公理的な製品開発ライフサイクル

公理的製品開発ライフサイクル (APDL) (または、 学際的システム開発ライフサイクル (TSDL)、 学際的製品開発ライフサイクル (TPDL)とも呼ばれる ) は、Bulent Gumus が提案した、公理的設計(AD) 手法を拡張したシステムエンジニアリング 製品開発モデルです。 ^{[1] [2]} APDL は、開発テスト、入力制約、システムコンポーネントなど、サイクル全体に影響する初期要因を含む 製品ライフサイクル全体をカバーします。

APDL は、学際的なメンバーのチームが総合的な製品開発に取り組むための反復的かつ漸進的な方法を提供します。実用的な成果には、製品設計の知識の取得と管理が含まれます。APDL モデルは、設計の品質、要件管理、変更管理、プロジェクト管理、および関係者間のコミュニケーションに関して、以前の開発モデルで経験したいくつかの弱いパターンに対処します。APDL を実践すると、開発時間とプロジェクト コストを削減できます。

APDL は、テスト ドメインと 4 つの新しい特性を公理的設計 (AD) に追加します。機能ドメインの入力制約、物理ドメインのシステム コンポーネント、設計パラメータではなくシステム コンポーネントに関連付けられたプロセス変数、および機能要件と入力制約にマッピングされた顧客ニーズです。

APDL は、設計パラメータとシステム コンポーネント (詳細設計) を開発するための V 字型プロセスを提案しています。プロセス変数 (PV) とコンポーネント テスト ケース (CTC) からトップダウンで開始し、PV、CTC、機能テスト ケース (FTC) を完了します。構築後、ボトムアップ アプローチで製品をテストします。

顧客ドメイン

顧客ニーズ(CN) とは、顧客が製品やシステムに求める要素です。

機能ドメイン

機能要件(FR) は、設計ソリューション、製品などが満たすべき最小限のパフォーマンスを完全に特徴付けます。FR は要件仕様 (RS) に文書化されます。

入力制約(IC) は、FR とともに機能ドメインに含まれます。IC は全体的な設計目標に固有のものであり、CN、製品ユーザー、または規制などの使用条件によって外部から課せられます。IC は CN から派生し、その後、製品が準拠する必要があるが顧客ドメインには記載されていないその他の制約に基づいて修正されます。

物理ドメイン

設計パラメータ (DP) は、指定された FR を満たすために選択された物理領域の設計ソリューションの要素です。DP は、概念設計ソリューション、サブシステム、コンポーネント、またはコンポーネント属性になります。

システム コンポーネント (SC) は、DP でカテゴリ設計ソリューションを提供します。カテゴリは物理ドメイン内の物理パーツを表します。SC 階層は、物理システム アーキテクチャまたは製品ツリーを表します。分類方法はさまざまです。Eppingerは、一般的なカテゴリをシステム、サブシステム、コンポーネントとして表現しています (Eppinger、2001)。NASA は、システム、セグメント、要素、サブシステム、アセンブリ、サブアセンブリ、パーツを使用しています (NASA、1995)。

SC は、設計構造マトリックス(DSM)、変更管理、コンポーネントベースのコスト管理、影響分析の実行を可能にし、構造情報と要件のトレーサビリティを取得するためのフレームワークを提供します。

プロセスドメイン

プロセス変数(PV) は、SC を生成するための制御とプロセスを識別および説明します。

テストドメイン

機能テストは、機能テスト ケース (FTC) のセットで構成されます。FTC は、システムが FR を満たしているかどうかを確認するために使用されるシステム テストです。ブラック ボックス テストは、FTC のソフトウェア版です。システム開発の最後に、機能テストによってシステムの要件が満たされているかどうかを確認します。

コンポーネント テスト ケース (CTC) は、ホワイト ボックス テストの物理的な類似物です。CTC は、コンポーネントが割り当てられた FR および IC を満たしていることを確認します。各システム コンポーネントは、システムに統合される前にテストされ、そのコンポーネントに割り当てられた要件と制約がすべて満たされていることを確認します。

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• B. Gumus、A. Ertas、D. Tate、I. Cicek、「トランスディシプリナリー製品開発ライフサイクル」、Journal of Engineering Design、19(03)、pp. 185–200、2008年6月。doi :10.1080/09544820701232436。
• B. Gumus、A. Ertas、および D. TATE、「学際的製品開発ライフサイクル フレームワークと航空電子工学システムへのその応用」、統合設計およびプロセス技術会議、2006 年 6 月。
• B. Gumus および A. Ertas、「要件管理と公理的設計」、Journal of Integrated Design and Process Science、第 8 巻第 4 号、pp. 19 ～ 31、2004 年 12 月。
• Suh,複雑性: 理論と応用、オックスフォード大学出版局、2005年、ISBN 0-19-517876-9 
• Suh, Axiomatic Design: Advances and Applications、オックスフォード大学出版局、2001年、ISBN 0-19-513466-4