Mereka bentuk semula litar InGauge USB versi 2.1 sehingga lulus ujian CE/FCC dalam projek ITAP NSTDA

Latar belakang masalah

Cabaran kes ini ialah memastikan setiap InGauge USB yang dihantar kepada pelanggan berfungsi dengan stabil dan lulus ujian CE/FCC. InGauge USB ialah peranti yang menerima nilai daripada alat pengukur digital seperti angkup vernier digital, kemudian menghantarnya ke komputer atau tablet melalui kabel USB jenis HID (Human Interface Device — peranti yang dilihat oleh komputer sebagai papan kekunci). Oleh itu, nilai yang diukur boleh dimasukkan ke dalam ruangan program dengan serta-merta tanpa perlu dicatat di atas kertas.

Versi pertama (V1.0) perlu dipateri dan didawaikan pada papan litar satu demi satu. Sesetengah unit tidak dapat mengambil nilai daripada angkup vernier digital atau tersilap membaca isyarat daripada suis kaki. Unit yang tersilap pasang perlu dibuang, dan litarnya belum direka bentuk untuk menyokong piawaian CE/FCC, yang kami sasarkan untuk dilepasi sebelum peranti dihantar kepada pelanggan.

Keperluan dan kekangan

Versi baharu mesti melaksanakan semua fungsi asal InGauge USB dan mengatasi kelemahan versi pertama dalam tempoh masa projek. Keperluan dan kekangan utama adalah seperti berikut.

• Menerima nilai daripada alat pengukur digital, kemudian menghantarnya ke komputer melalui USB HID seperti menaip dari papan kekunci
• Menyokong suis kaki melalui penyambung XLR supaya pekerja boleh memijaknya untuk menghantar nilai
• Mereka bentuk litar supaya menyokong ujian CE dan FCC
• Prototaip mesti diuji dalam keadaan suhu dan kelembapan tinggi sebelum pengeluaran
• Mengurangkan kerja yang memerlukan tenaga mahir, kerana versi pertama perlu dipateri dan didawaikan satu demi satu
• Disiapkan dalam tempoh projek 6 bulan (20 Julai 2020 – 20 Januari 2021)

Mengapa kami mereka bentuk semula litar dan bukannya membaiki unit sedia ada satu demi satu

Kami mereka bentuk semula litar kerana analisis versi asal mendapati punca kesilapan terletak pada kaedah pengeluaran. Kerja memateri dan memasang pendawaian satu demi satu memerlukan tenaga mahir, dan penyambungan banyak wayar mudah menimbulkan kesilapan. Papan litar bercetak (PCB) yang dipasang siap oleh pengeluar menghapuskan kerja memateri dan memasang pendawaian secara manual daripada proses kami.

Kami tidak mengubah fungsi peranti, sebaliknya memperbaiki litar, kaedah pengeluaran dan kaedah ujian. Litar perlindungan elektrik statik, arus balik dan litar pintas dimasukkan sejak peringkat reka bentuk supaya litar menyokong ujian CE/FCC. Pasukan kami menulis semula perisian tegar kawalan mengikut State Diagram (gambar rajah keadaan operasi).

Pembahagian tugas dalam kerja ini adalah jelas. Pakar perunding projek bertanggungjawab atas analisis dan reka bentuk litar, manakala pasukan kami bertanggungjawab atas perisian tegar, kotak dan prosedur pengeluaran.

Hasil penyerahan

Pada penutupan projek, kami memperoleh InGauge USB versi 2.1 berserta prosedur pengeluaran dan ujian untuk pengeluaran versi ini. Senarai utama adalah seperti berikut.

• Litar dan PCB baharu yang dipasang siap oleh pengeluar, dengan litar perlindungan elektrik statik, arus balik dan litar pintas
• Kotak aluminium yang kami reka bentuk dan dikeluarkan secara kontrak
• Perisian tegar kawalan mengikut State Diagram yang telah diuji di tapak sebenar
• Prosedur pemeriksaan penerimaan litar sebelum pemasangan, dengan rekod keputusan ujian dalam fail digital
• Label nama kabel dan manual yang disertakan klip contoh bagi setiap langkah
• Keputusan ujian CE dan FCC daripada makmal ujian luar

Bagaimana InGauge USB versi 2.1 berkembang daripada projek menjadi produk

Kami membangunkan versi 2.1 mengikut urutan daripada mencari punca, mereka bentuk litar, menguji prototaip, menetapkan prosedur pengeluaran, sehingga menghantar untuk ujian CE/FCC. Selepas projek ditutup, versi yang lulus ujian ini dikembangkan menjadi produk InGauge yang kami jual dan sewakan.

1. 1

   Mencari punca masalah pada versi asal

   Mencari punca daripada kaedah pengeluaran versi asal

2. 2

   Mereka bentuk semula litar dan PCB

   Mereka bentuk semula litar dan PCB berdasarkan punca yang ditemui

3. 3

   Menguji prototaip dan membuat kotak aluminium

   Menguji prototaip dalam keadaan suhu dan kelembapan tinggi, kemudian membuat kotak

4. 4

   Membangunkan perisian tegar dan menetapkan prosedur pemeriksaan penerimaan

   Menulis perisian tegar, mengujinya di tapak sebenar dan menetapkan prosedur pemeriksaan penerimaan

5. 5

   Menghantar untuk ujian CE dan FCC

   Menghantar unit kepada makmal ujian luar untuk ujian CE/FCC

Penggunaan sebenar selepas projek boleh dilihat dalam kes penyewaan dan penjualan InGauge USB kepada bahagian QC kilang, yang menggunakan InGauge USB versi 2.1.

Hasil yang dapat disahkan daripada laporan akhir projek

Menurut laporan akhir projek, InGauge USB versi 2.1 lulus ujian CE dan FCC, dan memerlukan masa pemasangan dan ujian 15–25 minit setiap unit, berbanding 75–90 minit bagi versi V1.0. Kerja ini menggunakan 1 orang pekerja berbanding 2 orang sebelumnya, dan bahan kerja yang lulus ujian meningkat daripada kira-kira 75 peratus kepada lebih daripada 99 peratus.

Masa 15–25 minit hanya mengira pemasangan dan ujian di syarikat, kerana papan litar tiba dalam keadaan telah dipasang siap oleh pengeluar. Angka dalam bahagian ini ialah nilai yang kami rekod dan laporkan sendiri kepada projek.

WALTEK Testing Group di Shenzhen menguji versi 2.1 mengikut piawaian CE (EN 55032 / EN 55035) dan FCC Part 15 Subpart B. Laporan turut mengesahkan bahawa versi ini boleh digunakan bersama alat pengukur digital 2 jenama, iaitu Mitutoyo dan Teclock.

Apakah yang kita pelajari

Kerja ini memberikan prinsip untuk pembangunan peranti elektronik yang perlu dikeluarkan berulang kali dalam banyak unit.

• Betulkan kaedah pengeluaran sebelum menambah pemeriksaan. Jika kesilapan berpunca daripada kerja memateri dan memasang pendawaian secara manual, reka bentuk yang membolehkan papan litar dipasang siap oleh pengeluar menghapuskan punca kesilapan itu daripada proses.
• Piawaian yang perlu dilepasi ialah keperluan reka bentuk, bukan langkah terakhir. Versi pertama tidak direka bentuk untuk menyokong CE/FCC, maka dalam versi 2.1 litar perlindungan elektrik statik, arus balik dan litar pintas berada dalam reka bentuk sejak awal.
• Prosedur pengeluaran mesti boleh dipindahkan kepada orang lain. Pemeriksaan penerimaan yang merekod keputusan dalam fail digital, label nama kabel dan klip contoh dalam manual menjadikan kualiti tidak bergantung pada segelintir orang mahir.

Cara menggunakan pendekatan ini pada kerja anda

Jika anda sedang membangunkan peranti elektronik yang perlu dikeluarkan berulang kali, anda boleh menggunakan urutan kerja yang sama seperti kes ini, iaitu mencari punca daripada kaedah pengeluaran, mereka bentuk litar supaya menyokong piawaian yang perlu dilepasi, kemudian menetapkan prosedur pemeriksaan penerimaan yang boleh merekod keputusan. Perkara yang perlu disesuaikan ialah piawaian dan keadaan penggunaan peranti anda.

Jika anda akan menggunakan InGauge dalam barisan pengeluaran

Jika anda akan membeli atau menyewa InGauge dan tidak membangunkan peranti sendiri, semak perkara berikut sebelum membuat keputusan.

• Jenama dan model alat pengukur yang sedang digunakan. Laporan projek mengujinya dengan Mitutoyo dan Teclock; sub-model lain wajar dicuba sambungannya secara sebenar terlebih dahulu
• Program sasaran yang akan menerima nilai, seperti Excel, sistem QC sedia ada atau aplikasi InQC pada tablet, kerana InGauge menghantar nilai seperti menaip dari papan kekunci
• Sifat kerja pengukuran sama ada memerlukan suis kaki atau tidak, dan bilangan titik pengukuran yang perlu disambungkan dengan peranti
• Beli terus atau sewa. InGauge tersedia dalam pilihan beli terus dan sewa bulanan. Lihat harga di halaman produk