Как тестируют надежность техники - рассказ о лаборатории контроля качества Lenovo

Современная техника становится все сложнее и сложнее, и поэтому несмотря на то, что математические модели позволяют спрогнозировать поведение тех или иных ее компонентов, в конце цикла производства всегда приходится проверять “живые” образцы. Это правило действует практически без исключений — любая компания, хоть сколько-нибудь озабоченная качеством и надежностью своих устройств вынуждена строить огромные и дорогостоящие лаборатории для тестирования своих продуктов. В одну из таких лабораторий компании Lenovo мне удалось попасть, так что, чуть расскажу вам об оборудовании, которое там присутствует. Конечно, никаких особых подробностей, так, пробегусь по верхам.  

Сама лаборатория расположена в паре десятков километров от Пекина, в ней трудятся в основном разработчики и тестировщики сегмента настольных ПК. Производство находится южнее — там рабочая сила дешевле, а вот в случае с разработкой и тестированием  важнее инфраструктура. Лаборатория контроля качества занимает целый этаж, кроме нее в здание есть и другие отделы, например, дизайнерский (конечно, вспомогательный — основная группа дизайна базируется в США). Еще в здании расположен музей Lenovo — так что, Пекинский офис можно считать скорее образцово-показательным, чем местом, где происходят основные исследования и разработки. 

Как видно из схемы, в тестовой лаборатории не проводят полный цикл проверок (в частности, механическое тестирование делают явно не здесь), она предназначена скорее для измерения основных технических параметров. Нам удалось побывать лаборатории температурного (термального) тестирования, одной из электромагнитных, а также в акустической. В остальные нас не повели. 

Оборудование в трех продемонстрированных нам аудиториях было довольно стандартным, конечно, с точки зрения именно производства техники. По крайней мере я не увидел ничего из ряда вон выходящего — отличия по сравнению с иными лабораториями были разве что в деталях реализации, да в классе использованного оборудования. 

Начали мы с лаборатории термального тестирования. Практически все оборудование в ней — вот такие вот автоклавы разного размера. 

Они позволяют контролировать три основных параметра — температуру, влажность и давление воздуха. Большинство выпускаемой Lenovo техники должно выдерживать потребительский диапазон температур, однако, и он может быть достаточно широким — так, максимальные температуры могут достигать 60 градусов цельсия (именно так нагревается оставленный на солнце в тропиках ноутбук), влажность — 100% (именно такая она при проливном дожде), давление — до половины нормального (на случай полетов в самолетах, а также поставки техники в высокогорные районы). 

Пожалуй, самым впечатляющим экспонатом в лаборатории оказался вот такой вот монитор, явно подвергшийся жесточайшим температурным пыткам. К сожалению, находящиеся поблизости работники затруднились рассказать нам о его судьбе. 

От работы тестовой лаборатории зачастую достаточно сильно зависит начинка ноутбуков или настольных компьютеров. Дело в том, что компания традиционно работает с большим количеством разнообразных поставщиков частей. В случае с процессорами особого выбора, конечно, нет, а вот, например, модули памяти можно заказать у того или иного производителя. Еще шире становится выбор в тот момент, когда дело доходит, например, до дискретных конденсаторов, пластиков, и так далее.

Тестируют все это практически “вживую” — вот так выглядят подключенные к блоку питания конденсаторы из разных источников. В зависимости от того, как элементы покажут себя в реальных условиях и принимается решение о том, какие из них ставить в основную партию.Лабораторию тестирования электромагнитного излучения я сначала принял за акустическую безэховую камеру. Впрочем, суть оказалась примерно той же — в конце-концов, в электромагнитной лаборатории тоже замеряют интенсивность излучения, поэтому стены сделаны по похожему принципу. 

Стены лаборатории трехслойные — снаружи металл (закрывающий от внешнего излучения), затем поглощающий ЭМ излучение материал, и, наконец, конусы и нашлепки на них из губчатого проводящего материала, позволяющие минимизировать переотражение. 

Делается это для того, чтобы должным образом замерить величину электромагнитного излучения с разных сторон устройства, так как допуски по уровню могут быть разнообразными. Так как принимающая антенна жестко зафиксирована, само устройство закрепляется на вращающемся столе. Впоследствии с помощью ПО полученные измерения собираются и проверяются на соответствие стандартам.

Сама лаборатория также является постоянно проверяемым объектом — для того, чтобы иметь возможность поставить на свои продукты лейблы об электромагнитной безопасности, компании Lenovo приходится пускать на свою территорию множество контролирующих организаций, которые проверяют корректность измерения. 

Наконец, последняя по порядку, но не последняя по важности — это акустическая камера. Она была выполнена по традиционному “безэховому” принципу — стены покрыты конусами из мягкого материала, поглощающего переотражения. В принципе, подобная камера есть даже в нашей тестовой лаборатории, правда, размеры ее гораздо скромнее. 

Что примечательно в бэзэховой камере Lenovo — это ее размеры. Не очень могу себе представить, какого размера оборудование можно тестировать в ней — подозреваю, внутрь можно загнать целый автомобиль. 

К тому же, для пущей изоляции от внешних шумов, комната не просто расположена внутри здания, а еще и дополнительно подвешена (что мы немедленно и проверили, попрыгав внутри нее). В помещении соблюдается постоянная температура и влажность, но, к сожалению, во время эксперимента приходится выключать кондиционер — он шумит очень сильно по сравнению даже с самой громкой моделью ноутбука от Lenovo.

Внутри камеры используются специальные акустические микрофоны, развешенные за полусферическом каркасе. С их помощью заменяют фоновый шум. Кроме того, недавно Lenovo купил вот такой вот манекен с дополнительными микрофонами, который замеряет восприятие шума человеком. 

Разумеется, измерения также влияют на состав оборудования, особенно в механической части. Взаимодействие вибраций нескольких кулеров может привести к повышенному шуму, а никому ведь не хочется иметь в доме шумящий как вертолет системный блок.Вот так выглядит оборудование, применяющееся в Lenovo для тестирования основных параметров выпускаемого оборудования. Подобная техника, выше или ниже классом, есть практически на каждом заводе/в бюро разработки технологических компаний. Так что, можно представить себе, насколько сложными являются современные устройства, если даже для измерения их параметров уже нужно применять такую масштабную технику.