Trong nhiều thập kỷ, chất lượng sản phẩm đã được xác định thông qua các bài thử nghiệm môi trường môi trường như thử nghiệm rung động, chu kỳ nhiệt, sốc cơ học và sốc nhiệt. Gần đây, trên thị trường có xu hướng cải thiện chất lượng sản phẩm hơn nữa, vì thế HALT và HASS đang bắt đầu thay thế thử nghiệm rung và nhiệt truyền thống để đáp ứng các mục tiêu chất lượng của ngày hôm nay.
Nội dung
Nhu cầu nâng cao chất lượng sản phẩm
Một trong những xu hướng phổ biến nhất trên nhiều thị trường tiêu dùng, công nghiệp và quân sự là nhu cầu nâng cao chất lượng sản phẩm. Tại các thị trường tiêu dùng, tỷ lệ sản phẩm bị lỗi cao có thể khiến nhà sản xuất mất uy tín với việc mất doanh số bán hàng của người phục vụ, từ đó có thể mất nhiều năm để phục hồi. Trong các thị trường công nghiệp, tỷ lệ hỏng hóc cao có thể dẫn đến các cuộc gọi dịch vụ tại hiện trường đắt đỏ, khả năng làm hỏng hóc cả hệ thống và làm trì trệ sản xuất. Trong các thị trường quân sự, lỗi sản phẩm có thể dẫn đến thiệt hại về nhân mạng.
Mặc dù nhu cầu về chất lượng ngày càng tăng, nhưng sự phát triển nhất định đang khiến việc duy trì các mức chất lượng hiện có trở nên khó khăn hơn. Sự phát triển thách thức nhất là việc sử dụng các nhà thầu phụ sản xuất ngày càng nhiều. Nhà sản xuất có tên trên sản phẩm có thể đang dựa vào một nguồn lực bên ngoài, một nhà thầu phụ, mà nhà sản xuất không có quyền kiểm soát trực tiếp để sản xuất sản phẩm.
Nhà thầu phụ này đang dựa vào một số nhà cung cấp, càng làm suy yếu sự kiểm soát của nhà sản xuất đối với chất lượng sản phẩm. Nếu một sản phẩm bị lỗi, khách hàng sẽ đổ lỗi cho nhà sản xuất - người chịu trách nhiệm về mức chất lượng của sản phẩm.
Một thách thức khác để duy trì chất lượng là số lượng các kỹ sư có nền tảng QA / QC liên tục giảm tại các công ty sản xuất này. Nhiều kỹ sư QA / QC có nhiều kinh nghiệm đang nghỉ hưu hoặc được thay thế bằng các kỹ sư trẻ hơn kém kinh nghiệm.
Thử nghiệm rung xóc, nhiệt độ truyền thống với hệ thống thử nghiệm rung xóc và tủ thử nghiệm môi trường đã đóng một vai trò quan trọng trong sự ra đời của các sản phẩm điện tử, cơ điện đáng tin cậy ngày nay. Triết lý cốt lõi của phương pháp thử nghiệm này là xác định một tập hợp các thông số kỹ thuật, thường là nhiệt độ và mức rung tối thiểu, tối đa sau đó tiến hành các thử nghiệm bằng cách chỉ thay đổi một biến tại một thời điểm. Thử nghiệm rung xóc được thực hiện từng trục một. Nếu thiết bị vẫn hoạt động sau khi được thử nghiệm theo các thông số kỹ thuật thử nghiệm, thiết bị đó được coi là đã đạt.
Một kết quả thử nghiệm đạt là một kết quả tích cực. Tuy nhiên, việc sản phẩm đạt không giúp xác định liên kết yếu nhất trong sản phẩm. Nói cách khác, các bài thử truyền thống không thể giúp kỹ sư tạo ra các sản phẩm bền hơn.
Hơn nữa, với sự thay đổi không theo chu kì của các biến môi trường và thử nghiệm rung động một chiều, các thông số kỹ thuật thử nghiệm không giống với môi trường hoạt động trong thế giới thực. Kết quả là, các bài thử nghiệm này không mô phỏng lại chính xác về cách sản phẩm chịu tác động khi đưa vào sử dụng.
Cách đánh giá thử nghiệm môi trường truyền thống không nhằm mục đích lên án toàn bộ quy trình đó, bởi các thử nghiệm này đã đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các sản phẩm có độ tin cậy cao ngày nay. Thay vào đó, việc kiểm tra các điểm yếu nhất định trong thử nghiệm môi trường cổ điển có thể hữu ích trong việc hiểu cách các phương pháp thử nghiệm mới, đặc biệt là thử nghiệm HALT và HASS.
Điểm mạnh của HALT và HASS
Thử nghiệm tuổi thọ gia tốc cao
HALT cho thấy sản phẩm thử nghiệm hoạt động theo chu kỳ của các biến môi trường như nhiệt độ, sốc và rung động. Nó liên quan đến việc thử nghiệm rung xóc đồng thời ở cả ba trục bằng cách sử dụng hỗn hợp tần số ngẫu nhiên. Cuối cùng, HALT có thể bao gồm sự kết hợp của nhiều biến môi trường, ví dụ như chu kỳ nhiệt độ cộng với thử nghiệm rung động.
Không giống như thử nghiệm cổ điển thông thường, mục tiêu của HALT là phá vỡ sản phẩm. Khi sản phẩm bị lỗi, các điểm cấu trúc yếu nhất được xác định để các kỹ sư biết chính xác những gì cần phải làm để cải thiện chất lượng sản phẩm.
Sau khi một sản phẩm bị lỗi, các thành phần yếu được nâng cấp hoặc gia cố. Sau đó, sản phẩm đã được sửa đổi lại phải chịu một đợt HALT khác, với phạm vi nhiệt độ, độ rung hoặc độ sốc tăng thêm nên sản phẩm lại bị lỗi. Điều này xác định liên kết yếu nhất tiếp theo.
Bằng cách trải qua nhiều lần lặp lại như vậy, sản phẩm thử nghiệm trở nên bền hơn. Với cách tiếp cận đầy đủ thông tin này, chỉ những điểm yếu mới được xác định để cải thiện. Loại thử nghiệm này cung cấp rất nhiều thông tin về cấu tạo và hiệu suất của sản phẩm thử nghiệm, nó có thể khá hữu ích đối với các kỹ sư mới được giao cho một sản phẩm mà họ chưa hoàn toàn quen thuộc.
HALT phải được thực hiện trong giai đoạn thiết kế sản phẩm để đảm bảo rằng thiết kế cơ bản là đáng tin cậy. Nhưng điều quan trọng cần lưu ý là các thiết bị đang được thử nghiệm có thể là nguyên mẫu kỹ thuật thủ công. Tại Trace, chúng tôi nhận thấy rằng HALT cũng nên được thực hiện trên các đơn vị sản xuất thực tế để đảm bảo rằng quá trình chuyển đổi từ thiết kế kỹ thuật sang sản xuất không làm giảm chất lượng hoặc độ bền của sản phẩm.
Một số kỹ sư có thể coi cách tiếp cận này là hợp lý về mặt khoa học nhưng không thực tế về mặt tài chính. Tuy nhiên, khách hàng của chúng tôi đã nhận thấy rằng chi phí của HALT thấp hơn nhiều so với chi phí cho các trường hợp hỏng hóc tại hiện trường, chi phí cho các cuộc gọi dịch vụ, thu hồi hàng loạt và mất uy tín kinh doanh do chất lượng sản phẩm kém. Một trong những khách hàng của chúng tôi thậm chí còn tính chi phí cho thử nghiệm HALT như một mục hàng trên hóa đơn nguyên vật liệu của mình để đảm bảo rằng thử nghiệm này được bao gồm trong giá thành sản phẩm ngay từ đầu.
Thử nghiệm sàng lọc tác động nhanh
HASS, một dạng viết tắt của HALT, là một thử nghiệm sàng lọc liên tục được thực hiện trên các đơn vị sản xuất thông thường. Ở đây, ý tưởng không phải là làm hỏng sản phẩm mà là để xác minh rằng các đơn vị sản xuất thực tế tiếp tục hoạt động bình thường khi chịu sự luân chuyển của các biến môi trường được sử dụng trong quá trình thử nghiệm HASS. Các giới hạn được sử dụng trong thử nghiệm HASS dựa trên sự phân tích các thông số HALT nhưng không vượt quá giới hạn hoạt động của sản phẩm.
Tầm quan trọng của thử nghiệm HASS có thể được đánh giá cao khi bạn xem xét kịch bản sản xuất điển hình ngày nay. Bảng mạch được mua từ một nhà cung cấp sử dụng vật liệu mua từ các nhà cung cấp khác. Các thành phần và cụm lắp ráp phụ được lấy từ các nhà sản xuất trên toàn thế giới.
Thông thường, công đoạn lắp ráp cuối cùng của sản phẩm được thực hiện bởi một nhà thầu phụ. Điều này có nghĩa là chất lượng của sản phẩm cuối cùng là một hàm của chất lượng hoặc sự thiếu hụt của tất cả các thành phần, vật liệu và quá trình là một phần của sản phẩm cuối cùng đó. Các thành phần, vật liệu và quy trình này có thể và thay đổi theo thời gian, ảnh hưởng đến chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng. Cách tốt nhất để đảm bảo rằng các đơn vị sản xuất tiếp tục đáp ứng các mục tiêu về độ tin cậy là thông qua thử nghiệm HASS.
Lợi ích của thử nghiệm HALT
Các lợi ích của thử nghiệm HALT / HASS có thể được nhìn thấy trong hai trường hợp.
Lắp ráp đèn ô tô
Một nhà sản xuất cụm đèn ô tô (đèn pha, đèn phanh và đèn phanh thứ ba) cung cấp một ví dụ về lợi ích của việc sử dụng HALT / HASS trong suốt quá trình phát triển sản phẩm mới.
Một kỹ sư tại công ty này đã quyết định gửi mẫu sản xuất cho bộ sản phẩm viết tắt của HALT. Thiết bị thử nghiệm không đạt và nó đã được thiết kế lại. Khi được gửi để kiểm tra lại, một HALT đầy đủ đã được thực hiện, với nguồn điện cho các bóng đèn trong các cụm được bật và tắt theo chu kỳ trong quá trình thử nghiệm. Trong quá trình HALT, nhiệt độ thay đổi trong phạm vi từ -100 C đến + 85 C, với các thông số rung động từ 0 đến 50g rms
Các đồ gá đặc biệt được tạo ra để giữ các cụm lắp ráp ở cùng một góc độ chính xác và trong các điều kiện chính xác mà chúng sẽ trải qua khi lắp đặt trên xe hơi. Nhà sản xuất đã cẩn thận kiểm tra các đơn vị sản xuất thực tế để đảm bảo rằng kết quả thử nghiệm phản ánh chính xác chất lượng sản phẩm.
Các nhà sản xuất ô tô là những nhà vô địch về việc tiến hành các bài thử nghiệm chất lượng phức tạp trong nhiều năm. Khi họ nhìn thấy thiết lập thử nghiệm và kết quả thử nghiệm từ nhà sản xuất cụm đèn này, các nhà sản xuất ô tô đã ấn tượng đến mức họ đã đưa nhà sản xuất trở thành nhà cung cấp chính cho các cụm đèn này và bắt đầu yêu cầu HALT từ tất cả các nhà cung cấp của họ.
Bộ nguồn
Một nhà sản xuất bộ nguồn tùy chỉnh được sử dụng trong hệ thống chuyển mạch viễn thông muốn đảm bảo độ tin cậy trong lĩnh vực này, vì vậy công ty đã liên hệ với Trace Labs để thử nghiệm HALT nhằm xác minh và tinh chỉnh thiết kế bộ nguồn của họ. Sau nhiều lần lặp lại, thiết kế sản phẩm cuối cùng có độ tin cậy cao. Các bộ nguồn cung cấp điện đã được thử nghiệm HALT trong phạm vi nhiệt độ từ -50 C đến + 130 C, với mức độ rung dao động từ 0 đến 10g rms.
Tiếp theo, nhà sản xuất phát triển các đơn vị thủ công thành thiết kế sản xuất. Chúng tôi đã khuyến nghị các đơn vị sản xuất nên thử nghiệm HALT, nhưng khuyến nghị này đã bị từ chối.
Thật không may, khi các đơn vị sản xuất đầu tiên đưa sản phẩm vào thị trường, đã có nhiều phàn nàn. Cuối cùng, một số đơn vị sản xuất đã đưa sản phẩm vào phòng thí nghiệm và một cuộc kiểm tra sơ bộ cho thấy các đơn vị này có tản nhiệt nhỏ hơn, khung được làm bằng kim loại mỏng hơn và số lượng khung kết cấu đã được giảm bớt so với thiết kế kỹ thuật ban đầu.
Hóa ra là khi phát triển thiết kế để sản xuất, nhà sản xuất cung cấp điện đã phản ứng với áp lực về giá từ khách hàng, giảm chi phí cho các khía cạnh khác nhau của thiết kế sản xuất và đã vô tình làm tổn hại đến độ tin cậy cao của thiết kế ban đầu.
Giờ đây, đối mặt với sự cố hư hỏng nghiêm trọng tại hiện trường, nhà sản xuất đã gửi đơn vị sản xuất thực tế cho HALT. Sau năm lần lặp lại, thiết kế của các đơn vị sản xuất đã được tinh chỉnh để mang lại độ tin cậy tốt tại hiện trường. Trớ trêu thay, chi phí của các đơn vị sản xuất được thiết kế lại chỉ cao hơn 2% so với số tiền quy định trong hợp đồng ban đầu - một chi phí mà khách hàng sẵn sàng trả.
Tuy nhiên, mối quan hệ của nhà cung cấp điện với khách hàng đã bị ảnh hưởng. Tiếp theo, khách hàng yêu cầu kiểm tra 100% HASS đối với tất cả các bộ nguồn từ nhà sản xuất này và nhà sản xuất không được mời gửi báo giá về các RFQ tiếp theo. Toàn bộ vấn đề có thể tránh được nếu nhà sản xuất sẵn sàng chi trả trước chi phí cho HALT trên các đơn vị sản xuất ban đầu.
Thử nghiệm rung xóc và nhiệt độ cổ điển chắc chắn đã giúp cải thiện chất lượng sản phẩm thử nghiệm trong những năm qua, nhưng ngày nay, các tiêu chuẩn khắt khe về chất lượng sản phẩm đang đòi hỏi các thử nghiệm tinh vi để có thể giảm hoặc thậm chí loại bỏ các lỗi khi đưa vào hoạt động.
HALT cung cấp phương pháp xác định chất lượng sản phẩm thử nghiệm được kiểm soát, lặp lại trong các điều kiện có thể so sánh với điều kiện vận hành tại hiện trường và rất quan trọng để chứng minh thiết kế cơ bản của sản phẩm. Kiểm tra HASS là một quy trình sàng lọc nhanh chóng, hiệu quả có thể được sử dụng để đảm bảo các đơn vị sản xuất tiếp tục đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng.
Mặc dù đúng là thử nghiệm HALT và HASS có thể làm tăng thêm chi phí sản xuất ngắn hạn của sản phẩm, nhưng trong hầu hết các trường hợp, sự gia tăng này rất nhỏ. Về lâu dài, chi phí thử nghiệm sẽ ít hơn nhiều so với chi phí cho các trường hợp hỏng hóc hoặc tổn thất kinh doanh do các vấn đề về độ tin cậy.
>>> CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM >>>
Tủ thử nghiệm nhiệt độ, áp suất theo độ cao
Tủ thử nghiệm chống xâm nhập IPx
=================
VintechME - 1Tech Việt Nam là đơn vị chuyên cung cấp các giải pháp kỹ thuật toàn diện bao gồm trang thiết bị và các gói dịch vụ liên quan đến thử nghiệm, đo lường. Nếu quý công ty, doanh nghiệp có nhu cầu xin liên hệ với chúng tôi để nhận được tư vấn.
Hotline (Zalo/ Whatsaap): 0966 252 565/ 0979 388 908/ 0972 317 221
Email: info@vintechme.com
Fanpage: https://www.facebook.com/vintechme
Website: https://vintechme.com/
Địa chỉ: Số 197, đường Thụy Phương, Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam.
Tiếng Việt
English
