Thử nghiệm thả rơi: 3 bài kiểm tra giúp doanh nghiệp tiết kiệm rất nhiều tiền
Hãy cùng COMIT tìm hiểu về thử nghiệm thả rơi và 3 bài kiểm tra có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm rất nhiều tiền là gì nhé!
Về thử nghiệm thả rơi (Drop Testing)
Thử nghiệm thả rơi (Drop Testing) là gì?
Khái niệm
Thử nghiệm thả rơi (Drop Testing) là một quá trình thử nghiệm được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp để đánh giá khả năng chịu va đập của sản phẩm, vật phẩm hoặc thiết bị trong các tình huống mà chúng có thể bị rơi xuống từ độ cao khác nhau. Mục tiêu của thử nghiệm này là xác định xem sản phẩm có thể tồn tại và hoạt động sau khi trải qua một số va đập nhất định hay không.
Các ngành ứng dụng thử nghiệm thả rơi
Các ứng dụng thường thấy của thử nghiệm thả rơi bao gồm:
- Điện tử: Đánh giá độ bền của điện thoại di động, máy tính bảng, máy tính xách tay và các thiết bị điện tử khác khi chúng bị rơi từ tay người dùng hoặc từ bề mặt cao.
- Đóng gói: Kiểm tra chất lượng của bao bì và vật liệu đóng gói để đảm bảo sản phẩm bên trong không bị hỏng trong quá trình vận chuyển và giao hàng.
- Ô tô và hàng không: Đánh giá khả năng của các bộ phận ô tô hoặc máy bay để chịu va đập trong các tình huống tai nạn hoặc khi bị va chạm với vật cản.
- Công nghiệp: Kiểm tra độ bền của các thành phần và thiết bị công nghiệp khi chúng phải hoạt động trong môi trường khắc nghiệt hoặc có khả năng tiếp xúc với lực va đập.
- Thể thao và giải trí: Đánh giá sự an toàn và khả năng chịu va đập của thiết bị thể thao như mũ bảo hiểm, găng tay, và trang thiết bị giải trí như camera hành động.
Thử nghiệm thả rơi thường được thực hiện bằng cách thả sản phẩm hoặc mô phỏng sản phẩm từ một độ cao cố định xuống một bề mặt cứng hoặc một thiết bị thu thập dữ liệu. Dữ liệu từ quá trình thử nghiệm này sẽ được sử dụng để đánh giá khả năng của sản phẩm chống lại các lực va đập và đề xuất cải tiến nếu cần thiết để nâng cao hiệu suất hoặc độ bền của sản phẩm.
3 loại thử nghiệm thả rơi chính
Thử nghiệm sụt giảm ngẫu nhiên là gì? Thử nghiệm sụt giảm ngẫu nhiên là một loại thử nghiệm thả rơi đặc biệt, trong đó sản phẩm được thả từ độ cao cao hơn và ở các góc độ khác nhau một cách ngẫu nhiên. Mục tiêu của thử nghiệm này là tái tạo các tình huống rơi thực tế một cách chân thực hơn, vì trong thực tế, sản phẩm có thể trải qua nhiều loại va đập và góc độ khác nhau khi bị rơi. Thử nghiệm sụt giảm ngẫu nhiên giúp xác định các yếu điểm tiềm năng của sản phẩm và cung cấp thông tin quý báu để cải tiến thiết kế và đảm bảo khả năng chống va đập của sản phẩm trong môi trường thực tế.
Quá trình thử nghiệm thả rơi có thể thay đổi tùy theo loại sản phẩm và mục tiêu kiểm tra cụ thể. Tuy nhiên, quy trình này là một phần quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn của sản phẩm trước khi nó được phân phối ra thị trường hoặc sử dụng trong các ứng dụng thực tế.
Kiểm tra thả rơi có kiểm soát (Controlled Drop Testing)
Kiểm tra thả rơi có kiểm soát (Controlled Drop Testing) là một phương pháp thử nghiệm được sử dụng để đánh giá khả năng chịu va đập của sản phẩm hoặc thiết bị khi chúng bị rơi từ một độ cao cố định hoặc ở một góc độ cụ thể. Mục tiêu chính của kiểm tra thả rơi có kiểm soát là xác định xem sản phẩm có thể hoạt động đúng cách và không bị hỏng sau khi trải qua các tình huống rơi này hay không.
Nguồn gốc
Thử nghiệm thả rơi có kiểm soát là một phương pháp quan trọng được phát minh bởi NOKIA ban đầu cho các thiết bị điện thoại di động của họ. Điều này xuất phát từ nhu cầu đảm bảo rằng sản phẩm của họ có khả năng chịu va đập trong các tình huống rơi từ độ cao cố định hoặc góc độ cụ thể, như khi điện thoại bị rơi từ tay người dùng hoặc từ bề mặt cao. Thử nghiệm này giúp đảm bảo rằng điện thoại di động của họ không bị hỏng nặng sau các tình huống rơi này, đồng thời đáp ứng được yêu cầu về độ bền và an toàn.
Mục tiêu
Thử nghiệm thả rơi có kiểm soát là một phần quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm để hiểu tác động của việc thả rơi đối với sản phẩm. Quá trình này giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về những gì xảy ra khi sản phẩm trải qua các tình huống rơi từ các góc độ và độ cao khác nhau. Thông qua thử nghiệm này, các kỹ sư có thể phát hiện và giải quyết các lỗi riêng lẻ hoặc các dạng lỗi có thể xảy ra.
Ví dụ, một sản phẩm có thể tỏ ra ổn định khi được thả từ một góc nhất định, nhưng có thể gặp vấn đề khi thả từ một góc khác. Điều này có thể dẫn đến việc phát hiện các lỗi ẩn trong thiết kế hoặc vật liệu sử dụng. Thử nghiệm thả rơi có kiểm soát cũng giúp xác định các điểm yếu và cải thiện sự chịu đựng và khả năng chống va đập của sản phẩm.
Mục tiêu chính của quá trình này là đảm bảo rằng sản phẩm có khả năng chịu được các tình huống rơi khác nhau mà nó có thể gặp phải trong thực tế. Điều này giúp tăng cường chất lượng và an toàn của sản phẩm, đồng thời giảm nguy cơ hỏng hóc và sự cố trong quá trình sử dụng, cung cấp sự tin tưởng cho người tiêu dùng và người sử dụng cuối cùng.
Sau đó, phương pháp kiểm tra thả rơi có kiểm soát này đã trở thành một tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp và được nhiều công ty khác áp dụng cho các sản phẩm của họ, không chỉ trong lĩnh vực điện thoại di động mà còn trong nhiều lĩnh vực khác. Quy trình này giúp đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm, đồng thời đối phó với các tình huống rơi khác nhau mà sản phẩm có thể gặp phải trong thực tế, bất kể là điện tử, ô tô, công nghiệp, y tế hay thể thao. Thử nghiệm thả rơi có kiểm soát đã trở thành một phần quan trọng trong quy trình phát triển sản phẩm và đảm bảo rằng chúng đáp ứng được yêu cầu khắt khe của thị trường và người tiêu dùng.
Các kỹ sư sử dụng mô hình tưởng tượng
Ví dụ, nếu bạn đang kiểm tra điện thoại di động, bạn muốn biết liệu nó có thể chịu được việc rơi từ một chiều cao mà người dùng thường gặp, chẳng hạn khoảng một mét. Điều này tương đương với việc bạn không muốn điện thoại của bạn bị hỏng khi nó rơi từ bàn hoặc tay bạn, nhưng bạn cũng không muốn đánh mất nó nếu bạn thả từ độ cao lớn hơn một nghìn mét, điều này rất không thực tế.
Do đó, các kỹ sư thường sử dụng mô hình tưởng tượng về tình huống người dùng sẽ gặp phải, chẳng hạn như rơi từ tay hoặc từ mặt bàn, và sau đó xác định chiều cao thông thường trong trường hợp sử dụng này. Sau đó, họ thực hiện thử nghiệm thả rơi từ chiều cao đó để xem sản phẩm có thể hoạt động bình thường sau khi trải qua thử nghiệm hay không. Nếu sản phẩm bị hỏng từ một chiều cao như vậy, thì điều này được xem là một vấn đề không chấp nhận được, đặc biệt khi áp dụng cho môi trường sử dụng thông thường của sản phẩm.
Đánh giá độ tin cậy
Khi kỹ sư độ tin cậy đánh giá khả năng của một sản phẩm chịu được va đập từ độ cao, họ sử dụng lý thuyết và logic để xác định điều gì là hợp lý và không hợp lý. Ví dụ, nếu ai đó nhặt lên chiếc điện thoại và rơi nó từ ban công xuống đất, thì việc mong đợi rằng sản phẩm sẽ không hỏng sau cú va đập từ độ cao đó là không thực tế. Tương tự, nếu người dùng tức giận và ném chiếc điện thoại vào bức tường bằng bê tông, thì không ai trông đợi rằng sản phẩm sẽ còn nguyên vẹn sau tình huống lạm dụng như vậy.
Do đó, kỹ sư sẽ xác định những tình huống thực tế mà sản phẩm có thể gặp phải trong cuộc sống hàng ngày và kiểm tra khả năng của nó chịu được những tình huống đó. Họ sẽ xác định độ cao cụ thể và góc độ mà sản phẩm cần được thử nghiệm để đảm bảo rằng nó có thể hoạt động đúng cách và không bị hỏng trong các tình huống bình thường.
Kiểm tra sụt giảm (Tumble Test)
Thử nghiệm sụt giảm ngẫu nhiên là gì? Thử nghiệm sụt giảm ngẫu nhiên là một phần quan trọng trong việc đánh giá khả năng sản phẩm chịu va đập, đặc biệt là đối với các sản phẩm nhỏ như điện thoại di động. Tuy nhiên, nguyên tắc này cũng có thể được áp dụng cho các thiết bị lớn hơn bằng cách sử dụng máy lật lớn hơn để mô phỏng môi trường sụt giảm ngẫu nhiên.
Ví dụ, đối với điện thoại di động, thử nghiệm này quan trọng vì khi một chiếc điện thoại bị rơi, nó có thể rơi từ các góc và cạnh khác nhau, không nhất thiết phải rơi phẳng. Máy nhào lộn sẽ quay với một tốc độ khoảng chín đến mười hai vòng mỗi phút, mô phỏng cú rơi ngẫu nhiên mà người dùng có thể gặp phải. Khi thực hiện thử nghiệm này, có thể tiến hành từ 2 đến 500 lần rơi, ở độ cao 0,5 hoặc 1 mét, để đảm bảo tính ngẫu nhiên và đa dạng của các tình huống rơi.
Thử nghiệm ngẫu nhiên này cho phép đánh giá khả năng của sản phẩm chịu đựng trong những tình huống thực tế. Sản phẩm không chỉ phải đáp ứng với việc rơi từ một góc hoặc hướng cố định mà còn phải chống lại những cú rơi ngẫu nhiên và không dự đoán trước được. Như vậy, việc thử nghiệm sụt giảm ngẫu nhiên giúp sản phẩm được phát triển và kiểm tra một cách toàn diện hơn để đảm bảo rằng nó có thể đáp ứng những thách thức trong cuộc sống hàng ngày của người sử dụng.
Kiểm tra thả rơi gói hàng (Package drop test)
Mục tiêu chính của thử nghiệm này là xem xét những vấn đề và hỏng hóc nào có thể xảy ra với sản phẩm trong quá trình vận chuyển, khi sản phẩm được đặt trong bao bì cụ thể.
Trong quá trình này, gói hàng được thả từ độ cao và góc độ cố định bằng máy thả. Chẳng có gì lạ khi bạn thấy một gói hàng bị người giao hàng đánh rơi ngay trên sân từ một độ cao nhỏ, ví dụ như 0,5 mét. Tuy nhiên, thử nghiệm thả rơi gói hàng giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về cách tác động đó có thể gây ra những hậu quả gì đối với bao bì và sản phẩm bên trong.
Để đảm bảo rằng sản phẩm của bạn có thể an toàn đến tay của người dùng cuối cùng, máy thả gói hàng được sử dụng để thực hiện kiểm tra theo các tiêu chuẩn như ISTA-2a. Điều này giúp mô phỏng quá trình vận chuyển và xử lý quốc tế, giúp bạn đảm bảo rằng bao bì và sản phẩm của bạn có khả năng chịu được các tác động trong thế giới thực một cách an toàn và bảo đảm chất lượng cuối cùng của sản phẩm.
Thử nghiệm quan trọng bao gồm nhiều khía cạnh, không chỉ là thử nghiệm thả gói hàng ở các mặt và góc khác nhau. Nó bao gồm cả thử nghiệm độ rung để kiểm tra xem sản phẩm có thể chịu được rung động trong quá trình vận chuyển hay không. Thử nghiệm nén (nghiền) để đảm bảo rằng sản phẩm không bị biến dạng hoặc hỏng khi bị áp lực từ bên ngoài. Thử nghiệm điều hòa khí quyển để xem liệu sản phẩm có thể chịu được điều kiện môi trường khác nhau không.
Các thử nghiệm này không chỉ ảnh hưởng đến việc lựa chọn bao bì cho sản phẩm mà bạn đang phát triển, mà còn ảnh hưởng đến quá trình thiết kế tổng thể của sản phẩm. Điều quan trọng là bạn nên thực hiện các thử nghiệm này từ sớm trong quá trình phát triển sản phẩm. Nếu bạn để việc thử nghiệm và chọn bao bì cho đến cuối cùng, điều này có thể dẫn đến sự chậm trễ trong dự án và tăng chi phí, đặc biệt nếu bạn phát hiện ra rằng bao bì không phù hợp sau khi đã tiến xa trong quá trình phát triển.
Độ cao thế nào là phù hợp để kiểm tra Drop Testing?
Có hai phương pháp chính để quyết định độ cao nào nên hoặc không nên chấp nhận cho thử nghiệm thả rơi sản phẩm.
Một cách tiếp cận là tuân thủ các tiêu chuẩn có sẵn cho một số sản phẩm cụ thể, như máy bay, thiết bị y tế và một số thiết bị quân sự. Các tiêu chuẩn này thường là một hướng dẫn tổng quát để đảm bảo rằng sản phẩm có độ bền tiêu chuẩn nhất định để chịu được mức độ rơi cụ thể.
Tuy nhiên, khi đối mặt với một số sản phẩm khác, ví dụ như điện thoại di động và các thiết bị điện tử mới, thường cần có một quyết định tùy chỉnh. Trong trường hợp này, toàn bộ nhóm kỹ sư thường phải làm việc cùng nhau và xem xét các môi trường sử dụng tệ nhất mà sản phẩm có thể phải đối mặt khi bị rơi xuống để xây dựng một kế hoạch kiểm tra tùy chỉnh phù hợp.
Hãy xem xét một ví dụ: nếu chúng ta nói về trường hợp xấu nhất cho một chiếc điện thoại di động, nhiều người có thể nghĩ đến tình huống khi nó bị rơi xuống sàn trải thảm mềm trong phòng khách. Tuy nhiên, thực tế không phải lúc nào cũng như vậy. Một người dùng có thể đánh rơi nó xuống sàn bê tông cứng trong gara của họ, điều này khá khác biệt. Do đó, các kỹ sư cần xem xét trường hợp xấu nhất trên loại bề mặt khó nhất, đó là bề mặt bê tông. Trường hợp xấu nhất về độ cao từ nơi rơi của điện thoại di động có thể là khi nó bị rơi từ độ cao ngang tai của người dùng, mà đối với hầu hết mọi người, đó là khoảng 5 đến 6 feet.
Vì vậy, điện thoại cần phải trải qua việc thử nghiệm thả rơi xuống bê tông từ độ cao khoảng 6 feet và phải đảm bảo rằng nó vẫn hoạt động sau sự va đập đó. Mọi sự cố xảy ra ngoài khoảng cách đó sẽ không được chấp nhận cho sản phẩm.
Các kỹ sư cũng có thể áp dụng loại logic tương tự cho bất kỳ sản phẩm nào khác. Ví dụ: nếu bạn đang thử nghiệm một chiếc TV, nó không cần phải chịu được cú rơi từ độ cao một mét như điện thoại di động. Bởi vì TV là một sản phẩm lớn và không thường bị rơi như điện thoại di động, việc tăng cường khả năng chịu đựng cho mọi cú rơi có thể làm tăng giá thành đáng kể. Tuy nhiên, việc thử nghiệm thả rơi gói hàng sẽ phản ánh trường hợp tốt nhất cho TV, vì trong quá trình vận chuyển, bao bì được thiết kế để bảo vệ TV khỏi các cú rơi và va đập, đặc biệt là màn hình dễ vỡ.
Khi nào tiến hành thử nghiệm thả rơi và bao nhiêu mẫu?
Thử nghiệm thả rơi là một phần quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm (NPI – New Product Introduction), đặc biệt là trong giai đoạn EVT (Engineering Validation Test). Để đảm bảo tính ổn định và khả năng hoạt động của nguyên mẫu ban đầu, chúng ta cần thực hiện ít nhất một thử nghiệm thả rơi tổng quan ở mức độ cơ bản (có thể từ vài feet trở lên) sớm trong quá trình này. Mục tiêu của thử nghiệm này là kiểm tra xem cấu trúc và các linh kiện, đầu nối, hoặc mối hàn trên PCB có tồn tại và hoạt động sau khi trải qua tình huống rơi.
PCB là gì? PCB là viết tắt của “Printed Circuit Board” trong tiếng Anh, tạm dịch là “Bảng Mạch In.” Đây là một thành phần quan trọng trong nhiều thiết bị điện tử. PCB là một tấm gỗ hoặc nhựa cứng có các dấu vết dẫn điện được in trên mặt bằng hoặc các lớp khác nhau của nó. Các dấu vết này thường được làm bằng đồng và được sắp xếp một cách thông minh để kết nối và điều khiển các linh kiện điện tử trong một thiết bị.
EVT là gì? EVT là viết tắt của “Engineering Validation Test,” đây là một giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm. Trong giai đoạn này, nguyên mẫu của sản phẩm được tạo ra và kiểm tra để đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và có khả năng hoạt động đúng cách trong môi trường thử nghiệm. EVT thường diễn ra sau giai đoạn DVT (Design Validation Test) và trước khi sản phẩm đi vào giai đoạn thử nghiệm sản xuất (PVT – Production Validation Test).
Sau đó, trong giai đoạn EVT 2, chúng ta tiến hành thử nghiệm thả rơi ở mức độ gần với tình huống sử dụng thực tế hơn trên nguyên mẫu thứ ba. Kết quả từ những thử nghiệm này có thể phát hiện nhiều vấn đề cần được khắc phục, vì có thể dẫn đến tỷ lệ lỗi từ 60 đến 75% từ các thử nghiệm thả rơi này. Tốt nhất là tìm và khắc phục những vấn đề này từ sớm, trước khi sản phẩm được sản xuất hàng loạt, để đảm bảo rằng thử nghiệm thả rơi không ảnh hưởng đến sản phẩm tại hiện trường.
Thử nghiệm thả rơi trong quá trình phát triển sản phẩm phải được tiến hành một cách nghiêm ngặt, bắt đầu từ EVT, và trở nên khắt khe hơn trong giai đoạn EVT 3. Sau đó, kế hoạch kiểm tra độ tin cậy cần được cập nhật với ngày càng nhiều mẫu để đảm bảo kiểm tra một cách nhất quán cho đến khi sản phẩm được xác nhận. Ví dụ, nếu tình huống sử dụng mẫu điện thoại di động mô phỏng là rơi từ độ cao 1,5 mét, thì các thử nghiệm trong suốt EVT 3, DVT 1 & 2 và PVT vẫn nên sử dụng độ cao 1,5 mét. Điều này giúp duy trì tính nhất quán trong quá trình kiểm tra và tránh sự không nhất quán, nơi bạn có thể ghi nhận quá nhiều hoặc quá ít sự cố không mong muốn.
