文章摘要：

● 功能驗證主要的測試：1) 首件產品出廠測試; 2) 形式測試; 3) 例行性測試

● 首件產品出廠測試：證明車輛概念性系統或組件符合性能規格和要求

● 型式測試：測試元件設計、子系統、車輛設計，需要第三方驗證單位的見證和報告

● 例行性測試：電路連續性測試、車重量測、車輛水密測試、動態行駛測試

 

本文是這個系列的第四篇也是最後一篇文章，在上一篇文章我們已經討論車輛系統設計審查作業的「形式審查」和「功能審查」的部分，今天則要討論其餘的審查作業：功能驗證。

 

功能驗證

為驗證車輛廠商設計之車輛系統功能是否滿足契約與規範所規定之功能需求，車輛廠商應依據契約規範所規定之測試項目，以及IEC 61133/EN 50215標準規定之相關測試項目，對於車輛首件元件、首件子系統/設備以及原型車進行設計驗證測試，以證明車輛概念性系統或組件符合性能規格和要求。車輛系統功能測試項目清單至少應包含表2。

表2 車輛系統功能測試項目清單表

 

此外對於型式測試，車輛廠商應委由第三公正單位執行見證並出具測試報告，且應於測試前提送第三公正單位相關資格文件供業主審核。各項型式測試進行期間，業主、專管顧問、監造顧問與IV&V顧問等單位得派員監督辦理。

 

功能驗證必須要確認契約所列測試項目是否足以驗證車輛廠商所有設計議題，經確認若包含足夠之測試項目，則透過各項測試確認所有細部設計成果及生產品質，概念如圖14所示。

 

電聯車ISA獨立安全評估報告

為於初勘前IV&V能提出整體性系統驗證與認證報告，廠商應提供安全證明文件，另對於安全關鍵系統則需提交ISA報告。以車輛系統的ISA報告為例，內容應包含下列：

1. 失效分析：
每個關鍵子系統應辦理失效分析(FMECA)，如車門、煞車系統、轉向架、聯結器等，是否已建立與安全有關的故障模式，並且進一步登錄在風險及災害登記冊。

2. 風險和災害的緩解措施
關於風險及災害登記冊中，對每個風險及危害控制的緩解措施，是否足以排除或降低至合理可行之程度，並且檢附相關證據，如系統設計規範，模擬/計算報告等緩解措施之證據。

3. 安全需求
以系統化的方法確定安全需求已儘可能提出，並提供足夠證據證明安全需求已被滿足且風險降低至合理可行之程度。

4. 符合安全完整性等級 (SIL)
應確認廠商之SIL展現成果(SIL Demonstration)滿足各子系統安全完整性等級(SIL)需求，如煞車和車門系統，並驗證符合全系統安全完整性等級(SIL)之要求

5. 風險分析和改進措施
所有定量風險分析工作完成度，如故障樹分析，事件分析等，並針對系統設計不足之處的改進措施。

6. 車體結構安全考量
對車體結構安全考量，其中大部分集中在車體，聯結器和轉向架，對於檢查模擬/力量/性能計算報告、防爆裝或疲勞強度測試規範和測試報告等，是否符合相關標準並通過測試。

7. 品質管理計畫以及資格證明
檢查電聯車項目的品質管理計畫以及資格證明，如ISO9001認證或IRIS認證。

 

未來展望

透過本文的分析，希望藉由新北市政府目前淡海輕軌、安坑輕軌及三鶯線執行上的實務經驗，提供現正進行或未來之軌道工程參考，期使未來捷運系統的獨立驗證與認證制度能夠更趨近國際趨勢，並於既定之專案時程內發揮最大的功效，以利相關建設推動。

 

結論

全世界幾乎没有一個軌道系統不是「拼裝」出來的，系統整合能力才是重點。

新北市政府依據大眾捷運系統履勘作業要點規定，在淡海輕軌、安坑輕軌及三鶯捷運線中納入獨立驗證與認證的制度。為使該制度發揮最大的效用，率先於基本設計階段就引入獨立驗證與認證機構，減少後期磨合的困難度。同時為使該制度更健全及易於執行，又納入了ISA獨立安全評估的機制，更將驗證方式與國際標準接軌。

為了有效管理整個設計、審查及驗證，制訂了「車輛設計審查、監造與驗證作業原則」透過形式審查、功能審查及功能驗證等標準化作業方式，使得執行準則明確、契約見解統一，除有效縮短審查及驗證作業所需之時程外，並透過技師簽證制度、ISO 9001、IRIS標準及第三方之ISA獨立安全評估制度，搭配專管顧問、監造顧問及IV&V顧問分層把關的組織架構來確保功能、安全及品質得以管控。

如對車輛系統設計審查作業有想進一步了解，或想針對產品測試作探討者，歡迎>>點擊此處<<與我們聯繫！

 

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專家介紹：

新北市政府捷運工程局副總工程司 / 林逸羣

新北市政府捷運工程局工程員 / 林仁國

台灣德國萊因技術監護顧問股份有限公司軌道事業部副總經理 / 詹家維

新加坡商雷卡多有限公司台灣分公司台灣區經理/田若農

 

參考文獻

1. EN50126（2015）, “Railway applications The specification and demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Safety （RAMS）Part 1.Generic RAMS Process & Part 2 System Approach to Safety ”

2. EN50129(2016), ” Railway applications – Communication, signalling and processing systems – Safety related electronic systems for signaling”

3. 台灣德國萊因技術監護顧問股份有限公司，軌道系統獨立驗證與認證制度及實務研討會會議資料，2017。

4. 林杜寰、林逸羣，「獨立驗證與認證制度於台灣軌道系統之回顧與展望-以淡海輕軌為例」，營建管理季刊101期，2015。

5. 新北市政府捷運工程局，「車輛設計審查、監造與驗證作業原則」，2016。