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# System prepended metadata

title: Elon Musk 5 Steps For Engineering And Manufacturing
tags: [Elon Musk]

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# 第一步：讓需求變得不那麼蠢

* 預設所有需求都是可疑的，不管是誰提的、頭銜多高、看起來多聰明
* 針對每一條需求問清楚：為什麼存在、量化邊界是什麼、如果拿掉會怎樣
* 每個需求都必須綁定到一個具名負責人，而不是抽象的部門名稱
* 當沒有人願意為某需求背書時，就把它視為優先檢討甚至刪除的對象
* 目標是只保留真正必要、可被解釋與被挑戰的少數關鍵約束

# 第二步：刪除零件與流程步驟

* 刪除永遠優先於新增，把「以防萬一」視為系統變胖的主要來源
* 主動尋找哪些螺絲、機構、文件簽核、測試、會議其實可以直接拿掉
* 如果從來沒有發生「刪掉後又被迫加回來」的情況，就代表刪得還不夠激進
* 對極端目標（例如全可重複使用火箭）來說，多帶任何不必要的質量或流程都會直接讓任務失敗
* 把刪除當成日常工作，而不是偶爾大改版才做的事

# 第三步：簡化與最佳化

* 只有在確認「這東西確實非留不可」之後，才有資格花時間去優化
* 避免把工程資源浪費在精雕細琢一個本來就應該不存在的零件或流程
* 目標是用更少的零件、更簡單的幾何形狀、更少客製料號，達到同樣或更好的功能
* 簡化也包含介面與責任邊界，減少跨團隊溝通與協調的摩擦成本
* 最終狀態是：任何新來的工程師都能快速理解設計，不需要厚重文件才能維護

# 第四步：加速迭代與週期時間

* 在需求、刪除、簡化都做過一輪之後，才去要求團隊「更快地嘗試與犯錯」
* 把從設計變更到實際測試結果回饋的時間壓到最低，形成高頻率閉環
* 接受硬體會像軟體一樣頻繁迭代，而不是追求一次到位的完美設計
* 把流程中不創造實際學習或輸出的等待、排程、審批時間視為優先消除目標
* 用真實測試數據修正直覺與模型，而不是用無止境的會議與模擬取代實驗

# 第五步：自動化

* 自動化是最後一步，用來放大一個已被證實正確且穩定的流程
* 千萬不要把還沒想清楚的流程交給機器人，否則只是把錯誤變成昂貴且快速的錯誤
* 在導入自動化前，要先確認：需求合理、沒有多餘步驟、設計已被盡量簡化
* 自動化的價值在於提高產能、降低變異，而不是用來掩蓋糟糕的流程設計
* 任何自動化站點一旦被證明是在執行沒有必要的工作，就應該被視為首要刪除對象

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# 格柵翼與刪除不必要機構

* 火箭格柵翼現在不再摺疊，因為摺疊機構是多餘且複雜的機械結構
* 透過引擎控制權限與高迎角姿態，可以補償不摺疊格柵翼造成的氣動影響
* 模擬顯示只要引擎順著氣流工作，微小角度差異影響不大，因此不需要額外的引擎控制裕度
* 先做成「夠用能飛」為主，未來如果真的需要再加上摺疊機構，而不是一開始就帶著
* 目前格柵翼非常巨大且用簡單厚板焊接而成，後續還有明顯的減重與最佳化空間

# 五步驟工程／設計流程

* 第一步：把需求「變得沒那麼蠢」，預設所有需求都有問題，不論是誰提的
* 特別要警覺「聰明人給的需求」，因為容易被當成權威而不被質疑
* 第二步：盡可能刪除零件或流程步驟，如果沒有偶爾再加回來的情況，代表刪得還不夠多
* 過度「以防萬一」會讓系統越來越臃腫，對要達成全可回收火箭這種極限目標來說會直接失敗
* 第三步：只有在前兩步之後才去簡化與最佳化，避免落入「極度優化一個根本不該存在的東西」
* 人被教育成「一定要回答問題」，而不是先質疑問題是否本身就錯，導致大量錯誤的優化工作
* 第四步：加快迭代與週期時間，但前提是已經刪除多餘需求、零件與流程並初步簡化
* 第五步：最後才是自動化，不要一開始就自動化，否則會把錯誤流程變成高速、昂貴的錯誤

# 需求與責任歸屬

* 每一個需求或限制都必須對應到「具名的人」，不能只寫「某某部門」
* 當沒有人願意為某需求負責，就容易出現幾年前某個實習生隨口訂的條件一路被當成聖旨
* 實務中常發現部門內現任成員根本不認同舊需求，代表需求早已失效卻還被系統沿用

# Model 3 玻璃纖維墊案例：反向走完整個五步驟

* 電池模組產線被安裝在電池與底板之間的五片玻璃纖維墊嚴重卡住產能
* 一開始選擇「先自動化」：改善機器人路徑、加扭力、調整螺絲策略、改膠水塗佈方式等，全都在優化錯誤問題
* 最後才回頭問「這些墊片到底在幹嘛」，結果電池團隊說是為了噪音振動，NVH 團隊則以為是為了防火
* 實測裝有與不裝墊片的車內噪音，實際聽不出差別，於是直接刪掉墊片
* 原本用來處理墊片的 200 萬美元機器人單元變成完全不需要的浪費，凸顯先刪除再自動化的重要性

# 生產線上的過度在製測試問題

* 在開發初期為了找出問題來源，會在多個製程節點加上在製測試是合理的
* 問題是量產穩定後，常常忘記把這些中間測試步驟移除
* 過度在製測試會變成產線節拍瓶頸，拖慢整體產能
* 測試設備也會產生誤判，導致良品被錯誤判退，增加成本與複雜度
* 穩定量產時原則應是「幾乎都只做終端測試」，只保留極少數無法在終端測的關鍵項目

# MVP 思維與星艦迭代

* 首要目標是「做出勉強能飛的最小可行產品」，之後再逐步優化
* 例如現階段結構與格柵翼重量還沒刻意最佳化，只求先讓系統能可靠運作
* 星艦多次試飛（如 SN8、SN9 等）採取「快速試飛、快速炸掉、快速學習」的迭代策略
* 實際爆炸的原因幾乎都不在事前風險清單上，顯示真實問題往往超出想像與紙上分析
* 透過頻繁實驗與失敗來更新認知，比在會議室裡預測風險更有效


# Terminology
* 需求工程（Requirements Engineering）：系統性定義、分析與管理產品或系統需求的工程方法
* 系統需求（System Requirements）：描述系統必須具備的功能與性能的高階需求集合
* 設計約束（Design Constraints）：限制設計解決方案的條件，如尺寸、成本、安全或法規要求
* 安全餘裕（Safety Margin）：系統實際能力與最低需求能力之間的額外緩衝
* 全可重複使用火箭（Fully Reusable Rocket）：發射後所有主要級次都能回收再利用的火箭架構
* 格柵翼（Grid Fins）：用於火箭再入與降落時控制姿態的格狀控制翼面
* 迎角（Angle of Attack）：氣流與物體參考線（如機身軸線）之間的夾角
* 推力向量控制（Thrust Vector Control, TVC）：透過改變推力方向來控制飛行器姿態的方法
* 氣動模擬（Aerodynamic Simulation）：以數值模擬預測流場與氣動力的工程分析
* 優化（Optimization）：在多種可行方案中尋找最佳性能或成本折衷的過程
* 設計簡化（Design Simplification）：移除不必要元素以降低複雜度與失敗風險的設計策略
* 生產線節拍（Line Cycle Time）：完成一個產品單位所需的平均生產時間
* 自動化（Automation）：以機器或程式取代人工執行重複或精密工作的技術
* 迭代開發（Iterative Development）：透過多次小幅改版與測試逐步改進系統的開發方式
* 最小可行產品（Minimum Viable Product, MVP）：功能只到「可用、可測試」的最小版本產品
* 噪音與振動（Noise and Vibration）：影響乘坐舒適度與結構壽命的聲學與動態現象
* 噪音振動粗糙度（Noise, Vibration, Harshness, NVH）：整體聲學與振動體感品質的工程指標
* 防火保護（Fire Protection）：降低起火風險或限制火勢擴散的設計與材料措施
* 中間製程檢測（In-Process Testing）：在生產過程中間階段執行的品質檢測
* 終端檢驗（End-of-Line Testing）：產品完成後於生產線末端進行的功能與品質測試
* 假陽性（False Positive）：檢測結果顯示不良但實際為良品的錯誤判定
* 假陰性（False Negative）：檢測結果顯示良品但實際為不良的錯誤判定
* 生產瓶頸（Production Bottleneck）：限制整條產線產能的最慢或最擁塞製程環節
* 良率（Yield Rate）：達到規格要求的合格產品比例
* 工程變更（Engineering Change）：對設計或製程進行正式修改的管控流程
* 設計審查（Design Review）：由跨部門團隊對設計方案進行結構化檢討的會議與程序
* 風險清單（Risk Register）：列出風險項目、可能性與影響並規劃因應措施的文件
* 收斂式思維（Convergent Thinking）：在既定問題框架內尋找單一最佳解的思考方式
* 需求追蹤（Requirements Traceability）：將需求與設計、實作與測試項目一一對應的管理方法
* 工程責任歸屬（Engineering Ownership）：明確指定個人對特定決策或需求負責的制度
* 模組化設計（Modular Design）：將系統拆分為可獨立設計與更換的模組以提升彈性
* 機構設計（Mechanism Design）：針對傳動與運動機構進行幾何與力學設計的工程領域
* 結構重量優化（Structural Weight Optimization）：在滿足強度與剛性前提下降低結構質量的設計技術
* 材料厚度（Material Gauge）：描述板材或構件厚度等級的工程參數
* 焊接結構（Welded Structure）：主要以焊接方式連接構件形成的承載結構
* 生產爬坡（Production Ramp-up）：從小量試產逐步提升到目標量產產能的過程
* 工藝路徑（Process Path）：產品在生產線中依序通過的各個加工與檢測步驟
* 自動化工站（Automated Cell）：以機器人與自動設備組成的獨立作業單元
* 迴圈時間（Cycle Time）：單次操作或流程完成所需時間的量測指標
* 容錯設計（Fault-Tolerant Design）：在部分元件失效時仍能維持基本功能的設計方法
* 冗餘設計（Redundancy Design）：透過重複或備援元件提高系統可靠度的設計策略
* 系統仿真（System Simulation）：以數學模型預測複雜系統行為的分析方法
* 控制權限（Control Authority）：控制面或致動器對系統姿態或狀態影響的能力大小
* 工程假設驗證（Engineering Hypothesis Validation）：以實驗或數據檢驗設計假設正確性的過程
* 設計邊界條件（Boundary Conditions）：系統在分析與設計時必須滿足的外部條件與限制
* 工程變異（Engineering Variability）：製程與材料導致的尺寸或性能偏差範圍
* 生產放行標準（Release Criteria）：允許產品或批次離開產線的品質與測試合格門檻
* 跨部門溝通（Cross-Functional Communication）：不同專業團隊之間協調需求與決策的互動過程
* 根因分析（Root Cause Analysis）：追查問題最深層成因並提出對策的方法論
* 持續改善（Continuous Improvement, Kaizen）：透過小步持續優化流程與設計以提升整體效能的管理理念
