Transcript תכנון לייצוריות - DFM Design For Manufacturability

DFM - ‫תכנון לייצוריות‬
Design For
Manufacturability
‫תרגול מס' ‪1‬‬
‫שם‪ :‬ריקי רייכשטיין‬
‫טלפון פנימי ‪04 – 829 – 4397 :‬‬
‫פלאפון‪052 – 8980558 :‬‬
‫דואר אלקטרוני‪[email protected] :‬‬
‫שעות קבלה‪ :‬בתיאום מראש‬
‫דרישות‬
‫• הגשת כל התרגילים שבועיים מיום מתן התרגיל‬
‫• ניתן להגיש בתרגול או בתא המתרגלת הנמצא בבניין קנדה ליד חדר‬
‫המזכירה‪.‬‬
‫• ההגשה היא פרטנית או בזוגות בלבד!‬
‫• שימו לב‪ ,‬תרגילי הבית מהווים ‪ 40%‬מהציון הסופי‬
‫פתרונות מותאמים‬
‫• על מנת לתת פתרון הולם למצב לקוי‪ ,‬ראשית יש למצוא ולהגדיר את‬
‫הבעיה!‬
‫• פעמים רבות‪ ,‬חברות נוטות למצוא פתרונות המעלימים את הסימפטומים‬
‫אך מתעלמים מהבעיה עצמה‪.‬‬
‫• יש למצוא לאבחן ולהגדיר את שורש הבעיה קודם לתהליך מציאת הפתרון‬
‫זהו הקו המנחה בתהליך הפיתוח‬
‫שלבי הפיתוח‬
‫• בדיקות התכנות‬
‫• ניתוח דרישות‬
‫• תכנון הפיתוח‬
‫• עיצוב מערכת‬
‫בדיקות התכנות – ‪Assessment Study‬‬
‫כשלב ראשון ומקדים בכל פרויקט‪ ,‬מבצעים בדיקת התכנות‪.‬‬
‫בשלב זה אנו בוחנים את‬
‫• המצב הקיים‪,‬‬
‫• את צרכיה העיקריים של החברה‪,‬‬
‫• מעריכים את ההשקעה הקיימת בתחום‪,‬‬
‫• מעריכים את ההחזר על ההשקעה ואת‬
‫• הסיכונים הכרוכים בפרויקט מסוג זה‬
‫• ומגישים את ממצאינו בכתב ללקוח‬
‫ניתוח דרישות‬
‫• לאחר שהוסכם כי הגישה המועדפת היא פיתוח ייחודי‪ ,‬יש לערוך מחקר בו לומדים באופן‬
‫מדוקדק את דרישות הלקוח מהמוצר העתידי‪.‬‬
‫• במסגרת זו יש לערוך ראיונות עם עובדים‪ ,‬חברי הנהלה ושותפים עסקיים‪ ,‬לעיין במסמכים‬
‫ובנוהלי העבודה הקיימים‪ .‬כמו כן‪ ,‬יש לקחת בחשבון את כוון וקצב התפתחותה של החברה‪.‬‬
‫• בסיומו של שלב זה תהיה הבנה מלאה מושלמת ומדויקת של כל הדרישות השונות מהפתרון‬
‫הרצוי‪ .‬ובכלל זה דרישות פונקציונאליות‪ ,‬דרישות ביצועיות ודרישות מגבילות‪.‬‬
‫• את כל הידע הזה יש לסכם ביחד עם הלקוח במסמך דרישות שיהווה הבסיס לכל פעילות‬
‫עתידית‪.‬‬
‫• מסמך הגדרת הדרישות‪ ,‬אשר נכתב בשפה בה משתמש הלקוח‪ ,‬הינו המסמך החשוב ביותר‬
‫בכל תהליך הפיתוח שהרי הוא המסמך המקורי המתאר בצורה המדויקת ביותר מהו הפתרון‬
‫אותו צריך הלקוח‪ .‬לפיכך‪ ,‬מסמך זה נערך ונבדק פעמים רבות לוודא כי הוא מקיף ומדויק‪.‬‬
‫תכנון הפיתוח‬
‫• מסמך הגדרת הדרישות מהוה את הבסיס והמקור העיקרי עליו מסתמכים‬
‫מעצבי המערכת‪.‬‬
‫• אם מסמך הגדרת הדרישות נערך כראוי‪ ,‬זהו מקור המידע היחיד אותו צריכים‬
‫מעצבי המערכת והמפתחים על מנת לפתח מערכת העונה בדיוק ובאופן מלא על‬
‫דרישות הלקוח‪.‬‬
‫• בשלב ראשון מתבצע אפיון ראשוני בו מוגדרים הכלים השיטות והסביבה בה‬
‫ישתמשו לצורך פיתוח המערכת‪.‬‬
‫• בד"כ מייצרים מסמך עיצוב לוגי ראשוני הכולל הגדרות כלליות על מבנה בסיס‬
‫הנתונים הפונקציות העיקריות והשילובים עם מערכות חיצוניות‪ .‬ממסמך זה‬
‫יפיק מנהל הפרויקט הערכה לזמן וכמות המשאבים הדרושה לביצוע הפרויקט‬
‫יוגדר שלבי הפיתוח והזמן הדרוש להשלמת הפרויקט כולו‪.‬‬
‫תכנון הפיתוח‬
‫• לאחר שכל הדרישות אושרו‪ ,‬הטכנולוגיה נבחרה‪ ,‬העיצוב הלוגי והערכת‬
‫הזמנים הוגשה ואושרה‪ ,‬יש לייצר מסמך עבודה או עיצוב מערכת מפורט‪.‬‬
‫• מסמך זה‪ ,‬הנכתב בידי מעצבי המערכת‪ ,‬מסביר בצורה טכנית ומפורטת מה‬
‫לעשות כדי שהתהליך‪/‬המוצר ‪,‬יתאים במדויק לדרישות כפי שהוגדרו במסמך‬
‫הדרישות‪.‬‬
‫• על מנת להבטיח את תפקודה הנכון של המערכת לשביעות רצון הלקוח‪ ,‬כדאי‬
‫לבצע שלב נוסף לפני תחילת הפיתוח יש למפות מסמך העיצוב למסמך‬
‫הדרישות‪.‬‬
‫• כל מפרט טכני חייב להיות מבוסס על דרישה מסוימת ולכל דרישה חייבים‬
‫להיות אוסף מפרטים טכניים הממלאים את הדרישה‪.‬‬
‫• כאשר מסמך זה הושלם ואושר‪ ,‬אנו מוכנים להתחיל בתהליך הפיתוח‪.‬‬
‫עיצוב מערכת‬
‫• לאחר שכל הדרישות אושרו‪ ,‬הטכנולוגיה נבחרה‪ ,‬העיצוב הלוגי והערכת‬
‫הזמנים הוגשה ואושרה‪ ,‬אז מייצרים את מסמך העבודה הנקרא ‪ -‬עיצוב‬
‫מערכת מפורט‪.‬‬
‫• עיצוב מערכת מפורט‪ ,‬נכתב בידי מעצבי המערכת מסביר בצורה טכנית‬
‫ומפורטת מה לעשות על מנת שהמוצר‪/‬התהליך‪/‬השירות יתאים במדויק‬
‫לדרישות‪ ,‬כפי שהוגדרו במסמך הדרישות‪.‬‬
‫• מסמך זה מפרט כל תכנית‪ ,‬פונקציה‪ ,‬מסך‪ ,‬תהליך או דו"ח שישתתפו‬
‫במערכת‪ .‬ממשקים אלקטרוניים יפורטו לרמה הנמוכה ביותר‪.‬‬
‫עיצוב מערכת‬
‫• על מנת להבטיח את תפקודה הנכון של המערכת לשביעות רצון הלקוח‪ ,‬חשוב‬
‫לבצע שלב נוסף לפני תחילת הפיתוח ‪ -‬מיפוי מסמך העיצוב למסמך הדרישות‪,‬‬
‫כלומר‪ ,‬כל מפרט טכני חייב להיות מבוסס על דרישה מסוימת ולכל דרישה‬
‫חייבים להיות אוסף מפרטים טכניים הממלאים את הדרישה‪.‬‬
‫• כאשר מסמך זה הושלם ואושר‪ ,‬אנו מוכנים להתחיל בתהליך הפיתוח‪.‬‬
‫התפתחות הגדרות האיכות‬
‫• התאמת הפריט למפרט‬
‫• התאמת הפריט המיוצר לשימוש‬
‫• איכות תהליך הייצור (ביחס למפרט)‬
‫• איכות כוללת של כל תהליכי הארגון‬
‫• השבעת רצון של הלקוחות הפנימיים והחיצוניים‬
‫(לכל פעולה יש ספקים‪ ,‬מבצעים ולקוחות)‬
‫תכן ומפרט‬
‫• תכן הינו תהליך של עיצוב‪ ,‬תכנון והנדסת המוצר או‬
‫השירות‪.‬‬
‫• מפרט הינו תוצר של התכן שבו מפורטות הדרישות‬
‫והמידות של המוצר‪.‬‬
‫• דוגמאות לפרטים מתוך מפרט‪:‬‬
‫– משקל ונפח של קופסאות מזון‬
‫– אורך‪ ,‬רוחב ‪ ,‬גובה‪ ,‬עומק‪ ,‬או רדיוס של מוצרים‪.‬‬
‫• דוגמאות‬
‫התפלגות‬
‫• פונקצית ההתפלגות של משתנה מקרי נקראת התפלגות‪.‬‬
‫• סכום ההסתברות של כל התפלגות הוא ‪.1‬‬
‫• דוגמאות להתפלגויות‪:‬‬
‫)‪f(X‬‬
‫‪1‬‬
‫)‪P(X‬‬
‫)‪f(X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0.25‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫התפלגות ברנולי‬
‫בדידה‬
‫‪0.5‬‬
‫‪X‬‬
‫‪6‬‬
‫‪2‬‬
‫התפלגות אחידה‬
‫רציפה‬
‫‪5‬‬
‫‪3‬‬
‫התפלגות משולשת‬
‫רציפה‬
‫ממוצע ותוחלת‬
n
X
X
i 1
i
n
Mean :
n
E ( X )     X i  p ( X i ) or
i 1
E( X )   

 X  f ( X ) dX

‫תכונות של תוחלת‬
E ( X  Const)  Const  E ( X )
E ( X  Y )  E ( X )  E (Y )
E (Const  X )  Const  E ( X )
if X and Y are independent random variables:
E(X  Y)  E(X) E(Y)
‫שונות‬
Var ( X )  Expected sum of square deviations
n
2
 Xi  X
:‫כאן ההנחה‬
‫הסתברויות שוות‬
Var ( X )  V ( X )  i 1
i ‫לכל‬
n
n
2
:‫ללא ההנחה הנ"ל‬
or V(X)   X i  X  p( X i )

i 1

or V(X) 


 Xi  X 


2
 f ( X )dx
‫תכונות השונות‬
V (Const  X )  V ( X )
If X and Y are independent :
V ( X  Y )  V ( X )  V (Y )
V (Const  X )  (Const)  V ( X )
2
‫דוגמה‬
E ( X )   0.5   1   0.5    0   0.5
:‫•משתנה ברנולי‬
1
1
2 1
2
V ( X )  10.5    0 0.5    0.25  0.25   0.25
2
2
2
 X  0.25  0.5
‫ אמד חסר הטיה לסטיית תקן‬- s
n
sn 
2
(
X

E
(
X
))

i 1
n 1
For 5 observations :
5
s5 
2
(
X

E
(
X
))

i 1
4
1
 
2
5
2
(
X

E
(
X
))

i 1
‫תכונות ההתפלגות הנורמלית‬
‫• ההתפלגות מתפרשת על פני כל הישר הממשי‪.‬‬
‫• ההתפלגות הינה סימטרית וחד שיאית (יונימודלית)‪.‬‬
‫• הממוצע‪ ,‬החציון והשכיח מתלכדים בציר הסימטריה‪.‬‬
‫• פיזור ערכי ההתפלגות‪:‬‬
‫כ־‪ 68%‬מן הערכים נמצאים במרחק של לא יותר מסטיית תקן אחת מהממוצע (ציר‬
‫הסימטריה)‪ .‬במרחק של עד שתי סטיות תקן (‪ )σ2‬נמצאים כ־‪ 95%‬מהערכים‬
‫ובמרחק עד שלוש סטיות תקן נמצאים כ‪ 99.7%-‬מהערכים‪.‬‬
‫התפלגות נורמלית הסטנדרטית‬
‫בכדי לחשב את ערכי פונקצית ההתפלגות המצטברת בעלת פרמטרים‬
‫כלשהם‪ ,‬די בידיעת ערכיה של פונקצית ההתפלגות הנורמלית הסטנדרטית‪,‬‬
‫ניתן להגדיר משתנה מקרי חדש‬
‫משום שאם‬
‫‪.‬‬
‫ולגביו יתקיים‬
‫לכן‪ ,‬מתקיים‪:‬‬
‫תרגול בנושא התפלגות דגימה ומשפט הגבול המרכזי‬
‫‪ .1‬חברת "צמיג בע"מ" מתכוונת לשווק סוג חדש של צמיגים‪ .‬על פי פרסומי‬
‫החברה‪ ,‬אורך החיים של צמיג (באלפי קילומטרים) הוא משתנה מקרי‬
‫נורמלי עם תוחלת ‪ 36.5‬וסטיית תקן ‪.5‬‬
‫א) מצא את ערך ‪ C‬כך שרק ‪ 20%‬מהצמיגים אורך חייהם קצר מ‪.C -‬‬
‫מהי המשוואה המתאימה שיש לנסח?‬
‫‪P X  C   0.2 ‬‬
‫‪ C  36.5 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪  0.2 ‬‬
‫‪5‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ C  36.5 ‬‬
‫‪ C  36.5 ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪  0.2  1  ‬‬
‫‪  1  0.2  0.8 ‬‬
‫‪5‬‬
‫‪5‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪36.5  C‬‬
‫‪ 36.5  C ‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 0.85  C  32.25‬‬
‫‪  0.8 ‬‬
‫‪5‬‬
‫‪5‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ב) מצא ערך ‪ C‬שמקיים שרק ‪ 20%‬מהצמיגים אורך חייהם ארוך מ‪.C -‬‬
‫‪P X  C   0.2 ‬‬
‫‪ C  36.5 ‬‬
‫‪ C  36.5 ‬‬
‫‪1  ‬‬
‫‪  0.2  ‬‬
‫‪  1  0.2  0.8 ‬‬
‫‪5‬‬
‫‪5‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪C  36.5‬‬
‫‪ 0.85  C  40.75‬‬
‫‪5‬‬
‫ג) מה ההסתברות שאורך החיים הממוצע של צמיג‪ ,‬במדגם אקראי של ‪20‬‬
‫צמיגים‪ ,‬יהיה לפחות ‪?36‬‬
‫משתנה מקרי המתאר את אורך החיים הממוצע של צמיג‪ ,‬במדגם של ‪ 20‬צמיגים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪52 ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪~ N  36.5,‬‬
‫‪20 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪X 20‬‬
‫החישוב אם‪-‬כן‪ ,‬מתבסס על התפלגות דגימה‪,‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 36  36.5 ‬‬
‫‪ 36  1  ‬‬
‫‪  0.6736‬‬
‫‪2‬‬
‫‪5‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪20 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪P  X 20‬‬
‫ד) מה הסיכוי כי סך אורך החיים של ‪ 20‬צמיגים יהיה לפחות ‪?725‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪S 20 ~ N 20 * 36.5,20 * 5 2 ‬‬
‫‪ 725 730 ‬‬
‫‪PS 20  725  1  ‬‬
‫‪  0.5871‬‬
‫‪500 ‬‬
‫‪‬‬
‫ה) צמיג נמכר במחיר מוזל אם אורך חייו קצר מ‪ .34 -‬חשב את הסיכוי כי‬
‫במדגם אקראי של ‪ 100‬צמיגים בדיוק ‪ 30‬צמיגים ימכרו במחיר מוזל‪.‬‬
‫נחשב ראשית את הסיכוי להצלחה= הסיכוי לקבלת צמיג במחיר מוזל‪.‬‬
‫‪ 34  36.5 ‬‬
‫‪p  P X  34  ‬‬
‫‪  0.3085‬‬
‫‪5‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫נגדיר כעת משתנה מקרי ‪ Y‬הסופר את מספר הצמיגים שימכרו במחיר מוזל‬
‫מבין ‪ .100‬ברור כי‪ .Y~Bin(100,0.3085) :‬ולכן‪,‬‬
‫‪100‬‬
‫? ‪  0.308530  0.691570 ‬‬
‫‪PY  30  ‬‬
‫‪ 30 ‬‬
‫• כמובן‪ ,‬ניתן להיעזר בקירוב הנורמלי להתפלגות הבינומית‪ ,‬לחישוב‬
‫הסיכוי האחרון בתנאי ששני התנאים הבאים מתקיימים‪:‬‬
‫‪100 * 0.3085  30.85  5‬‬
‫‪100 * 0.6915  69.15  5‬‬
‫‪Y  N 100* 0.3085,100* 0.3085* 0.6915 ‬‬
‫‪ 30  30.85 ‬‬
‫‪  0.4286‬‬
‫‪PY  30  ‬‬
‫‪ 21.33 ‬‬