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.
Об авторе
Отвечаю за техническую часть блогов ixbt.com
Пишите в личку или на e-mail mp на ixbt.com
+3 0 2602 28
Автор mpanius Рейтинг +74.95 Сила 183.89
Блог Мероприятия и выставки 1081 201 RSS

28 комментариев

KAlexK
Вентилятор на растяжках понравился, мы их примерно так и собираемся подвешивать при тестировании :)
Solovev
Прецессию и нутацию замерять?
KAlexK
А ругаться зачем? Вообще, просто шум замерять.
KAlexK
Вопрос к автору — манекен-то где?
Solovev
Да, тоже интересно, а то две подряд одинаковые фотки((
GennDALF
Я подозреваю, что речь идёт о бинауральном микрофоне, вроде такого.
KAlexK
Я подозреваю, что речь идёт о бинауральном микрофоне, вроде такого.
Видимо о нем, его даже видно на одной фотографии, но меленько так :)
Albert36
Считаю не очень корректно измерять уровень шума в свободноподвешенном состоянии.Возьмите любой кулер, в свободном пространстве он работает очень тихо, но как только ставишь его в корпус, появляется рёв.Ещё более показателен пример с вытяжными вентиляторами систем вентиляции — стоит поставить его в вентканал, он начинает дико шуметь.Покупаешь и смотришь на уровень шума, пишут 20-22 дб(видимо после таких измерений), а при установке начинает орать на все 40 дб.
mpanius
Я подозреваю, в свободноподвешенном пространстве — это лишь один из видов измерений.
KAlexK
а при установке начинает орать на все 40 дб.
Вот только это будет шум не вентилятора, а всей системы в целом.
Wapr Old
Если других источников звука нет, то таки вентилятора, просто его «корпус» стал несколько больше и сложнее по форме. ;)
KAlexK
Если других источников звука нет, то таки вентилятора
Таки-то не вентилятора, а готового изделия. Если установщики канального вентилятора не смогли его правильно установить, то это проблемы не изготовителя вентилятора, а кривых ручек безграмотных установщиков, ну и ваша, раз вы таких нашли.
Последний раз редактировалось
Wapr Old
Так ведь проблема (моя) в том, что кривые ручки как раз у _изготовителей_ вентиляторов, и как его не устанавливай, а вариантов часто и нет, шуметь будет всё равно.
А сферический вентилятор в вакууме конечно будет тихим, как бы его там не колбасило.
Последний раз редактировалось
KAlexK
и как его не устанавливай, а вариантов часто и нет, шуметь будет всё равно.
А то есть вы с вашими знаниями (нулевыми) установкой занимаетесь? Ну-ну.

А сферический вентилятор в вакууме конечно будет тихим, как бы его там не колбасило.
Не сферический и не в вакууме. Это вы передергиваете и занимаетесь демагогией. Ну да, когда разумных аргументов не остается, приходится этим заниматься.
Wapr Old
Спор бессмысленен, ваша будущая установка будет
Прецессию и нутацию замерять
KAlexK
Спор бессмысленен
С вами — да, вы в этом вопросе не разбираетесь.
Беспилот
То есть, Вы хотите сказать что Lenovo это производитель вентиляторов? Или они купили вентиляторы в толкучке вот и тестируют?  
А тем временем, ихние «изделия» шумят, вот и человек и говорит мерили бы лучше в корпусе. Что-то не так? 
KAlexK
Вы хотите сказать что Lenovo
Lenovo тут вообще не при чем.

мерили бы лучше в корпусе
Тогда это будет шум от корпуса с установленным вентилятором. Вопрос в том, как измерять шум именно самого вентилятора. Кроме как в свободноподвешенном состоянии этого нельзя сделать. Или есть идеи?
Беспилот
Или есть идеи?
Я совершенно не в курсе какие существуют нормы на измерения вентиляторов, но если вентилятор корпусной то измерять его нужно в идеальном корпусе. Идеальным корпусом мог бы служить, например, резиновый лист достаточно большого размера или что-то подобное. В таком случае вентилятор хотя бы создаёт какой-то полезный поток воздуха а не качает воздух вокруг себя.
KAlexK
Идеальным корпусом мог бы служить, например, резиновый лист достаточно большого размера
А почему не стальной? И какого размера?

В таком случае вентилятор хотя бы создаёт какой-то полезный поток воздуха а не качает воздух вокруг себя.
Он и так не качает «вокруг себя», воздушный поток на выхлопе дует на приличное расстояние.

В общем, попытки уйти от измерений в свободно подвешенном состоянии вызывают только больше вопросов. Но мы еще будем над этим думать, может дополним измерения на подвески и в чем-нибудь имитирующем корпус.
Беспилот
А почему не стальной? И какого размера?
Металлический может сам излучать звук из-за вибрации.Бесконечный экран должен отлично подойти под «идеальный корпус». 

Он и так не качает «вокруг себя», воздушный поток на выхлопе дует на приличное расстояние. 
Да, но мои немногочисленные эксперименты (когда SilenX оказались не такими тихими как я ожидал) показали что приближение вентилятора к экрану вызывает ощутимое увеличение шума. Это может быть из-за изменения давления на лопасти или же просто из-за акустического короткого замыкания если нет корпуса. Что именно, я не исследовал, но предполагаю что заводские измерения проводились именно без корпуса в подвешенном состоянии.
KAlexK
Металлический может сам излучать звук из-за вибрации.
Зато металлический ближе к реальному варианту использования ;)

Беспилот
А то что там акустическое короткое замыкание на низких частотах, это ничего? Или так надо, циферки-то получше получаются? 
Wapr Old
Не спорьте с ним, это вредно.
Корпусной вентилятор это всегда вентилятор давления и измерять его в условиях свободного потока — прямой обман потребителя. Зато циферки получаются ого-го какие.
Корпусной вентилятор всегда установлен в корпусе и никогда не в идеальном. Попытка вывесить его на резинках или прикрутить к резиновой/железной/бетонной стене — прямой обман с целью получить те самые ого-го...
На ixbt есть хороший пример попытки измерения подобных вещей в разделе процессоров, но похоже тут предпочитают только плохие  :(
зато циферки…
KAlexK
Корпусной вентилятор это всегда вентилятор давления
Замечу, очень низкого давления, максимум 1-2 мм водяного столба.

Попытка вывесить его на резинках
Повторю вопрос — в каком корпусе именно нужно измерять? И почему именно в этом?

прямой обман с целью получить те самые ого-го...
А тут вы нагло передергиваете, никто не собирается скрывать условия измерений, и всегда будет оговорено, как получены значения. А если будет предложен приемлемый вариант как измерять в других приближенных к реальному использованию условиях, то постараемся и его реализовать.

А на досуге поразмышляйте, от чего возрастает шум вентилятора, установленного в курпус, и как его можно уменьшить. Не стесняйтесь спрашивать у знающих товарищей, может и придет к вам просветление, что при грамотной установке шум и производительность вентилятора будут близки к измерениям на резинках.
Wapr Old
никто не собирается скрывать условия измерений
Вы — нет, но вы и не производитель, а мы не ваши потребители. Соответственно претензия не к вам.
в каком корпусе именно нужно измерять? И почему именно в этом?
Производительность ЦПУ меряют, в частности, в фотошопе. Действительно, а почему именно в этом?! Какой ужас, он же не идеален! Да? А потому что в попугаях никому не интересно. Намёк ясен?
Если не ясен, конкретизирую — на этом сайте периодически обозревают различные корпуса. Разве сложно спросить у тех самых знающих товарищей, какой из них не содержит явных конструкционных дефектов и взять его как константу при сравнении вентилей? Всё равно же ваши измерения не будут метрологически значимыми, а как сравнительные — вполне.

KAlexK
Разве сложно спросить у тех самых знающих товарищей
Они, конечно, привлечены к разработке методики.
какой из них не содержит явных конструкционных дефектов и взять его как константу при сравнении вентилей?
Корпуса слишком разные, даже среди хороших, плюс большая вариация типоразмеров вентиляторов — одного корпуса будет недостаточно, а два-три — уже не получится сравнения. Все не так просто, как кажется со стороны.

Добавить комментарий