Как се тества надеждността на технологията - история за лабораторията за контрол на качеството на Lenovo

Съвременните технологии стават все по-сложни и следователно, въпреки факта, че математическите модели дават възможност да се предскаже поведението на някои от нейните компоненти, в края на производствения цикъл винаги е необходимо да се проверяват „живи“ проби.

Това правило важи почти без изключение - всяка компания, която дори най-малко се занимава с качеството и надеждността на своите устройства, е принудена да изгражда огромни и скъпи лаборатории, за да тества своите продукти. Успях да вляза в една от такива лаборатории на Lenovo, затова ще ви разкажа малко за оборудването, което присъства там. Разбира се, без специални подробности, така че ще премина отгоре.

Самата лаборатория се намира на няколко десетки километра от Пекин, в нея работят предимно разработчици и тестери от сегмента за настолни компютри. Производството е разположено на юг, където трудът е по-евтин, но в случай на разработка и тестване инфраструктурата е по-важна. Лабораторията за контрол на качеството заема цял етаж, освен него в сградата има и други отдели, например дизайн (разбира се, спомагателен - основната група за проектиране е базирана в САЩ). В сградата се помещава и Музеят на Lenovo - така офисът в Пекин може да се счита за по-примерен от мястото, където се провеждат големи изследвания и разработки.

Както можете да видите от диаграмата, изпитвателната лаборатория не извършва пълен цикъл от проверки (по-специално тук явно не се извършва механично изпитване), а по-скоро е предназначена за измерване на основните технически параметри. Успяхме да посетим лаборатория за температурни (термични) изпитвания, една от електромагнитните, както и акустична. Не бяхме отведени до останалите.

Оборудването в трите аудитории, които ни показаха, беше доста стандартно, разбира се, от гледна точка на производството на технологии. Поне не видях нищо необичайно - разликите в сравнение с други лаборатории бяха само в подробностите за изпълнението, но в класа на използваното оборудване.

Започнахме с лаборатория за термично изпитване. Почти цялото оборудване в него е такива автоклави с различни размери.

Те ви позволяват да контролирате три основни параметъра - температура, влажност и въздушно налягане. Повечето от оборудването на Lenovo обаче трябва да издържат на температурния диапазон на потребителите и може да бъде доста широк - например максималните температури могат да достигнат 60 градуса по Целзий (така се загрява лаптоп, оставен на слънце в тропиците), влажността е 100% (точно това е при проливен дъжд), налягане - до половината от нормалното (в случай на полети в самолети, както и доставката на оборудване в райони с голяма надморска височина).

Може би най-впечатляващият експонат в лабораторията беше този монитор, който явно беше подложен на най-тежките температурни мъчения. За съжаление на близките работници беше трудно да ни разкажат за съдбата му.

Пълненето на лаптопи или настолни компютри често зависи от работата на тестовата лаборатория. Факт е, че компанията традиционно работи с голямо разнообразие от доставчици на части. При процесорите, разбира се, няма особен избор, но например модулите памет могат да бъдат поръчани от един или друг производител. Изборът става още по-широк, когато става въпрос например за дискретни кондензатори, пластмаси и т.н.

Те тестват всичко това на практика „на живо“ - така изглеждат кондензаторите от различни източници, свързани към захранването. В зависимост от това как елементите се показват в реални условия и се взема решение кои да се поставят в основната партида.

Първоначално взех лабораторията за тестване на електромагнитното излъчване за акустична анехогенна камера. Същността обаче се оказа приблизително еднаква - в крайна сметка интензивността на лъчението се измерва и в електромагнитната лаборатория, така че стените са направени по подобен принцип.

Стените на лабораторията са трислойни - отвън има метал (покриващ от външна радиация), след това материал, който поглъща ЕМ радиацията, и накрая, конуси и петна върху тях, направени от гъбест проводящ материал, които минимизират повторното отражение.

Това се прави, за да се измери правилно количеството електромагнитно излъчване от различни страни на устройството, тъй като допустимите отклонения на нивата могат да варират. Тъй като приемната антена е твърдо фиксирана, самото устройство е фиксирано към въртящата се маса. Впоследствие с помощта на софтуер получените измервания се събират и проверяват за съответствие със стандартите.

Самата лаборатория също е непрекъснато проверяван обект - за да може да постави етикети за електромагнитната безопасност на своите продукти, Lenovo трябва да пусне много контролни организации на своя територия, които проверяват коректността на измерването.

И накрая, не на последно място е акустичната камера. Изработена е по традиционния „беззвучен” принцип - стените са покрити с конуси, изработени от мек материал, който поема отраженията. По принцип такава камера има дори в нашата тестова лаборатория, въпреки че размерите й са много по-скромни.

Забележителното при бакехоечната камера на Lenovo е нейният размер. Не мога наистина да си представя какъв размер оборудване може да се тества в него - подозирам, че можете да карате цяла кола вътре.

Освен това, за по-голяма изолация от външни шумове, помещението е не просто разположено вътре в сградата, но и допълнително окачено (което веднага проверихме, като скочихме вътре в нея). Помещението поддържа постоянна температура и влажност, но за съжаление по време на експеримента трябва да изключите климатика - той вдига много шум в сравнение дори с най-силния модел лаптоп от Lenovo.

Вътре в камерата се използват специални акустични микрофони, окачени зад полусферична рамка. Те се използват за заместване на фоновия шум. Освен това Lenovo наскоро купи такъв манекен с допълнителни микрофони, който измерва възприемането на шума от човек.

Разбира се, измерванията влияят и върху състава на оборудването, особено в механичната част. Взаимодействието на вибрациите на няколко охладители може да доведе до повишен шум и никой не иска системният блок да е шумен като хеликоптер в къщата.
Ето как изглежда оборудването, използвано от Lenovo за тестване на основните параметри на произвежданото оборудване. Подобна техника, от по-висок или по-нисък клас, е налична в почти всеки завод/офис за развитие на технологични компании. Така че, можете да си представите колко сложни са съвременните устройства, дори ако вече трябва да използвате такава мащабна техника за измерване на техните параметри.