Phát triển sản phẩm / Checklist làm việc một trang

Bảy nguyên tắc thực hành cho thiết kế họ sản phẩm module

Sử dụng các nguyên tắc này trong khi vẽ, kiểm thử và rà soát ranh giới module.

Mục đích sử dụng Vẽ, kiểm thử và rà soát ranh giới module
Nội dung Checklist nhanh và bản giải thích chi tiết
Tài liệu nền tảng Methodical Development of Modular Product Families
Phát triển sản phẩm / Checklist làm việc một trang

Bảy nguyên tắc thiết kế module

Dùng trong quá trình vẽ, kiểm thử và rà soát ranh giới module.

Cập nhật theo PDF mới ↗. Đánh dấu ô vuông khi nguyên tắc đã được kiểm tra.

01

Liệt kê những gì sẽ thay đổi

Xác định các yêu cầu kỹ thuật sẽ thay đổi trước khi vẽ ranh giới module.

Chi tiếtXây dựng kiến trúc từ các khác biệt kỹ thuật lặp lại, không dựa vào tên chi tiết hiện có.

Đầu raBản đồ biến thể: phần nào thay đổi và phần nào giữ chung.

Tại saoTránh ranh giới tùy ý và các biến thể bị che khuất.

Khi nàoThiết kế ý tưởng, trước khi khóa kiến trúc.

Ở đâuDanh sách yêu cầu và ma trận họ sản phẩm.

Cách làmLập hai cột rồi liên kết mỗi biến thể với chức năng mà nó thay đổi.

Ví dụMô-men thay đổi; điểm gá khung giữ nguyên.

02

Đặt các bộ phận thay đổi cùng nhau vào một module

Các bộ phận thường xuyên thay đổi vì cùng một động lực kỹ thuật là ứng viên cho một module.

Chi tiếtSự đồng thay đổi lặp lại thể hiện liên kết thật; một trường hợp ngẫu nhiên thì chưa đủ.

Đầu raMột cụm cấu phần thay đổi cùng nhau.

Tại saoGiữ việc thiết kế lại có phối hợp trong một ranh giới.

Khi nàoSau khi so sánh các biến thể và tình huống thay đổi.

Ở đâuBản đồ chức năng, BOQ/BOM và bố trí.

Cách làmThay một bộ phận trên giấy; đánh dấu mọi phần lân cận buộc phải đổi. Nhóm các cụm lặp lại.

Ví dụĐộng cơ công suất lớn hơn, hộp số và bộ làm mát tương ứng.

03

Tách riêng các bộ phận thay đổi độc lập

Các bộ phận bị chi phối bởi những yêu cầu khác nhau nên có ranh giới riêng.

Chi tiếtĐộng lực thay đổi độc lập cần module độc lập, trừ khi an toàn hoặc vật lý bắt buộc phải ghép.

Đầu raCác module riêng cho những bộ phận thay đổi độc lập.

Tại saoNgăn một lựa chọn làm phát sinh thêm tổ hợp cho lựa chọn khác.

Khi nàoCác bộ phận thay đổi theo yêu cầu hoặc chu kỳ thay thế khác nhau.

Ở đâuCấu trúc sản phẩm, định nghĩa cụm lắp và ma trận tùy chọn.

Cách làmHỏi: A có thể thay đổi trong khi B giữ nguyên không? Nếu có, hãy tách chúng.

Ví dụDung lượng pin và màu vỏ thay đổi độc lập.

04

Giữ một biến thể trong một module

Giữ mỗi yêu cầu kỹ thuật có thể biến đổi bên trong một module có ranh giới rõ ràng.

Chi tiếtKhoanh vùng tác động trên cấu phần, phần mềm, bản vẽ và thử nghiệm.

Đầu raMột yêu cầu biến đổi được gán cho một module.

Tại saoNgăn khác biệt nhỏ lan sang các hệ thống không liên quan.

Khi nàoKhi phân bổ biến thể và xác định phạm vi module.

Ở đâuBOQ/BOM, bản vẽ, cấu hình phần mềm và thử nghiệm.

Cách làmTruy vết mọi đối tượng bị tác động; đổi ranh giới hoặc tiêu chuẩn hóa kết nối nếu thay đổi lan rộng.

Ví dụTùy chọn cảm biến chỉ đổi module cảm biến và cài đặt.

05

Dùng cùng một module cho cùng một nhiệm vụ

Chỉ tái sử dụng khi chức năng, tải và môi trường vẫn nằm trong giới hạn đã kiểm chứng.

Chi tiếtHình thức giống nhau chưa đủ; mức độ phù hợp kỹ thuật đã kiểm chứng mới quyết định việc dùng chung.

Đầu raMột module không đổi được dùng trong nhiều sản phẩm.

Tại saoGiảm chi tiết, bản vẽ, thử nghiệm, dụng cụ và phụ tùng.

Khi nàoMẫu mới cần một chức năng đã có sẵn.

Ở đâuTrong họ sản phẩm và các họ lân cận phù hợp.

Cách làmĐối chiếu chức năng, tải, môi trường và interface với giới hạn của module.

Ví dụMột bộ điều khiển phục vụ nhiều cỡ máy trong phạm vi định mức.

06

Tiêu chuẩn hóa interface trước khi tái sử dụng

Module tái sử dụng cần một interface ổn định trong mọi trường hợp dự kiến.

Chi tiếtCác cách kết nối lân cận khác nhau sẽ phá vỡ khả năng hoán đổi.

Đầu raĐặc tả được kiểm soát cho mọi kết nối qua ranh giới.

Tại saoCho phép đổi module mà không thiết kế lại phần lân cận.

Khi nàoTrước khi phê duyệt dùng chung hoặc hoán đổi.

Ở đâuRanh giới cơ khí, điện, chất lưu, phần mềm và dữ liệu.

Cách làmQuy định độ vừa lắp, dung sai, tải, nguồn, dữ liệu, an toàn và thử nghiệm; kiểm tra mọi trường hợp dùng.

Ví dụCác bộ điều khiển dùng chung kiểu gá, đầu nối và giao thức truyền thông.

07

Chứng minh module có thể thay đổi độc lập

Module hữu ích phải có thể thay, đổi kích thước hoặc nâng cấp mà không thiết kế lại phần lân cận.

Chi tiếtKhả năng thay đổi độc lập là phép thử thực tế của tính module.

Đầu raPhép thử thay đổi trên giấy cho từng ranh giới.

Tại saoPhát hiện phụ thuộc ẩn trước khi phát hành.

Khi nàoTrong review kiến trúc và trước khi phê duyệt thay đổi.

Ở đâuModule, phần lân cận, bản vẽ, phần mềm, dụng cụ và thử nghiệm.

Cách làmThực hiện thay đổi trên giấy và liệt kê mọi thay đổi bên ngoài. Vẽ lại ranh giới nếu danh sách dài.

Ví dụPin lớn hơn vẫn giữ nguyên không gian, điểm gá, đầu nối, làm mát và interface điều khiển.

Trình tự tư duy

Đi từ yêu cầu biến thể đến kiểm chứng khả năng thay đổi độc lập.

BƯỚC 01 Xác định biến thể

Điều gì phải thay đổi và điều gì phải giữ chung?

BƯỚC 02 Đặt ranh giới

Nhóm phần tử phụ thuộc; tách phần tử thay đổi độc lập.

BƯỚC 03 Khóa interface

Kiểm soát hình học, tải, điện, dữ liệu, an toàn và kiểm tra.

BƯỚC 04 Thử thay đổi

Thay, nâng cấp hoặc đổi kích thước mà không ảnh hưởng hàng xóm.

Bảy nguyên tắc thực hành

Mỗi nguyên tắc phải làm thay đổi cách chúng ta nhóm, tách, tái sử dụng hoặc tiêu chuẩn hóa cấu phần.

01Biến thể

Nguyên tắc 01

Liệt kê những gì sẽ thay đổi

Xác định các yêu cầu kỹ thuật sẽ thay đổi trong toàn bộ họ sản phẩm trước khi bắt đầu vẽ hoặc chia module. Ranh giới phải xuất phát từ khác biệt kỹ thuật lặp lại, không phải tên chi tiết có sẵn hay thói quen của dự án cũ.

Đầu ra

Một bản đồ ngắn, phân biệt rõ “phải thay đổi” và “phải giữ chung”.

Tại sao

Tránh chia module tùy ý và phát hiện sớm những biến thể đang bị che khuất.

Khi nào

Ở giai đoạn ý tưởng, trước khi kiến trúc sản phẩm được khóa.

Ở đâu

Danh sách yêu cầu của họ sản phẩm và ma trận so sánh các phiên bản.

Cách làm

Lập hai cột “phải thay đổi” và “phải giữ chung”; liên kết mỗi biến thể với chức năng mà nó tác động.

Ví dụ

Mô-men đầu ra có thể thay đổi, trong khi các điểm gá vào khung vẫn phải giữ nguyên.

02Nhóm phụ thuộc

Nguyên tắc 02

Đặt các bộ phận thay đổi cùng nhau vào một module

Các cấu phần thường xuyên phải thay đổi cùng nhau vì cùng một nguyên nhân kỹ thuật là ứng viên cho một module. Một trường hợp trùng hợp đơn lẻ chưa đủ để kết luận.

Đầu ra

Một module ứng viên chứa nhóm cấu phần có quan hệ thay đổi lặp lại.

Tại sao

Giữ tác động của việc thiết kế lại bên trong một ranh giới thay vì lan ra toàn sản phẩm.

Khi nào

Sau khi so sánh các phiên bản hoặc mô phỏng những tình huống thay đổi có khả năng xảy ra.

Ở đâu

Bản đồ chức năng–cấu phần, BOQ/BOM và bố trí vật lý.

Cách làm

Thử thay đổi một cấu phần trên giấy, đánh dấu mọi cấu phần bị buộc thay đổi theo; nhóm lại nếu quan hệ này tiếp tục lặp lại.

Ví dụ

Nếu động cơ công suất lớn luôn cần hộp số và bộ làm mát tương ứng, ba phần này có thể là một module truyền động.

03Tách độc lập

Nguyên tắc 03

Tách riêng các bộ phận thay đổi độc lập

Những cấu phần thay đổi vì các nguyên nhân khác nhau hoặc ở các thời điểm khác nhau không nên bị khóa chung trong một module, trừ khi có ràng buộc vật lý hoặc an toàn đủ mạnh.

Đầu ra

Các ranh giới riêng cho những cấu phần có động lực thay đổi độc lập.

Tại sao

Ngăn một lựa chọn tạo ra hàng loạt tổ hợp không cần thiết cho lựa chọn khác.

Khi nào

Khi hai cấu phần biến đổi theo yêu cầu, người dùng hoặc chu kỳ thay thế khác nhau.

Ở đâu

Cấu trúc sản phẩm, định nghĩa cụm lắp ráp và ma trận tùy chọn.

Cách làm

Hỏi: “A có thể thay đổi trong khi B giữ nguyên không?” Nếu có, hãy tách chúng trừ khi một ràng buộc kỹ thuật đã được ghi nhận yêu cầu phải giữ chung.

Ví dụ

Dung lượng pin và màu vỏ thay đổi độc lập; vì vậy pin và vỏ không nên trở thành một biến thể cụm lắp ráp duy nhất.

04Khoanh vùng

Nguyên tắc 04

Giữ một biến thể trong một module

Mỗi yêu cầu kỹ thuật có thể biến đổi nên chỉ tác động đến một vùng nhỏ, có ranh giới rõ ràng trong cấu trúc sản phẩm, ở mức thực tế cho phép.

Đầu ra

Một yêu cầu biến đổi được phân bổ cho một module xác định rõ.

Tại sao

Ngăn một khác biệt nhỏ lan sang các hệ thống không liên quan.

Khi nào

Khi phân bổ các biến thể và xác định phạm vi của từng module.

Ở đâu

BOQ/BOM, bản vẽ, cấu hình phần mềm và kế hoạch kiểm tra.

Cách làm

Truy vết biến thể qua mọi đối tượng chịu ảnh hưởng; nếu nó đi qua nhiều module, hãy chỉnh lại ranh giới hoặc tiêu chuẩn hóa kết nối.

Ví dụ

Một tùy chọn cảm biến chỉ nên thay đổi module cảm biến và thông số cài đặt, không kéo theo vỏ, bộ điều khiển và toàn bộ dây dẫn.

05Tái sử dụng

Nguyên tắc 05

Dùng cùng một module cho cùng một nhiệm vụ

Tái sử dụng một module khi chức năng, tải trọng và điều kiện vận hành yêu cầu vẫn nằm trong giới hạn đã được kiểm chứng. Hình thức giống nhau không phải là lý do kỹ thuật đủ để dùng chung.

Đầu ra

Một module đã kiểm chứng được dùng nguyên trạng cho nhiều sản phẩm.

Tại sao

Giảm số lượng chi tiết, bản vẽ, thử nghiệm, dụng cụ và phụ tùng cần quản lý.

Khi nào

Khi một mẫu hoặc kích cỡ mới cần chức năng mà module hiện hữu đã cung cấp.

Ở đâu

Giữa các mẫu trong cùng họ sản phẩm và, khi phù hợp, giữa các họ sản phẩm lân cận.

Cách làm

So sánh chức năng, tải, môi trường và interface yêu cầu với giới hạn của module; chỉ tái sử dụng khi mọi điều kiện đều đạt.

Ví dụ

Dùng chung một bộ điều khiển cho nhiều cỡ máy nếu khả năng vào/ra, an toàn và cấp môi trường vẫn phù hợp.

06Interface

Nguyên tắc 06

Tiêu chuẩn hóa interface trước khi tái sử dụng module

Một module dùng chung phải có interface cơ khí, điện, phần mềm và thông tin nhất quán trong mọi trường hợp dự kiến. Nếu mỗi hệ thống lân cận kết nối theo một cách khác, module sẽ không còn khả năng hoán đổi.

Đầu ra

Một đặc tả được kiểm soát cho mọi kết nối đi qua ranh giới module.

Tại sao

Cho phép thay module mà không phải thiết kế lại phần sản phẩm bao quanh.

Khi nào

Trước khi phê duyệt module để dùng chung hoặc hoán đổi giữa các sản phẩm.

Ở đâu

Tại mọi ranh giới cơ khí, điện, chất lưu, phần mềm và thông tin.

Cách làm

Quy định độ vừa lắp, dung sai, tải, nguồn điện, dữ liệu, an toàn và điều kiện kiểm tra; sau đó xác nhận cùng một đặc tả phù hợp với mọi trường hợp sử dụng.

Ví dụ

Nhiều bộ điều khiển có thể dùng chung kiểu gá, đầu nối và giao thức truyền thông mà không làm thay đổi máy xung quanh.

07Kiểm chứng

Nguyên tắc 07

Chứng minh module có thể thay đổi độc lập

Ranh giới chỉ hữu ích khi module có thể được thay thế, đổi kích thước hoặc nâng cấp mà không phải thiết kế lại các module lân cận. Một đường kẻ trên sơ đồ kiến trúc chưa đủ để chứng minh tính module.

Đầu ra

Một phép thử thay đổi trên giấy cho từng ranh giới module đề xuất.

Tại sao

Phát hiện phụ thuộc ẩn trước khi phát hành chi tiết, chế tạo dụng cụ hoặc xác lập quy trình kiểm tra.

Khi nào

Trong buổi rà soát kiến trúc và trước khi phát hành thiết kế hoặc phê duyệt thay đổi lớn.

Ở đâu

Module ứng viên, các module lân cận, bản vẽ, phần mềm, dụng cụ và thử nghiệm liên quan.

Cách làm

Giả lập thay, nâng cấp hoặc đổi kích thước module; liệt kê mọi thay đổi bên ngoài. Nếu danh sách dài, phải xem lại ranh giới.

Ví dụ

Module pin đạt yêu cầu nếu pin dung lượng cao hơn vẫn dùng cùng không gian, điểm gá, đầu nối, làm mát và interface điều khiển.

Kiểm tra trước khi duyệt

Module có thực sự độc lập?

Đánh dấu từng câu sau trong buổi rà soát. Trạng thái được lưu trên chính trình duyệt này để bạn có thể quay lại tiếp tục.