要件のトレーサビリティが精度を向上させ、再作業を減らす方法

「要件のトレーサビリティ」という概念は、その名の通りであり、供給チェーンの混乱リスクが高まる中、より多くの組織が電子設計プロセスのトレーサビリティを向上させようと努めています。プリント基板（PCB）設計要件の文脈では、要件のトレーサビリティはユニークな利点を提供できます - 電子機器の再作業の必要性を最小限に抑え、調達チームからのより多くの入力を促し、不具合の原因を理解することを奨励します。

一般的に、最終製品の欠陥は設計者の責任とされますが、要件管理は供給チェーンにおける多数の人々と変数を同じくらい重要と考えます。しかし、トレーサビリティを完全に活用するためには、真のトレーサビリティがどのようなものか、要件トレーサビリティツールの機能、およびそれらを様々な電子開発の文脈に適用する方法を知ることが重要です。

すべてのプロジェクト関係者は、設計と部品の検証の明確な方法から利益を得ることができます。要件のトレーサビリティは、特定の設計機能から、または供給チェーンの要素を事実確認することにより、新製品の機能と配送に影響を与える生産と配布のケースを排除することで、設計自体を通じて欠陥の源を特定するためのゲームチェンジャーになることができます。

要件のトレーサビリティとは何か？

要件のトレーサビリティは、要件のライフサイクルを文書化するプロセスです。これは、要件からその実装およびテストへと前方に追跡し、それが構築されることを保証します。また、製品から要件へと後方に追跡し、すべての機能が正当化され、不必要な作業を防ぐことを保証します。双方向のトレーサビリティは、両方向への要件の追跡をサポートしていることを示します。

前方トレーサビリティ

製品ライフサイクル全体で要件を管理する効果的な方法として、前方トレーサビリティは設計仕様と材料選択を強調します。これは、各設計ステップが初期要件に従って行われ、すべてのアクションが下流に向かって進むことを保証します。 

さらなる利点: 

• 業界基準への準拠: 航空、自動車、医療技術のような厳格に規制された業界でPCBを開発する際、前方トレーサビリティは設計者が準拠を追跡する力を与えます。設計者は、サプライチェーンの関係者に対して準拠の証明を提供することができます。 
• コンポーネントライフサイクル管理: 前向きな考え方は、特定のコンポーネントが寿命の終わりに近づいているときを設計者が認識するのに役立ちます。これにより、部品の陳腐化をより積極的に管理する手段が提供されます。 
• サプライチェーンの最適化: 在庫不足の際の前方トレーサビリティは、不足が下流の納期に与える影響を企業が見ることを可能にします。 

後方トレーサビリティ

要件の後方トレーサビリティは、チームが設計の実装、テスト結果、または特定された問題をそれらの起源となる要件に遡って追跡できるようにすることです。これは、欠陥調査や根本原因分析に不可欠であり、設計者が問題が誤った要件、要件を適切に対応しなかった設計決定、または実装のギャップから生じるかどうかを判断できるようにします。

さらなる利点:

• 要件の検証: チームは、特定の設計要素やテスト結果からそれらの起源となる要件に遡って追跡し、意図された要件と実際の設計結果との間のギャップを特定できます。
• 要件変更における影響分析: 要件が進化すると、後方トレーサビリティはどの設計決定、コンポーネント、または実装が影響を受けるかを明らかにし、変更を行う前に変更の範囲を評価できるようにします。
• コンプライアンス監査: 規制された業界では、後方トレーサビリティは、各設計決定が特定の規制や顧客の要件にどのように対応しているかを示す明確な文書を提供します。
• 根本原因分析: 設計上の問題が発生した場合、チームは問題から遡って、それが不十分な要件、誤解された仕様、または実装のギャップに起因するかどうかを判断できます。

長期的な要件トレーサビリティのためのベストプラクティス

要件トレーサビリティを3つのコア分野に分けると、潜在的な設計のやり直しの数を減らすための主な焦点はこれらになります。

• 最新の記録を維持する：文書管理がリアルタイムで適切に行われていることを確認します。最新の要件がなければ、調達チームは多岐にわたるステークホルダー間で品質保証を適切に管理することができません。
• 定期的な要件レビューを実施する：ステークホルダーと定期的なレビューをスケジュールし、要件が現在の状態で完全であり、設計プロセス全体で正しく解釈されていることを確認します。レビューは要件が進化するにつれてトレーサビリティリンクが正確であることを保証し、設計決定に影響を与える前にギャップを特定するのに役立ちます。
• チームコラボレーションを促進する：関与するステークホルダーが多いほど、改善への親和性が高まり、リスクが低減し、品質保証が向上します。要件管理は内部から始まり、適切な要件トレーサビリティツールが整っていることが重要です。

要件トレーサビリティマトリックスは、これらのベストプラクティスを実装しようとする電子設計プロジェクトにとって貴重なツールです。リアルタイム文書化、ステークホルダーレビュー、および機能横断的なコラボレーションを可能にする構造化されたフレームワークを提供します。要件関係と実装ステータスを一元化することで、要件トレーサビリティマトリックスはチームがギャップを特定し、変更を追跡し、プロジェクトフェーズ全体での責任を確保するのに役立ちます。

PCB設計におけるトレーサビリティ

PCB設計における要件のトレーサビリティは、設計仕様と実装決定との間に明確なつながりを作り出します。設計者は、コンポーネントの選択を性能要件に、レイアウトの選択を熱またはEMIの仕様に遡って追跡できます。設計変更は、元の機能要件との適合を維持します。

トレーサビリティは、電子製品開発において予防ツールとしても機能します。エンジニアは、実装前に提案された変更の影響を評価できます。要件と設計要素との明確なリンクにより、積極的な設計管理が可能になります。

要件のトレーサビリティがPCBの再作業をどのように減らすのか？

電子開発において、再作業は既に完了した設計を修正またはやり直す高価なプロセスです。設計上の欠陥が現れたり、要件が誤解されたり、コンポーネントが仕様を満たさない場合、チームはしばしば電子設計を再作業する必要があります。電子の再作業が必要になると、エンジニアリング、調達、製造全体に遅延が生じます。

例

以前のバージョンで電力調整により過熱が発生したPCB設計を考えてみましょう。要件のトレーサビリティがあれば、設計チームは指定された許容要件を満たさなかった電圧レギュレータが原因であることを迅速に特定できます。

適切なバージョン履歴がない場合、調達チームは同じ不適切なコンポーネントを再注文するかもしれません。エンジニアは真の原因を知らずに残る可能性があります。問題は、サプライヤーから発生することもあり、コンポーネントの品質管理に関する調査が必要になる場合があります。

しかし、欠陥の明確な理解と以前の部品や欠陥の履歴を持っていれば、要件管理は問題の診断を合理化し、不必要なやり直しを避けることができます。

Altium Developにおける要件の追跡性

Altium Develop の要件およびシステム管理機能は、設計者に強力な要件管理ツールを提供します。すべての関係者にとって要件の可視性が最も重要であるため、Altium Developは設計データへのアクセス障壁がないことを優先しています。 

Altium Developの追跡機能は、製品ライフサイクル全体の鳥瞰図を作成し、特定の設計に対する適応の履歴を作成および文書化します。設計者は、作業を進めるにつれてプロジェクトの更新を共有ダッシュボードに自動的に反映させ、設計要素を元の製品要件に遡って追跡することができます。これにより、概念化から製造までの時間を最小限に抑えるとともに、過去の変更の透明な概要を提供します。

要件の履歴は、設計者の決定を比較対照するバージョン管理と並行して機能します。これにより、Altium Developのユーザーは、どの要件が検証されたかを簡単に確認できます。 

要件の追跡性は、電子設計のやり直しを最小限に抑え、高価な調査にかかる時間とお金を節約する鍵です。要件追跡のベストプラクティスを守り、さまざまな関係者の視点と洗練された要件管理ソフトウェアを取り入れることで、電子設計チームは問題を迅速かつ正確に診断することができます。