硬體產品專案管理經驗分享 - 規格 (specification)

前一陣子有朋友問到硬體產品專案設計/生產/測試該注意到的問題. 本來我想翻一下 google 找一些比較完整的說明 forward, 除本身這個話題範圍很廣外, 不知是我關鍵字用錯還是怎樣, 找不到比較適合的, 就順便就把我覺得 PM 該知道, 該注意的寫出來.

在有規模的系統廠, 組織的分工比較細, 硬體專案進行都有自己公司的標準 ISO 流程或 PDM/PLM 系統. 從前段規格確認, IP 專利分析規避, 合約檢查, 中段的設計檢查, 量產規劃, 到後段生產 flow, 生產 ramp up 該做的流程都蠻固定的, 但項目說起來頗多 (其實是非常多, 理論上所有 ISO 流程文件都會產出, 並且最後入到 DCC (document control center) 做統一管理). 像手持裝置 ("非" feature phone 類的) 變化又更多, 所以, 這邊介紹時會簡化很多.

在這邊除了寫規格該注意的事項外, 我覺得有幾個非技術的事情 PM 要隨時注意, 例如:

* 要保持對狀況的靈敏度 (例如: 要交付的目標是什麼, 目前共識有哪些, pending issue 有哪些, 問題的優先順序跟其他人是否一樣). 重點是, 不要讓自己或團隊狀況外. 你的產品會忠實呈現團隊狀況外的程度.

* 認識 team member 的行為模式, 不見得每個人都是華盛頓 (either 沒事會去砍櫻桃樹或面對問題認錯), 自我感覺良好不是高官們的專利. 從辦公室打掃的, 到公司管理階層, 沒出大事之前大家的感覺都會很好.

* 對自己不了解的問題, 不要輕易放水. 放水不代表不用負責, 只代表還不夠專業.

* 要記得追蹤有風險的決定, 不要以為一開始沒事就沒事. 莫非定律出現的機會通常比你的運氣好. 如果要用趕工 (crashing) 或是同步作業 (fast tracking), 請記得讓大家知道這叫 fast tracking 跟 crashing, 是有額外 cost 的. 要記得警告大家風險成本是多少.

* 問題能早解決就早解決, 拖到最後還是要解. 常見有人剛開始跟你說 ok, 但最後大家都得健忘症, 代價沒人願意承擔. 遇到這種情形, 請把深海魚油跟雞精準備好, 魚油給別人補腦力, 雞精留給自己熬夜吧 =_=

雖然大家都知道這些, 但是常因為現實環境 (成本, 時間, 部門利害關係) 而犧牲. 但是, 不管如何, 還是要隨時注意. 下面每個主題, 都只簡單介紹該領域我覺得最簡要的部份 (也就是包括, 但不限於的意思啦):

* 不要覺得規格確認是 one time work
規格確認不是一件做完就不用管的事, 而是一件到產品 phase out 之前都可能會跟著你的問題. 因為可能發生的狀況太多, 有可能零件停產, 某批零件 quality 有問題, 客戶發現新的設計問題, 有新的法規等... 不過以項目來說, 主要下面幾點:

** 硬體功能需求: 要有哪些硬體功能, 以及這些硬體功能的規格要求. 舉例來說: wi-fi 不是 chipset solution 決定就好, 輸出的 power 跟天線敏感度, 耗電量這些細節都要放到文件裡. 現在 wi-fi chipset 都會有 firmware 或是執行時要載入 firmware. Firmware 經常會有細小的差異跟 bugfix, 這些都會影響中段產品測試, 認證及產測規格. 如果客戶有指定或覺得重要的 test case (穩定在某個環境, 傳輸多少資料的效率或不中斷之類的測試), 請一定要做.
如果 wi-fi 傳輸時要亮燈, 或是可以用 packet 喚醒 suspend (IP phone 標準) 狀態的 wi-fi, 這些都跟電路的設計相關. 通常設計階段還會跟硬體及機構件的 placement (晶片放在電路板哪些位置) 相關, 這些都會影響 schedule 跟最終客戶驗收的 quality, 請注意.

** 與硬體相關使用者行為確認
使用者介面分為兩個, 一個是純軟體的 UI, 另一個是跟硬體的互動 (通常是 LED/按鍵/Dial/track ball 等等). 拿 iPod 當例子來說, 當 iPod 在播放音樂時, 把耳機線拔掉, 音樂就會停. 這就是硬體設計 interrupt 支援軟體行為可能性的範例. 盡可能把所有 user case 釐清楚. 請千萬記住, 硬體是沒辦法跟軟體一樣說改就改. 軟體按 make 重新 compile 的成本很低 (至少一般人感覺很低啦 =_= ), 以為改硬體也是重新焊個元件, 改個電路, 加個電阻或換個 filter. 但是改硬體馬上就有原有料變廢料,重新驗証新料/電路的時間, 新洗板子, 打件驗証的時間, DFM (design for manufacturing) 變更, 這時間跟成本其實是難以想像的高.
或許有人會提 rework 可節省一些驗證的時間, 但是問題是: rework 的 quality 通常不穩定, 很多驗證時會發生: 這是原有的問題, 還是 rework 的問題? 功能可能可以 rework 驗證, 但 DFM 可能還是要重新來一次才能確保 quality.

** 使用環境: 裝置是手持式, 車用, 家用, 工業用, 玩具都有不同的測試規範. 主銷非洲市場跟用在俄羅斯的產品要做的測試重點也不太一樣. 請針對環境可能的需求, 讓客戶盡量描述清楚, 並跟相關人員討論增加一些對應的 test case, 以及對應的入料檢驗規範. 在環測測試中, 你會發覺大部分東西遠比你想像的容易壞, 而零件的價格跟品質大部分都是有道理的. 請記得, 零件供應商的產品規格不檢驗的問題在 "你", 客戶通常是不會找零件供應商的. 東西該摔就要摔, 該震就要震, ESD 該打多少就多少. 產品的 quality 控制就靠這些細節執行. 我也相信 PMI 說的 quality 是 design in, 不是 inspect in, 但事實是: 通常大家都覺得已經 design in 了, 直到 fuse 爆掉那一天.

** 使用壽命: 使用壽命跟產品的成本 Life cycle 管理, 供應商管理, 售後服務都有關係. 跟產品的設計, 用料都有直接的關係. 機構料本身的 cycle 數使用限制, 到 SD 卡插槽的跟 SD 卡接點 pin 耐磨程度, connector 的鍍金厚度. 都是 base on 使用環境跟使用者行為來評估. 另外售後服務的時間, 跟備 customer support 的料的量, 都應該找相關部門以評估成本.

** 認證: 認證大致有幾種 1. 安規 Safty 類 2. 不同國家進口的額外需求 3. 客戶營運商需求 (PTRCB/FTA/etc) 4. 綠色環保類 (Green, RoHS, WEEE) 5. 還有要掛 Logo 類 (Bluetooth/Wi-Fi/etc). 不同國家的安規規定, 也會造成產品包裝/標示/說明書問題, 甚至送認證的名稱都可能會影響後續進口流程及系列產品認證, 這些都在認證時要考慮.

標準的安規例如 FCC/CE, 需要注意的地方是要跟安規實驗室 (lab) 討論 user test case. 產品的硬體版本, 及相關 accessory (尤其是變壓器/充電器), 連接 cable 等, 在進 lab 前請先確認. 同時, 進 lab 前記得要先做 pre-test, 如果 pre-test 沒過, 通常都是有 RD 沒說的隱藏問題, 一般來說送 lab 前還有這些問題, 這些問題都會影響最後 quality.

安規看起來大家都在做很平常, 但其實可以幫你從外部 lab 角度看產品 EMC/EMI 跟穩定問題. 不同國家, 可能有不同的認證需求, 像手機進台灣還要做 NCC. 如果是包含 GSM/3G 功能, 但是使用的是 chipset 而不是現成的 module (如 原為 Siemens 的 Cinterion), CE 還會需要 GSM protocol 相關測試, 這類 protocol 測試一個 run 要上百小時. 如果包含多個 RF 射頻的智慧型裝置, 不同國家還有不同的功率規定及通報規費 and 額外的時間, 請把它算到你出貨的 schedule.

Green 相關常見有 RoHS 跟 WEEE, RoHS 可依廠商宣告書管裡做自我宣告, 這部份每個公司對於廠商宣告書的 policy 跟管理工具都不太一樣. 當然 Lab 也有 X ray 掃描或化學方式可做分析, 但是大部分還是以供應商管理比較多. WEEE 除了要拆解說明書外,還要跟歐盟認可的廢棄物處理商簽約才算有效.

要把 Wi-Fi 跟 Bluetooth 的認證 Logo 合法掛在盒子上, 通常都有額外的認證/測試流程. 想掛 Logo 你必須先加入對應組織的會員 ( Alliance 或是 SIG (special interest group)). 加入價錢從免費 (Bluetooth), 到數千 USD 不等, 你必須選擇適合你的 package. 然後才是根據掛 Logo 需要的條件做認證. 請記得, 有 Wi-Fi 跟 Wi-Fi certified 是兩件事. RD 說功能 ok 不代表你可以掛 Logo. 掛 Logo 不是紙盒上印就有的, 要 1. 加入會員, 2. 做過認證 3. 符合相關掛 logo 規定才算. 最後記得把成本算進去. 有些 Logo 還有 IPR 的費用 (DVD/CD/MP3/etc), 付費方式也不一, 請先注意.

如果是你自己開公司作產品, 或公司本身先前沒有為 device 申請 MAC 專屬位置: 還需要先到 IEEE 申請一個 OUI (就是 MAC 位址前3 byte 啦), USB forum 申請一個 USB ID. 含通訊功能的手機或移動裝置的話, 還需要去申請一段空的 IMEI number 供使用.

IEEE OUI: http://standards.ieee.org/regauth/index.html
USB: https://www.usb.org/members_landing
IMEI: http://www.babt.com/gsm-imei-number-allocation.asp