Cómo aseguramos la calidad del producto por adelantado y empleamos nuestros propios ingenieros para los test del Safety Lab

No es nuestra filosofía comprar una plataforma de fabricante original, especificar algunas modificaciones y limitarnos a esperar que, con suerte, quizá se obtenga un producto final decente. En lugar de esto, gracias a nuestras oficinas bien equipadas y a nuestro laboratorio in situ, así como a un equipo multidisciplinar de ingenieros alemanes, somos capaces de fijar nuevos estándares de calidad y durabilidad de los productos partiendo ya de las primeras fases de test de nuestros prototipos. Además, como parte de nuestra misión corporativa de hacer siempre las cosas de la mejor forma posible, queremos ofrecer a todos los interesados una perspectiva de cómo funciona el laboratorio de seguridad o «Safety Lab» de be quiet! y revelar lo que prácticamente ni una sola persona externa ha podido ver hasta ahora.

En este número de «INSIDE be quiet!» le mostraremos qué test debe superar una fuente de alimentación en las fases iniciales para ser merecedora de llevar el nombre de be quiet!.

Nuestros procedimientos de ensayo

Cada una de nuestras fuentes de alimentación debe superar importantes procedimientos de test que consideramos «estándar» y cumplir toda una serie de requisitos de seguridad. Entre estos test se cuentan los siguientes:

• Test funcionales: Durante cada fase de desarrollo comprobamos todos los parámetros de las fuentes de alimentación para garantizar un funcionamiento al 100 % fiable en todo momento.
• Test térmicos: La fuente de alimentación se pone a prueba bajo toda una serie de condiciones ambientales a fin de garantizar que no habrá fallos y asegurarnos de que ofrece un funcionamiento impecable bajo dichas condiciones.
• Test de compatibilidad electromagnética: Verificamos que nuestras fuentes de alimentación no afectarán a otros dispositivos debido a efectos eléctricos o electromagnéticos indeseados.
• Revisión de seguridad: Aquí nos aseguramos de que nuestras fuentes de alimentación cumplen todos los criterios de seguridad relevantes.
• Tiempo medio transcurrido entre averías (MTBF): Todos los componentes de la fuente de alimentación se ponen a prueba por separado dentro de un test de estrés exhaustivo, y como consecuencia de dicho test se realiza un cálculo de MTBF. Este test sirve para asegurar la durabilidad y una tasa de devoluciones baja.
• Verificación de la viabilidad del producto. La fábrica valida a nivel técnico si nuestro diseño se puede construir y fabricar realmente a los costes especificados. Los pasos de producción deben ser viables.
• Análisis modal de fallos y efectos (PFMEA). Este test se corresponde con un control de calidad que determina si hay elementos del producto que pueden provocar problemas en una etapa posterior (disposición de los componentes incorrecta o desfavorable, desarrollo erróneo del diseño, etc.)
• Índice de capacidad del proceso (PCPK). Sobre la base de una simulación de estimaciones de tiempo, calculamos el tiempo necesario para producir una fuente de alimentación en una tirada específica. También estimamos cuánto tiempo se requiere para cada paso hasta que el proceso en su conjunto funciona sin problemas y es productivo. Dicho proceso debe funcionar a la perfección.
• Test de rendimiento general (POATY). Este es un término que se usa en el ámbito de la fabricación. En este test, empleamos una simulación para estimar a cuánto ascenderá el volumen mensual o cuánto estrés se puede aplicar a la línea de producción cada día. Este proceso tiene como objetivo calcular qué niveles de entrada y salida se van a alcanzar en la línea de producción.
• Test PHi-Pot. El test de alto voltaje se utiliza en el ámbito de la ingeniería eléctrica para garantizar la resistencia del aislamiento de las instalaciones y equipos eléctricos.
• Test PVibration. En él examinamos hasta qué punto es capaz la fuente de alimentación de hacer frente a las vibraciones dentro del rango normal.
• Test de vida útil extremadamente acelerada (PHALT). Se trata de un procedimiento de test cualitativo que somete los componentes electrónicos y electromecánicos a un envejecimiento rápido a fin de descubrir vulnerabilidades y errores de diseño.

Además, hemos introducido los siguientes test con nuestros productores:

• Test termográfico. En él realizamos una grabación de imágenes térmicas bajo carga máxima (uso al cien por cien con una temperatura ambiente de 40 grados centígrados), lo que nos permite identificar y eliminar los potenciales puntos de calor durante el desarrollo.
• Test de funcionamiento a largo plazo. Para este test, sobrecargamos la fuente de alimentación a una temperatura ambiente de 40 grados centígrados durante uno o dos meses para ver si el producto falla.
• Test de compatibilidad. Naturalmente, una fuente de alimentación debe ofrecer un alto nivel de compatibilidad con el hardware y los sistemas modernos. Este aspecto se pone a prueba intensivamente en nuestros laboratorios con una amplia variedad de componentes a fin de garantizar que nuestros productos son viables para el futuro.
• Ciclos de encendido y apagado: La fuente de alimentación se enciende y se apaga miles de veces a plena carga. Con este test, nos aseguramos de que estas cargas no dañan la fuente de alimentación ni sus componentes.
• Test manuales: Además de los test Chroma automáticos (ver a continuación), también realizamos test de control manuales para evaluar el comportamiento de la fuente de alimentación bajo diferentes cargas. Uno de los test consiste en evaluar las curvas de refrigeración bajo diferentes cargas de trabajo (partiendo de 0 %, 10 %, 20 % y así sucesivamente hasta el 100 %).
• Test mecánicos: Entre ellos se incluye el «test de caída», en el que la fuente de alimentación debe resistir sin dañarse una caída desde una altura predeterminada. Además, se pone a prueba la resistencia de la pintura ante el estrés mecánico mediante herramientas en punta. Con otro test se garantiza que ninguno de los componentes se suelte dentro de la fuente de alimentación, y por último se ponen a prueba todos los conectores y revestimientos de cable para comprobar su calidad y su correcto rendimiento.
• Test con Chroma (ATE): Durante las diferentes fases de desarrollo del producto se realizan numerosos test en la máquina Chroma.

Test a un nivel superior
Aunque los test «estándar» enumerados anteriormente garantizan la seguridad del producto, el cumplimiento de todos los reglamentos y un cierto nivel de buen rendimiento, eso no es suficiente para nosotros. Para garantizar nuestros altos niveles de calidad de producto, estabilidad y compatibilidad, hemos introducido fases de test adicionales.

A continuación presentamos las más interesantes. El resultado de cada una de las fases de test se puede corresponder con múltiples test en las listas que les hemos mostrado.

Durante el test con equipamiento de test automático (ATE) con cámara térmica adjunta, se comprueba la idoneidad y la durabilidad de todos los componentes. Esto no solo significa que los componentes deben cumplir los parámetros técnicos definidos, sino que también deben ser duraderos bajo condiciones severas.

¿Son los componentes en realidad tan perfectos desde el punto de vista funcional que se producen cero averías en condiciones límite? Esto se puede y se debe simular para garantizar la calidad de la plataforma y planificar las ubicaciones de los componentes.

Durante los test funcionales y de estrés manuales, profundizamos aún más: ¿ofrece cada uno de los componentes lo que promete el fabricante y la hoja de especificaciones? Estos test deben ser superados por todos y cada uno de los componentes, ya que utilizamos el componente «más débil» para establecer un tiempo operativo mínimo antes de un posible fallo, también conocido como MTBF.

Las diversas condiciones de temperatura y climáticas (p. ej. la humedad) juegan un papel muy importante en los test iniciales. En los test ambientales y de choque, se simulan situaciones extremas y las unidades se someten a un nuevo test de durabilidad.

También comprobamos la adecuación de los diseños en todas las regiones geográficas posibles y para todos los factores ambientales que puedan surgir durante el envío y el almacenamiento. En este punto se pueden reconocer situaciones como fisuras delgadas, componentes de dimensiones inadecuadas y conexiones erróneas a fin de arreglar dichos problemas o evitarlos por completo.

El siguiente test es conocido como «el quemador», y no sin motivo. El test de quemado somete a la fuente de alimentación a una exposición prolongada a temperaturas extremas a carga plena, y cada una de las fuentes de alimentación debe demostrar su capacidad bajo estas terribles condiciones. Solo después de que se finaliza el test sin fallos es posible considerar el diseño y la construcción lo bastante buenos como para funcionar con la suficiente fiabilidad en un ordenador, incluso bajo condiciones por debajo de las óptimas.

El test HALT (test de vida útil extremadamente acelerada) es una metodología de ensayo de estrés especial que mejora la seguridad del producto durante el proceso de desarrollo. Durante el HALT también se pone a prueba la resistencia a las vibraciones, un factor importante para asegurarse de que la fuente de alimentación puede resistir cualquier vibración que se produzca durante el transporte.

Durante los test de compatibilidad electromagnética (EMC) diferenciamos entre el ensayo de la sensibilidad a las interferencias electromagnéticas y el ensayo de la emanación de interferencias electromagnéticas en ambos escenarios posibles, tanto con cable como inalámbrico. Nuestras fuentes de alimentación deben superar todos los test sin fallo para demostrar su inmunidad a las alteraciones exteriores.

Los siguientes test se cuentan entre los más difíciles de controlar, y sirven para monitorizar la seguridad del usuario y el funcionamiento.

El test de descarga electrostática (ESD) simula una descarga electrostática. Se trata de una corriente eléctrica que se produce brevemente y de forma repentina entre dos objetos con un potencial eléctrico diferente. En el peor de los casos, provoca una avería total de la fuente de alimentación. Probamos hasta 8000 V.

El test de transiente rápido eléctrico (EFT) simula picos en la señal de CA entrante que, por ejemplo, pueden producirse al desconectar cargas inductivas de hasta 40 A. El ensayo de la inmunidad frente al incremento excesivo de tensión cierra este lote de test.

Con el test de presión y de flujo de aire ponemos a prueba la circulación de aire óptima en lo referente al diseño del flujo de aire. Este paso de test también nos permite detectar y evitar o minimizar las turbulencias y las interrupciones de aire que pueden afectar negativamente a la refrigeración y los niveles de ruido.

Usar las fuentes de alimentación a lo largo de todo su rango de potencia a la vez que se mantiene con coherencia un ruido operativo mínimo es una de las piedras angulares de nuestra filosofía corporativa. Por eso, para nosotros es extremadamente importante trabajar en una cámara anecoica (una sala prácticamente sin eco). (Véase INSIDE be quiet!: La historia de la Straight Power 10)

La mera optimización de una curva de ventilador para muchas condiciones de carga diferentes es un proceso muy largo que hacemos a temperaturas más altas de las que normalmente se dan en las casas o las oficinas de los usuarios finales. Independientemente de si estamos considerando el funcionamiento continuo de un ventilador recién diseñado a velocidades extremadamente bajas (200 rpm) o la refrigeración solvente de los componentes sometidos a una carga total exhaustiva, nuestro objetivo está claro: desde el mismo momento en que iniciamos la planificación, nuestra atención se centra en desarrollar la fuente de alimentación más silenciosa que podamos en todas y cada una de las categorías. La fase de ensayo y el desarrollo real del diseño de una nueva fuente de alimentación suele durar más de seis meses. Si se realiza algún cambio técnico, repetimos todo el conjunto de test. También es importante que no dejemos nuestros test en manos de otros: siempre queremos que nuestros propios profesionales estén presentes para ejecutar todos los test o al menos para prestar asistencia. Nuestra experiencia en el pasado nos ha enseñado que esta es la única forma en que podemos estar seguros de cumplir nuestros altos estándares de calidad de los productos.

Otro aspecto importante para nosotros es que nunca permitimos que nuestras fuentes de alimentación funcionen en los límites de lo permisible, sino que siempre las «sobrediseñamos» para conseguir unos resultados óptimos. Por ejemplo, las normas nos dicen que podríamos conformarnos con que nuestras fuentes de alimentación cumplieran «por los pelos» en el ámbito de la compatibilidad electromagnética, pero nada de eso. Siempre las diseñamos para que cumplan con holgura los límites máximos regulados. El esfuerzo y los costes requeridos son mucho mayores de esta forma, pero así podemos garantizar que nuestras fuentes de alimentación cumplen todas las normas y reglamentos, bajo todas las condiciones y a pesar de la eventual variabilidad en la fabricación.

Sistema integral y test de compatibilidad

Invertimos mucho tiempo y dinero en asegurarnos de que nuestras fuentes de alimentación cumplen en la práctica las exigencias de nuestros usuarios más estrictos. Por ejemplo, implementamos sistemas de test adecuados en todas nuestras sedes. Esto no solo se aplica a nuestras sedes centrales de Glinde y Taiwán, sino también a nuestros proveedores de Taiwán y China. Así podemos garantizar en todo momento la amplia compatibilidad de nuestras fuentes de alimentación y los correspondientes componentes. No nos limitamos a comprobar si nuestras fuentes de alimentación funcionan con las tarjetas gráficas, CPU y placas base actuales y futuras, sino que también garantizamos un buen funcionamiento bajo cualquier requisito completamente nuevo que se pueda producir, por ejemplo con nuevas características de ahorro de energía.

Estación Chroma
Para poder analizar detenidamente y comprobar nuestras fuentes de alimentación durante cada fase del desarrollo de los productos, utilizamos estaciones Chroma. Estos dispositivos de test son caros pero esenciales a la hora de desarrollar una fuente de alimentación perfecta. No solo utilizamos programas de test convencionales, sino que elaboramos nuestros propios procesos que comprenden hasta 300 test individuales. Para determinar los valores Chroma detallados y precisos a lo largo de la fase de producción, solo en Alemania contamos con tres de estas estaciones. La oficina de Taiwán y nuestros proveedores también cuentan con Chromas que realizan test adicionales.

En resumen

Nuestras fuentes de alimentación pasan por varias etapas en la fase de desarrollo, algo que internamente designamos como test A, B y C. Durante cada fase, las especificaciones de la fuente de alimentación se comprueban una vez más manualmente según nuestra propia lista de comprobación diseñada ex profeso para garantizar que se cumplen todos los parámetros. La fuente de alimentación solo queda lista para la producción en masa y para la venta después de haberse realizado todos estos test y de una prueba más larga de uso en sistemas de PC reales. Pues bien, así le hemos ofrecido un anticipo del próximo «be quiet! INSIDE», que se publicará a modo de interesante historia fotográfica.