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建構工程進度與成本管理之整合性方法—以無塵室建廠為例EstablishanIntegratedMethodologyfortheManagementofScheduleandCost—ACaseStudyoftheConstructionofaCleanroom價值工程實例探討大綱•前言•文獻回顧•整合性建廠管理方法•整合性方法之應用案例•結論與後續研究方向研究背景-前言1.由於IC設計公司的成長與IDM廠商委外代工的趨勢下，將促進晶圓代工市場不斷地成長，根據Dataquest的預估，1999～2004晶圓代工市場年複合成長率高達22.2％，因此導致全球專業代工廠(如台積電)，縱使在景氣不佳的2001年仍就不斷地興建12”晶圓廠。2.窺就無塵室建廠是一個相當複雜的問題，包括(1)工期短；(2)造價昂貴；(3)品質要求極高；(4)高複雜及高整合度工程；(5)高度客製化要求設計等問題特性。因此要完成無塵室建廠即是要滿足顧客要求品質之成本與進度相結合的問題。3.過去研究以營建管理與土木工程為主，都僅就一般傳統的建廠與工程為研究對象，少有跟據無塵室特性作「整體性」的研究。目前針對無塵室建廠研究，有對建廠特性和工程內容進行介紹，例如積體電路製造廠房建築計畫之研究—以新竹科學園區為例[劉弼民，1998];也有專注於時間方面對晶圓廠進行快速建廠的研究[李仲明，1999]，而缺乏從顧客需求至無塵室建廠週期進行整體性研究，並對建廠之成本與進度相結合問題提出辦法。(續)研究背景-前言要滿足無塵室建廠諸多特性的需求，本研究欲提出一個解決此問題的整合性方法，以達成滿足顧客需求與提升建廠績效。建廠需求與建廠問題提出整合性方法建立建廠的管理方法與流程提升建廠績效並滿足顧客需求研究目的-前言整合性管理方法-文獻回顧1.Nookabadi（2000）認為整合（Integration）用在製造方面是一個產生新方法的關鍵想法，然而Below（1987）相信「Integration」至今還沒有一個能被接受的定義存在，大部分在字典裡的解釋，認為「Integrate」是把許多分開的部分合併成一個完整的個體；而資訊領域把「Integration」解釋為先前不相容的系統，利用軟體或硬體的方式連結起來，使其能正常的執行工作。2.Tracker（1989）認為整合的定義是：以時間為基準的作業，需準確、一定格式、不需要特別詢問就可以產出「必要的資訊」。Petrie（1992）則認為企業整合（EnterpriseIntegration,EI）可以解釋為：藉由管理參與者間的交互作用，以改善龐大且複雜的企業流程績效。整合性管理方法的特性-文獻回顧2.本研究透過七篇整合性管理的文獻，來了解「整合」性管理技術應該具備什麼樣的特性，此特性使得我們在面對複雜的建廠問題時，提供問題一個明確的方法和方向。發展模組思考模式需求模式程序模式分析模組基本模式/價值鏈模式執行模組支援性模組支援性模組資訊化環境模式一模式二成本模式改善模式資訊技術/流程,網路環境整合性建廠管理方法建立整合性管理方法的架構屋首先需要建立一個發展系統的方法建立一個分析系統的方法，從整體的角度來分析研究主題的內涵將思考模式所提出的方法結合到執行模組中，亦即將這些支援性的方法結合至問題的解決當中考量的資訊化基礎，包含資訊技術應用、資訊流程傳遞與網路環境等。處理關鍵性價值活動，並整合支援性管理方法，同時考慮資訊化環境，最後利用資訊技術把實際的執行狀況依序呈現出來。●思考模式依據Hall所提出系統工程之三維架構圖，來建立本研究之思考模式，也就是在解決一個複雜系統的問題時必須同時考量三個維度。●需求模式利用品質機能展開將客戶需求與企業目標轉換成企業內部運作的品質技術需求與相關的作業目標。發展模組-整合性建廠管理方法發展模組-整合性建廠管理方法●程序模式此部份為整合本研究所有相關方法之程序。利用系統工程程序來對應至本研究之程序架構。發展模組-整合性建廠管理方法分析模組-整合性建廠管理方法●基本模式依據問題的特性與本質，建構一個簡要而有深度的模型來描述問題。分析模組-整合性建廠管理方法分析模組-整合性建廠管理方法●價值鏈模式經由價值鏈與魚骨圖的結合，來分析企業主要與次要的價值活動。執行模組-整合性建廠管理方法●執行模組選擇一個涵蓋成本與進度管控的技術，以進行工程管控，此技術也可稱為「績效衡量系統」。[Barron,1994]合約＄WBS作業與人員關聯表OBS專案定義WHATWHOWHODOWHAT邏輯性網路工作WHENHOWMUCHWHATISHAPPENINGHOW支援性模組-整合性建廠管理方法支援性模組分成兩部份，包括(1)成本模式(2)改善模式●成本模式建立管控系統中所需使用的成本模式，包含兩個項目：(1)生命週期成本：考量生命週期成本(LCC)分析模式，以進行成本策略控制。(2)作業基礎成本模式：利用ABC法來建構成本層級架構，作為預算與實際資料輸入的基本方式。(1)生命週期成本(LCC)生命週期成本(LCC)與績效衡量發展程序之關係ABC法選擇成本基礎定義作業建立成本層級架構蒐集生產作業與成本資料找出層級中的各種關係式計算作業成本與生產成本需求成本模式需求建立成本模式數據蒐集評估程序分析結果決策行動LCC分析程序成本模式LCC執行策略LCC發展流程與ABC法結合績效衡量發展程序與ABC法結合●改善模式運用價值工程手法持續改善現有之成本進度管控系統。VE發展程序選定主題蒐集資料機能分析價值評估改善方案評價改善方案實施改善方案WHAT合約需求WHAT定義作業WBSWHO人力規劃OBSWHODOWHAT人力與工作關聯定義WHEN作業時程規劃HOWMUCH資源成本估算WHATISHAPPENING圖表控制績效量測發展程序改善模式績效量測系統HOW邏輯性網路工作選定問題了解現在情況定義根本原因規劃改善方式執行改善方式確認結果改善方法標準化WHATWHAT,WHEN,WHO,WHEREWHYHOW,WHAT,WHEN,WHO,WHEREPlanCheckAction5W1H法Do剩餘的問題進一步規劃對應至本研究PDCA循環持續改善方法●資訊化模式運用價值工程手法持續改善現有之成本進度管控系統。系統設計系統模式目標協調與子系統控制設計管理者子系統設計者子系統設計者子系統設計者子系統設計者子系統設計者子系統設計者可靠度工安績效控制資訊後勤子系統交互作用系統工程組織(設計階段)系統層次子系統層次系統整合藍色虛線為本研究範圍複雜系統之設計層級圖[M’PHERSON,1981]●程序模式程序模式之具體執行步驟VE發展程序ABC法需求分析規格/功能分析系統設計整合執行測試維護選定主題蒐集資料機能分析價值評估改善方案評價改善方案實施改善方案選擇成本基礎定義作業建立成本層級架構蒐集生產作業與成本資料找出層級中的各種關係式計算作業成本與生產成本需求成本模式需求建立成本模式數據蒐集評估程序分析結果決策行動系統工程程序LCC分析程序改善模式跨領域之系統設計績效量測系統成本模式LCC執行策略WHAT合約需求WHAT定義作業WBSWHO人力規劃OBSWHODOWHAT人力與工作關聯定義WHEN作業時程規劃HOWMUCH資源成本估算WHATISHAPPENING圖表控制績效衡量發展程序HOW邏輯性網路工作VE發展程序ABC法選定主題蒐集資料機能分析價值評估改善方案評價改善方案實施改善方案選擇成本基礎定義作業建立成本層級架構蒐集生產作業與成本資料找出層級中的各種關係式計算作業成本與生產成本需求成本模式需求建立成本模式數據蒐集評估程序分析結果決策行動WHAT合約需求WHAT定義作業WBSWHO人力規劃OBSWHODOWHAT人力與工作關聯定義WHEN作業時程規劃HOWMUCH資源成本估算WHATISHAPPENING圖表控制LCC分析程序績效衡量發展程序改善模式績效量測系統成本模式LCC執行策略HOW邏輯性網路工作整合性工程系統執行流程WHATISHAPPENING圖表控制●核心作業分析—改善模式與思考模式建立一個改善模式機制，本研究採取價值工程之持續改善步驟以進行邏輯性思考，即欲利用此改善流程進行現況改善，以下就根據價值工程七個持續改善步驟說明如下：1.選定主題：需要發展一個「整合性的績效衡量系統」2.蒐集資料：用5W1H來表示資料蒐集方向3.機能分析：A公司在進行一連串的規劃，最後將許多施工資訊繪製成一個整合性的「施工進度控制圖」，對此圖表進行機能分析。4.價值評估：對此施工進度控制圖表採用價值評量分析，利用價值V=F/C來評估各程序規劃的價值。5.改善方案：此步驟可從方法論的「提出」與「修正」兩部份來討論。Hall三維理論之應用6.評價改善方案：本研究結合此兩種改善方案技巧，其優點是可減少對現場工作者的干擾，並達到工作改善的目的，缺點是在概念設計時，缺乏其他部門人員參與提供意見，容易因判斷錯誤的設計，導致設計時間延長。7.實施改善方案：此整合性方法的執行，將繼續利用程序模式所建立的執行流程步驟繼續進行。在完成持續改善的邏輯性思考與分析之後，接下來就是進行客戶需求分析，以朝向顧客化系統設計。●需求模式平衡案例公司與業主兩方面顧客需求●需求模式客戶需求經由品質機能展開分析之結果得標階段投標階段設計/採購階段施工建造階段測試/認證階段訓練移交/售後服務業主需求規劃設計標單製作企劃案提出系統設計細部設計材料/設備規格製定送審/採購繪製施工圖合約審查合約製定材料/設備檢驗安裝/檢查進度控管安全衛生管制系統平衡單體測試無塵室認證系統運轉測試操作維護訓練移交售後服務檢討價值鏈活動投標階段業主需求規劃設計標單製作企劃案提出顧客化導向需求工作範圍澄清計算、選機、繪圖施工計畫標單圖面規範無塵室面積、等級材料/設備規範工期、品質、安全圖面估算詢價、報價、議價標單填寫●價值鏈模式各階段之成本與進度面價值活動●執行模式：建立案例公司之績效衡量發展系統根據績效衡量系統發展程序有八個步驟，搭配專案軟體：MSProject的運用，橫跨建廠生命週期前四個重要階段，程序發展步驟分述如下。1.合約需求（What’sthecontract）2.定義作業（What’sthework）3.人力規劃（Who）:企業內部的人力規劃，是指專案經理根據建廠需要，規劃並提出設計部與工地現場的人力組織圖，藉以執行此專案的基本人力。4.人力與工作關聯定義（Whodowhat）:企業外部人力之承包商與工作關連定義5.邏輯性網路工作（How）此步驟需要一個正確、詳細、合理的邏輯性網路工作流程，此工作流程可分為兩部份：設計流程與施工流程，以下為施工流程圖。機房8FRCFOUNDITION9/15-9/20檢查確認CABLETRAY10/22-11/10MAINPIPEINSTALL10/22-11/10DUCKWORK10/22-11/10EPOXYCOATING10/22-11/10檢查確認檢查確認檢查確認檢查確認6.作業時程規劃（When）7.資源成本估算（Howmuch）:所需的成本模式進入LCC與ABC程序●生命週期成本法(LCC)之運用本研究採取LCC時，只專注於蒐集「施工階段」的「承包商人力需求」成本資料，並建立施工階段的成本架構。下文就根據生命週期成本法（LCC）的發展流程，進行方法論的實證所得到四點結果：1.LCC法第一步是透過QFD的分析，了解成本模式需求的重要性，並需要發展一個成本結構作為準確預估與計算的基準。2.描述施工階段各區域的重要工作，此步驟可直接參考譏笑衡量發展程序之作業定義內容。3.在得知工作分解架構（WBS）與組織分解架構（OBS）之後，還需要成本分解架構（CBS），以作為數據蒐集的基本架構。此步驟將進入「作業成本法執行流程」建立本研究的成本架構。4.運用專案軟體（MSProject）為該管理系統的電腦基礎模式，以進行相關成本蒐集、運算和分析。ABC法已經確性十分適用於專案性質的工作，此議題在1999年已被Raz與Elnathan學者熱烈的討論，由於ABC法能計算細部的作業成本，