單元 7 · SYS.4 / SYS.5:系統整合與資格測試

系統整合策略、資格測試計畫、結果報告

7.1 SYS.4 與 SYS.5 的差異

過程目的測試的是
SYS.4 系統整合把子系統組合成完整系統介面、資料流、元件間互動
SYS.5 系統資格測試證明系統符合系統需求系統級行為、驗收準則
類比:SYS.4 是「把零件組起來並確保接得起來」,SYS.5 是「整台車開出去證明符合規格」。

7.2 系統整合策略

7.3 系統資格測試計畫

範例
系統資格測試計畫(AEB)
測試環境:HIL(含煞車致動器模擬)+ 場景庫 + 部分實車驗證
測試項目(抽樣):
  QT-SYS-01  行人穿越(日間/夜間) → 期望:煞車啟動 TTC<1.2s
  QT-SYS-02  靜止物體 30m            → 期望:0.6g 減速啟動
  QT-SYS-03  雷達離線(故障注入)    → 期望:200ms 內安全狀態
  QT-SYS-04  誤觸發檢查(高架橋/路樹)→ 期望:誤觸發率 ≤ 0.1%
通過門檻:所有測試無 CRITICAL 失敗;誤觸發率達標

7.4 資格測試結果報告

實務陷阱:資格測試通過不代表「證明安全」——它證明「符合已定義的需求」。需求沒寫到的情況不在保證範圍(這正是 HARA 要盡量想全的原因)。

7.5 Worked Example:整合一週的樣板

範例
第1天 接好 CAN 拓樸,驗證雷達→ECU 通訊(frame 數與 CRC)
第2天 串通 ECU→致動器指令,驗證 20ms 延遲
第3天 加入 TTC 決策邏輯(stub 場景)
第4天 用 20 個基本場景跑通 AEB 啟動/停止
第5天 跑完整 80 場景回歸 + 故障注入(雷達離線)
第6天 整理結果:3 個失敗 → 開問題單(見單元 16 SUP.9)

動手:為你專案規劃一個「整合一週」,列出每天的驗證目標與測試。

7.6 深入原理:整合測試要控制邊界與觀測點

SYS.4 的核心不是「把所有東西接起來」,而是以可控順序建立子系統,逐步確認介面契約、資料單位、時序與錯誤傳播。SYS.5 則以系統需求為測試基準,從外部可觀測行為判斷是否符合。好的測試案例同時定義刺激、觀測點、時間窗、環境配置與失敗處置,避免只記錄最後的 PASS/FAIL 而無法重現。

測試元素應記錄缺少時的問題
刺激訊號、場景、故障注入無法重現
觀測輸出、DTC、狀態、時間戳只知道失敗,不知原因
環境軟體版本、硬體、工具設定結果不可比較

7.7 Worked Example:把一個 FAIL 變成可處理的問題

範例
QT-SYS-03 FAIL:雷達離線後 200 ms 仍有 BRAKE_REQUEST。
觀測:心跳最後時間戳 10.000 s;安全狀態訊號 10.245 s。
初判:逾時門檻 50 ms + 任務排程 200 ms 的預算不一致。
處置:開 SUP.9 問題單,追溯到 TSR-02 與排程設計,
修正後重跑正常、邊界與重啟場景,而不是只重跑原案例。

7.8 練習

  1. 為一條系統需求寫出刺激、觀測點與通過門檻。
  2. 設計一個先整合哪個介面的理由,並說明風險。
  3. 列出 SYS.4 報告與 SYS.5 報告各自不能取代對方的內容。

7.9 交付物檢查清單

一份合格的系統資格報告要能讓未參與測試的人重建結論:他應知道測了哪個版本、在什麼環境、用什麼刺激、看到什麼輸出,以及為何判定通過。只有摘要數字而沒有原始證據,無法支撐安全案例或稽核。

7.10 反思題:測試邊界

若一條需求只描述正常道路情境,請補一個邊界情境與一個故障情境,並說明它們是否屬於同一測試目的。這個練習能避免把「功能通過」誤認為「失效時也安全」。

7.11 實務判讀:何時可以放行系統測試

放行不是看測試案例數量,而是確認需求覆蓋、環境配置、未關閉問題與安全影響都已被判定。任何高嚴重度失敗、無法重現的結果或版本不一致,都應阻擋放行並建立問題單。低嚴重度例外也要有明確接受者、補救期限與回歸計畫。

快速問法:如果明天換一台 ECU、換一版測試工具,團隊能否說明結果是否仍有效?若不能,先補配置與可重現性證據。
看完這單元你應該能說出:
  • 規劃系統整合策略與漸進整合順序。
  • 撰寫系統資格測試計畫與報告。
  • 說明 SYS.4 與 SYS.5 的差異。

延伸閱讀

7.A 進階真實情境 Worked Example

進階範例:電子手煞車(EPB)的量產階段安全管理
情境:EPB 已通過 ASPICE CL3 評鑑,進入量產階段。

量產安全管理重點:
┌─ 生產階段(Part 4 §8)───────────────────────────────────┐
│ 1. 生產過程的安全驗證:                                    │
│    • 每批 ECU 出廠前執行功能測試(EPB 驗證)              │
│    • 測試項目:夾緊力、回應時間、功耗                      │
│    • 測試設備年度校準(±2% 精度要求)                     │
│                                                           │
│ 2. 生產缺陷率監控:                                       │
│    • 目標:DPPM < 10(每百萬件 < 10 個缺陷)             │
│    • 監控:SPC 統計製程控制,Cpk ≥ 1.67                  │
│    • 異常:觸發 8D 報告流程                               │
├─ 運維階段(Part 4 §8.4)────────────────────────────────┤
│ 1. 客戶回饋分析:                                         │
│    • 收集保修資料(Warranty Data),分析安全相關故障       │
│    • 安全相關故障分類:安全相關 / 非安全相關              │
│    • 安全相關故障 → 啟動「安全相關事件分析」              │
│                                                           │
│ 2. OTA 更新的安全管理:                                    │
│    • OTA 前:驗證更新包完整性(E2E + 數位簽章)          │
│    • OTA 中:確保更新過程中安全功能不受影響               │
│    • OTA 後:執行安全驗證測試                              │
├─ 退役階段(Part 4 §8.5)────────────────────────────────┤
│ 1. 安全相關資料保留:至少 15 年                           │
│ 2. 安全相關故障統計:終身追蹤                              │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘

7.B 深入原理擴充

ISO 26262 Part 4 §8 明確定義了「生產、運營與退役」階段的安全活動。 這部分常被忽略——多數團隊將注意力集中在開發階段,忽略了量產後的安全監控。

關鍵概念:「安全相關事件」(Safety-Related Events)。ISO 26262 要求 建立回饋機制(Feedback Loop),收集量產後的安全相關故障資料,並評估是否需要修改設計。 這與 ASPICE SWE.1 的「維護計畫」形成互補——ASPICE 關注軟體維護,ISO 26262 關注安全維護。

7.C 診斷式疑難排解表

症狀可能原因解決方案
量產缺陷率超標製程能力不足(Cpk < 1.33)執行製程能力分析,調整製程參數或增加檢測站點
OTA 更新後安全功能異常更新包簽章驗證失敗或版本不相容增加回滾機制(A/B 分區),確保更新失敗時恢復原版本
客戶回饋的安全故障分析延遲保修資料格式不統一,分類困難建立統一的安全故障分類碼(Safety Fault Code),與保修系統整合

7.D 進階挑戰題

  1. 設計 EPB 量產階段的品質監控計畫,包含抽樣方案、測試項目、異常處理流程。
  2. 若 OTA 更新後發生安全相關故障,安全經理應如何處理?列出完整的事件響應流程。
  3. 比較 ISO 26262 Part 4 §8 與 IATF 16949 在量產品質管理上的異同。