Гибрид компьютера и IP-телефона. Анатомия аппаратной платформы GM-Box. Часть 3 – тестирование и производство

    Продолжаю рассказывать о разработке аппаратной платформы GM-Box G1. В предыдущих постах я уже успел поделиться тем, как мы прототипировали и разрабатывали серийную версию устройства, то есть все наши идеи, инсайты, ожидания обрели материальную форму, и мы получили изделие, которое уже можно было производить.

    Сейчас речь пойдет о финальном этапе разработки продукта – тестировании и постановке на производство. Снова будет много технических деталей, фотографий и откровений инженера.

    Качество

    Одной из целей при создании продукта было предложить пользователю качественное, надежное устройство международного уровня. Казалось бы, зачем вкладывать столько усилий в качество, если можно «штамповать» работающие год-два и затем ломающиеся девайсы, чтобы просто «рубить на этом бабло»? Затем, что это позволит достигнуть следующих целей:

    • повысить удовлетворенность пользователей и как следствие - иметь новые заказы и позитивную репутацию;

    • в перспективе - снижение издержек на сервисное обслуживание;

    • возможность расширять географию рынка, осуществлять экспансию не только на российском, но и на зарубежном рынке.

    Фантазия об идеальном рабочем месте
    Фантазия об идеальном рабочем месте

    Амбиции понятны, качественный продукт выгоден и его хотят и производители, и заказчики. Но что же такое «качество» продукта в понимании разработчиков? С точки зрения разработчика качество определяется соответствием характеристик продукта и требований конструкторской документации (КД). Звучит бюрократично, но, как ни крути, это один из ключевых параметров производства, который влияет на процесс, и именно поэтому вопросам управления качеством, в частности тестированию, уделяется столько внимания.

    В контексте качества связь между выявлениями замечаний и их исправлениями на шкале жизненного цикла продукта хорошо иллюстрирует следующий график:

    Цена ошибок
    Цена ошибок

    Как видим, цена ошибки становится все дороже с каждым шагом развития продукта. Именно поэтому, чтобы минимизировать риски, подготовку к испытаниям нужно начинать на самых ранних этапах разработки изделия. Идеально – с подготовки технического задания. Иначе грозит потеря времени выхода продукта и выход за рамки бюджета проекта (инвесторы расстроятся).

    Тестирование

    Проверка соответствия серийной версии изделия всем требованиям, которые мы к нему предъявляем, предполагает пройти «огонь, воду и медные трубы», а точнее испытания по окончанию каждого пройденного этапа жизненного цикла изделия (см. Методология разработки). Наша дорожная карта по управлению качеством продукции включает ряд пунктов:

    • Подготовка технических требований к изделию. Формализовано в Product Requirement Document (PRD, техническое задание).

    • Сбор требований регуляторов. В нашем случае это EAС (Eurasian Conformity) и CE (Conformité Européenne). Тоже формализовано в PRD.

    • Подготовка программы и методики испытаний (ПМИ), включающая предварительные, приемочные и приемо-сдаточные испытания: внешний вид, функциональные, совместимость с периферией, наработка на отказ, Электромагнитная (ЭМС), химический состав, климатика, механика, транспортирование, старение.

    • EVT (Engineering Validation) - опытные образцы технического проекта для отработки технических решений. Проверяли основной функционал и ОСНОВНЫЕ технические характеристики на предварительных испытаниях.

    • DVT (DesignValidation) - опытные образцы, собранные по рабочей технической документации (РКД). Проверяли полный функционал и ВСЕ технические характеристики на предварительных испытаниях.

    • PVT (Production Validation) - образцы установочной партии. Повторно проверяли полный функционал и все технические характеристики на приемочных испытаниях. Кроме того, сертифицировали соответствие требованиям регуляторов: CE и EAC.

    • MP (Mass Production) - образцы серийной продукции. Повторная проверка полного функционала и основных технических характеристик в рамках приемо-сдаточных испытаний.

    Испытательная лаборатория: ресурсные испытания
    Испытательная лаборатория: ресурсные испытания
    Испытательная лаборатория: климатические испытания
    Испытательная лаборатория: климатические испытания
    Испытания на электромагнитную совместимость
    Испытания на электромагнитную совместимость

    Хочется отметить Европейскую сертификацию CE (строгую, но справедливую). Все намного строже, чем наши технические регламенты Таможенного Союза ЕАС. Если вы прошли сертификацию CE, то можете расслабиться – у вас все хорошо и для российского рынка тоже.

    Ресурсные испытания
    Ресурсные испытания

    Для тестирования железа использовали комплект софта:

    • BurnInTest. Причем купили комплект донглы + софт. Оказалось очень полезно, т. к. смогли протестировать обмен данными с eMMC SSD, DDR, USB 2.0\3.0 портами на самом низком уровне;

    • CPUZ для стресс теста;

    • HWI для сбора информации о железе;

    • IDPT от Интел для теста платформы, в том числе - стресс теста.

    Также мы написали свою утилиту для тестирования железа под Linux. Тестовый софт оказался отдельным, внутренним и очень важным программным продуктом. Впоследствии мы стали использовать его для межоперационного и выходного контроля на собственном производстве. Мы до сих пор его развиваем, автоматизируя ручные операции на производстве.

    Меню программы тестирования GM-Box
    Меню программы тестирования GM-Box

    Постановка на производство в Азии

    Часть работ по разработке GM-Box G1 мы выполняли с Азиатским ODM (Original Design and Manufacturing) производителем. У нас появилась хорошая возможность иметь лояльного партнера в Азии. К тому же он хорошо знает продукт и может помогать нам сопровождать его в серийном производстве. Итого, от ODM партнера у нас были следующие ожидания:

    • изготовление пластиковых деталей и узловая сборка;

    • сборка электронных узлов, например системных плат;

    • отработка всего сборочного процесса для крупно серийного производства;

    • поставка нашего продукта в другие страны.

    Постановка на производство началась с подготовительных работ у ODM партнера. У «них» этот этап называется PVT (Production Validation) и заключается в организации производственных операций изделия таким образом, чтобы получилось качественно и максимально эффективно. В процессе разработали и изготовили специальную оснастку (стенды) для межоперационного контроля.

    Стенд межоперационного тестирования электронных узлов GM-Box
    Стенд межоперационного тестирования электронных узлов GM-Box

    Сборочные процессы обкатали на «боевом» конвейере, и технологи подготовили инструкции по сборке – SOP (Standard Operating Procedures).

    SOP для GM-Box
    SOP для GM-Box

    Нам понравился подход азиатских коллег в оформлении технологической документации очень понятной и удобной для рядовых сборщиков, и мы взяли это себе на вооружение.

    Итогом этого этапа стала первая серийная партия изделия в виде деталей и узлов, которую мы привезли в Россию для дальнейшей сборки.

    Постановка на производство в России

    Следующим важным для нас шагом стала постановка изделия на производство в России, на площадке в Дубне Московской области. Прежде всего нужно было создать саму производственную базу.

    Ключевые требования к площадке:

    • номинальная производительность – от 10 000 до 20 000 единиц изделий;

    • адекватная стоимость аренды помещения без выкупа в частную собственность;

    • удобная логистика больших объемов комплектующих и готовой продукции;

    • возможность найма сотрудников с релевантным опытом работы.

    Дорожная карта включала вот такие шаги:

    • подготовка требований к производству, в частности – по производительности;

    • описание технологического процесса сборки изделия;

    • разработка методики тестирования;

    • подготовка спецификаций рабочих мест;

    • разработка схемы логистики;

    • подготовка предварительного плана производственной площадки;

    • поиск и аренда помещений (у нас оно уже было);

    • адаптация плана производственной площадки под реальное помещение;

    • подготовка технологической документации;

    • закупка оборудования, инструментов, материалов и т.п.;

    • строительно-ремонтные работы на производственной площадке;

    • организация хранения компонентов и готовых изделий;

    • организация входного контроля;

    • сборка рабочих мест, стендового оборудования;

    • организация ремонтного участка;

    • развертывание информационной системы управления производством;

    • подготовка нормативной документации для производственной площадки;

    • сборка установочной партии;

    • сертификация производства продукции по ТР ТС;

    Всего-то: начать и закончить!

    Сборка GM-Box в России
    Сборка GM-Box в России
    Технологическая документация
    Технологическая документация

    Ремонтный участок
    Ремонтный участок

    В итоге запустили производство емкостью 20 000 изделий в год (две смены). Основная часть работ по подготовке производственной площадки заняла примерно полгода.

    В процессе организации производственного цикла поняли, что нужна хотя бы минимальная автоматизация и маршрутизация производственного процесса, связка с бухгалтерией и системой Service Desk. Бухгалтерия уже работала на 1С и мы решились сделать автоматизацию\маршрутизацию на базе 1С ERP. К счастью, у нас есть крутой архитектор 1С, который это реализовал в жизнь.

    Этап постановки на производство в России завершился сборкой установочной партии. Волнительный момент, когда длинный путь и труд огромного количества людей наконец-то воплотился в серийный продукт, который можно продавать. Мы это сделали!

    Заключение

    Запуск производства первой партии нового изделия (постановка на производство) – этап, вовлекающий в работу одновременно почти все направления деятельности компании. Это момент истины для продукта и компании. Сюрпризы возникают не только в процессе сборки изделия, но и при проверке его качества. Количество одновременно вовлекаемых в работу специалистов и уровень их компетенций максимальный по отношению ко всему жизненному циклу продукта. Волшебство успеха для этого этапа – в добросовестности исполнения предыдущих и подготовительных работах к постановке на производство.

    Эпилог

    Для меня как инженера GM-Box это уникальный проект в области потребительской электроники. Впервые я столкнулся с таким широким стеком современных технологий и методологий разработки. Опыт взаимодействия с зарубежной, азиатской инженерной и коммуникационной культурой позволил иначе посмотреть на привычные для меня вещи, перенять новые подходы, переосмыслить систему ценностей и подходы к проекту.

    Самое важное в инженерной работе это взаимопонимание между участниками и позитивный настрой. Именно это позволяет двигаться по одному вектору и, как следствие, ведет к успешному результату – классному продукту, который после демо и в процессе использования и сам говорит за себя, и о котором, благодаря этому, рассказываешь с гордостью. А языковой барьер и «национальные особенности» не проблема. Всегда можно нарисовать «свои мысли» и другой инженер тебя обязательно поймет.

    Разговор двух инженеров по мотивам фильма «Трудности перевода»
    Разговор двух инженеров по мотивам фильма «Трудности перевода»

    Полезные ссылки

    1.      Сообщество приборостроителей. Канал в телеграмм: https://t.me/konveerum

    2.      Конвеерум #28: Внедрение продуктов в производство. Здесь я рассказываю о постановке на производство GM-Box G1 в России. Презентация доклада доступна для скачивания.

    Гетмобит
    Компания

    Комментарии 9

      0
      Хочется отметить Европейскую сертификацию CE (строгую, но справедливую).
      В какой лаборатории проводили испытания, если не секрет.
      0

      Как вы подстраховались от того, что ваши разработки (как основной пример — корпус аппарата) вскоре появится на "азиатском" рынке с минимальными изменениями?

        0
        Мы оформили патент дизайн «Там». Называется «Certificate of Design Patent». В РФ тоже подстраховались: патент на промышленный образец, патент на полезную модель, товарный знак.
          0
          Ну поэтому я и написал «с минимальными изменениями» — изменят форму ножек или внутренние стойки (чтобы литьевую матрицу минимально переделывать, она самая дорогая) — и всё, ваш патент уже не распространяется на их продукцию (внешне практически такую же).
            +1
            Спасибо, что подняли такую интересную тему. Это очень важный для нас вопрос, к которосу мы регулярно возвращаемся и об него мы «сломали много копий». Если в самом начале мы очень боялись копирования, то сейчас риск копирования начинает преобретать для нас более позитивный оттенок. Немного более структурно:

            1. Мы не боимся прямого копирования. Сегмент нашенго рынка — B2B и соседние. Т.е. это не просто компьютер, а сложный, многокомпонентный, многофункциональный ПАК и комплект типовых интеграционных решений у пользователей. Времени на копирование и имплементацию уйдет +- столько же сколько у нас не разработку серийного продукта, минуя фазу PoC. Итого, разрыв будет минимум 3 года. При этом мы тоже не стоим на месте и ускоряемся. Чтобы усложнить «копировальщикам» их труд мы расставили минимальные преграды и чувствуем сябя спокойно.
            2. Создание копий или аналогов увеличит количество «евангелистов» нового подхода к устройству рабочего места. Это поможет нашей компании в развитии, раширении рынка для продажи нашего решения. Т.е. это благо для нас.
            3. Здоровая конкуренция — важна для нас. Она поможет нам улучшать продукт.
            4. Жизненный цикл продуктов подобных нашему не заканчивается на изделии, которое попадает в руки пользователя. Дальше сервис, поддержка, эволюция, наращивание функционала. И это, мне кажется, скопировать невозможно.
        0
        Вот сайт сертификационного центра: www.applus.com

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        Самое читаемое