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Hardwaretests in SIBUR

Erwartungen entsprechen nicht immer der Realität. Leider. Und wenn eine andere solche Inkonsistenz im Leben zu einem Grund für ein trauriges Grinsen, das Erstellen eines neuen Memechiks oder das hastige Ausrollen eines Backups werden kann, dann ist im industriellen Bereich alles etwas anders.

Wenn ein Stück Eisen, das Sie hergestellt und in der Einrichtung verwendet haben, nicht den Erwartungen entspricht, können die Folgen unterschiedlich sein. Zum Beispiel schaltet sich ein Smartphone, das (laut Hersteller) bei -40 arbeiten soll, nach ein paar Minuten auf demselben -40 aus.

Daher muss das eigene Eisen, das dem Verkäufer gehört, gründlich und sorgfältig geprüft werden. Dies ist am bequemsten in einem speziellen Labor durchzuführen.



Mein Name ist Justina, ich bin Ingenieur in Industrie 4.0. Zusammen mit dem Eigentümer des IIoT-Produkts, Vasily Yezhov, bilden wir das SIBUR-Hardwareentwicklungsteam. Wir haben bereits geschrieben, dass Ende 2017 der Digitalisierungsprozess in SIBUR begann, der bis heute andauert. Wie viele andere Unternehmen auf dem Markt haben wir festgestellt, dass nur noch wenige Produkte auf den integrierten Einsatz von Hardware und Software verzichten. Für ein gutes Ergebnis ist es erforderlich, dass beide Teile effizient arbeiten. Hier, wie bei Smartphones und Laptops, werden Sie glücklich sein, wenn die Achse mit der Hardware harmoniert. Wenn nicht, dann verstehen Sie den Punkt.

In unserem Fall ist die Situation durch die klimatischen Bedingungen sehr kompliziert: Fast alle Geräte in den Produktionsstätten von SIBUR befinden sich in offenen Anlagen und müssen wirklich arktischen Temperaturen standhalten. Daher müssen alle Geräte, die in unseren Digitalisierungsprojekten verwendet werden, vor dem Einsatz ziemlich strengen Tests unterzogen werden.

Wir haben ein eigenes Labor eingerichtet, in dem wir sowohl unsere eigenen Entwicklungen als auch die Produkte von Anbietern testen. Warum hast du dich entschieden, dein eigenes zu machen und nicht zu mieten? Weil es zu teuer ist, Vertragslabors zu bezahlen oder Räumlichkeiten von Forschungszentren zu mieten, da die meisten Tests ziemlich langwierig sind. Dies ist keine Geschichte, in der Sie umgehend eine Packung Module für einen Test ablegen. Sie werden eine halbe Stunde lang weggefahren, bestätigen den vom Hersteller angegebenen TTX und geben ihn an Sie zurück. Zum Beispiel können wir mehrere Tage hintereinander, manchmal sogar mehrere Wochen, Klimatests durchführen, um sicherzustellen, dass die Geräte dem Betrieb bei schlechtem Wetter standhalten.

Es erwies sich als rentabler, ein eigenes Labor im PolyLab-Forschungszentrum in Skolkovo zu errichten, in dem SIBUR Polymerprodukte entwickelt und testet. Es gab bereits einen Laborraum und Wärmekammern, die zum Testen von Eisen geeignet sind. Wir haben gerade die fehlenden Testgeräte gekauft (einschließlich der neuen Wärmekammern, die nicht zum Klima passten) und uns an die Arbeit gemacht.



Was und wie wir testen


Erstens die eigenen Entwicklungen von SIBUR: explosionsgeschützte Temperatur- und Vibrationssensoren, Bluetooth-Beacons. Explosionsgeschützte Sensoren sind in der Regel unser Hobby, sie halten garantiert niedrigen Temperaturen bis -56 Grad Celsius stand. Zweitens Geräte von Anbietern. Es sind Smartphones, die die längsten Klimatests bestehen, da wir sicherstellen müssen, dass die Mitarbeiter unter verschiedenen Bedingungen mit ihnen laufen können und nicht im entscheidenden Moment aufhören zu arbeiten. Und drittens alle anderen Sensoren von Anbietern, sowohl mit als auch ohne Explosionsschutz.



In unserem Labor testen wir nur Verbrauchereigenschaften: Wir führen Klimatests, Festigkeits- und Vibrationstests und andere spezielle Tests durch. Früher gingen wir auch zu den Auftragnehmern, um den Vibrationsprüfstand zu testen, aber kürzlich haben wir uns in Tobolsk, näher an den Fabriken, niedergelassen. Wenn wir das Gerät von Grund auf neu entwickeln (entweder selbst oder mithilfe von Auftragnehmern), wird es nach Bestehen aller internen Tests zur Explosionsschutzprüfung an ein Drittlabor gesendet. Wir selbst sind nicht berechtigt, solche Prüfungen ohne ein entsprechendes Zertifikat durchzuführen.

Das Testen im Allgemeinen ist jedoch im Allgemeinen bereits die letzte Phase. Zuerst gehen wir zur Produktion zu unserem internen Kunden, um zu sehen, wo die Ausrüstung verwendet wird, unter welchen Bedingungen, welche Anforderungen sie erfüllen muss. Dann entscheiden wir uns für den Lieferanten: ob wir es selbst machen, eine Arbeitserklärung schreiben und an die Auftragnehmer weitergeben oder das fertige Produkt beim Lieferanten bestellen.

Darüber hinaus unterscheiden sich die Prozesse geringfügig, aber unabhängig vom ausgewählten Lieferanten verlagern wir alle Anforderungen, die in der ersten Phase ermittelt wurden, auf das Testprogramm und die Testmethode, mit denen wir das fertige Eisen testen. Für jeden Gerätetyp haben wir ein eigenes Programm, von dem die Dauer und die Parameter des Tests normalerweise abhängen.

Bestellung bei Lieferanten


Jedes Programm und Testverfahren, das wir für Geräte von Anbietern erstellen, wird zur Genehmigung an diese gesendet. Der Anbieter muss bestätigen, dass wir die bereitgestellte Probe gemäß unserer Methodik ausführen können. Wenn der Anbieter zustimmt, beginnen die Tests. Wenn der Anbieter beispielsweise die Frostbeständigkeit des Smartphones angibt, sich jedoch nicht in der Kälte testen lässt, ist dies eine Gelegenheit, eine ziemlich eindeutige Schlussfolgerung zu ziehen.

Manchmal kaufen wir einige Semi-Domestic-Sensoren, die normalerweise für Wohnzwecke und kommunale Dienstleistungen oder zum Beispiel für die Landwirtschaft hergestellt werden. Der längste Testzyklus war mit Smartphones. Denn mit vorgefertigten Sensoren wie: Wenn wir sie testen wollen, gibt es auf dem Markt in der Regel nur 2-3 Modelle eines bestimmten Sensors. Aber Smartphones müssen lange nachsehen. Für jede neue Iteration der Tests (mit der Lastanwendung bei -40, mit dem Ziel bei -40, bei -20, bei +40) muss jedes der getesteten Smartphones erneut zu 100% aufgeladen werden. Oft kommt jemand anderes zum Laufen und bringt nach dem Testen des Hauptpakets mehrere weitere Geräte mit, und wir müssen sie testen.



Wir führen sie mit unterschiedlicher Software aus. Dies umfasst mindestens die Zielsoftware, mit der das Telefon verwendet wird (für Smartphones - eine MTOiR-eigene Anwendung, mobile Wartung und Reparatur) sowie spezielle tragende Anwendungen, mit denen verschiedene Knoten des Smartphones getestet werden. Mit all diesem Kit schicken wir das Gerät in die Wärmekammer und beobachten, wie eine solche Last bei niedrigen Temperaturen passiert.

Eine Iteration dauert durchschnittlich 6 Tage. Dann erstellen wir einen Testbericht und senden ihn an den Kunden. Es dauert einen weiteren Tag, und dann beträgt die gesamte Testzeit 7 Arbeitstage. Berücksichtigt man die Vorbereitungszeit für die Tests (Installation der Software, Schreiben eines Programms und der Testmethoden, Abstimmung mit dem Kunden), beträgt das Ergebnis etwa drei Wochen. Bei Sensoren ist der Prozess schneller, da nicht wie bei Smartphones auf eine vollständige Entladung gewartet werden muss - die Sensorbatterie ist im Durchschnitt für eine Betriebsdauer von 5 Jahren ausgelegt. Wenn Sie diesen Parameter ebenfalls testen, können die Tests etwas länger dauern.

In unserer Praxis gibt es Fälle, in denen der Anbieter behauptet, dass Smartphones oder Sensoren Temperaturen von bis zu -40 ° C standhalten und sich bei -20 ° C ausschalten. Einige Modelle mit den gleichen -40 arbeiten weniger als eine Stunde. Obwohl wir es nicht brauchen, um während der gesamten Schicht bei -40 zu arbeiten, wie Eine Person wird nicht so lange auf der Straße eine solche Temperatur haben, aber mindestens 1 Stunde muss gewartet werden, um die erforderlichen Aufgaben zu erledigen.

Ähnliche Unterschiede bestehen sowohl bei Smartphones als auch bei Haushaltssensoren. Der Grund ist meistens allgemein: Die Entwickler erklären die Eigenschaften des gesamten Geräts anhand der Komponenten, die bei ihrer Herstellung verwendet wurden: Chips, Dioden, Kondensatoren und der Rest. Sie sehen sich die Datenblätter an, stellen fest, dass die Komponenten Temperaturen von bis zu -40 ° C standhalten, und schreiben, dass der gesamte Sensor bei diesen Temperaturen arbeitet. Sie vergessen jedoch, dass sich bei niedrigen Temperaturen die Eigenschaften der Bestandteile erheblich ändern und Probleme mit der Konnektivität dieser Elemente untereinander auftreten können.

Dieses Problem ist uns sogar in unseren eigenen Entwicklungen begegnet: Die Art und Weise, wie die Komponenten bei 0 Grad oder leichtem Frost arbeiten, unterscheidet sich stark von der Arbeit derselben Komponenten bei -40 und darunter. Dieser Punkt muss beim Entwickeln von Schaltkreisen, beim Schreiben von Firmware und beim Debuggen eines Geräts berücksichtigt werden.

Eigene Entwicklung und Auftragnehmer


Es spielt keine Rolle, ob wir das Gerät in SIBUR herstellen oder die Aufgabe an Auftragnehmer übertragen, der Entwicklungsprozess ist ungefähr der gleiche: Kundenentwicklung, Verfassen technischer Spezifikationen, Auswahl eines Entwicklungsteams (durch Ausschreibungen oder interne Auswahl). Und dann arbeiten wir zusammen mit den Entwicklern an dem Produkt. Auf unserer Seite definieren wir das Konzept des Geräts: seine Eigenschaften, Komponenten, Materialien, Aussehen. Und der Entwickler stellt bereits Schaltkreise her, schreibt die Firmware und nimmt mit uns an Abnahmetests teil. Wen kümmert es, über die Notwendigkeit von qualitativ hochwertigem Custdev, schrieb Vasily hier .

Am häufigsten werden Abnahmetests in unserem Labor durchgeführt. Wenn wir keine spezielle Ausrüstung haben, zahlen wir manchmal immer noch und gehen zu Drittlabors. Aber langsam geht alles dahin, den Kreislauf vollständig zu schließen: Es gibt immer mehr Aufträge für die Entwicklung, daher steigt der Bedarf an spezialisierteren Geräten und wir kaufen sie.

Wenn die Schaltung unsere internen Tests bestanden hat und wir festgestellt haben, dass sie den Punkten des Programms und des Testverfahrens entspricht, senden wir sie zur Zertifizierung für den Explosionsschutz. Reichen Sie dazu einen vollständigen Satz Konstruktionsdokumentation ein. Wenn Sie das Gegenteil tun - zuerst auf Explosionsschutz getestet senden und dann interne Tests durchführen - besteht die Möglichkeit, dass die Schaltung unseren Test nicht besteht und geändert und dann erneut zertifiziert werden muss.

Nach der Zertifizierungsphase organisieren wir erneut Abnahmetests, diesmal laden wir aber auch einen funktionierenden Kunden aus der Produktion ein. Und wenn der Test erfolgreich ist, geht die Ausrüstung in Produktion.

Wir sind nicht sofort zu einem so rationalisierten Arbeitsschema gekommen. Bei der Herstellung ihres ersten explosionsgeschützten Sensors wurden ein Entwicklerteam und eine Delegation von Metrologen aus der Fabrik zum ersten internen Test im damals gemieteten Labor eingeladen.

Natürlich stellte sich heraus, dass der erste Pfannkuchen klumpig war: Alle Beobachter, die wir sorgfältig einberufen hatten, sahen eine kleine Verlegenheit - das Stück Eisen bestand den Test nicht. Aber diese Geschichte hat uns geholfen, die Prozesse zu verbessern, denn wer möchte noch einmal vor einer solchen Delegation stehen und rot werden?

Zukunftspläne


Es gibt immer mehr Aufträge für die Hardwareentwicklung. Dies ist auf die gleiche Digitalisierung in der Produktion zurückzuführen - alles geht in Richtung Predictive Diagnostics, Prozessoptimierung basierend auf Daten. Der gleiche datengetriebene Ansatz, über den alle sprechen. Viele Menschen brauchen bestimmte Arten von Sensoren, die es auf dem Markt einfach nicht gibt - sie müssen sie selbst erfinden.

Es wurden Vibrationssensoren benötigt. Auch nicht so sehr intern in SIBUR als extern, viele Unternehmen, einschließlich metallurgischer, kontaktieren uns. Es gibt auch viele Anfragen nach Spektralgasanalysatoren. Jetzt bewerten wir, wie effizient es aus wirtschaftlicher Sicht ist, und wenn die Entwicklungs- und Produktionskosten gerechtfertigt sind, werden wir ein zusätzliches Labor speziell für die Prüfung von Gasanalysatoren einrichten. Im Rahmen dieser Projekte werden wir wahrscheinlich nicht nur das Labor, sondern auch das Personal erweitern ( hier ist eine Stelle für den Frontend-Entwickler IoT ).

Und ein bisschen über Menschen. Wir unterteilen Ingenieure nicht in diejenigen, die TK schreiben, und diejenigen, die dann Tests durchführen. Sehr oft haben Unternehmen zwei (bestenfalls) unterschiedliche Personen, eine sammelt Informationen, die andere schreibt TK, die dritte testet. Wir haben den gesamten Entwicklungsprozess von Anfang bis Ende überwacht eine Person. Er kommuniziert mit zukünftigen Benutzern, findet deren Bedürfnisse heraus, erstellt darauf basierend eine technische Aufgabe und testet sie dann. Diese Prozessintegrität ermöglicht es Ihnen, ein verbundenes und qualitativ hochwertiges Ergebnis zu erzielen.

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