Як тестують надійність техніки - розповідь про лабораторію контролю якості Lenovo
Сучасна техніка стає дедалі складнішою, тому незважаючи на те, що математичні моделі дозволяють спрогнозувати поведінку тих чи інших її компонентів, наприкінці циклу виробництва завжди доводиться перевіряти “живі” зразки.
Це правило діє практично без винятків — будь-яка компанія, хоч якась стурбована якістю та надійністю своїх пристроїв, змушена будувати величезні та дорогі лабораторії для тестування своїх продуктів. В одну з таких лабораторій компанії Lenovo мені вдалося потрапити, так що трохи розповім вам про обладнання, яке там є. Звичайно, ніяких особливих подробиць, так, пробігу верхи.
Сама лабораторія розташована за пару десятків кілометрів від Пекіна, в ній працюють в основному розробники та тестувальники сегменту настільних ПК. Виробництво знаходиться на південь — там робоча сила дешевша, а от у випадку з розробкою та тестуванням важливіша інфраструктура. Лабораторія контролю якості займає цілий поверх, крім неї в будівлю є інші відділи, наприклад, дизайнерський (звичайно, допоміжний — основна група дизайну базується в США). Ще в будівлі розташований музей Lenovo — так що Пекінський офіс можна вважати швидше зразково-показовим, ніж місцем, де відбуваються основні дослідження та розробки.
Як видно зі схеми, у тестовій лабораторії не проводять повний цикл перевірок (зокрема, механічне тестування роблять явно не тут), вона призначена швидше для вимірювання основних технічних параметрів. Нам вдалося побувати лабораторії температурного (термального) тестування, однієї з електромагнітних, а також акустичної. В решту нас не повели.
Обладнання у трьох продемонстрованих нам аудиторіях булодосить стандартним, звісно, з погляду саме виробництва техніки. Принаймні я не побачив нічого надзвичайного — відмінності в порівнянні з іншими лабораторіями були хіба що в деталях реалізації, та в класі використаного обладнання.
Почали ми із лабораторії термального тестування. Практично все обладнання в ній - ось такі автоклави різного розміру.
Вони дозволяють контролювати три основні параметри – температуру, вологість та тиск повітря. Більшість техніки, що випускається Lenovo, повинна витримувати споживчий діапазон температур, однак, і він може бути досить широким - так, максимальні температури можуть досягати 60 градусів цельсія (саме так нагрівається залишений на сонці в тропіках ноутбук), вологість - 100% (саме така вона при зливі дощі), тиск — до половини нормального (на випадок польотів у літаках, а також постачання техніки до високогірних районів).
Мабуть, найбільш вражаючим експонатом в лабораторії виявився ось такий монітор, що явно зазнав найжорстокіших температурних тортур. На жаль, працівники, які знаходяться поблизу, не змогли розповісти нам про його долю.
Від роботи тестової лабораторії досить часто залежить начинка ноутбуків або настільних комп'ютерів. Справа в тому, що компанія зазвичай працює з великою кількістю різноманітних постачальників елементів. У випадку з процесорами особливого вибору, звичайно, немає, а ось, наприклад, модулі пам'яті можна замовити у того чи іншого виробника. Ще ширшим стає вибір у той момент, коли справа доходить, наприклад, до дискретних конденсаторів, пластиків і так далі.
Тестують все це практично "наживо" - ось так виглядають підключені до блокуконденсатори живлення з різних джерел. Залежно від цього, як елементи покажуть себе у реальних умовах і приймається рішення у тому, які їх ставити у основну партію.
Лабораторію тестування електромагнітного випромінювання я спочатку вважав за акустичну безеховую камеру. Втім, суть виявилася приблизно тією ж — зрештою, в електромагнітній лабораторії теж заміряють інтенсивність випромінювання, тому стіни зроблені за схожим принципом.
Стіни лабораторії тришарові - зовні метал (закриває від зовнішнього випромінювання), потім поглинає ЕМ випромінювання матеріал, і, нарешті, конуси та нашліпки на них з губчастого провідного матеріалу, що дозволяють мінімізувати перевідображення.
Робиться це для того, щоб належним чином виміряти величину електромагнітного випромінювання з різних боків пристрою, оскільки допуски за рівнем можуть бути різноманітними. Так як приймаюча антена жорстко зафіксована, сам пристрій закріплюється на столі, що обертається. Згодом за допомогою ПЗ отримані вимірювання збираються та перевіряються на відповідність стандартам.
Сама лабораторія також є об'єктом, що постійно перевіряється — для того, щоб мати можливість поставити на свої продукти лейбли про електромагнітну безпеку, компанії Lenovo доводиться пускати на свою територію безліч контролюючих організацій, які перевіряють коректність вимірювання. Нарешті, остання по порядку, але не остання за важливістю - це акустична камера. Вона була виконана за традиційним "безеховим" принципом - стіни вкриті конусами з м'якого матеріалу, що поглинає перевідображення. У принципі, подібна камера є навіть у нашій тестовій лабораторії, щоправда, розміри її набагато скромніші. Що примітноу безеховій камері Lenovo – це її розміри. Не дуже можу уявити, якого розміру обладнання можна тестувати в ній — підозрюю, всередину можна загнати цілий автомобіль. До того ж, для більшої ізоляції від зовнішніх шумів, кімната не просто розташована всередині будівлі, а ще й додатково підвішена (що ми негайно і перевірили, пострибавши всередині неї). У приміщенні дотримується постійна температура та вологість, але, на жаль, під час експерименту доводиться вимикати кондиціонер – він шумить дуже сильно в порівнянні навіть із найгучнішою моделлю ноутбука від Lenovo. Всередині камери використовуються спеціальні акустичні мікрофони, розвішані за напівсферичний каркас. З їхньою допомогою замінюють фоновий шум. Крім того, нещодавно Lenovo купив ось такий манекен з додатковими мікрофонами, який заміряє сприйняття шуму людиною.
Зрозуміло, вимірювання також впливають на склад обладнання, особливо у механічній частині. Взаємодія вібрацій кількох кулерів може призвести до підвищеного шуму, а нікому не хочеться мати в будинку системний блок, що шумить як вертоліт. Ось так виглядає обладнання, що застосовується в Lenovo для тестування основних параметрів обладнання, що випускається. Подібна техніка, вища або нижча за класом, є практично на кожному заводі/в бюро розробки технологічних компаній. Отже, можна уявити, наскільки складними є сучасні пристрої, якщо навіть для вимірювання їх параметрів потрібно застосовувати таку масштабну техніку.