單元 18 · 功能安全流程管理:Part 2/8

安全計畫、確認措施、安全案例、獨立性

18.1 功能安全管理(Part 2)

Part 2 定義安全活動的管理面:安全計畫、確認措施、安全案例、獨立性。它像是「安全的專案管理」。對應 ASPICE 的 MAN 與 SUP 但更聚焦安全。

兩個層次:組織層(安全文化、流程)+ 專案層(安全計畫、證據管理)。

18.2 功能安全計畫(Safety Plan)

範例
安全計畫(AEB)摘要
  Wk2  HARA + 安全目標            (安全工程師)
  Wk4  TSR 定義                   (系統工程師)
  Wk6  SWE.1-2 完成 + 架構評審    (聯合)
  Wk10 SWE.4 單元驗證完成
  Wk12 資格測試 + 確認措施        (獨立檢查員)
  Wk14 安全案例完成 + 簽署

18.3 確認措施(Confirmation Measures)

對安全關鍵活動做獨立檢視,分三種獨立性等級:

措施內容獨立性
安全計畫評審審查安全計畫完整性I1/I2(依 ASIL)
HARA 評審審查危害分析品質I2/I3
安全案例分析審查安全案例論證I2/I3
獨立性:ASIL D 通常要求獨立於開發團隊的檢查員(I3)——不能「自己寫自己審」。

18.4 安全案例(Safety Case)

安全案例是論證 + 證據:主張「Item 在安全目標下是功能安全的」,並用證據支持。結構常用 GSN(目標結構記號):

目標策略子目標解決方案/證據
範例
目標 G1:AEB 對「行人碰撞」是功能安全的(ASIL D)
  策略:分成「分析證明」+「測試證明」
  ├─ G1.1 HARA 完整且 ASIL 正確     → 證據:HARA 報告 + 評審紀錄
  ├─ G1.2 安全需求已實現並可追溯     → 證據:追溯矩陣 + 需求庫
  └─ G1.3 失效風險已量化達標         → 證據:FMEDA 報告
     └─ G1.3.1 軟體符合需求           → 證據:SWE.4-6 測試報告
  └─ 確認措施完成                     → 證據:獨立檢查員簽署

18.5 Worked Example:一次「安全案例回顧」

範例
獨立檢查員發現:
  論證「雷達離線 200ms 進安全狀態」缺證據——測試只做了
  模擬環境,未在目標 ECU 驗證。
行動:
  1. 補一條資格測試(目標環境故障注入)
  2. 更新安全案例引用新報告
  3. 檢查員簽署 → 關閉

動手:為你的安全目標畫一張 2-3 層的安全案例論證圖。

18.6 深入原理:安全案例是可反駁的論證

安全案例不是把所有報告堆在一起,而是把主張、推理策略、子主張與證據連成可檢查的論證。每個證據都要有適用範圍、版本與限制;若證據只在模擬環境成立,就不能直接支持目標 ECU 的主張。獨立確認措施的角色,是挑戰假設、找出論證跳躍與證據不足,而不是替作者重寫報告。

論證層要問的問題
主張安全目標是否達成?AEB 在危害情境下進入安全狀態
策略如何拆成可驗證部分?需求、分析、測試三路論證
證據是否適用且可重現?HARA、故障注入、目標環境報告

18.7 Worked Example:找出安全案例的證據跳躍

範例
主張:雷達離線後系統在 200 ms 內安全。
現有證據:PC 模擬中逾時旗標可在 120 ms 觸發。
缺口:未證明目標 ECU 的排程、通訊與硬體中斷延遲。
補強:在目標 ECU 注入離線故障,保存時間戳與輸出 log,
並將結果連回 TSR、QT、問題單與確認措施紀錄。

18.8 練習

  1. 為一個安全目標寫主張、策略、兩個子主張與證據。
  2. 找出一個證據的適用限制,說明它不能支持哪個更強主張。
  3. 設計一次獨立確認措施,指定檢查者、輸入與輸出。

18.9 交付物檢查清單

安全案例的最後一頁不應只是簽名。簽署應代表檢查者看過主張、假設、限制與證據,並能指出尚未關閉的殘餘風險與接受決策。

18.10 實務判讀:簽署代表論證仍可被追問

安全案例完成後,團隊仍應能回答「如果這個假設不成立呢?」例如道路情境、硬體失效率、診斷延遲或測試環境改變。把限制與殘餘風險寫出來,不會削弱案例,反而讓安全主張的適用範圍清楚。後續變更要引用原案例,判斷哪些主張需要重新確認。

快速問法:每個安全主張是否都有證據 owner 與版本?若證據過期,誰負責觸發重審?
看完這單元你應該能說出:
  • 撰寫並維護功能安全計畫。
  • 說明確認措施(Confirmation Measures)與獨立性。
  • 組織安全案例的結構與證據。

延伸閱讀

18.A 進階真實情境 Worked Example

進階範例:ASPICE CL3 的「過程制度化」(Process Institutionalization)
組織:Tier-1,已完成 CL2 評鑑,目標升級 CL3。

CL3 與 CL2 的核心差異:
┌────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ CL2(Managed):過程有管理地執行                          │
│   • BP 完整執行                                           │
│   • WP 有組織地管理                                       │
│   • 過程可重複                                           │
│                                                           │
│ CL3(Established):過程在組織內制度化                    │
│   • 過程標準化:建立組織級的過程標準                      │
│   • 過程裁剪:可根據專案特性裁剪過程                      │
│   • 過程推廣:過程可在多個專案間推廣                      │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘

CL3 增強的 BP(以 SWE.1 為例):
  BP.8:確認需求與客户需求的一致性
    CL2:進行確認(Validation)
    CL3:建立組織級的確認標準,並在多個專案間推廣

  BP.9:與相關團隊協調需求
    CL2:與相關團隊溝通
    CL3:建立跨團隊的溝通機制(如定期協調會、共享需求倉庫)

  BP.10:建立需求與工作產品的追溯性
    CL2:建立追溯矩陣
    CL3:建立組織級的追溯標準,並在多個專案間推廣

CL3 制度化的關鍵活動:
  1. 建立「過程擁有者」(Process Owner)角色
  2. 建立「過程審計」(Process Audit)機制
  3. 建立「過程改進」(Process Improvement)循環
  4. 建立「組織過程資產」(Organizational Process Assets)庫

18.B 深入原理擴充

ISO 33020 定義「制度化」(Institutionalization)為 CL3 的核心特徵。 制度化意味著過程不僅在特定專案中執行,更在組織內形成標準化的做法—— 包含:標準化(Standardization)、裁剪(Tailoring)、推廣(Deployment)。

關鍵概念:「過程資產」(Process Assets)。 CL3 要求建立組織級的過程資產庫,包含:過程標準、模板、最佳實踐、經驗教訓。 這些資產必須在多個專案間共享和推廣,而非僅服務於單一專案。

18.C 診斷式疑難排解表

症狀可能原因解決方案
過程標準過於僵化標準未考慮專案特性差異建立「裁剪指南」(Tailoring Guidelines),允許根據專案特性調整過程
過程資產庫無人維護缺乏「過程擁有者」角色指定專人負責過程資產庫的維護與更新
跨專案推廣困難不同專案團隊文化差異建立「過程推廣計畫」,包含培訓、試點、全面推廣三個階段

18.D 進階挑戰題

  1. 為 SWE.1(軟體需求分析)建立完整的過程標準文件,涵蓋 BP、WP、裁剪指南三個面向。
  2. 若組織同時有 5 個專案在執行,如何確保過程標準在所有專案間一致執行?
  3. 比較「過程制度化」(CL3)與「過程優化」(CL5)的核心差異。