Istotne stały się kwestie, o których wcześniej nie trzeba było myśleć: wzornictwo, ergonomia, awaryjność, koszt serwisowania, zawartość szkodliwych substancji... Szczególnie dotyczy to przedmiotów codziennego użytku – na przykład komputerów przenośnych. Nasi przyjaciele z firmy Hewlett-Packard zaprosili nas do swojej głównej siedziby w Houston w Teksasie, żeby pokazać nam, jak się z tymi problemami zmagają się na co dzień i jaką drogę przechodzą komputery HP, zanim trafią w nasze ręce.
Houston prawdopodobnie kojarzy się większości z Was z centrum kontroli lotów kosmicznych NASA. W rzeczywistości najważniejsze przedsięwzięcia w tym mieście są związane nie z awioniką i lotami kosmicznymi, ale z przemysłem naftowym, portem morskim (10. pod względem wielkości) oraz informatyką. Spośród ponad tysiąca firm informatycznych w Houston największą jest właśnie HP. Na terenie należącym poprzednio do przejętego przez HP Compaqa umieszczono biura projektowe, laboratoria testowe i linie produkcyjne niektórych wyjątkowych urządzeń.
Głównym produktem HP są laptopy, komputery biurkowe i serwery, również te wysoko wyspecjalizowane. Laptopy i pecety są produkowane, oczywiście, na Dalekim Wschodzie, ale w USA wciąż składa się najdroższe i najważniejsze maszyny serwerowe, te powstające w małych ilościach i na specjalne zamówienie.
Na każdej z dalszych stron znajdziecie parę słów o tym, jak powstają komputery HP (głównie laptopy serii Elite), i małą galerię zdjęć z laboratoriów firmy.
Projektowanie
Zaczyna się, a jakże, od pomysłu i projektu. Wbrew pozorom wolność projektanta nie jest zbyt duża: klienci mają często bardzo sprecyzowane wymagania, szczególnie jeśli chodzi o laptopy. Trzeba też jakoś reagować na posunięcia konkurencji i trzymać się rozwiązań stosunkowo łatwych i tanich w produkcji.
Szczególną uwagę poświęca się rozsądnemu zaplanowaniu produkcji nawet najbardziej wymyślnych wzorów. Jako przykład projektanci HP podali aluminiową obudowę typu „unibody” (z jednego kawałka). Podczas gdy konkurencja frezuje takie obudowy z dużej sztaby aluminium, HP woli wytłaczać je z grubej blachy aluminiowej. Efekt jest podobno ten sam, a oszczędza się na drogiej obróbce metalu i jeszcze droższym przetwarzaniu odpadu (wiórów po frezowaniu).
Galeria
Dobór podzespołów
Każda firma produkująca komputery korzysta z wielu podzespołów wytwarzanych przez inne, od rzeczy tak prostych jak pasywne elementy elektroniczne aż do całych podsystemów, takich jak matryca LCD. Na rynku elementów też panuje konkurencja i na etapie projektowania trzeba zdecydować, od kogo kupi się kondensatory, złącza czy ogniwa do akumulatorów. Ogniwa są jednym z newralgicznych elementów – nawet w najlepiej zrobionym i najtrwalszym laptopie naturalnie się zużywają. Ich awaria może mieć poważniejsze skutki niż awaria jakiegokolwiek innej części.
Każdy podzespół potencjalnie nadający się do wykorzystania trzeba przetestować, bo zapewnienia dostawców czasem nie pokrywają się z faktycznymi osiągami sprzętu. Czasem nie wynika to ze złej woli, na przykład potencjalna usterka nie zostaje wykryta w testach producenta. Zdarzają się też przypadki, gdy jedna część po prostu nie współpracuje za dobrze z innymi, chociaż spełnia określone wymagania. Jeśli akumulator w laptopie zawiedzie i wybuchnie albo zaleje stół użytkownika żrącym elektrolitem, nikogo nie będzie interesowało, czy winny jest dostawca ogniw. Konsekwencje takiej pomyłki poniesie wytwórca końcowego produktu, w tym przypadku HP, dlatego lepiej testować, niż potem wypłacać odszkodowania i tracić dobre imię.
Inżynierowie HP zwracali uwagę na drobne szczegóły budowy akumulatora, nawet takie, jak sposób przyklejania ogniw do obudowy, taśma łącząca zamiast luźnych przewodów i zabezpieczenie płytki drukowanej przed cieczami specjalnym lakierem. Dzięki szczegółowym testom cykli ładowania i rozładowywania HP jest na tyle pewny swoich akumulatorów, że w niektórych modelach mogą być one objęte trzyletnią gwarancją (na ogół jest to od 3 do 12 miesięcy).
Obrazki takie jak ten powyżej napotyka się w laboratoriach HP na każdym kroku. Na blatach i w szafach leżą obok siebie rozmontowane rozwiązania konkurencji, stare modele HP i prototypy podzespołów, które zostaną wykorzystane w seryjnej produkcji za wiele miesięcy albo lat.
Podobne testy przechodzą wszystkie podzespoły kupowane od innych firm: ekrany, wentylatory czy kamery montowane w ramce ekranu. Trzy wymienione podzespoły mają ogromny wpływ na przyjemność użytkowania: wentylatory powinny być ciche, a kamery i ekrany – dobrze odwzorowywać kolory. Dlatego choć HP sam ich nie produkuje, opłaca się mu poświęcić mnóstwo czasu i energii na ich testowanie.
Galeria
Testy mechaniczne
Gotowe prototypy laptopów i komputerów biurkowych przechodzą testy mechaniczne. W przypadku tych drugich są one mniej wyczerpujące, bo takie maszyny po prostu stoją na biurkach w stosunkowo mało zmiennych warunkach. Najdokładniej sprawdza się to, co jest najczęściej używane, na przykład wyłączniki i mechanizm wysuwania tacki napędu. Większość tych czynności wykonują roboty.
Testy mechaniczne laptopów są znacznie ostrzejsze. Nie tylko wykonuje się czynności, które są nierozerwalnie związane z pracą z laptopem (na przykład wielokrotne zamykanie i otwieranie klapy), sprawdza się również wytrzymałość na wszelkie niepożądane wydarzenia. Każdy nowy model serii Elite jest wielokrotnie upuszczany na różne podłoża, z różnych wysokości i na różne części obudowy. Maszyna musi wytrzymać co najmniej 26 takich upadków bez żadnego uszkodzenia (wyjąwszy kosmetyczne), żeby projekt został zatwierdzony do produkcji. Najbardziej torturowane są ekrany – w końcu znajdują się w cieńszej części obudowy i są najbardziej podatne na uszkodzenia. Inne podzespoły zamknięte w jednolitej, aluminiowej puszce nie są tak bardzo narażone. Dzięki wbudowanemu w klapę za ekranem aluminiowemu usztywnieniu modele Elite wytrzymują o wiele więcej niż ciężar dorosłego człowieka.
Ważnym etapem życia każdego sprzętu elektronicznego jest podróż z miejsca produkcji do miejsca sprzedaży. Wszystkie produkty HP przechodzą też test wytrzymałości na długotrwałe wibracje, jakie mogą się pojawić w przyczepie ciężarówki albo podczas przeładunku kontenerów w porcie. Ten test wykonuje się zawsze co najmniej dwa razy: najpierw sam sprzęt, a potem sprzęt w opakowaniu, w którym trafi do sklepów.
Galeria
Testy elektryczne i użytkowe
Oprócz materiałów i konstrukcji mechanicznej sprawdza się elektryczne cechy przyszłych produktów. Są one obwarowane bardzo ścisłymi zakazami i normami (zarówno państwowymi, jak i przemysłowymi) dotyczącymi emisji zakłóceń elektromagnetycznych czy wytrzymałości na zakłócenia w sieci elektrycznej.
Większość z tych parametrów mierzy się w komorach bezodbiciowych – salach o ścianach wyłożonych stożkami z materiału odbijającego dane zakresy fal. Wnętrze takiej sali jest niemal całkowicie odcięte od sygnałów elektromagnetycznych z zewnątrz. W pracujący komputer celuje kilka anten, a aparatura pomiarowa znajduje się na zewnątrz (żeby nie wpływała na wynik pomiarów). Dla bezpieczeństwa projektanci zawsze starają się kilkakrotnie przekroczyć minimalne wymagania zalecane przez normy i prawo.
Podobnie sprawdza się parametry ważne dla przeciętnego użytkownika, szczególnie głośność. Komputer i mikrofony ustawia się w symulowanej pozycji użytkownika siedzącego przed ekranem. Oprócz głośności bada się ton odgłosów wydawanych przez komputer – na przykład piszczące cewki są bardzo ciche, ale i bardzo irytujące.
Osobno sprawdza się też wytrzymałość na warunki zewnętrzne. Pecety i laptopy są poddawane torturom w komorach klimatycznych, gdzie temperatura i wilgotność powietrza zmieniane są od skrajności do skrajności w szybkich cyklach (symuluje to na przykład wysiadanie z laptopem z ciepłego samochodu na mróz). Laboratorium HP ma nawet katalog rodzajów pyłu i kurzu, które wyrzuca na komputery, żeby się przekonać, czy wytrzymują ile trzeba.
Ale komputer też wymaga pewnych rzeczy od użytkownika – na przykład żeby nie kopał go prądem ze swetra. Takiego wyładowania można by samemu nie zauważyć, a sprzęt, gdyby nie był zabezpieczony, wyłączyłby się albo i gorzej. Oczywiście, to też bierze się pod uwagę przy projektowaniu i testowaniu:
Badanie usterek
Jeśli testy spowodują jakieś uszkodzenie (a często tak jest, bo testerzy HP nie oszczędzają swoich maszyn), trzeba sprawdzić, jak doszło do usterki, żeby móc temu zapobiec w następnych wersjach prototypu. Zajmuje się tym oddział technicznej detektywistyki: testerzy, wyposażeni w sprzęt kojarzony zwykle z instytucjami naukowymi, rozbierają uszkodzone komputery i części na kawałki, żeby sprawdzić, co się stało.
Jedną z ciekawych metod jest tu badanie przekrojów części pod mikroskopem elektronowym. Uszkodzone elementy zatapia się w przezroczystej żywicy epoksydowej, przecina i ogląda powierzchnię przekroju.
Tym sposobem można zdiagnozować na przykład pęknięte połączenia lutownicze pod dużym układem w obudowie BGA. To często spotykane uszkodzenie, które było swego czasu najczęstszą przyczyną czerwonych „pierścieni śmierci” w konsolach Xbox 360.
Ważnym narzędziem połączonym z mikroskopem elektronowym jest spektrometr: wytrąca on jony z badanej substancji i identyfikuje ich rodzaj i ilość na podstawie ich ładunków i mas. Znając skład substancji, można bardzo dokładnie ją zidentyfikować. Raz do HP oddano na naprawę gwarancyjną bardzo nowy model tabletu. Po znalezieniu wewnątrz niezidentyfikowanych brązowych zabrudzeń inżynierowie zaczęli podejrzewać, że jakaś substancja wyciekła z akumulatora. Po zbadaniu spektrometrem zidentyfikowano ją jako... Coca-Colę: