以設計審查為主軸之研製精進作為 (上)
作者曹志毅會友,畢業於台灣大學,擁有美國哥倫比亞大學機械碩士,台灣大學博士學位,曾任本學會考試委員會主任委員。曹會友曾任職中山科學研究院品保中心品質規劃組,對可靠度有深入的研究,承他將5月28日 在QKC發表的演講主題內容張貼本園,特此致謝!
以設計審查為主軸之研製精進作為
曹志毅
一、 設計審查技術的發展與應用
Ø 一九六○年代美國國家航空暨太空總暑的研究發展工程人員發現,在傳統的設計─發展─製造過程中,設計修改繁多,人力、時間、成本所費不貲,乃想出充分利用長期匯集之資料及工程人員之經驗與智慧,於設計段落過程中逐段進行審查,及早發現問題加以改正的方法,名之為設計審查(Design Review, DR)。由於效果良好,遂由太空系統之研究發展而推廣應用於軍用裝備民間工業。
Ø 日本科學技術連盟於一九七六年在該組織設立「可靠度設計審查委員會」並進行調查設計審查在日本工業界引進應用的狀況,研究適合於日本產業的設計審查方法。接著於一九七七年出版《設計審查指南》,並積極加以推廣,產業界應用的效果顯著。
Ø 國內產業界於民國七十八年推展ISO 9000品質管理系統時才普遍注意到設計審查,適用9001的業者須依「設計管制」一節的要求實施設計審查,汽機車產業則須依QS 9000及ISO ITO 16949實施設計審查。未來各企業只要從事研發設計自創品牌,就該善用設計審查獲得精良成品。
一、 實施設計審查必要性 (一)就消極面而言,產品之設計過程中需要有品質管制的關卡,如同製程中必須有分別階段的管制。只是設計內容可能牽涉深層科技,面向亦較複雜,需要一個團隊來實施管制。 (一)隨同科技之發展,現代產品益趨複雜化,且由於分系統、分項、零件之增多,同時增加了許多物理界面及功能界面,因而大量增加失效發生之機會。此外,現代產品應用軟體執行命令、控制及分析功能,不但產生額外的軟硬體工作界面,同時軟體難以掌握的複雜性也需要有專業關卡加以管制。 (二)現代產品使用人對產品在可靠性、安全性、維護性、使用性及產品責任等多方面之要求不斷提高,而同時產品使用之地域則由局部逐漸擴大至全球乃至太空,因而使得設計階段需要考量之間題相當繁雜,須借助客觀、專業的審查加以檢討。 (三)由於現代產品構成複雜,而重要材料則愈漸減少,再加上軟體之發展費用昂貴,需要高度智能從事研發設計。而製程卻益趨複雜因此須要專業與老到的眼界的協助來抑制成本,獲得高效益的成果。 (四)由於邀烈之競爭,現代產品之開發期間不允許很長,但由於研製之難度較高,全程時間之控制因而十分重要,在無法充分進行試驗驗證的情形下,利用審查方法去除設計缺失乃為可行的補救方法。 (六)為獲得卓越的視界以誘導及運用研製管理與實作技術,需匯集專家之眼光,作前瞻性之規劃。 二、 設計審查之邏輯與方法 (一) 概述: 設計審查係針對設計者之設計內容,配合產品研究發展時程之進展,聚合群體智慧與經驗,進行一系列之客觀評估,及時發掘影響產品功能設計、專業設計、時程及成本等有關的設計問題,提供解決對策及建議,以提高產品性能及品質的邏輯系統與方法。 (二) 參與設計審查之專業人員及其任務如下表所列: 小組成員 作業職責 主席 召集及指導審查會議之進行,並發佈期中及最終報告。 設計工程師 準備及提報設計結果,同時利用試驗或計算之數據以顯示各項設計決策之正確性。 可靠度工程師 評估設計可否滿足可靠度需求,能否達到可靠度目標。 生產(製造)工程師 確保所作設計可在成本及時程之限制內予以生產及製造。 品保(管)工程師 確保檢驗、管制及測試等功能得以有效執行,俾產品品質需求得以充分達成。 維修工程師 確保設計中已充分考慮有關產品使用時之安裝、維修及操作等問題 採購人員 確保合格之採購件可以滿足成本及交貨時程要求。 材料工程師 確保所選擇之材料能夠符合品質需求。 工具工程師 就機具成本及滿足其容差與功能需求之條件來評估設計之適當性。 裝運工程師 確保所設計之產品,方便於運搬且在搬運時不致遭受損壞或其他問題。 安全工程師 確保所設計之產品在製造、運搬、貯存及使用過程中不致發生安全問題。 非屬設計單位之設計工程師 以建設性之立場審查設計之妥善性,藉使設計結果能符合顧客之各項需求。 使用(顧客)者代表 對設計之接受程度發表意見,亦可對特殊品項提出進一步查核之要求。 (三) 設計審查之目的: (1)評估設計能量是否可滿足產品設計之要求。 (2)依據當前之製造工藝水準評斷設計工作之適當性。 (3)決定採購、組裝、測試、運輸、儲存及維修等對設計目標達成之影響。 (4)釐清製程管制、生產及料件採購等有關問題。 (5)考量所建議之構型(形態,Configuration)變更對性能之影響。 (6)評估設計規格滿足預定操作或使用需求之充分性。 (7)檢討設計與規格需求之一致性。 (8)在性能需求下找出最佳之設計。 (9)審查研發設計之進度與專案計畫進行之現況。 (10)確認產品研發與製造得以符合顧客之需求。 (11)審查可靠度之成長情形及符合需求之程度。 (12)作構型(形態)之認定。 (四) 設計審查之運作流程示意圖: 下續