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复杂产品研发技术风险管理研究与应用

2011/2/25 10:06:13 |  6175次阅读 |  来源:网友转载   【已有0条评论】发表评论

实施适当的风险管理过程.一般情况下,在产品研发的重要阶段(或里程碑),风险管理是降低风险、提高管理效率的有效方法.如在产品需求分析阶段,进行系统级技术风险管理;在产品概念设计阶段,进行子系统级技术风险管理;在产品详细设计阶段,进行零部件级技术风险管理;在产品工艺设计阶段,进行工艺级技术风险管理;在产品制造阶段,进行制造级技术风险管理等.产品研发技术风险管理过程由系统级技术风险管理、子系统级技术风险管理、零部件级技术风险管理等层次组成,从高层到底层,上一层的技术风险如不加以控制,一般会将风险传递到下一层次,同时下一层次的技术风险控制也会对上一层次的技术风险产生影响.随着产品研发过程的推进,技术风险管理的范围不断扩大,深度不断增加.

4应用案例

现以国家“八六三”重大专项“100nm分辨率步进扫描投影光刻机”研制为例,采用上述复杂产品研发技术风险管理体系结构,研究分析复杂产品研发的技术风险,为风险控制提供决策依据.

光刻设备是传送电路图案至晶片表面的装备,是涉及光学、机械、控制、测量等各领域交叉结合的产品.而100nm步进扫描投影光刻机各个环节的精度几乎全部是该领域的极限难题,同时,生产这种高精度产品需要考虑在较低精度等级时不需要考虑的许多因素,这使得机器的复杂性大为增加,对可靠性带来极大的负面影响.

光刻设备由整机框架、控制系统、照明投影系统、掩模台和工作台系统、硅片传输系统、掩模片传输系统、调平调焦系统、对准系统、环境控制系统、检测系等组成.光刻设备系统不仅子系统多,结构组成复杂,而且功能多,性能指标要求高.光刻设备有六大功能:数据管理功能,流片功能,测试分析与校准功能,维修维护功能,环境保证功能和状态改变功能.这些功能又可分解为许多子功能.

高精度光刻设备性能要求很高,对各个子系统的要求也很高.设备子系统与子系统之间、子系统与部件之间或部件与部件之间高度关联,往往一个性能指标受很多因素的影响.

正是由于上述因素,使得光刻设备的研制具有高度复杂性.在研发时间短、经验缺乏、核心技术尚不成熟的条件下,产品研发存在着很高的风险,特别是技术风险.所以,在产品研发过程中必须加强对技术风险的分析和控制.

4.1风险管理小组

光刻设备研发项目组特设了风险管理小组,专门负责对产品系统以及产品研发过程系统技术风险进行分析和控制.风险管理领导小组构成.

4.2技术风险管理

根据上述复杂产品研发技术风险二维模型,光刻设备研发技术风险管理在产品技术风险维和研发过程技术风险维进行.

(1)产品技术风险管理

产品产生技术风险的因素是产品结构、零部件等.由于产品结构、零部件等存在缺陷,导致产品技术风险的产生,即产品不能满足设计的功能要求.分析产品技术风险的路径就是从客户需求出发,分析产品的功能.如产品不能满足功能性能等质量要求,则产生技术风险事件.其风险因素可能是结构形式的问题,也可能是零部件的问题.分析过程.  

(2)过程技术风险管理

光刻设备研发项目实施了标准的研发流程,并将研发流程固化在reamcenter Project软件中.任何子系统研发流程基本类似,都有需求设计(定义)、概念设计(初步设计)、详细设计(技术设计)、工艺设计和制造与验收诸阶段组成.

在研发过程的每个阶段的重要活动,或阶段与阶段之间的交接活动(即里程碑)必须进行产品的技术风险管理.当各系统、子系统、零部件的设计由一个阶段进入另一阶段时,风险管理小组对设计阶段的风险进行识别与评估,以决定研发是否进入下一阶段或重新回到前面的某一活动.表1为概念设计阶段结束后的工作台掩模台系统技术风险分析.

通过应用上述技术风险管理方法,不仅验证了本文提出复杂产品研发技术风险管理的有效性,也对保证光刻机设备研发的成功具有重要的实用价值.

5结语

针对研发目标产品和研发过程的复杂性,提出了技术风险二维模型和技术风险管理体系结构,可应用于大型复杂产品的研发技术风险管理中.基于本文提出的技术风险管理体系结构,可进一步进行产品技术风险和过程技术风险的定量分析和风险控制。

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