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Toyota GD3 (GD Cubed): 未然防止基本原則 = Good Design + Good Discussion + Good Design Review
本帖最後由 hlperng 於 2019-5-21 20:58 編輯
日本豐田汽車公司稱 GD3 為未然防止的基本原則 (GD3: Fundamental Principles of Mizen Boushi),GD3 是一種主動式的問題預防 (proactive problem prevention) 概念與手法。在產品發展過程中確保可靠性的首要不變原則,千萬記住:「不做變更!」(make no changes)
提到豐田汽車公司,國內品質與管理界最風靡的就是豐田式生產方法 (Toyota Production System, TPS),以及衍生的精實生產 (Lean Production, LP),這些觀點都是以按圖施工、代工製造、現場管理為主。但是若要從創新研發、新產品導入,這些技法顯然就會有南轅北轍之虞。豐田汽車公司對於精實的實踐,除了精實生產,也有精實研發 (lean development) 的部分,其實豐田汽車公司的競爭優勢不是在生產線場管理,而是新產品設計與開發之前,由部分研發與可靠度人員涉入所完成的各種預防品質問題發生的方法與工具,又稱為豐田產品研發系統 (the Toyota Product Development System, TPDS),相關內容可參考的論述著作包括:- Jeffrey Liker, The Toyota Way
- Machael Kennedy, Product Development for the Lean Enterprise - Why Toyota's System is Four Times More Productive and How You Can Implement It
- James Morgan and Jeffrey Like (2006), The Toyota Product Development System
GD3 的相關作業是從失效模式為基礎設計審查 (Design Review Based on Failure Mode, DFBFM) 衍生出來的。根據豐田汽車公司資料,未然防止著重在品質問題預防,基本原則是 3 個 GD:良好設計 (good design)、良好討論 (good discussion)、與良好設計審查 (good design review)。亦即:
GD3 = Good Design + Good Discussion + Good Design Review
DRBFM 與 GD3 倡議者:吉村達彥博士
1997 年吉村達彥 (Tatsuhiko Yoshimura) 博士替豐田汽車公司發展出新的設計管制手法,稱為「以失效模式為基礎設計審查」 (design review based on failure mode, DRBFM)。後來吉村達彥博士又倡議 GD3,是預防發生可靠度問題的產品研發技法,
2003 年吉村達彥博士,離開豐田汽車公司和九州大學,到美國加入通用汽車公司。
DRBFM 時代背景:新開發車型可靠性重點變更控管豐田汽車公司以算是成功的研發生產汽車,新型車大多是沿用驗證成功舊款進行部分更新或創新,屬於設計變更研發方式。因此利用 FMEA 方法的特色與長處,推出新產品研發 DRBFM 手法。將配套使用的 FMEA 稱為「創意 FMEA」 (creative FMEA),針對設計變更部分執行失效模式與效應分析所得到的失效模式,作為設計審查時討論的焦點議題。日本產業推動 FMEA 是為了設計審查做準備,在設計者在設計定型之前把問題攤出來,試圖從源頭解決可能發生的問題,透過 FMEA 過程找出根因及解決對策;而其他普遍做 FMEA 只是為了應付認證稽核,稽核畢竟是事後挑毛病、找碴卡關,作為是否頒發稽核合格證書的利器,格局與視野差太多了。
DRBFM 過程的實施步驟如下- 確定已證明可靠運作零組件的條件
- 設定新開發零組件的設計條件
- 比較兩者的設計條件決定設計條件變更
- 設計人員根據已確定的設計變更(失效來源)、失效模式表單、預估可能的失效模式
- 利用 FTA 考量失效模式的主要因素
- 考慮主要根因的對策
透過 DRBFM 可以有效地預測潛在失效模式,但是在推動時經常會碰到下列三種誤差,嚴重影響 DRBFM 的成效:
- 未注意造成的誤差:設計人員沒有考慮到的問題,使用結構性零件結構圖降低可能性。
- 低估造成的誤差:設計人員注意到問題,但認為只會造成部分失效,疏忽了可能失效鏈效而造成整個系統失效,因此並沒有採取預防對策。選擇適切的審查委員及討論過程可以發掘及解決此類問題。
- 誤解造成的誤差:設計人員注意到問題存在,但是因為知識或經驗不足,所採取的設計對策不夠。此類問題涉及複雜的零件結構介面議題,處理失效鏈效應相對困難,必須找到可以有效防止事故發生的解決方法。
Dephi Thermal Systems 公司推動 DRBFM 的作法:
BOD: Bill of Design
BOM: Bill of Materials
BOP: Bill of Processes
參考資料
- Shigeto Kano and Hirokazu Shimmizue, A Guide to GD3 Activities and DRBFM Technique to Prevent Trouble Ver. 5.0
- Amer Catic and Michael Vielhaber (2011), Lean Product Development: Hype or Sustainable New Paradigm?
- Hirokazu Shimizu, Yuichi Otsuka, and Hiroshi Noguchi (2010), Design Review Based on Failure Mode to Visualize Reliability Problems in the Development Stage of Mechanical Products
- R. Laurenti and H. Rozenfeld (2009), An Improved Method of Failure Mode Analysis for Design Change
- John Teresko (2007), Toyota's Real Secret: Hint, It's Not TPS.
- Lisa Allan, Change Point Analysis and DRBFM: A Winning Combination, ReliaSoft Website.
- James McLeish and William Haughey, White Paper: Introduction to Japanese Style Mizenboushi Methods for Preventing Problems Before They Occur
- John J. Paschkewitz, Ensuring Reliability in Lean New Product Development, Part 1: Lean Product Development, ASQ
- John J. Paschkewitz, Part 2: Using FMEA, DFR, Test and Failure Analysis in Lean NPD, ASQ
- John J. Paschkewitz (2014), Applying Accelerated Testing in Lean Product Development, ASQ
- PlanTech Inc.,DRBFM Case Study, www.plantechinc.com
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