Контроль качества телефонов или как тестируют модели на заводе

Покупатели сталкиваются с коммерческими версиями телефонов, аппаратами, которые они приобретают за свои кровные и, как результат, ожидают от них хорошего качества корпуса, краски, надежности. Каждый из производителей проводит многочасовые испытания телефонов на прочность, износоустойчивость, но они зачастую не дают необходимого результата, и краска на телефоне все равно облетает, корпус трескается, а сам телефон начинает скрипеть, как несмазанная телега. Злой умысел производителей или тонкий расчет? Давайте попытаемся вместе разобраться, на каком из этапов тестирования возникает сбой и почему он возникает в принципе, как можно улучшить методики тестирования и откуда берется так ненавидимый всеми, включая производителя, брак.

В качестве опорной точки я на свой страх и риск решил взять тестовый центр компании Nokia в Китае. Причина, по которой выбран тестовый центр от Nokia, проста - у компании самый широкий спектр тестовых инструментов и методик. Показав тестовые процедуры на примере Nokia, мы сможем описать любой тестовый центр другого производителя, все они примерно одинаковы и мало отличаются друг от друга. Предваряя рассказ, хочу отметить, что одинаковое оборудование, сходные методики отнюдь не означают, что телефоны разных производителей будут одинаково надежны. Причина разности телефонов, их качества в выборе материалов, инженерном умении создателей, их опыте. Эти причины и определяют во многом, становится телефон успешным с точки зрения качества или нет. Проблемные модели встречаются у каждого из производителей, иногда проблема появляется не сразу, ее не замечают к моменту выхода телефона на рынок, а при эксплуатации она проявляется во всей красе. Это недостатки существующих методик тестирования, их изъяны. Создать идеальную методику тестирования в теории возможно, но тогда мы будем ожидать выхода телефона на рынок многие годы, к тому моменту он безнадежно устареет и будет никому не нужен.

С рождения до… выхода в свет

Цикл разработки телефона начинается с создания дизайна, уже в этот момент отдельные элементы проходят предварительное тестирование, подбирается пластик, оценивается толщина устройства, совместимость материалов. В среднем телефон создается от полугода до года, за это время его элементы проходят через две сотни различных механических тестов, основная часть из них приходится на уже собранные прототипы и коммерческие образцы, которые готовы к выходу в свет. Чем тщательнее тестирование проходит на начальных стадиях создания аппарата, тем, казалось бы, меньше проблем может быть перед запуском в продажу. Но это далеко не так, точнее, совсем не так. Причина банальная и легко объяснимая.

Поставщики Nokia разбросаны по всему миру, они создают комплектующие по описанным характеристикам, предоставляют тестовые образцы, которые зачастую и участвуют в тестировании. В момент начала массового производства комплектующие могут изменяться, при неизменности их характеристик определенные допущения могут быть. Получается, что динамик Nokia 5800, который прошел тестирование на отлично, не вызывал никаких проблем, заменен поставщиком на такой же, но не выдерживающий влажность. Злой умысел? Отнюдь нет, изменение технологии производства, которое не должно было дать негативного эффекта, но для конкретной модели дало его. Случайный фактор, когда тестирование на заводе пройдено для предыдущих динамиков, а сам поставщик изменил незначительно состав материалов, что вылилось в массовый дефект. Кто виноват?

Ответить на этот вопрос очень тяжело. Должна ли была компания Nokia начать все тесты с начала при смене одного компонента? Учтем, что в компании зачастую даже и не знают об изменении данного компонента на уровне его составляющих, он подпадает под нормы технического задания, выданного партнеру, и для производителя одинаков с предыдущим. Зачастую поставщик комплектующих даже не уведомляет производителя о смене технического процесса, каких-либо материалов и так далее, это излишняя информация, главное, чтобы деталь имела описываемые в задании характеристики.

В типичном телефоне около сотни с лишним деталей, порядка нескольких десятков поставщиков. Создать систему проверки каждого из компонентов через их полный жизненный цикл нереально, это огромные деньги, да и надобности такой нет. Компоненты проверяются на соответствие заданным нормам при закупке, выборочные проверки идут для каждой партии. Но нет проверки работы этих компонентов внутри телефона, так как сам телефон тестируется в сборе, уже как законченный продукт, и тут выясняется взаимодействие всех его деталей.

Каждый производитель оказывается уязвимым к смене поставщика отдельных деталей, компонентов телефона после начала его производства. В этот момент массовое тестирование на отказы телефона уже не проводится, тесты закончены.

На моей памяти только для небольшого числа моделей, имеющих огромные тиражи и феноменальный жизненный цикл, механические тесты проводились уже после выхода аппаратов на рынок, когда изменялись те или иные детали. Но это скорее исключение из правил.

При создании телефонов инженеры пытаются использовать удачный опыт из предыдущих моделей, создать преемственность. Учитывая жизненный цикл моделей, это не всегда получается удачно. Например, в Samsung на первых тонких слайдерах возникала проблема с экраном, его можно было раздавить. Уже второй аппарат в поколении имел ту же проблему, но производитель еще не собрал, не видел статистику отказов. Начиная с модели U600 этот вопрос был решен кардинальным образом - усилено защитное стекло. Причина таких нестыковок в бизнес-процессах внутри производителя, чтобы увидеть проблему, необходимо время, ровно так же, как и на подготовку адекватного ответа. К сожалению, мы как пользователи сталкиваемся с проблемами, браком буквально сразу. И для нас это неприятный опыт. Для производителя одиночный брак таковым не является, это скорее случайность. Каждой компании нужна повторяющаяся серия событий, когда определенный процент устройств имеет выходящий из строя джойстик, чтобы начать процедуру исправления этого недостатка. При этом данная процедура касается всех моделей, имеющих сходный джойстик. Исследуется причина, какой процент брака на сходных моделях и вырабатывается решение. К сожалению, это решение не исправляет, как правило, проблему в текущем аппарате, оно рассчитано и адресовано на будущие модели. Получается замкнутый круг, текущие модели с проблемными частями не исправляются, в будущих моделях находятся другие проблемы. Это действительно так, выпустить полностью лишенный всяких недостатков телефон не может ни один из производителей. Но каждый из них стремится снизить процент брака, его серьезность до минимума. Вот для этого и нужны тестовые центры, в которых пытаются воспроизвести самые жуткие условия эксплуатации. То есть мы говорим о миссии тестовых центров в аспекте управления рисками, но никак не создания идеальных устройств. Это разные задачи, и те же тестовые центры имеют вполне допустимые нормы отказа устройств. Например, если два телефона из ста не проходят тест, то это считается нормой, это не брак. Большинство тестов проводятся с таким запасом, что обычный пользователь вряд ли столкнется с проблемой. Но коли покупатель будет повторять самостоятельно такой тест в реальной жизни, то рано или поздно он сломает свой телефон. И попадет в те самые два аппарата. Так как другие пользователи вряд ли будут поступать так. Поэтому определенный процент брака нормален, задача тестового центра - выявить проблемы с деталями, предотвратить массовый брак.

Огонь, вода, медные трубы

За свою жизнь телефон проходит через две сотни механических испытаний, это необходимый минимум. Давайте рассмотрим основные тесты и затем уже подумаем, что в них требует усложнения или улучшения. Описываемые методики тестирования могут отличаться для каждой компании, но по большому счету они примерно одинаковы везде, как в Nokia, так и в Samsung, Sony Ericsson.

Погодные условия. Телефоны продаются по всему миру, но в каждой стране свои условия эксплуатации, на севере это холодные зимы, в Африке - палящее солнце, в Азии - высокая влажность и частые дожди. Обычный телефон должен выдерживать все температурные перепады (от -40 до +85 градусов), работать в любом регионе мира и при этом быть универсальным. Ни одна из компаний не производит телефон для конкретной страны и ее климатических условий. Целый набор климатических тестов пытается воссоздать условия эксплуатации по всему земному шару. Специальные лампы имитируют солнечный свет, инженеры смотрят, насколько устойчиво покрытие телефонов к выцветанию, что происходит с цветами, пластиком и его качеством. Камера, в которой имитируют высокую влажность (95%), позволяет понять, нет ли окисления контактов, на телефон звонят, чтобы создать самые неблагоприятные условия.

К сожалению, погодные тесты не включают в себя другие механические испытания. Например, нет проверки того, как работает клавиатура в условиях низких температур, либо сколько раз можно раскрыть и закрыть слайдер. То есть тесты не составные, не сложные. Понятно, что ресурс телефона, его клавиш, механизма раскрытия, устойчивость к падениям в условиях комнатной температуры будет сильно отличаться от других условий. И это явный минус подобных испытаний. Ни одна из компаний не проводит сложные, составные тесты, так как они затратные, дают представление об эксплуатации не в обычных условиях (помещений), а для определенных регионов, стран. Одним словом, такие испытания не дадут большого числа новых данных, но заставят увеличивать надежность телефонов для экстремумов, что означает увеличение расходов на разработку, тестирование. Производители не готовы идти на них, так как и мы как пользователи не готовы платить за более надежные продукты, способные работать в различных экстремальных условиях. Люди, утверждающие обратное, лукавят, они не покупают сверхнадежные телефоны, не голосуют рублем за них. Тоже своего рода компромисс и замкнутый круг.

Испытание пылью. Пыль окружает нас везде, она повсюду. В телефоне пыль может забиваться в разъемы, попадать под экран, одним словом, быть везде. Задача тестового центра - предотвратить такое развитие событий. В частности, телефоны помещают в пыльную камеру, где частички пыли вдуваются в аппарат. Дальше исследуется, куда и как они попали, какие отверстия дали слабину. Подобные испытания имеют свою специфику, так, производители предпочитают испытывать аппараты в полном сборе, с закрытыми разъемами (если в телефоне есть заглушки для них). Понятно, что получается в какой-то мере искусственное ограничение, те, кто правильно эксплуатируют аппарат, не получат тонны пыли внутри, те, кто забывают закрыть заглушки либо не защелкивают крышку аккумулятора до конца, столкнутся с этой проблемой. И тут производители все в один голос утверждают одно и то же. Пользователи не имеют культуры эксплуатации телефонов и других устройств, они используют их без оглядки на какие-либо условия, инструкции и тому подобные вещи. Вспомним хотя бы, что мы все говорим под дождем, хотя это не рекомендуется для большинства телефонов. Да, они устойчивы к влаге сегодня, но это не полезно для них в любом случае. Отказываться от удобства мы не хотим, но забываем, что за удобства надо платить.

Механические удары. Каждый телефон швыряют на металлический поддон в специальной камере. Как правило, аппарат разлетается, отлетает аккумуляторная крышка, батарейка. Такая особенность поведения большинства телефонов создавалась целенаправленно, батарея выбивает крышку, чтобы не нанести повреждений плате телефона, не передать механические деформации на электронные чипы или внутренние элементы конструкции. Сравнить можно с автомобилями, в которых существуют профили деформации, пассивная защита от удара. При столкновении кузов деформируется, чтобы погасить кинетическую энергию удара, спасти пассажиров. В телефоне энергия удара уходит на выкидывание батарейки, этакий спасительный трюк.

После тестирования телефонов на падение их изучают в лаборатории. Рентген, внешний осмотр повреждений. Если какие-то детали не выдерживают нагрузок, и число отказов превышает более 3 на 100 аппаратов, такие детали полностью заменяются (материал детали, возможно, производитель).

Помимо ударов мне нравится тест на сжатие телефона, этакая металлическая рука с силой в два раза большей, чем у среднестатистического человека, пытается выгнуть телефон, буквально сломать его. Смотришь, как изгибается корпус телефона, и думаешь, что еще немного, и он просто лопнет, но этого не происходит. Фотографии этого процесса неизменно производят впечатление.

Покраска телефонов, внешний вид. Еще один вид испытания, который отличается от компании к компании. Задача понятная и ясная - исследовать устойчивость корпуса, надписей на нем к истиранию. Сценариев, как люди используют телефоны, можно придумать массу, это и карман с ключами, другими предметами, сумка с различными предметами и так далее. Обычно производители помещают в камеру телефон и начинают его довольно медленно перемешивать с камушками или чем-то иным. Но отнюдь не другими предметами. Опыт показательный, но в чем-то искусственный. Так как многие кидают телефон с ключами от машины, а там металл, который по твердости выше, чем камушки в тестовой машине. И вновь на первый взгляд выходит допущение, что люди понимают, что телефон в таком соседстве пострадает. Возможно, мы и понимаем это, но носить-то нам удобнее аппараты так?

Например, мой Nokia N97 явно с честью выдержал подобное испытание в тестовой лаборатории, но у меня облезает окантовка под металл в месте, где постоянно раскрываешь аппарат. Такие тесты не проводит ни один из производителей в силу того, что их сложно эмулировать, подобное оборудование еще не создано. Надо придумать человекоподобную руку, которая с разным усилием, под разными углами будет раскрывать аппарат. Не всегда успешно, ведь и мы не с первого раза можем раскрыть телефон всегда. А еще давайте добавим сюда то, что наши руки бывают влажными, жирными, грязными, получится еще более сложный коктейль из возможностей.

Нажатия на клавиши. В среднем человек нажимает на клавиши телефона от 200 до 300 раз в течение дня. Имитация предусматривает до одного миллиона нажатий в лаборатории. Цифра производит впечатление, а автоматы жмут и жмут на клавиши. Тест показательный, но он оторван от реальности, так как в лаборатории не имитируют ногти, разную степень нажатия, угол, те вещества, что бывают у нас на руках. То есть фактически это механическая устойчивость клавиш, которая довольно хороша в последние годы. И так у всех производителей.

Раскрытие аппарата. Для слайдеров и раскладушек имитируется работа механизма раскрытия, длинные ряды телефонов открываются и закрываются. Это испытание шлейфа, механизма раскрытия. Но снова нет разных углов нажатия, то есть тест направлен только на отдельные элементы, ограничен в возможностях. В обычной жизни способов, которыми пользователи открывают слайдер, намного больше, воссоздать их все в лаборатории невозможно.

Вода и телефон. Вода - это смерть для любой электроники, поэтому тесты особенно тщательно проверяют, что случится, если пользователь случайно разольет свой кофе на телефон. Тест прост и незамысловат - на поверхность наливают немного воды и смотрят, как она воздействует на начинку телефона. Это не означает, что телефон стоит подвергать таким испытаниям, большинство моделей их пройдут, возможно, сократится ресурс работы электроники, начнется окисление дорожек на плате, но в целом разовое воздействие аппараты способны выдержать.

Одежда и телефон. Помню, как мой приятель Сережа Сенин (инженер, разработчик электроники для телефонов) рассказывал о том, как в Китае они не могли найти причину формирования электростатики в телефонах и их выхода из строя. Преимущественно у женщин. Причина обнаружилась в одежде, которую носят в том регионе девушки, это блузки из синтетики. А телефоны, как вы догадываетесь, висят на шнурке и трутся об одежду, отсюда и статика. Тогда они решили этот вопрос, а сегодня в тестовых центрах аппараты помещают в джинсы, рубашки и другую одежду. И смотрят, насколько они устойчивы к истиранию, а также не происходит ли чего-то еще. Проверить все типы одежды невозможно, да такая задача и не стоит.

Химические жидкости. Бытовой тест, когда на телефон попадают различные крема, тому подобные жидкости. Выбор не так велик, производитель смотрит, как реагируют компоненты телефона на такое воздействие. Испытания в агрессивных средах не происходят, хотя, например, эмуляция потовой жидкости была бы намного интереснее и дала бы больше результатов.

Описывать каждый из тестов можно бесконечно долго, я подобрал самые зрелищные из них, те, что понятны большинству. От тестов давайте перейдем к продолжению нашего рассуждения, почему все-таки брак неизбежен, и что можно изменить производителям, чтобы его избежать.

Неизбежность брака

Каждый производитель вкладывает значительные средства в тестирование телефонов до их выхода в свет, это значительные затраты как средств, так и человеко-часов. Проблема кроется сегодня не в нежелании решать проблемы брака до их возникновения либо злом, злодейском умысле. Этого просто нет. Вопрос лежит в другой плоскости, что существующие устройства для тестирования телефонов не отражают всего спектра взаимодействий телефонов с реальными пользователями в обычной жизни. Испытание жизнью оказывается намного сильнее, чем эффектные броски телефонов в лабораторных стенах. Такие испытания нужны и важны, они дают много пищи, это базис, на котором покоится вся индустрия телефонов сегодня. Но нужны и другие исследования, более сложные. Для них не существует автоматов тестирования, их еще не создали. Почему? Неужели нет спроса? Вопрос скорее упирается в отсутствие методики таких тестирований, организации бизнес-процессов, когда компании еще не осознали изменений, произошедших на рынке, не приготовились к ним. Подобные изменения будут идти постоянно, и всегда мы будем наблюдать борьбу за качество, поиск компромисса между выходом телефона на рынок в короткие сроки или полномасштабной проверкой всех его деталей.

К сожалению, в сложившейся патовой ситуации есть огромная доля и нашей вины. Мы как покупатели не готовы платить за такой же, но более качественный продукт, понимая, что на его тестирование и доводку ушло значительное время, и поэтому он не так современен, функционален, хорош. Мы хотим самые новые модели и миримся с тем, что в них бывают недостатки. Это часть нашей сделки, грустная, но вполне ожидаемая. Вот вы готовы купить сегодня модель прошлого сезона, очень надежную, но по цене самых новых и функциональных аппаратов? Рискну предположить, что явно нет. А рассуждения, что производитель обязан, должен и тому подобные - к сожалению, всего лишь демагогия. Стоит вспомнить, что пользователь обязан соблюдать условия эксплуатации, описанные в инструкции. Уверен, что вы не читали их, не смотрели инструкцию за ненадобностью, как и большинство других покупателей телефонов. Поэтому мы и говорим о замкнутом круге, разорвать его будет крайне тяжело.