Inside be quiet!

11.03.2015
Zarządzanie jakością produkcji

Jak zapewniamy jakość naszych produktów oraz w jaki sposób korzystamy z pracy inżynierów w laboratorium
Zakup platformy OEM, jej modyfikacja, a następnie liczenie na to, że powstanie z tego dobry produkt, mija się z filozofią be quiet! Nasze świetnie wyposażone niemieckie biuro, laboratorium oraz zespół wykwalifikowanych inżynierów przyczyniają się do tego, że już w trakcie pierwszych testów prototypowych wyznaczamy nowe standardy we wdrażaniu odpowiedniej jakości i trwałości produktów. Prowadzimy przejrzystą politykę informacyjną, dlatego chcielibyśmy podzielić się z Wami wiedzą na temat naszego laboratorium i odsłonić Wam szczegóły, do których wcześniej nie miała dostępu prawie żadna osoba z zewnątrz.

W tym artykule z cyklu “INSIDE be quiet!” pokażemy Wam, jakie testy na wstępie musi przejść zasilacz be quiet!, zanim otrzyma on znak naszej marki.


Nasze procedury testowe

Poniższa lista pokazuje najważniejsze, „standardowe” procedury testowe, które muszą przejść nasze zasilacze, a także wymogi bezpieczeństwa, jakim muszą sprostać:

  • Test Funkcjonalny: w trakcie kolejnych etapów pracy nad produktem sprawdzamy wszystkie parametry zasilacza, aby upewnić się o jego 100-procentowej sprawności.
  • Test Termalny: zasilacz jest poddawany testom w różnych warunkach środowiska, w celu sprawdzenia czy nie występują żadne usterki oraz czy sprzęt pracuje bez zarzutu.
  • Test EMC: sprawdzamy, czy nasze zasilacze nie wpływają na pracę innych komponentów poprzez niechciane efekty elektryczne i elektromagnetyczne.
  • Badanie bezpieczeństwa: upewniamy się, że nasze zasilacze spełniają wszystkie kryteria bezpieczeństwa.
  • MTBF: Wszystkie komponenty zasilacza są osobno testowane w porównawczym badaniu wytrzymałościowym, a jego owocem są obliczenia MTBF. Test ten sprawdza trwałość sprzętu oraz niski poziom RMA.
  • Weryfikacja wykonalności: fabryka ocenia z technicznego punktu widzenia, czy produkt o danym kształcie i parametrach może być zbudowany i produkowany w ramach zakładanego budżetu. Kolejne kroki produkcji muszą być bowiem fizycznie wykonalne.
  • Analiza FMEA (Failure Mode and Effects Analysis): ten test ma związek z kontrolą jakości, która określa, czy produkt posiada elementy, które mogą powodować usterki w dłuższej perspektywie (złe lub niekorzystne rozmieszczenie komponentów, nieprzemyślany projekt).
  • CPK (Process Capability Index):za pomocą symulacji obliczamy czas potrzebny do wyprodukowania jednego produktu. Próbujemy także ocenić, ile czasu wymaga każdy kolejny krok produkcji do momentu, aż cały proces przebiega gładko zaczyna być produktywny.
  • OATY (Over All Test Yield): jest to termin używany w branży produkcyjnej. W trakcie tego testu obliczamy za pomocą symulacji, jaka będzie miesięczna wielkość produkcji lub obliczamy na ile możemy obciążyć linię produkcyjną. Celem tego procesu jest określenie wydajności linii produkcyjnej.
  • Test Hi-Pot: jest to test wysokiego napięcia wykorzystywany w zakresie inżynierii elektrycznej, mający na celu sprawdzenie oporności izolacji sprzętu elektrycznego oraz instalacji.
  • Test wibracyjny: w trakcie tego badania sprawdzamy, jak zasilacz radzi sobie z wibracjami w normalnym zakresie.
  • HALT (Highly Accelerated Life Test): jest to jakościowa procedura badawcza, w trakcie której poddaje się elektroniczne oraz elektromechaniczne części „szybkiemu zużyciu”, dzięki czemu możemy wykryć ich słabe strony oraz błędy konstrukcyjne.

 

Dodatkowo wprowadziliśmy następujące testy we współpracy z naszymi producentami:

  • Badanie termografem: w tym badaniu uzyskujemy obraz termalny pod pełnym obciążeniem sprzętu (100% wydajności przy 40 stopniach Celsjusza w pomieszczeniu), który pozwala nam zlokalizować i usunąć potencjalne gorące punkty.
  • Long Time Burning: na potrzeby tego testu obciążamy zasilacz w temperaturze otoczenia 40 stopni Celsjusza na miesiąc lub dwa, aby sprawdzić, czy prowadzi to do usterek sprzętu.
  • Test Kompatybilności: zasilacz musi cechować się wysoką kompatybilnością z nowoczesnymi systemami oraz sprzętem. Szczegółowo badamy tę kwestię w naszym laboratorium, aby upewnić się, że nasza produkty są wystarczająco przyszłościowe i dostosowane do rynku.
  • Test On/Off Cycle: w pełni naładowany zasilacz jest tysiące razy na przemian włączany i wyłączany. Za pomocą tego testy upewniamy się, że tego typu obciążenia nie uszkodzą zasilacza ani jego komponentów.
  • Testy ręczne: poza testami automatycznymi, wykonujemy także badania manualne, aby ocenić zachowanie zasilacza w różnych warunkach. Celem jednego z nich jest na przykład zbadanie krzywych chłodzenia pod różnymi obciążeniami (rozpoczynając od 0%, 10%, 20% i tak kolejno aż do obciążenia 100%).
  • Testy mechaniczne: do tych testów zaliczamy chociażby badanie, w trakcie którego zasilacz jest upuszczany z określonej wysokości, a następnie musi wytrzymać upadek bez uszkodzenia. Oprócz tego testowana jest wytrzymałość farby pod względem naprężeń mechanicznych. Inne z badań ma z kolei potwierdzić, że żaden z poszczególnych komponentów wewnątrz obudowy nie poluzuje. Testowane są również osłony kabli oraz złącza.
  • Testy CHROMA (ATE): w trakcie kolejnych faz opracowywania produktów będziemy przeprowadzać wiele testów na maszynie CHROMA.

Chociaż takie “standardowe” testy gwarantują bezpieczeństwo produktu oraz jego zgodność z regulacjami, to nie spełniają one naszych aspiracji. W przeszłości uznaliśmy, że wymienione testy nie są wystarczające, aby sprostać naszym wysokim standardom jakości, stabilności oraz kompatybilności produkty. Dlatego też wprowadziliśmy pewne dodatkowe fazy badań.

Najbardziej interesujące testy pokazujemy poniżej. Wyniki poszczególnych badań mogą odpowiadać wielu testom z listy powyżej.


Wybór najbardziej trwałych komponentów

W trakcie testu ATE (Automatic Test Equipment) przy użyciu komory termalnej, wszystkie komponenty są najpierw sprawdzane pod względem trwałości oraz swojego przeznaczenia. Oznacza to przede wszystkim, że poszczególne części muszą być odporne na pracę w ciężkich warunkach.

Czy komponenty naprawdę są tak doskonałe, że nie zdarzają im się żadne usterki? Musi to zostać sprawdzone w celu zagwarantowania jakości platform oraz rozplanowania położenia poszczególnych części.

Ręczny test funkcjonalny i obciążeniowy jeszcze bardziej odsłania detale produktu; czy poszczególne komponenty spełniają zapewnienia producenta?

Każdy pojedynczy komponent produktu przechodzi test MTBF, w wyniku czego określamy tę najsłabszą część, która posłuży nam do ustalenia minimalnego czasu, po jakim może pojawić się usterka.


Testy przy różnej wilgotności oraz brutalne testy przy wysokiej temperaturze

Różne temperatury i wilgotność grają bardzo ważną rolę we wczesnych testach. W trakcie testów środowiskowych i odpornościowych symulujemy ekstremalne warunki, sprawdzające trwałość produktu.

Poza tym sprawdzamy przystosowanie sprzętu do warunków w różnych rejonach świata oraz czynników środowiska, jako że mogą odegrać one istotną rolę w trakcie transport i składowania sprzętu. W tym stadium możemy rozpoznać defekty takie jak mogące pojawić się włoskowate rysy i pęknięcia, niedopasowanie komponentów czy wadliwe połączenia, którym można zapobiec lub też je naprawić.

Kolejny test to tak zwany “wypalacz” i to dość dosłownie. Badanie polega na wystawieniu zasilacza na długotrwałe działanie ekstremalnych temperatur przy pełnym obciążeniu sprzętu, który ma za zadanie udowodnić swoją niezawodność w ciężkich warunkach.

Po pomyślnym przejściu tego testu wiemy już, że sprzęt będzie pracował wystarczająco niezawodnie, nawet w nieoptymalnych warunkach.

Badanie HALT (High Accelerated Life Test) to specjalna metodologia obciążania sprzętu, która potwierdza bezpieczeństwo produktu już w fazie jego opracowywania. W tego typu badania testowana jest także odporność na wibracje, szczególnie ważna w kontekście wstrząsów, które mogą pojawić się w trakcie transportu sprzętu.


Bezpieczeństwo promieniowania, EMC oraz indukcja elektrostatyczna

W przypadku testów EMC (badanie kompatybilności elektromagnetycznej) rozróżniamy testowanie czułości na zakłócenia elektromagnetyczne oraz badanie występowania tych zakłóceń w wariancie z kablami oraz bez. Nasze zasilacze muszą przejść wspomniane testy bez zarzutu, udowadniając swoją odporność na zakłócenia zewnętrzne.

Kolejne testy są trudniejsze w kontroli i służą do monitorowania pracy oraz bezpieczeństwa użytkownika.

Test ESD (Electrostatic Discharge) symuluje wyładowania elektrostatyczne. Jest to pojawiający się w sposób nagły i szybki prąd elektryczny między dwoma przedmiotami o różnym potencjalne elektrycznym. W najgorszym wypadku wyładowanie elektrostatyczne prowadzi do całkowitego popsucia się zasilacza. Testujemy sprzęt przy wyładowaniach dochodzących aż do wartości 8 tys. V.

Badanie EFT (Electrical Fast Transient) symuluje przepięcia, które mogą występować chociażby w skutek odłączenia obciążeń indukcyjnych (aż do wartości 40A). Test odporności przepięciowej kończy tę fazę testów.


Chłodzenie i poziom hałasu, czyli cała masa potrzebnych optymalizacji

Za pomocą testu przepływu powietrza oraz ciśnienia mierzymy optymalny poziom cyrkulacji powietrza jego przepływu. Ta faza badań pozwala nam także wykryć i wykluczyć lub zminimalizować wibracje oraz nieszczelności powietrza, które mogą negatywnie wpływać na poziom hałasu.


Wentylator oraz jego kontrola i prawdziwy “efekt be quiet!”

Dążenie do osiągnięcia minimalnego poziomu hałasu zasilaczy pod każdym obciążeniem stanowi ważny element filozofii naszej firmy. Właśnie dlatego tak bardzo cenimy sobie pracę w certyfikowanych komorach bezechowych. Samo zoptymalizowanie wentylatora pod kątem różnych warunków obciążenia jest długotrwałym procesem, który odbywa się również w wyższych temperaturach od tych, jakie panują w domach użytkowników końcowych.

W przypadku gdy chodzi o osiągnięcie stałej pracy nowoopracowanego wentylatora przy ekstremalnie niskich prędkościach (200 rpm) lub chłodzenie komponentów pod pełnym obciążeniem – cel jest prosty: od chwili rozpoczęcia planów skupiamy się na opracowaniu najcichszego zasilacza w swojej klasie.

Okres właściwego opracowywania oraz testów zwykle trwa ponad pół roku. Jeśli w trakcie naniesione zostają zmiany techniczne, trzeba powtórzyć wszystkie testy. Bardzo ważne jest dla nas to, że nie pozwalamy ludziom z zewnątrz przeprowadzać naszych testów; w trakcie ich trwania na miejscu zawsze obecni są nasi profesjonaliści, którzy mogą poprowadzić lub wesprzeć procedurę testową. Wcześniejsze doświadczenia nauczyły nas, że jest to jedyny sposób, by sprostać wysokim standardom jakości produktu, jakie sobie założyliśmy.

Kolejną ważną kwestią jest fakt, że nigdy nie pozwalamy naszym zasilaczom pracować na skraju ich możliwości. Podczas testu kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) staje się na przykład jasne, że zasilacz pracuje mocno poniżej maksymalnych limitów. Kosztuje nas to o wiele więcej wysiłku i pieniędzy, ale jednocześnie pozwala to uzyskać gwarancję, że nasze zasilacze odpowiadają wszelkim standardom oraz regulacjom.


System porównawczy oraz test kompatybilności

Wkładamy mnóstwo czasu i pieniędzy, aby upewnić się, że nasze zasilacze naprawdę odpowiadają najwyższym wymogom, czego przykładem jest to, że wszędzie wdrażamy odpowiednie systemy testowe. Nie lokujemy ich wyłącznie w naszej siedzibie w Glinde ani w biurze na Tajwanie, ale także u naszych dostawców na Tajwanie i w Chinach. Umożliwia to nam zapewnienie pełnej kompatybilności zasilaczy z pozostałym sprzętem. Nie tylko testujemy, czy nasze zasilacze pracują z istniejącymi oraz mającymi wyjść na rynek kartami graficznymi, procesorami i płytami głównymi, ale także upewniamy się, że sprzęt operuje płynnie także przy nowych wymaganiach dotyczących na przykład oszczędności energii.

Testy na stacjach Chroma
Używamy stacji Chroma do bardziej szczegółowej analizy naszych zasilaczy w trakcie każdej kolejnej fazy opracowywania produktu. Tego typu urządzenia badawcze są drogie, ale konieczne do budowy znakomitego zasilacza. Nie korzystamy tylko z konwencjonalnych programów, ale także tworzymy nasze własne procesy, składających się z nawet 300 testów. Tylko w Niemczech mamy aż trzy stacje Chroma. Mamy aż trzy stacje Chroma w Niemczech, które pozwalają nam przeprowadzić odpowiednie i szczegółowe testy w fazie produkcji. Takie stacje posiada także biuro w Tajwanie oraz nasi dostawcy, którzy przeprowadzają dodatkowe testy.

Bezpieczeństwo produktu

Zagadnienie bezpieczeństwa produktu jest dla nas bardzo ważne i przemyśleliśmy je w każdym detalu. To dlatego każdy nasz zasilacz jest wyposażony we wszystkie nowoczesne obwody ochronne. Są to kolejno: OCP (zabezpieczenie nadprądowe), OVP (zabezpieczenie przepięciowe), UVP (zabezpieczenie podnapięciowe), SCP (zabezpieczenie przed zwarciem), OTP (zabezpieczenie przed przegrzaniem) oraz OPP (Zabezpieczenie przed przeciążeniem). W tym wypadku kolejny już raz nie polegamy na ogólnie przyjętych normach, ale samodzielnie dopasowujemy limity obwodów ochronnych pod docelowych odbiorców. To pozwala nam zapewnić maksimum bezpieczeństwa. Poza tym upewniamy się także, że zasilacz nie wyłączy się ani za wcześnie ani za późno, ale zareaguje w sposób optymalny w każdej sytuacji. Ograniczenia te są sprawdzane I dopasowywane ponownie w każdej kolejnej fazie testów.

W fazie opracowywania produktu nasze zasilacze przechodzą przez kilka etapów, które nazwaliśmy testami A,B oraz C. W trakcie każdej fazy, wszelkie specyfikacje sprzętu są sprawdzane ręcznie, zgodnie z listą zadań, dzięki której jesteśmy pewni, że wszystkie parametry na pewno się zgadzają


Tylko po przeprowadzeniu wszystkich testów oraz długiej pracy w systemie PC, zasilacz jest gotowy do masowej produkcji, a następnie do sprzedaży. Tym samym daliśmy Ci małą podpowiedź dotyczącą tego, o czym będzie mówił kolejny artykuł z cyklu “INSIDE be quiet!”, który opublikujemy w formie ciekawej foto-historii.