFSS 釐清階段排序

釐清階段最重要的 DFSS 工作項目前三名依序為設定關鍵品質要素的目標及可接受區間、釐清關鍵品質要素及加以排序、建立關鍵品質要素指標。而最重要的新產品開發工作項目前三名依序為：關鍵性品質要素收集及排序、顧客需求資訊收集、關鍵性技術資料收集及排序。三、DFSS 概念階段排序

概念階段最重要的 DFSS 工作項目前三名依序為根據關鍵品質要素指標建立產品初步規格、將關鍵品質要素轉換為技術性需求、根據關鍵品質要素建立產品


15 15

關鍵流程指標。而最重要的新產品開發工作項目前三名依序為：展開關鍵零組件表、可製造能力評估、建立產品規格文件。四、DFSS 設計階段排序

設計階段最重要的 DFSS 工作項目前三名依序為評估新產品各方面設計、建立目標值與容許值、運用 FMEA 釐清、評估因應與管理風險。而最重要的新產品開發工作項目前三名依序為：新產品軟硬體設計、零件細部規格設計與報告、與顧客重新確定產品設計的規格及出貨架構。五、DFSS 最佳化階段

最佳化階段最重要的 DFSS 工作項目前三名依序為品質損失函數、釐清產品可能發生的失敗、允差設計。而最重要的新產品開發工作項目前三名依序為：實驗批產品功能、品質項目及可靠度驗證、提升製程能力使製程穩定、完成產品殘留問題之檢討與對策驗證。六、DFSS 驗證階段排序

驗證階段最重要的 DFSS 工作項目前三名依序為建立衡量指標與檢視機制，以維持績效水準、驗證產品或服務及其流程的有效性、持續進行產品原型『製造-測試-修護』。而最重要的新產品開發工作項目前三名依序為：定期針對產品功能、品質項目及可靠度再驗證、定期品質會議針對品質缺失擬定長期及短期的改善措施、配合行銷與客戶需求進行產品小幅變更。

第五章結論與建議

由於在新產品開發中導入 DFSS 手法所要進行的步驟及工作項目相當繁複，因此利用新產品開發工作項目和 DFSS 各階段工作項目彼此的關聯性，將新產品開發和 DFSS 手法串聯起來，使 DFSS 能確實應用在新產品開發中，另外除了關聯性外，更進ㄧ步找出對於導入 DFSS 流程關聯性最高的新產品開發工作項目，使各產業的新產品開發模式能藉由此種方式導入 DFSS 手法，藉由管理這些重點工作項目，以期望能達到完美品質。因此本研究在第三章首先提出新產品開發七個階段的工作項目及導入 DFSS 六階段的工作項目，並在第四章對於 DFSS 工作項目進行模糊德菲法的問卷設計，並藉由問卷分析進ㄧ步篩選出對於導入 DFSS 流程各階段中較重要的工作項目，後續則對新產品開發工作項目及 DFSS 工作項目進行整體灰性關聯分析，以找出 DFSS 導入各階段中關聯程度較高的新產品開發工作項目的排序，並藉由管理這些重點工作項目，以達到降低產品開發成本、提升品質及縮短產品上市時間的目的。

參考文獻中文參考文獻

1. 楊必立和劉水深，1998，行銷管理辭典，華泰圖書出版公司，台北，(1988)2. 夏郭賢和吳漢雄，「灰關聯分析之線性數據前處理探討」，灰色系統學

刊，第一卷，第一期，第 47-53 頁。3. 鍾元鋒，2000，「電子成品業研發管理過程對量產績效影響之研究」，

碩士論文，國立台灣科技大學管理技術研究所。4. 丁馥萱，2001，「電子市集夥伴關係影響因素之探討」，碩士論文，國

立中山大學企業管理學系。5. 廖一青，2002，「產品協同設計模式之研究國」，碩士論文，國立台

北科技大學商業自動化與管理研究所。


16 16

6. 溫坤禮和黃宜豊等編著，2003，灰關聯模型方法與應用，高立圖書公司，台北。

7. Greg Brue 箸丁惠民譯，六標準差設計，2004，美商麥格羅．希爾國際股份有限公司。

8. 張智輝，2004，「新產品開發流程之績效指標建立與評估」，碩士論文，私立中原大學工業工程學系。

9. Peter S. Pande, Robert P. Neuman, Roland R. Cavanagh 合著丁惠民譯，2006，六標準差設計簡單講，美商麥格羅希̇爾國際股份有限公司台灣分公司。

10. 許棟樑和陳大仁，2006，「筆記型電腦產業新產品導入流程標竿及設計」，科技管理學刊，11，31-62。

英文參考文獻11. C. M. Creveling, J. L. Slutsky, and D. Antis, Jr., 2003, Design for six

sigma：In technology and product development, Upper Saddle River, NJ :Prentice Hall。

12. Cooper, R. G., 1994,“ Perspective: Third-Generation New ProductProcesses,” Journal of Product Innovation Management, 11, 3-14.

13. Greg brue, 2005, Design for Six Sigma, McGraw-Hill.14. Ishikawa, 1993,“The Max-Min Delphi Method and Fuzzy Delphi Method

via Fuzzy Integration,” Fuzzy Setsand Systems, 55, 241-253.15. Subir Chowdhury, 2002, Design for six sigma：the Revolutionary process

for achieving extraordinary profits , Chicago, IL : Dearborn Trade Pub.

dfss 應用在新產品開發模式之研究與探討bm.nsysu.edu.tw/tutorial/iylu/conferance...

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