第7章

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系統測試、查證及認證
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7.0 前言
7.1 合成、分析與評估三者一體 ──在研究階段
7.2 查證
7.3 查證之內容及查證之方法
7.4 審查
7.5 審查之手法 ── 檢驗與平衡
7.6 關鍵設計審查
7.7 設計變更及系統改變之過程
7.8 美國軍方對驗證之重視
7.9 總結
第7章 系統測試、查證及認證
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7.0 前言
• 待硬體逐一組妥則要經過系統之測試 (Test)
以及驗證之動作,這些把測試與驗證一併
解決,叫做系統確認、認證 (Validation)。
而在系統確認之前,整個系統在研究單位
或工廠中,必須做最後把關,一件一件的
測妥、組妥以及在廠房間之測試必須要通
通過關,這些就是查證 (Verification) 之工
作。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.1 合成、分析與評估三者一體 ──
研究階段
在
• 在系統設計中需要做整合及反覆檢討
(Iteration),其中包括:合成、分析與評估,
如圖7-1所示。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.1 合成、分析與評估三者一體 ──
研究階段
在
• 就廣義來講,就是確定客戶需求在技術上
來講可以達成 (如圖7-2)。
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7.1 合成、分析與評估三者一體 ──
研究階段
在
1. 步驟一:合成 (Synthesis)
– 把那些大眾均知道的方法、事物合成一體,
成為一個新的組合,而達成一個具有新功能
的整體,展現一種新的性能,在設計合成上
就必須要看合成後之「新性能」是否滿足客
戶之需求。
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7.1 合成、分析與評估三者一體 ──
研究階段
在
2. 步驟二:分析 (Analysis)
– 分析之過程,可長可短,依主持人或小組長
而定,其工作包括由測試出之數據檔來估算
可能之功能,同時也預測設計參數中,哪些
被影響之參數 (DDP) 其參數值 (TPM) 為何是
輸出值,而由能夠得到之數據庫中找到並預
測可能的設計主參數之值 (Designindependent Parameter)。
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7.1 合成、分析與評估三者一體 ──
研究階段
在
3. 步驟三:評估 (Evaluation)
– 在前面預測及估算後會得到一組所謂「標準
答案」(Candidate),此答案必須要在設計評
估中獲選,同時做所謂「擇優」(Optimized)
之計算,雖然擇優在某一方面是優,但在另
一方面並非如此,客戶一定要心裡有數,如
此一來,最後一定有一組「最佳組合」中選。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.1 合成、分析與評估三者一體 ──
研究階段
第7章 系統測試、查證及認證
在
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7.2 查證
• 「產品」已達到一定之水準,但還要通過
客戶或第三者之試車一一滿足原先之規 定,
讓客戶滿意,這一關就是確認、認證
(Validation),含測試及評估 (Test &
Evaluation) 兩項工作,則產品就可「提升」
到商品之階段了。
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7.2 查證
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SFR:系統功能審查 (System Functional Review)。
PDR:初步設計審查 (Preliminary Design Review)。
CDR:關鍵設計審查 (Critical Design Review)。
TRR:測試備便審查 (Test Readiness Review)。
SVR:系統驗證審查 (System Verification Review)。
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7.3 查證之內容及查證之方法
• 其內容從最低層次之元件,一直向上,到全系統,
看看在成本上、時程上及性能上,在可允許之風
險範圍內,是否可以滿足需求,也就是我們常說
的如期、如質、如預算。這裡寫出三點為「可能」
忽略之諸項工作:
1.測試數據之獲得 (確保系統、次系統及元件等均要一一
滿足原有之規格)。
2.各級量化之性能均有「可測」之儀具及設備。
3.量及測出之資料必須要有經驗之專家通過審查及評量。
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7.3 查證之內容及查證之方法
• 在查證方法上有三種:
1.分析 ── 由分析面上去做查證。
2.檢測 ── 由量測硬體或檢驗上去確定數據。
3.現場操作 ── 配合一定之環境下,系統之操作是否
如預期且滿足客戶之需求。
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7.3 查證之內容及查證之方法
• 在檢測方面,如前面之性能參數 (TPM) ,
可以和其關鍵性做優先順序之排列,哪些
是一定要通過的,哪些是可條件性通過的,
哪些在某一定風險下,可同意過關等,相
關之重要參數 (Key Performance
Parameters, KPPs) 就必須要在實測下一一
驗證。
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7.3 查證之內容及查證之方法
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7.4 審查
• 所謂審查 (Review),就是PDCA中C
(Check,檢查) 及A (Action,改正) 兩者之
結合,就是系統工程中回饋 (Feedback) 之
重要工作。
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7.4 審查
• 審查在系統工程中依設計來分有三種:
1.設計前之審查
(1)ASR (Alternative System Review):備案系統審查。
(2)SRR (System Requirements Review):系統需求審查 [又稱
概念設計審查 (Conceptual Design Review)]。
2.設計審查
(1)SDR (System Design Review):系統設計審查。
(2)SSR (Software Specificate Review):軟體規格審查。
(3)PDR (Preliminary Design Review):初步設計審查。
(4)CDR (Critical Design Review):關鍵設計審查。
(5)DDR (Detail Design Review):細步設計審查。
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7.4 審查
3.驗證審查
(1)TRR (Test Readiness Review):測試備便審查。
(2)PRR (Production Readiness Review):生產備便審查。
(3)FCA (Functional Configuration Audit):功能模型稽核。
(4)SVR (System Verification Review):系統驗證審查。
(5)PCR (Physical Configuration Review):實體模型審查。
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7.4.1
技術審查及稽核
1.技術審查
– 為一系列系統工程之審查活動 (Activity),每一
個活動以專案合約為內容需求,其目的在評估
該專案之技術進展程度,在系統研究發展過程
中看時程是否合理,找出問題及矯正已完成工
作之錯誤及解決爭議,以便使專案失敗之風險
降到最小。
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7.4.1
技術審查及稽核
2.稽核
(1)適切性、效益性 ── 會計、預算、財務等相關
之策略及步驟是否具備?
(2)程序 ── 是否符合試用之法令、規章及規定之
程序?
(3)可靠度、精確性及完整性 ── 相關財務及管理
工作紀錄是否滿足?
(4)在經費、相關資源之使用是否得宜、程序是否
妥當?
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7.4.2
在設計階段之審查
• 至少有下列幾個階段:
1.概念設計。
2.初步設計。
3.細部設計及工程發展。
4.產品量產或工廠施工。
5.系統產出、交客戶使用及後勤維修。
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7.4.2
在設計階段之審查
• 而其相關對應重要的幾個審查項目為:
甲 ── CDR (概念設計審查)。
乙 ── SDR。
丙── 設備 / 軟體設計審查 (Equipment/Software
Design Review)。
丁 ── CDR (關鍵設計審查)。
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7.4.2 在設計階段之審查
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7.4.2
在設計階段之審查
• 各階段之輸出:
1.工作 (1) A
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系統可行性分析。
系統使用 / 操作需求性確定。
維修方式討論。
未來規劃展開。
2.工作 (2) B
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功能分析。
需求配當到基層。
合成。
擇衷優化。
初步設計。
在一定之設計下做測試及評估 / 量。
未來細步規劃。
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7.4.2
在設計階段之審查
3.工作 (3) C
• 次系統及元件細步設計、擇衷優化。
• 原型產品模型工程發展、測試及評估。
• 產品規則。
4.工作 (4) D
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系統及其元件之製作。
產品供應商及分銷點規劃。
系統使用性蒐集意見。
系統維修後勤及資料回收進行製作分析。
5.工作 (5) E
• 系統使用性及持久維修性,後勤案蒐集意見及回收
並分析。
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7.4.2 在設計階段之審查
第7章 系統測試、查證及認證
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7.4.2 在設計階段之審查
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7.4.3 審查 ── 依從 / 屬來分
7.4.3.1 主要審查
• 為全系統之審查,而且依前面之流程,是
內部已做妥「分析」,意見已近乎「一致」
後之正式審查,而且是要顧客 / 客戶認可,
可以舉行顧客會來參加備書之審查。
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7.4.3.2
漸進式審查
• 此為進行前述主要審查前之次系統或說預
備審查,先解決及協調一些待解決或有爭
議之問題,並以此結果做為是否要進入主
要審查之條件,此一審查不需要客戶參加,
若無法達成共識則再配當下去解決更細之
關鍵問題,再繼續之。
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7.4.3.2
漸進式審查
• 漸進式審查依性能又可分為三種:
1.次系統審查 (Subsystem Review)。
2.功能審查 (Functional Review)。
3.期中審查 (或說期中查訪)。
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7.4.4
第7章 系統測試、查證及認證
審查三項
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7.5
審查之手法 ── 檢驗與平衡
• 在以上整個或各種之審查之中,隨時要有
「檢驗與平衡」(Check & Balance) 之技術,
一方面對不同意見要儘量讓大家發表。
• 關鍵設計審查及工程發展中常遇到之問題,
設計更改 (Design Change) 或是要提出設
計工程變更 (Engineering Change Proposal,
ECP)。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.6
關鍵設計審查
• 此一審查點,在系統細部設計與生產量產之間,或說開始
於細部設計已接近完成 (Completion) 之時。
• CDR在此要注意以下五點:
1.它的設計終結 ── 代表設計文件劃下句點,全系統到元件 (製造藍
圖、材料、零件表、供應元件資料……等) 全部凍結。
2.分析、預測、擇衷優化、測試評估及相關之文件均已備齊。
3.系統最後也是最完整,及已滿足需求基準產品已經定型。哪些技術
可做的到、哪些技術要假手他人、哪些技術與國外合作、風險是
否在此系統中容允。
4.細部生產、量產及規劃資料之計畫要提出 (適當之製程元件之生產,
量產如何管制品質、物流之掌控、通路之建立、時程等)。
5.涵蓋全生命週期之最終後勤維修補給,計畫要一直涵蓋到客戶使用
及耗損件維修之階段。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.7
設計變更及系統改變之過程
• 到各分系統及元件,到了細步設計時,上面之
CDR中就會討論製程及特殊製造及全系統精度容
差,配當到各分系統及元件之容差量 (Erroer
Budget) 之問題。此容差一旦達成到工廠去加工,
可能又下包好幾個廠商,若某廠為總成有上百個
零件,如何管制做好容差量之分配?且要與技術
人員配合才行,因此產品就有可能「不合」,這
種不合依經驗就要立刻研判如何處理,一旦要做
設計工程變更 (Engineering Change Proposal,
ECP) 時,就要認識何謂ECP,且ECP有兩種等
級。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.7.1 設計工程變更提出之等級
• 一般而言,ECP可分為兩種等級:
1.等級一之變更 (Class 1 Change)
• 此種變更會響影產品外型、配製或甚至功能 (包含性
能、安全及風險)。
2.等級二之變更 (Class 2 Change)
• 此種變更與1. 比較,相對影響較小且對系統規格沒
有什麼影響。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.7.1
設計工程變更提出之等級
第7章 系統測試、查證及認證
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7.8 美國軍方對驗證之重視
• 美國太平洋飛彈測試中心的艾克博特在為
Test and Evaluation of the Tactical Missile
一書書寫序之前,提到測試與評估在武器
系統獲得過程 (System-acquistion Process)
中是越來越重要,且在美軍軍方推行更是
不遺餘力,該書中針對美國飛彈系統在全
世界服役上,相對比較下之高可靠度之成
功,主要是歸功在有嚴格之驗證測試之步
驟及許多大型之實驗場做全力協測。
第7章 系統測試、查證及認證
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7.9 總結
• 系統工程在本章中,做到最關鍵之工作就
是審查,但審查由小到大,由輕到重均有
不同,更重要是一旦審查不過,要如何在
最短時間,校正或修改,而不會影響計畫
之時程。
第7章 系統測試、查證及認證
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