系统化创新之思维方法与流程课件.ppt

1、2345全球產業全球產業發展趨勢發展趨勢台灣製造台灣製造業型態業型態傳統製造業傳統製造業高附加價高附加價值製造業值製造業知識型加值知識型加值服務產業服務產業Built to ProductBuilt to Spec.Built to Customer NeedsConventionalManufacturing High Value Added ManufacturingKnowledge BasedService IndustriesOEMODM(目前)未來美國GE公司及IBM公司是從傳統製造業轉型成知識型服務產業最成功的公司。6789使用者需求使用者需求&營運概念營運概念系統需求系統需求&

2、架構架構細部系統細部系統/元件設計元件設計採購採購,製造製造&組裝組裝子系統子系統/元件整合元件整合&測試測試系統整合系統整合&測試測試銷售銷售&維護維護零組件領域零組件領域系統領域系統領域GDP US$15,000GDP US$30,000台灣產業現況台灣產業現況先進國家先進國家系統供應商系統供應商顧客端顧客端顧客端顧客端整體解決方案整體解決方案提供者提供者10全球產業全球產業發展趨勢發展趨勢台灣製造台灣製造業之業之發展發展傳統製造業傳統製造業高附加價高附加價值製造業值製造業知識型加值知識型加值服務產業服務產業Built to ProductBuilt to Spec.Built to Cu

3、stomer NeedsConventionalManufacturing High Value Added ManufacturingKnowledge BasedService IndustriesOEMODM(目前)未來運用技術整合以及創新營運模式經由協同合作開發系統產品是台灣產業未來發展之趨勢。11附加價值附加價值系統開發系統開發次系統開發次系統開發關鍵性零組件開發關鍵性零組件開發零組件製造零組件製造現有基礎現有基礎工程設工程設計能量計能量模組測試模組測試認證能量認證能量系統整系統整合能量合能量知識含量知識含量知識加值服務業知識加值服務業高附加價值製造業12全球化全球化Globaliz

4、ation創新創新Innovation技術整合及技術整合及整體解決方案整體解決方案跨領域科技整合跨領域科技整合應用資訊通訊技術應用資訊通訊技術創新與知識為創新與知識為關鍵競爭因素關鍵競爭因素技術技術/營運創新營運創新 資訊科技資訊科技 生物科技生物科技 環境科技環境科技 材料科技材料科技 (奈米奈米)世界級製造者世界級製造者知識密集服務業知識密集服務業商業模式及流程創新商業模式及流程創新高科技與商業整合高科技與商業整合整合整合Integration全球運籌與全球運籌與當地需求快速回應當地需求快速回應市場整合與供應鏈競爭市場整合與供應鏈競爭快速應變與高需求顧客快速應變與高需求顧客13n未來的指標

5、創新 技術創新服務/產品創新組織創新流程創新行銷/通路/品牌n作法差異化顧客導向價值創造策略聯盟及協同合作14傳統市場顧客需求與創新技術顧客需求與創新技術需求與科技趨勢需求與科技趨勢時間大量生產需求精實輕薄短小多樣化個人化即時及客製化生產新需求(健康/生活品質/永續地球手工品生產線(FORD T-type car)積體電路、精密機械資訊科技管理電腦精密生產創新技術發展創新技術發展顧客需求發展顧客需求發展奈米技術 Molecular Machines From:T.S.Twibell 151.西元前5000年 青銅器時代2.西元476-1453 應用金屬於農耕及戰爭3.第一次工業革命(1783年

6、瓦特 蒸汽機)機器生產(金屬提煉、引擎內燃機)4.第二次工業革命(1970s年 電腦的快速發展)電腦整合製造(Automation自動化、Precision Process Technique精密加工技術)5.第三次工業革命(1990s年 Internet網際網路)E-commerce電子商務、Digitalization數位化、Knowledge Economy知識經濟Bronze青銅Steam Engine蒸汽機Computer電腦Knowledge Economy Age 知識經濟時代 製造業的技術演變製造業的技術演變16製造業之發展分析製造業之發展分析國內產業利基國內產業利基l 大中華

7、經濟圈之優勢l 3C產業蓬勃發展，提供新興市場機會l 中小企業應變力、產業聚集及商品化能力之優勢l Information Technology漸趨成熟，提供產業快速反應的知識及工具l 歐美高單價製造業outsourcing 1980 國外經驗國外經驗l 英國：放棄造船、鋼鐵等製造業，進入Science Based Industries以及金融服務l 日本：提昇競爭力(成本、品質、交期、彈性)，發展Engineering Intensive Production及工藝產品l 美國：傳統加工製造業轉移到國外，保留高科技及高附加價值之系統產品l 義大利：結合工程及藝術(設計)，開發精緻性產品，如模

8、具及產業機械金屬基本材料金屬基本材料金屬金屬加工製造業加工製造業知識型知識型金屬產業金屬產業農、牧、漁、林農、牧、漁、林提高附加價值提高附加價值功能材料靶材模具成形、結合二次加工一次加工治金真空濺鍍銀鈦靶材:200美元/磅航空鋁/鈦結構:150美元/磅車用鋁版結構:20美元/磅鋁原料:1美元/磅17製造業技術演變製造業技術演變創新研發設計創新研發設計&製造知識服務製造知識服務1990生產力生產力機器人機器人電腦數值控制電腦數值控制自動化倉儲自動化倉儲無人搬運車無人搬運車 :營運效益營運效益 產品資料管理產品資料管理 企業資源規劃企業資源規劃 製造執行系統製造執行系統 供應鏈管理供應鏈管理 :創

9、新研發設計效率創新研發設計效率知識創新研究知識創新研究產業研發設計工程產業研發設計工程&知識管理知識管理生產高附加價值化生產高附加價值化 :2000Dr.ChinTay Shih18資訊與知識對製造業的影響資訊與知識對製造業的影響1995專家系統專家系統Small K-database (K-congregation知識彙集知識彙集 /Fast Inquiry快速查詢快速查詢 and Training教育訓練教育訓練)知識工程知識工程Neural NetworkFUZZYAI 人工智慧人工智慧 (Auto-diagnosis System 自動診斷系統自動診斷系統)2000知識服務知識服務K-

10、databaseK-management (知識經驗知識經驗快速分享快速分享)(知識累積減少扭曲知識累積減少扭曲)(知識回應修正知識回應修正)K-economy知識創新知識創新研發技術研發技術 K-innovation Research Technique (Innovative Guidance)K-agent (Overall K-Integration)200319902010Technology TrendYearAliens New Patent for IC Packaging-Fluid Self Assembly(Ideas from BIO Industry)19技術整合技術

11、整合顧客需求顧客需求系統架構系統架構系統需求系統需求解決方案解決方案創新營運模式創新營運模式 確認構想可行確認構想可行知識密集知識密集創新產業創新產業系統化流程結合顧客需求及技術整合提供整體解決方案系統化流程結合顧客需求及技術整合提供整體解決方案Ref:INCOSE/CAST Prototype SystemIndustries Alliance知識密集創新產業的系統化流程知識密集創新產業的系統化流程 20勞力密集產業勞力密集產業技術密集產業技術密集產業知識密集產業知識密集產業資本密集產業資本密集產業農業農業製造業製造業服務業服務業GDP(USM$)1,614(1952)48,600(1982

12、)287,900(1999)281,900(2002)GDP/Capita(US$)196(1952)2,654(1982)13,114(1999)12,588(2002)製造取向製造取向投資取向投資取向創新取向創新取向63.9%28.0%1.8%2000佔佔GDP白百分比白百分比(%)20%40%60%資料來源：行政院主計處，2005，國民所得年刊；工研院整理製圖。73.56%;200521Year19922000200419962008分散式控制分散式控制DistributedControl網際網路網際網路Web-EnableEthernet TCP/IPRS232-RS485-USB-1

13、394線型馬達及驅動線型馬達及驅動 非傳統加工機械控制非傳統加工機械控制Wire-Cut(專家系統AWT)EDM(創成加工)TCP/IPPC NetworkISAPCICPCIAC伺服馬達及驅動伺服馬達及驅動 傳統加工機械控制傳統加工機械控制塑膠射出機雕模放電加工機車銑床802.11b,Bluetooth奈米平台控制檢測奈米平台控制檢測 AFM 近場光學 Opto-communication PlatformWireless Network無線網路無線網路Wireless+Web集中式控制集中式控制CentralizedControl精確性、速度精確性、速度2012ASIC/DSP Based

14、電子構裝設備控制檢測電子構裝設備控制檢測Die bonder/Wire BonderPCB drillLCD defect inspectionCSPPZT/MEMS actuator 資訊科技與控制技術對製造業所造成之影響資訊科技與控制技術對製造業所造成之影響 30m/min0.5umEr 14um 12m/min.1umEr 24um Accuracy 10nmAccuracy 50nm22產品物流產品物流公司專注於核心力量公司專注於核心力量專心致力於生產作業改善專心致力於生產作業改善市場需求情報預測工作市場需求情報預測工作減少庫存成本減少庫存成本資訊流資訊流即時生產系統貨物供應配送供應倉

15、儲中心倉儲中心倉儲中心到戶服務接駁式轉運接駁式轉運 運輸業者+人員整合性整合性3PL整合性整合性3PL配合配合原物料運輸配送原物料運輸配送運輸業者+人員整合性整合性3PL亞洲物料供應亞洲物料供應台灣物料供應台灣物料供應歐美物料供應歐美物料供應產品設計產品設計經銷商經銷商經銷商經銷商經銷商經銷商物料供應端委由整合性物料供應端委由整合性3PL公司進行公司進行 原物料運輸配送原物料運輸配送出口端委由整合性出口端委由整合性3PL公司進行運輸配送公司進行運輸配送大批量成車直接配送至經銷商處大批量成車直接配送至經銷商處海空聯運議題海空聯運議題供應中心供應中心製造業供應鏈與通路整合製造業供應鏈與通路整合23

16、新的、能實現、有價值新的、能實現、有價值242526產值、附加價值國際地位 （市佔率、品牌、國際標準）產業關連技術突破論文專利其他智財Gap產業創新製造效率 成本 速度 品質技術產品市場利潤產業27創新技術系統創新管理系統創新結構創新策略創新（新事業模式）技術創新產品創新（服務）流程創新28產品生產產品生產雛形設計雛形設計可行性分析可行性分析創新想法創新想法科技趨勢科技趨勢顧客潛在需求顧客潛在需求創新處創新處?差異處差異處?需求者在何處需求者在何處?29研發研發設計設計製造製造組裝組裝銷售銷售服務服務工程工程測試測試通路通路/維修維修國際品牌國際品牌科技整合科技整合TechnologyInte

17、gration服務創新服務創新ServiceInnovation工程技術服務研發服務物流/資通/金融/醫療/.服務GlobalizationCollaborationSystem IntegrationMarket PullTechnology Push303132關鍵流程改善關鍵流程改善企業營運網路企業營運網路新材料新材料協同發展協同發展創新流程創新流程產品試行產品試行整合方案整合方案創新產品創新產品供應鏈回應供應鏈回應行銷通路行銷通路服務成本服務成本創新銷售創新銷售創新營運流程創新營運流程供應商供應商製造製造分配中心分配中心零售商零售商顧客顧客訂單開發與管理資訊系統訂單開發與管理資訊系統/

18、動態價值鏈動態價值鏈產品開發產品開發產品分配效率產品分配效率補貨補貨訂單履行訂單履行行銷策略行銷策略營運發展營運發展建構創新加值系統產業群落建構創新加值系統產業群落需求鏈需求鏈供應鏈供應鏈競爭優勢競爭優勢33服務系統營運模式設計品牌、行銷顧客服務生活脈絡分析產業技術預測技術開發應用研究原型設計智財管理創意博覽會商展想像未來數位說故事創意展34階段階段 III系統營運系統營運階段階段0構想企劃構想企劃概念概念創新創新技術技術創新計畫創新計畫服務創新計畫服務創新計畫系統需求系統需求創新營運模式與技術整合創新營運模式與技術整合階段階段1可行性分析可行性分析階段階段 II系統發展系統發展35Syste

19、ms EngineeringBusiness Model InnovationICTTechnology InnovationSystem IntegrationHigh-Value-Added ManufacturingNew Service ProductNew Business OpportunitiesDomain Knowledge36R&DLogisticEngineeringSalesService Point/Maintenance/Brand NameTechnologyIntegrationServiceInnovationEngineering ServiceR&D Se

20、rviceLogistic/ICT/Financial/Medical/ServiceGlobalizationCollaborationSystem IntegrationGate 1Production&DeploymentOperation&SupportSRRSDRPDRCDRSDD EndField SupportConceptExplorationRiskReductionSystem Development&DemonstrationGo-aheadPhase IPhase IIPhase 0Phase IIIGate 2Gate 3ProposalFeasibilitySyst

21、em DevelopmentOperation&DeploymentAfter ServiceMarketingDesignManufacturingR&DLogisticEngineeringSalesService Point/Maintenance/Brand NameTechnologyIntegrationServiceInnovationEngineering ServiceR&D ServiceLogistic/ICT/Financial/Medical/ServiceGlobalizationCollaborationSystem IntegrationGate 1Produc

22、tion&DeploymentOperation&SupportSRRSDRPDRCDRSDD EndField SupportConceptExplorationRiskReductionSystem Development&DemonstrationGo-aheadPhase IPhase IIPhase 0Phase IIIGate 2Gate 3ProposalFeasibilitySystem DevelopmentOperation&DeploymentAfter ServiceMarketingDesignManufacturing37Harry Beckwith3839AIAA

23、&INCOSE40414243Product DesignProduct DesignOff-line Design OK?Off-line Design OK?On-line Design OK?On-line Design OK?TechnicalMemoryProcess DesignProcess DesignOff-line Quality ControlOff-line Quality ControlSystem DesignSystem DesignParameter DesignParameter DesignTolerance DesignTolerance DesignTo

24、lerance SpecificationsTolerance SpecificationsQuality ManagementQuality ManagementDesign Design ConceptConcept(QFD,Pugh(QFD,Pugh Concept Concept Selection Selection Matrix)Matrix)ProductSelectionProcessSelectionOn-line Quality Control/Process Control(QC/QPC)On-line Quality Control/Process Control(QC

25、/QPC)Statistical Techniques(SPC,etc.)Statistical Techniques(SPC,etc.)Design RequestsDesign RequestsCustomer RequestsCustomer Requestsi ir rc co or ri io oFeedbackFeedbackFeedbackFeedbackManufacturing RequestsManufacturing RequestsMarket StudyMarket Studyr rManufacturing Manufacturing Concepts Concep

26、ts CandidateCandidatei ic cCostCost(Taguchis Method)(Taguchis Method)o oc cFeedbackFeedbackFeedbackFeedbackc cConfirmingConfirmingNonNon-ConfirmingConfirmingr ro oi iYesYesNoNoNoNoNoNoYesYesProduct DesignProduct DesignOff-line Design OK?Off-line Design OK?On-line Design OK?On-line Design OK?Technica

27、lMemoryTechnicalMemoryProcess DesignProcess DesignOff-line Quality ControlOff-line Quality ControlSystem DesignSystem DesignParameter DesignParameter DesignTolerance DesignTolerance DesignTolerance SpecificationsTolerance SpecificationsQuality ManagementQuality ManagementOff-line Quality ControlOff-

28、line Quality ControlSystem DesignSystem DesignParameter DesignParameter DesignTolerance DesignTolerance DesignTolerance SpecificationsTolerance SpecificationsQuality ManagementQuality ManagementDesign Design ConceptConcept(QFD,Pugh(QFD,Pugh Concept Concept Selection Selection Matrix)Matrix)ProductSe

29、lectionProductSelectionProcessSelectionProcessSelectionOn-line Quality Control/Process Control(QC/QPC)On-line Quality Control/Process Control(QC/QPC)Statistical Techniques(SPC,etc.)Statistical Techniques(SPC,etc.)On-line Quality Control/Process Control(QC/QPC)On-line Quality Control/Process Control(

30、QC/QPC)Statistical Techniques(SPC,etc.)Statistical Techniques(SPC,etc.)Design RequestsDesign RequestsCustomer RequestsCustomer Requestsi ir rc co or ri io oFeedbackFeedbackFeedbackFeedbackManufacturing RequestsManufacturing RequestsMarket StudyMarket Studyr rManufacturing Manufacturing Concepts Conc

31、epts CandidateCandidatei ic cCostCost(Taguchis Method)(Taguchis Method)o oc cFeedbackFeedbackFeedbackFeedbackc cConfirmingConfirmingNonNon-ConfirmingConfirmingr ro oi iYesYesNoNoNoNoNoNoYesYesProject/TechnicalManagementProgramManagementProject/TechnicalManagementInitial DesignInitial DesignAcceptabl

32、eDesignAcceptableDesignIdentify the product fixture,minimum number of parts,materials,etc.Identify the product fixture,minimum number of parts,materials,etc.Identify reasons for requiring separate partsIdentify reasons for requiring separate partsDesign parts for multiple useDesign parts for multipl

33、e useDesign parts for multiple useDesign parts for multiple useAnalyze for manual assemblyAnalyze for manual assemblySelect appropriate assembly methodSelect appropriate assembly methodGenerate assembly,de-assembly sequence orderGenerate assembly,de-assembly sequence orderCan parts be combined?Can p

34、arts be combined?Significant modification?Significant modification?Major redesign?Major redesign?Parts are easy to manufacture and assemble?Parts are easy to manufacture and assemble?Initial DesignInitial DesignAnalyze for automatic assemblyAnalyze for automatic assemblyAnalyze for robotic assemblyA

35、nalyze for robotic assemblyAnalyze designs for:parts variations,production volume,assembly operations,etc.Analyze designs for:parts variations,production volume,assembly operations,etc.Is design OK for chosen assembly?Is design OK for chosen assembly?NoYesYesYesYesYesNoNoNoProject/TechnicalManagemen

36、tConfig.mgmt.CapacityplanningQualitymgmt.ProcessplanningDatacollectionFinitescheduleLabormgmt.Parts&toolsinventoryBOMMasterproductionschedulePurchasingWorkorderMP&CProduction&AssemblyIPDCADtoolingCADproductSofttoolingProductSupportdocumentP-BOMProcess plansWork ordersHumanresources&PayrollWork instr

37、uctions and PIsAs-built serialized parts,cost,and engineering changesUG/IMUG/IMUG/IMIntellicappSherpaChessConsilium/BBNMatrol/ConsiliumConsilium/ATMSMatrol/ConsiliumCostsM/HQualityStatusProduct breakdownCostHRMAccts rec./payableGeneralledgerBusiness Planning and Mgt.DecisionsupportMasterscheduleMgmt

38、.resourcesMasterplanning scheduleCost,statusweight,partsProc.mgr.Program Mgt.ScheduleStatusProductSupportSPCW.O.A.O.Data bases Technical Process Cost ManagementData bases Employees Work orders Schedules Work instructions Process plansRequirementsMarketingRequirements?RequirementsReq.Customer require

39、ment changedCustomerOEMSupplier44454647484950Life can only be understood backwards,but it must be lived forwards.-Soren Kierkegaard 511:Defense Acquisition Guidebook,Defense Acquisition University,2006 5253Customer Needs System Spec.Product Development Reliability,Availability,Maintainability and Sa

40、fety(RAMS)Life-Cycle Cost(LCC)Validation and Verification (V&V)Net-work Flow Analysis System Engineering Management Plan(SEMP)Total Quality Management Plan(TQMP)Configuration Management Plan(CMP)Critical Path Method(CPM)Program Evaluation and Review Techniques(PERT)Test and Evaluation and Master Pla

41、n(TEMP)Needs Assessment Function Allocation Requirement Analysis(QFD,TPM)Spec.Development System Simulation Theorem Modeling Techniques Control Techniques Optimization Techniques System and Subsystem Trade-Offs Techniques System Logistic Support Techniques System Maintenance Techniques System Analys

42、is and Evaluation Techniques科技管理科技管理(Management)科技創新科技創新(Innovation)54Requirements Analysis Functional Analysis/AllocationSynthesisSystem Analysis and Control(Balance)Trade-Off Studies Effectiveness Analyses Risk Management Configuration Management Interface Management Data Management Performance Me

43、asurementProcess Input Customer Needs/Objectives/Requirements Technology Base Output Requirements from Prior Development effect Program Decision Requirements Requirements Applied Through Specifications and StandardsRequirements LoopDesign LoopVerification Process OutputDevelopment Level DependentDec

44、ision DatabaseSystem/Configuration Item ArchitectureSpecifications and BaselinesRelated Terms：Customer=Organizations responsible for Primary FunctionsPrimary Functions=Development,Production/Construction,Verification,Deployment,Operations,Support,Training,DisposalSystems Elements=Hardware,Software,P

45、ersonnel,Facilities,Data,Material,Services,Techniques55SYSTEMS ENGINEERING ANALYSISPerformance AnalysisRAM AnalysisOperability AnalysisLogistic Supportability AnalysisSystem Effectiveness AnalysisSafety Engineering AnalysisLift Cycle Cost AnalysisCost Effectiveness AnalysisRisk AnalysisDecision Anal

46、ysisProduction Engineering AnalysisSYSTEMS ENGINEERING DESIGNSystem Design MethodologyDesign for ReliabilityDesign for MaintainabilityDesign for OperabilityDesign for SupportabilityDesign for Economic Feasibility資料來源資料來源:INCOSE:INCOSEDesign ToolsDevelopment ToolsDesign ToolsDevelopment ToolsWorkbenc

47、hComputer Integrated EnvironmentAnalysis ToolsManagement Tools SYSTEMS ENGINEERING SYSTEMS ENGINEERING ENVIRONMENT ENVIRONMENT Design ToolsDevelopment ToolsSystems engineering PlanningPMD,CMP,STP TQMP,RMP,DMPSEMP,RPP,MPP,HFPP,ILSPSystems Engineering Organization*Organization Structure*Work breakdown

48、 structure(WBS)Systems Engineering ControllingSchedule Control*Systems Evaluation*Quality Assurance*Configuration Management*Data Management*Risk Management系統工程規劃系統工程規劃系統工程組織系統工程組織系統工程控制系統工程控制 SYSTEMS ENGINEERING SYSTEMS ENGINEERING MANAGEMENT MANAGEMENT SYSTEMS ENGINEERING PROCESSConceptualConceptu

49、alDesignDesignNeed AnalysisNeed DefinitionRequirement AnalysisSystem DefinitionPreliminaryPreliminaryDesignDesignFunctionalAnalysisRequirement AllocationSystemOptimizationSystem SynthesisDetailDetailDesignDesignDetail DesignDetail InterfaceDetailDevelopmentEngineeringTestSystem System TestTestSystem

50、IntegrationSystem TestTest DataAnalysisTest ReportTech-nology技術評技術評估選用估選用Needs顧客顧客需求需求High QualityHigh QualityLow CostLow CostValue AddedValue AddedRapid Rapid DeliveryDeliverySystem System OutputOutput產品開發團隊產品開發團隊專注領域專注領域系統工程系統工程分析方法分析方法系統工程系統工程設計方法設計方法系統工程工系統工程工具及具及e化平台化平台系統工程系統工程管理方法管理方法56-Laws-S