Új alkatrészterv érvényesítése: egy alapvető folyamat

TL;DR

Az új alkatrész-terv érvényesítése egy alapvető folyamat, amely során a koncepciót a valós felhasználói igényekkel szemben teszteljük annak érdekében, hogy biztosan a megfelelő terméket fejlesszük. Ez magában foglalja a terv hatékonyságának megerősítését az adott probléma megoldásában, mielőtt teljes méretű gyártásba kezdenénk. A fő validációs módszerek közé tartozik a prototípusok elkészítése és tesztelése, célzott felhasználói tesztek végzése a célcsoporttal, valamint szimulációk alkalmazása a teljesítmény elemzésére és a lehetséges hibák korai felismerésére.

A főbb fogalmak megértése: Validáció vs. Ellenőrzés

Mielőtt belemerülnénk annak a folyamatának a részletezésébe, hogyan érdemes egy új alkatrész-tervet érvényesíteni, fontos megérteni egy alapvető különbséget: az érvényesítés és az ellenőrzés közötti különbséget. Ezeket a fogalmakat gyakran helyettesíthetőként használják, pedig két különböző, ugyanakkor egyaránt fontos termékfejlesztési szakaszra utalnak. Így gondoljunk rá: az ellenőrzés olyan, mint amikor átnézzük a házi feladatot hibák után kutatva, míg az érvényesítés annak biztosítása, hogy eredetileg is a megfelelő kérdésre adtuk-e meg a választ.

A tervezési ellenőrzés a következő kérdést veti fel: „Helyesen építjük-e az alkatrészt?” Ez egy technikai, objektív folyamat, amely arra összpontosít, hogy a terv megfeleljen egy előre meghatározott specifikációnak, követelményeknek és szabványoknak. Ide tartoznak a belső ellenőrzések, elemzések és tesztek annak megerősítésére, hogy minden méret helyes, az anyagjellemzők teljesülnek, és az alkatrész elméletben elláthatja dokumentált funkcióját. Az ellenőrzés a pontosságról és a tervrajzhoz való tartásról szól.

Másrészről a tervezés érvényesítése a következő kérdést veti fel: „A megfelelő alkatrészt építjük?” Ez egy felhasználóközpontú folyamat, amely megerősíti, hogy a terv valóban kielégíti az ügyfél igényeit, és hatékonyan működik a tervezett valós környezetben. Az érvényesítés nem a specifikációs adatlap ellenőrzéséről szól, hanem arról, hogy megerősítse, az alkatrész megoldja a felhasználó problémáját. Ahogy a M3 Design leírta, még egy tökéletesnek látszó prototípus is rejtett problémákkal rendelkezhet, ezért elengedhetetlen a valós körülmények közötti tesztelés annak biztosítására, hogy a termék készen álljon.

E fogalmak tisztázására tekintsük ezt az egyszerű összehasonlítást:

A lépésről lépésre történő tervezés-ellenőrzési folyamat

A hatékony tervezés-ellenőrzéshez szükséges egy strukturált megközelítés. Ennek a szakasznak az elkapkodása költséges újratervezésekhez, alacsony felhasználói elfogadáshoz vagy akár piaci kudarchoz vezethet. Egy rendszerszerű folyamat követésével módszeresen csökkenthetők a kockázatok, és megalapozható a bizalom, mielőtt drága szerszámozásba és gyártásba kezdünk. Az alábbi lépések, amelyek a bevált gyakorlatok összegzéséből származnak, világos útmutatást adnak a kezdeti tervezéstől a végső iterációig.

1. A felhasználói igények és követelmények meghatározása
   Az ellenőrzés alapja a célközönség mélyreható megértése. Mielőtt tesztelnénk, hogy egy tervezés teljesíti-e a felhasználói igényeket, egyértelműen definiálni kell ezeket az igényeket. Ez részletes felhasználói profilok elkészítését foglalja magában, amelyek rögzítik a demográfiai adatokat, viselkedési mintákat és fájdalompontokat. Ahogy azt a UserTesting , ez a lépés alapvető fontosságú azon funkciók tervezéséhez, amelyek konkrét felhasználói preferenciákra szabottak. Vezessen interjúkat, készítsen felméréseket és piackutatást annak érdekében, hogy azonosítsa a fő problémákat, amelyek megoldására az alkatrész szánta.
2. Érvényesítési terv készítése
   Egyértelmű célok meghatározása után a következő lépés egy hivatalos Tervezés-érvényesítési Terv (DVP) elkészítése. Ez a dokumentum útiként szolgál, meghatározza, mit fog tesztelni, hogyan fogja azt tenni, és milyen lesz a siker. Meghatározott, mérhető és releváns célokat kell tartalmaznia. Például egy cél lehet bizonyos feladatok elvégzési arányának elérése a használhatósági teszt során, vagy egy bizonyos ciklusszám elviselése a tartóssági vizsgálat során. A tervnek részletesen tartalmaznia kell a tesztforgatókönyveket, a szükséges erőforrásokat és egy reális időkeretet.
3. Prototípusok létrehozása és tesztelése
   A prototípusok életre keltik a tervezést, és kézzelfogható interakciót és tesztelést tesznek lehetővé. A prototípusok a kis hűségű modellek (például 3D nyomtatások vagy akár papírmodellek) és a végtermékhez nagyon hasonló, teljes mértékben működő, nagy hűségű egységek között terjedhetnek. A kulcs az, hogy létrehozzuk a alkatrész egy olyan verzióját, amellyel visszajelzést gyűjthetünk a formájáról, a megfelelőségéről és a funkciójáról. A speciális alkatrészek esetében, különösen az autóipari ágazatokban, a kiváló minőségű prototípusok beszerzése kritikus. Például a robusztus és megbízható alkatrészeket kereső vállalatok olyan szolgáltatóktól kereshetnek egyedi kovácsolási szolgáltatásokat, mint például a Shaoyi Metal Technology , amely az IATF16949 tanúsított forgatáson szakosodott, és a gyors prototípusok gyártásától a tömeggyártásig terjedő szolgáltatásokat kínál.
4. A hitelesítési vizsgálatok elvégzése
   Itt végezzük el a teszteket, amik a DVP-ben vannak. A célfelhasználókkal közvetlenül foglalkozzon, hogy visszajelzést gyűjtsön a prototípus teljesítményéről és használhatóságáról. Figyeljük meg, ahogy a szimulált valós helyzetekben lépnek kapcsolatba a részükkel. Ez a felhasználói teszt felbecsülhetetlenül értékes, hogy felfedhessék azokat a problémákat, amelyeket a tervezők, a belső ismeretükhöz képest, figyelmen kívül hagyhatnak. Mind minőségi adatokat (felhasználói megjegyzések, frusztrációk) és mennyiségi adatokat (feladatok sikerességének aránya, befejezés időtartama) gyűjtsön.
5. Az eredmények elemzése és ismétlés
   A tesztelés után alaposan elemezzük az összes összegyűjtött adatot. Találd ki a szokásokat, a közös problémákat és a erősségeket. Ez az elemzés, ahogyan azt a következők magyarázzák: UXtweak , a lehetséges megoldások megtalálására és a tervezési módosításokra szolgáló információkra kell használni. A szükséges változások prioritása a felhasználói élményre és megvalósíthatóságra gyakorolt hatásuk alapján. A hitelesítés ritkán egyszeri esemény, hanem egy ismétlődő ciklus. A módosítások végrehajtása egy új prototípusban, majd újra tesztelés, addig folytatva a folyamatot, amíg a tervezés következetesen nem felel meg a felhasználói igényeknek és az előre meghatározott sikerkritériumoknak.

A hitelesítési vizsgálatok alapvető módszerei és technikái

A megfelelő validációs módszerek kiválasztása kulcsfontosságú a megvalósítható betekintések összegyűjtéséhez. A különböző technikák a fejlesztés különböző szakaszaira alkalmazandók, és különböző kérdésekre adhatnak választ a tervezésről. A többoldalú megközelítés, amely több módszert kombinál, a legátfogóbb módon fogja megérteni a rész életképességét. Íme néhány a leghatékonyabb módszerek által használt termékfejlesztő csapatok.

Prototípusgyártás és használhatósági tesztelés

A prototípuskészítés a hitelesítés alapköve, amely lehetővé teszi, hogy a felhasználók kezébe adhassuk a tervezésünk kézzelfogható verzióját. A használhatósági tesztelés magában foglalja a valódi felhasználók megfigyelését, miközben a prototípussal kölcsönhatásba lépnek, hogy teljesítsenek bizonyos feladatokat. A cél az, hogy azonosítsuk a frickáció, a zavar vagy a hatékonyság hiánya területét. Ez a módszer közvetlen, minőségi visszajelzést nyújt arról, hogy a rész milyen intuitív és hatékony a valós világban. Ez egy hatékony módja annak, hogy felfedjük a váratlan problémákat, és megerősítsük, hogy a tervezés nem csak funkcionális, hanem felhasználóbarát is.

Szimuláció és elemzés

A fizikai prototípusok létrehozása előtt a digitális szimulációk kritikus betekintést nyújthatnak, és segíthetnek a tervezés integritásának ellenőrzésében. Olyan technikák, mint a véges elem elemzése (FEA), előre tudják jósolni, hogy egy alkatrész hogyan reagál a valós erőkre, rezgésre, hőre és más fizikai hatásokra. Egy másik hatékony eszköz a tervezési hiba-mód és hatáselemzés (Design Failure Mode and Effect Analysis, DFMEA), amely egy rendszeres módszer a tervezés lehetséges hiba-módjainak és okaik és hatásaik azonosítására. Ezek az elemzési módszerek segítenek a tervezési hibák korai felismerésében, csökkentve a szükséges fizikai prototípusok számát, és jelentős időt és erőforrásokat takarítanak meg.

Piaci és terepi vizsgálatok

A piaci tesztelés a terméket a célközönség egy részének mutatja be valós piaci körülmények között, hogy mérje az érdeklődést, vonzerejét és keresletét. Ez kísérleti vizsgálatokat vagy béta-tesztet is magában foglalhat, ahol korlátozott számú terméket bocsátanak ki a korai alkalmazók számára. Ez a fajta teszt értékes visszajelzést nyújt a termék általános értékjelöléséről és teljesítményéről ellenőrizetlen környezetben. Ez segít nem csak a alkatrész tervezésének, hanem piacra való illeszkedésének, árképzési stratégiájának és versenyképes pozíciójának a teljes körű bevezetés előtt történő hitelesítésében.

Az alkatrész és a megfelelés hitelesítése

Sok termék esetében, különösen az elektronikai vagy szabályozott iparágakban, mint például az orvosi és autóipari, az egyes alkatrészek hitelesítése és a szabályozásnak való megfelelés biztosítása nem tárgyalható. Ez magában foglalja a minden egyes alkatrész specifikációinak való megfelelés ellenőrzését adatlap elemzésével és paraméterek összehasonlításával. Az eszközök és platformok segíthetnek a mérnököknek a RoHS vagy a REACH szabványok betartásának megerősítésében. Ahogy azt a Altium , ez a lépés elengedhetetlen a hamisításhoz kapcsolódó kockázatok mérsékléséhez, a beszállítók megbízhatóságának biztosításához és a gyártási késedelmek megelőzéséhez.

A tervezés hitelesítési tervét (DVP) kialakítása

Az elméletből a gyakorlatba való átmenet strukturált tervet igényel. A tervezési hitelesítési terv (DVP) egy hivatalos dokumentum, amely az összes hitelesítési tevékenység tervrajzává válik. Biztosítja, hogy a tesztelés szisztematikus, átfogó és összhangban legyen a projekt célkitűzéseivel. A DVP létrehozása arra kényszeríti, hogy kritikus gondolkodásra kerüljön arról, hogy mit kell bizonyítani, és hogyan fogja bizonyítani, így az egész folyamat hatékonyabb és eredményesebb lesz. A jól kidolgozott DVP egyértelműséget és elszámoltathatóságot biztosít a hitelesítési erőfeszítéseihez.

A DVP elsődleges célja a validációs teszt alkalmazási körének, módszereinek és sikerkritériumainak meghatározása. A validációs folyamatot minden érdekelt fél által közösen kell megérteni, és nem szabad figyelmen kívül hagyni a kritikus vizsgálatokat. Ez a dokumentáció fontos dokumentáció, különösen a szigorú szabályozási követelményekkel rendelkező iparágakban. A Túlélni. a validációs folyamatnak a stratégiai vízióhoz való igazítása kulcsfontosságú a sikerhez.

A teljes körű tervezési hitelesítési tervnek a következő kulcsfontosságú elemeit kell tartalmaznia:

• Célok és sikerkritériumok: Világosan mondja el, mit akar igazolni. Az eredményre vonatkozó konkrét, mérhető mértéket határozza meg (pl. "A alkatrésznek 10000 ciklust kell ellenállnia meghibásodás nélkül", vagy "8 felhasználó 10 felhasználó közül képes a feladatot 60 másodperc alatt elvégezni").
• A vizsgálat hatálya: A rész mely jellemzőit, funkcióit és teljesítményjellemzőit vizsgálják.
• A vizsgálati eljárások és módszerek: A vizsgálatok leírása Az egyes vizsgálatok lépésről lépésre történő elvégzésének leírása.
• Szükséges források: Írd fel az összes szükséges forrást, beleértve a személyzetet, a felszerelést, a tesztelési létesítményeket és a prototípusokat.
• Időbeosztás és időkeret: A tesztelés során a vizsgált termékeket a vizsgált termékeket tartalmazó összes elemre kell igazolni.
• Dokumentáció és jelentés: Az alábbiakban a vizsgálati eredmények rögzítésének, elemzésének és az érdekelt felek részére történő jelentés módját határozzák meg.

A DVP létrehozásával és követésével az igazolást ad hoc tevékenységből fegyelmezett mérnöki gyakorlatká alakítja, ami jelentősen növeli a sikeres termékkibocsátás valószínűségét.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. A Mik a validálás öt lépései?

Bár a konkrét modellek eltérőek lehetnek, egy tipikus tervezési hitelesítési folyamat öt alapvető lépést foglal magában: 1. A felhasználói igények meghatározása és a hitelesítési célok egyértelmű meghatározása. 2. A székhely. A vizsgálatok és a sikerkritériumok részletes validációs tervét készítsék. 3. A szülői család. Olyan prototípusok kifejlesztése, amelyeket a felhasználók tesztelhetnek. 4. A székhely A validációs vizsgálatokat valósághű forgatókönyvekben kell elvégezni reprezentatív felhasználókkal. 5. A következő. A visszajelzések elemzése és a tesztelési adatok, hogy ismétlődjön a tervezés, amíg nem teljesíti a meghatározott célokat.

2. A székhely. Melyek a három fő validációs módszer?

A validációs módszerek három leggyakoribb kategóriája: 1. Felhasználói tesztelés: A felhasználók közvetlen megfigyelése a termékkel vagy prototípussal való interakció során annak használhatóságának és hatékonyságának értékelése érdekében (pl. használhatósági vizsgálatok, terepvizsgálatok). 2. A székhely. Az ellenőrzési módszerek: A végfelhasználók bevonása nélkül szakértők alkalmazása a termék megállapított elvek vagy heurisztikák alapján történő értékelésére (pl. heurisztikai értékelés, kognitív áttekintések). 3. A szülői család. Elemzés és szimuláció: A szoftverek és analitikai modellek (például FEA vagy DFMEA) használata a teljesítmény előrejelzése, a lehetséges hibák azonosítása és a tervezési előírások fizikai tesztelés nélkül történő ellenőrzése érdekében.

3. A szülői család. Hogyan igazoljuk a prototípusokat a gyártás előtt?

A gyártás előtti prototípusok hitelesítése többlépcsős folyamatot foglal magában. Először is azonosítsuk a legfontosabb érdekelt feleket, és gyűjtsük össze az igényüket. Ezután a prototípust különböző módszerekkel teszteljük ezen követelmények szerint, beleértve a felhasználhatóságot a tényleges ügyfelekkel, a gyártási vonalon végzett gyárthatóságot és a megfelelés biztosítása érdekében a szabályozási vizsgálatokat. A visszajelzéseket és az összegyűjtött adatokat a tervezés felülvizsgálatára és finomítására használják. Ez a tesztelés és felülvizsgálat ismétlődő ciklusa addig tart, amíg a prototípus következetesen nem felel meg az összes funkcionális, felhasználói és üzleti követelménynek.