[[alternative]]Novel methodology of constructing product development process based on an improved SN matrix with patent analysis

碩士[[abstract]]由於科技快速發展，造就了產品在市場上極具競爭的現象，導致產品的生命週期越來越短，而盲目地跟隨別人的腳步推出新產品，對企業來說並非良好的策略。唯有針對市場的需求做產品的創新，才能激發出正確的產品創意。然而企業要如何在短時間內，不斷地推出新產品來滿足市場需求，以維持本身的競爭優勢為本研究的課題。 一般用於新產品開發的工具為品質機能展開 (QFD)，為了解決品質機能展開無法來回檢視的缺點，本研究則分成六個階段以平板電腦案例進行實證分析，以驗證在新產品設計與開發過程中，如何將概念發展的流程導入改良式需求/種子矩陣 (Need-Seeds Matrix) 的方法。第一階段為了解顧客需求，收集市場資料做產品市場區隔；第二階段為產品概念的形成、選擇及測試之概念發展程序，再以創新問題解決理論 (Theory of Inventive Problem Solving,TRIZ) 作為產品設計時的衝突檢驗工具及創新方法構思的重要依據，經過專家團隊採用概念評分矩陣，選擇新產品最佳方案後分析產品功能；第三階段為探討模組文獻；第四階段為利用專利分析 (Patent Analysis) 整合新產品所需技術方向；第五階段為在資源需求規劃的限制下，建構一個新產品研發決策重要的流程；最後第六階段，本研究以有系統地規劃技術需求及探討未來新產品發展方向，並整合繪製技術地圖分析關係評選以進行一致性檢核與行動計畫擬定，經過相關專家的評估、驗證以呈現方法論在實務上的可行性，以達反覆確認功效提供企業研發人員作為有效地決策策略之參考。[[abstract]]Due to the rapid evolution of technologies, product market usually induces extreme competitions and the life cycle of the products are often getting shorter. If a new product is launched without further surveys but with only the paces of the competitors, it is not a good strategy for enterprise. The effective idea of an innovative product can only be inspired through targeting the market demands. Advantage based study is how do companies introduce new products continiously meet market demand in order to maintain its competitive in a short time. Generally used for new product development tools for the Quality Function Deployment (QFD), however, the study was designed Tablet PC Case for empirical analysis, and validation of new product design and development process, then the establishment of conceptual development processes into improved demand / seed matrix (Need-Seeds Matrix) tools, from product concept to customer demand the formation, selection and testing of conceptual development program, and then TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving, TRIZ) as a product design conflicts inspection tool and innovative approaches to the idea of an important basis for the concept of team of experts rated the best solution matrix selection of new products, product features required for the analysis and study modules literature and the use of patent analysis (Patent Analysis) required to integrate new products technical direction, and finally resource constraints demand planning to construct an important new product development decision-making processes. Systematic planning technical requirements and discuss the future direction of development of new products, and integration of rendering technology relationship vote for map analysis across subjects and develop action plans to achieve repeatedly confirm efficacy provides enterprise R & D personnel as a reference for effective decision-making strategies .[[tableofcontents]]目錄 目錄 I 圖目錄 IV 表目錄 V 第1章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究範圍 3 1.4 研究內容與架構 3 第2章 文獻探討 5 2.1 品質機能展開 5 2.2 技術地圖 8 2.3 SN矩陣 9 2.3.1改良式SN矩陣 12 2.4 情境分析法 (Scenario Analysis Method) 14 2.5 KJ法 (KJ-Method) 16 2.6 TRIZ創新問題解決方案 16 2.6.1技術系統之演進 18 2.6.2 39項工程參數和40項創新法則 19 2.6.3 ARIZ 解決創意性問題的流程方法 22 2.7 產品概念評分矩陣 24 2.8 德爾菲法 (Delphi Method) 26 2.9 專利與專利價值 27 2.9.1 專利檢索 29 2.9.2 專利地圖分析 31 第3章 研究方法 33 3.1 階段一：了解顧客需求─導入改良式SN矩陣+X軸 (上半部) 35 3.1.1 利用情境分析探討產品之市場區隔 35 3.1.2 利用KJ法分類顧客需求 36 3.1.3 導入顧客需求項目於改良式SN矩陣+X軸(上半部) 36 3.2 階段二：確定產品規劃─導入改良式SN矩陣+Y軸 37 3.2.1 將VOC項目轉換為VOE項目 37 3.2.2 矛盾分析並思考求解 37 3.2.3 將創新概念組合成產品方案 38 3.2.4 產品概念評分矩陣選出最佳產品概念方案 38 3.2.5 導入產品規劃項目於改良式SN矩陣+Y軸 38 3.2.6 專家評選顧客需求與產品規劃之對應關係 39 3.3 階段三：整合模組之文獻－導入改良式SN矩陣-X軸 40 3.3.1 整合模組文獻 40 3.3.2 導入產品模組於改良式SN矩陣-X軸 41 3.3.3 專家評選產品模組與產品規劃之對應關係 41 3.4 階段四：規劃技術發展－導入改良式SN矩陣於-Y軸 42 3.4.1 進行專利檢索 42 3.4.2 進行專利分析 43 3.4.3 導入產品技術於改良式SN矩陣-Y軸 43 3.4.4 專家評選產品模組與產品技術之對應關係 44 3.5 階段五：整合資源需求規劃－導入改良式SN矩陣-X軸(下半部) 45 3.5.1 導入資源需求規劃於改良式SN矩陣-Y軸 45 3.5.2 專家評選產品技術與資源需求規劃之對應關係 45 3.6 階段六：改良式SN矩陣總整理 47 第4章 案例實證 48 4.1 平板電腦簡介 48 4.1.1 平板電腦演進 48 4.1.2 全球平板電腦產業發展趨勢 50 4.2 階段一：了解顧客需求項目─導入改良式SN矩陣+X軸(上半部) 52 4.2.1 利用情境分析探討顧客需求 52 4.2.2 以KJ法將顧客需求項目作分群 54 4.2.3 導入顧客需求選項於改良式SN矩陣+X軸 (上半部) 56 4.3 階段二：確定產品規劃項目─導入改良式SN矩陣+Y軸 56 4.3.1 將VOC項目轉換為VOE項目 56 4.3.2 矛盾分析並思考求解 57 4.3.3 整合創新概念為產品方案 61 4.3.4 整理可行之產品概念方案 64 4.3.5 決定決策之專家團隊 66 4.3.6 概念評分矩陣確定最佳方案 67 4.3.7 導入產品規劃選項於改良式SN矩陣+Y軸 68 4.3.8 專家評選顧客需求與產品規劃對應關係 69 4.4 階段三：整合模組之文獻─導入改良式SN矩陣-X軸 70 4.4.1 染料敏化太陽電池 (DSSC) 71 4.4.2 染料敏化太陽電池基本結構 71 4.4.3 染料敏化太陽電池特性 72 4.4.4 染料敏化太陽電池模組化 73 4.4.5 導入產品規劃與產品模組對應選項 74 4.4.6 專家評選產品規劃與產品模組對應關係 75 4.5 階段四：規劃技術發展－導入改良式SN矩陣於-Y軸 76 4.5.1 進行DSSC相關專利檢索及趨勢分析 76 4.5.2 與DSSC相關專利分析主要發展技術 79 4.5.3 導入產品模組與產品技術之對應選項 81 4.5.4 專家評選產品模組與產品技術之對應關係 82 4.6 階段五：整合資源需求規劃─導入改良式SN矩陣-X軸(下半部) 82 4.6.1 導入產品技術與資源需求之對應選項 83 4.6.2 專家評選產品所需技術與資源需求對應關係 83 4.7 階段六：改良式SN矩陣總整理 84 第5章 結論與建議 87 5.1 結論與檢討 87 5.2 研究限制與檢討 88 5.3 模式之效益與管理意涵探討 90 5.4 未來研究建議 91 參考文獻 93 中文部分 93 英文部分 95 網頁資料與線上文章 97 圖目錄 圖1.1 研究流程 4 圖2.1 品質屋矩陣 7 圖2.2 技術地圖的演進 8 圖2.3 SN轉換矩陣 11 圖2.4 改良式SN矩陣與技術地圖 14 圖2.5 TRIZ的解題方法 17 圖2.6 1998-2007年我國、美、日、韓、歐、中國大陸專利申請件數趨勢圖 29 圖3.1 本研究方法流程 34 圖3.2 情境預測與SN矩陣的連結方式 35 圖3.3 TRIZ的概念產生流程 37 圖4.1 全球平板電腦在成熟與新興市場出貨量預估 50 圖4.2 全球平板電腦與平板機出貨量預估 51 圖4.3 平板電腦分類圖 55 圖4.4 省電概念設計平板電腦 65 圖4.5 多螢幕概念設計平板電腦 65 圖4.6 3D立體投影螢幕顯示概念設計平板電腦 66 圖4.7 染料敏化太陽電池基本結構示意圖 72 圖4.8 染料敏化太陽電池模組之連續製程示意圖 73 圖4.9 DSSC歷年專利申請數 77 圖4.10 DSSC國家別歷年專利申請數 77 圖4.11 DSSC公司別歷年專利申請數 78 圖4.12 DSSC主要IPC分類歷年專利申請數 79 表目錄 表2.1 39 項工程參數 (六大群組) 19 表2.2 矛盾矩陣簡表 20 表2.3 物理矛盾的分離策略 21 表2.4 40項創新法則 21 表2.5 ARIZ創造程序 22 表2.6 KT概念評分矩陣 25 表2.7 2003-2007年各國專利申請件數統計 (單位：件) 28 表3.1 以情境管理來預測VOC項目 35 表3.2 改良式的SN矩陣+X軸 (上半部)項目 36 表3.3 改良式的SN矩陣+Y軸項目 39 表3.4 改良式的SN矩陣第一象限對應關係 40 表3.5 改良式的SN矩陣-X軸項目 41 表3.6 改良式的SN矩陣第二象限對應關係 42 表3.7 改良式的SN矩陣-Y軸項目 43 表3.8 改良式的SN矩陣第三象限對應關係 44 表3.9 改良式的SN矩陣+X軸 (下半部)項目 45 表3.10 改良式的SN矩陣第四象限對應關係 46 表4.1 平板電腦發展史 49 表4.2 一般使用情境預測 52 表4.3 商務使用情境預測 53 表4.4 娛樂/生活使用情境預測 53 表4.5 KJ法分類VOC項目展開 54 表4.6 導入改良式SN矩陣之+X軸上半部之選項 56 表4.7 將分類圖轉化為VOE屬性群集 57 表4.8 負相關因素及其負相關原因 57 表4.9 矛盾對應之工程參數 58 表4.10 矛盾解決方案的概念組合表 61 表4.11 初步整理的概念組合表 63 表4.12 平板電腦產品概念方案 64 表4.13 專家基本資料 66 表4.14 概念評分矩陣 67 表4.15 建構改良式SN矩陣之+X軸上半部與+Y軸選項 69 表4.16 改良式SN矩陣+X軸(上半部)與+Y軸之對應結果 70 表4.17 導入改良式SN矩陣之-X軸與+Y軸選項 74 表4.18 改良式SN矩陣之-X軸與+Y軸對應結果 75 表4.19 DSSC之IPC主要分類專利分別內容 79 表4.20 改良DSSC之電極結構台灣專利代表 80 表4.21 改良DSSC之電極材料台灣專利代表 80 表4.22 改良DSSC之透光層台灣專利代表 81 表4.23 導入改良式SN矩陣之-X軸與-Y軸選項 81 表4.24 改良式SN矩陣之-X軸與-Y軸對應結果 82 表4.25 導入改良式SN矩陣之-Y軸與+X軸下半部選項 83 表4.26 改良式SN矩陣之-Y軸與+X軸下半部對應結果 84 表4.27 改良式SN矩陣總整理 86[[note]]學號: 600620420, 學年度: 10