Inside be quiet!

11.03.2015
Контроль якості під час розробки продукту

Як наші інженери з відділу розробки та діагностики Safety Lab контролюють якість продукції

Не в наших правилах купувати готову платформу, модифікувати її та сподіватися, що з неї вийде гідний кінцевий продукт. У нашому власному, добре обладнаному офісі і власною лабораторією, а також з німецькими інженерами з різних спеціалізованих галузей ми вже встановлювали нові стандарти в реалізації якості продуктів і їх довговічності в ході першої фази тестування наших прототипів. Оскільки нам нема чого приховувати, ми хочемо запропонувати всім зацікавленим сторонам ознайомитися з особливостями Safety Lab і показати те, що зазвичай до сих пір було приховано від сторонніх очей.

У цій статті "INSIDE be quiet!" Ми покажемо вам, які випробування має пройти блок живлення на початкових стадіях до того, як він заслужить ім'я be quiet!.

 

Наші тестові процедури

Наступний перелік тестів демонструє найважливіші моменти обов'язкових випробувань наших блоків і вимоги безпеки, які повинні бути дотримані:

 

  • Функціональний тест. На різних етапах розробки ми перевіряємо усі параметри блоку живлення, щоб в будь-який момент мати 100% упевненості в надійності роботи.
  • Температурний тест. Блок живлення проходить випробування в різних температурних умовах для перевірки бездоганності його роботи в цих умовах.
  • Випробування ЕМС. Ми перевіряємо відсутність будь-якого впливу з боку наших блоків живлення на інші прилади з причини небажаних електричних або електромагнітних ефектів.
  • Безпека. Тут ми перевіряємо, чи відповідають наші блоки живлення всім критеріям безпеки.
  • MTBF (середній час між відмовами). Всі компоненти блоку живлення тестуються в ряді важких випробувань окремо, внаслідок цих результатів розраховується MTBF. Це випробування гарантує довговічність і низький рівень повернень.
  • Перевірка можливості проекту. Завод перевіряє технічну можливість виконання нашого проекту і вартість його в виробництві.
  • FMEA (Режим відмов і аналіз впливу).  Цей тест відповідає контролю якості і визначає наявність в продукті елементів, які можуть привести до проблем на більш пізніх стадіях (неправильне або небажане розміщення компонентів, помилки розробки плати).
  • CPK (Індекс можливих процесів). Спираючись на моделювання оцінок часу, ми розраховуємо необхідний для виробництва одного блоку живлення час в кожному певному випадку. Ми так само оцінюємо, скільки часу потрібно на кожному етапі, поки весь процес не починає відбуватися гладко і продуктивно. Цей процес повинен бути добре налагоджений.
  • OATY (Загальний відсоток придатної продукції на виході). Цей термін використовується у виробництві. У ньому ми оцінюємо, яку максимальну кількість продукції може бути вироблено за місяць, або скільки моделей продукту може бути перевірено за день. Цей процес спрямований на з'ясування максимальної здатності навантаження виробничої лінії.
  • Hi-Pot Test. Випробування високою напругою використовується у відділах електричних компонентів, щоб переконатися в ізоляційному опорі електрообладнання.
  • Випробування на вібрації. У ньому ми перевіряємо, наскільки добре блок живлення справляється з різними видами вібрацій в межах норми.
  • HALT тест: Тест на зносостійкість. Є важким випробуванням, спрямованим піддати електронні та електромеханічні елементи процесу прискореного старіння для виявити вразливість і помилки проектування.

Крім того, ми умовили наших виробників додати наступні тести:

  • Термографічний тест. Ми отримуємо тепловий відбиток елементів пристрою при максимальному навантаженні (100% навантаження при температурі навколишнього середовища 40 градусів Цельсія), таким чином виявляючи і усуваючи потенційно гарячі ділянки в процесі розробки.
  • Довготривале навантаження. Для цього випробування ми перенавантажуємо блок живлення при навколишній температурі 40 градусів Цельсія протягом від місяця до двох, щоб перевірити, чи призведе це до втрати.
  • Тест сумісності. Природно, блок живлення повинен мати високу сумісність з сучасними системами і обладнанням. Це ретельно перевіряється в наших лабораторіях, щоб переконатися, що наші продукти перспективні.
  • Випробування циклів Вмикання/Вимикання: Блок живлення знову і знову вмикається і вимикається під повним навантаженням. Цей тест дозволяє нам бути впевненими, що ці навантаження не шкодять блоку живлення або його компонентам.
  • Ручний режим. Крім автоматизованих випробувань на стенді Chroma, ми також здійснюємо контроль в ручному режимі, щоб оцінити поведінку блоку живлення під різними навантаженнями. Одним з тестів є оцінка кривих системи охолодження під різними навантаженнями.
  • Механічні тести. Ці тести містять «падіння», в яких блок живлення повинен витримати падіння з заданої висоти без пошкоджень. Крім того, механічна стійкість фарбування перевіряється використанням гострих інструментів. Інший тест дозволяє бути впевненими в тому, що окремими компоненти не відірвуться всередині і, нарешті, джгути проводів і роз'ємів теж піддаються випробуванням.
  • Тестування на станції Chroma (ATК). Ряд тестів проводиться за допомогою автоматичної станції Chroma протягом різних фаз розробки.

Тестування вищого рівня

Хоча ці «стандартні» тести і повинні гарантувати безпеку продукту і відповідність всім регламентам, для нас цього недостатньо. Ми вже визначилися, що для нас ці випробування недостатні, щоб відповідати нашим високим стандартам якості продукції, стабільності і сумісності. Тому ми впровадили ще кілька додаткових тестів.

Найбільш цікаві випробування наведені нижче. Результати окремих етапів випробувань можуть відповідати численним тестам зі списку вище.

 

Вибір найбільш довговічних компонентів

Під час тесту АТК (Автоматичного тестування компонентів) в термокамері, всі компоненти спочатку перевіряються на придатність і довговічність. Це означає, що компоненти не тільки повинні відповідати певним технічним параметрам, але і витримувати роботу в важких умовах.

Чи настільки ідеально функціонують компоненти, що виключені збої в граничних умовах? Це можна і потрібно змоделювати для того, щоб гарантувати якість платформи і розташування її компонентів.

Під час тестування в ручному режимі і стресових випробуваннях, ми ще детальніше вивчаємо питання: чи дійсно використовуються саме ті певні компоненти, що обіцяє складальник і чи відповідають вони заявленим виробником специфікаціям? Цей тест повинні витримувати окремо усі компоненти до тих пір, поки ми не знайдемо «слабку ланку» і не встановимо мінімальний час роботи до можливої відмови обладнання - MTBF (Mean Time Between Failures).


Температурні і кліматичні зміни, а також безжальний перегрів

Різні температурні і кліматичні умови (наприклад, вологість) грають дуже важливу роль на ранніх етапах тестування. У тестах, пов'язаних з навколишнім середовищем і ударних випробуваннях, надзвичайні ситуації моделюються і для надійності перевіряються.

Ми також перевіряємо придатність для всіх можливих географічних регіонів та екологічних чинників, які можуть зустрітися під час транспортування і зберігання. Такі речі, як можливі мікротріщини, невідповідні розміри компонентів і помилкові з'єднання, можуть бути виявлені ще на початковій стадії і, після вивчення проблеми, мають бути виправлені або усунені.

Наступним тестом є «пропалювання» в прямому сенсі цього слова. Так званий «тест-пропал» піддає блок живлення тривалому впливу екстремальних температур при повному навантаженні, випробовуючи його надважкими умовами. Далі, якщо цей тест пройдено без збоїв, конструкція може бути визнана досить хорошою, щоб впевнено працювати в комп'ютері, навіть при далеко не оптимальних умовах.

HALT-тест (Багаторазово прискорене старіння обладнання) - це спеціальна методика стресового тестування, яка дозволяє контролювати безпеку продукту ще на етапі розробки. Також випробування HALT визначає стійкість до вібрацій, що важливо для коливань, які можуть трапитися під час транспортування.


Радіаційна безпека, ЕМС і електростатичний вплив

В ході випробувань ЕМС (електромагнітна сумісність) ми поділяємо тестування чутливості до електромагнітних завад та тестування створення електромагнітних завад, як для звичайних, так і для модульних кабелів. Наші блоки живлення повинні проходити усі тести без збоїв, щоб довести свою стійкість до зовнішніх перешкод.

Наступні тести, які служать для моніторингу роботи і безпеки користувача, контролювати набагато складніше.

ESD-тест (Electrostatic Discharge) імітує електростатичний розряд. Це раптовий короткий електричний струм між двома об'єктами з різним електричним потенціалом. У гіршому випадку, це призводить до виходу з ладу блоку живлення. Ми перевіряємо до 8,000V.

EFT-тест (Electrical Fast Transient) імітує піки, які виникають, наприклад, при виключенні індуктивних навантажень аж до 40А. Випробування на стійкість до перевантажень завершує цей пакет тестів.


Охолодження і рівень шуму - тут є що оптимізувати

Під час тестів на повітряний потік і тиск повітря ми перевіряємо оптимальну циркуляцію упорядкованого повітряного потоку. Додатково, цей тест дозволяє виявити, запобігти або мінімізувати турбулентність чи перепони, які в подальшому можуть негативно вплинути на рівень шуму


Вентилятор, контролер вентилятора і справжнє відчуття тиші

Робота блоків живлення кожного сегмента потужності з мінімальним робочим шумом є важливим "наріжним каменем" нашої корпоративної філософії. Ось чому для нас робота в сертифікованій безеховій камері настільки важлива (дивіться: Як з'явився блок живлення Straight Power 10)..

Оптимізація кривих роботи вентилятора для багатьох різних навантажень є тривалим процесом, який має місце при більш високих температурах, що зустрічаються, як правило, в будинках користувачів. Ідёт мова про стабільну роботу нового модифікованого вентилятора при екстремально низьких швидкостях (200 оборотів в хвилину) або про потужне охолодження компонентів під збільшеним навантаженням - мета зрозуміла: ми починаємо з другого варіанту, і наша увага зосереджена на розробці найбільш тихого блоку живлення в кожному класі. Фаза реальної розробки і тестування зазвичай триває більше шести місяців. Якщо були внесені якісь технічні зміни, ми повинні повторити всі тести. Для нас також важливо не допустити проведення наших тестів сторонніми людьми: тільки наші професіонали можуть виконувати або супроводжувати усі випробування. Виходячи з минулого досвіду, ми вирішили, що тільки так ми можемо гарантувати наші високі стандарти якості продукції.

Ще однією важливою особливістю є те, що ми ніколи не дозволяємо нашим блокам живлення працювати на межі своїх можливостей. Наприклад, під час тестування електромагнітної сумісності (ЕМС) стає ясно, що робота наших продуктів набагато нижче гранично допустимих меж. Зусилля і вартість таким чином значно зростають, але це дозволяє нам гарантувати, що наші блоки живлення відповідають всім стандартам і нормам.


Комплексна система і тести на сумісність

Ми вкладаємо багато часу і коштів в те, щоб наші блоки живлення дійсно відповідали найсуворішим вимогам. Наприклад, ми впроваджуємо відповідне тестове обладнання у всіх наших представництвах. Не тільки в центральному офісі в Глінде і тайванському офісі, але також і у наших постачальників в Тайвані та Китаї. Це дозволяє нам перевіряти на сумісність комп'ютерні комплектуючі з нашими блоками живлення в будь-яку хвилину. Ми не тільки тестуємо, чи працюють наші блоки живлення з актуальними і очікуваними графічними картами, процесорами і материнськими платами, але ми також забезпечуємо миттєву перевірку при абсолютно нових вимогах, що виникають, наприклад, з новими енергозберігаючими функціями.

Випробування на станціях Chroma
Для того, щоб мати можливість ретельно аналізувати і перевіряти наші блоки живлення протягом усіх фаз розробки продукту, ми використовуємо станцію Chroma. Ці випробувальні пристрої дорогі, але необхідні для розробки ідеальних блоків живлення. Ми не тільки використовуємо звичні методики, але і пишемо власні програми, що включають до 300 окремих тестів. Для точного і докладного визначення результатів ми використовуємо Chroma протягом всієї виробничої фази, тільки в Німеччині ми маємо три таких станції. Тайванський офіс і наші постачальники теж мають Chroma, проводячи додаткові випробування.

 

Безпека продукції
Тема «безпеки продукції» є для нас дуже важливою і детально обговорюється. Саме тому кожен наш блок живлення оснащений усіма сучасними захисними схемами, включаючи OCP (захист від перевищення по току), OVP (захист від перевищення напруги), UVP (захист від зниженої напруги), SCP (захист від короткого замикання), OTP (захист від перегріву) і OPP (захист від перевищення по потужності). Знову ж таки, ми не просто покладаємося на прийняті норми безпеки, але індивідуально налаштовуємо обмеження захисних схем для цільової аудиторії наших блоків живлення. Це дозволяє нам забезпечувати максимальну безпеку. Це також дозволяє нам бути впевненими в тому, що блоки живлення не вимикаються занадто рано або занадто пізно при використанні з сучасним апаратним забезпеченням, а реагують оптимально в будь-якій ситуації. Ці обмеження перевіряються і налаштовуються на кожній фазі випробувань.


Підсумок

Наші блоки живлення проходять кілька етапів у фазі їх розробки, які ми для себе називаємо А, B і C-тестуванням. Під час кожної фази всі специфікації блоку живлення ще раз перевіряються вручну згідно контрольного списку для відповідності всім параметрам. Тільки після всіх цих випробувань і тривалого використання в реальних умовах в ПК системах, блок живлення готовий до серійного виробництва і в подальшому до продажу. Цим ми вже даємо можливість вам заглянути в наступну частину "be quiet! INSIDE ", яка буде опублікована у вигляді цікавої фото розповіді.