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