Revisione dei rischi DFX prima dello stampo

L’ultimo giorno economico di un programma hardware

Ogni programma hardware ha un giorno dopo il quale le modifiche di progetto smettono di essere economiche: è il giorno in cui parte la costruzione degli stampi. Prima, risolvere un problema vuol dire correggere un disegno e costruire un altro prototipo. Dopo, la stessa correzione può significare rilavorare l’acciaio, riqualificare componenti e ripetere prove già superate. I conti dietro questo salto li abbiamo fatti nella nostra guida ai costi di attrezzatura, quindi non li ripeto qui.

Per questo trattiamo il passaggio dalla verifica ingegneristica alla costruzione degli stampi come un gate, e il gate è una revisione DFX strutturata. DFX sta per Design for Excellence, e le quattro dimensioni su cui ci appoggiamo di più sono DFM (producibilità), DFC (costo), DFS (sicurezza) e DFPR (conformità normativa). La revisione copre 33 voci di controllo e ognuna riceve una valutazione: verde significa procedere, giallo significa tenerla d’occhio, rosso significa fermarsi. Basta un rosso. Nulla passa alle attrezzature finché ogni rosso non ha una contromisura effettivamente in corso. Non pianificata. In corso.

Detta così sembra burocrazia, finché non si vede che cosa intercetta. Ecco un programma recente.

Sei rossi su un prodotto UV-C in fase EVT

Il prodotto era una borsa portatile a struttura morbida con funzione di sanificazione UV-C: corpo flessibile, chiusura a cerniera, sorgente di luce UV-C all’interno. Alla verifica ingegneristica (EVT) sembrava in salute e funzionava in ogni dimostrazione. La revisione DFX è tornata indietro con sei rossi.

Conformità EMC. Un prodotto elettronico che non supera le prove FCC o CE non si può spedire, e più tardi si scopre un problema di EMC, più cara diventa la correzione. Qui la contromisura è stata puramente di programmazione: invece di aspettare il congelamento del progetto, abbiamo prenotato una pre-scansione EMC entro due settimane dall’EVT. Se fosse servita una rilavorazione, sarebbe avvenuta mentre la correzione era ancora una revisione di scheda, prima che potesse toccare un particolare già a stampo.

Qualità della cerniera. Su un prodotto a struttura morbida la cerniera è la parte meccanica più sollecitata dell’intero progetto: verrà aperta e chiusa migliaia di volte nella vita del prodotto. Contromisura: specificare una cerniera impermeabile di livello superiore e aggiungere al piano di qualifica una prova di durata a 10.000 cicli di apertura e chiusura.

Fughe di luce UV-C. Un corpo morbido è cucito e chiuso con cerniera, quindi ogni cucitura e ogni gioco della cerniera è un possibile percorso di luce. L’UV-C non è una lunghezza d’onda che si può lasciar trapelare. Contromisura: prove di sicurezza fotobiologica di terza parte secondo IEC 62471. Non è una valutazione che teniamo per noi.

Interblocco di sicurezza. Aprendo la cerniera, l’emissione UV deve interrompersi immediatamente. Un solo interruttore non basta, perché gli interruttori si guastano. Contromisura: un reed switch hardware più un rilevamento firmware indipendente, così nessun guasto singolo può esporre l’utente. Si dà per scontato che il guasto avvenga e lo si rende innocuo: è il DFS in una frase.

Sorgente luminosa a fonte unica. Il LED UV-C da 275 nm era un componente specialistico: da 8 a 12 settimane di consegna ed esattamente un fornitore qualificato. Quel giorno non stava creando alcun problema, ed è esattamente per questo che ha preso un rosso. Quando una fonte unica diventa un problema visibile, la linea è già ferma. Contromisura: avviare subito, in parallelo, la qualifica di un secondo fornitore, prima che serva a qualcuno.

Sicurezza della batteria. La batteria al litio integrata richiedeva UN38.3 per il trasporto più IEC 62133 per la sicurezza, ed entrambe costano tempo e denaro veri. Qui la contromisura non è stata affatto una prova, ma una decisione di progetto: il prodotto è passato all’alimentazione diretta via USB, e la batteria è uscita dal percorso critico portandosi via l’intera catena di certificazione.

Che cosa hanno in comune i sei rossi

Nessuno era un problema di «funziona o non funziona»: il prototipo funzionava bene. Ogni rosso riguardava altro: se il prodotto potesse essere venduto legalmente, se reggesse in volume e se restasse nei tempi. Per la nostra esperienza, problemi così non si presentano mai in una dimostrazione.

Da casi come questo sono nate due regole che oggi applichiamo a ogni programma.

Primo: la certificazione appartiene alla struttura di costo già in fase di concept. I mercati in cui vendete decidono quali marchi vi servono, e ogni marchio ha un costo di prova e un posto sul calendario. Metteteli a budget prima che venga disegnato l’industrial design, non dopo la costruzione degli stampi. Abbiamo seguito clienti in programmi CE, FCC, RoHS, PSE, UL, CCC e BSMI, e schemi specifici per mercato come il BSMI di Taiwan possono aggiungere vincoli di calendario propri.

Secondo: un rosso vale per il momento in cui scatta. Tutti e sei quei problemi sarebbero emersi prima o poi: in certificazione, durante l’avvio della produzione o sul campo. Il gate DFX esiste perché emergano mentre la correzione è ancora una modifica a un disegno.

Dove si colloca il gate nel nostro processo

Una revisione di gate con criteri scritti ed esiti registrati è l’aspetto che ha un sistema qualità in una normale giornata di lavoro. Per questo la revisione vive dentro il nostro sistema qualità ISO 13485 e non accanto a esso, come esercizio separato.

Gooten costruisce prodotti così dal 1996 a Daya, Taichung, con produzione, R&S e assicurazione della qualità in un unico sito, con certificazione ISO 13485:2016 e ISO 9001:2015. Nel nostro processo in cinque fasi (posizionamento, consulenza di R&S, attrezzature e costi, confezionamento personalizzato, assicurazione della qualità), la revisione DFX è la porta tra R&S e attrezzature. Nulla che porti un rosso la attraversa. Se il vostro prodotto si sta avvicinando a quella porta, inviateci una richiesta e diteci a che punto è. I nostri ingegneri vi daranno una prima risposta entro due giorni lavorativi.

FAQ

Che cos’è una revisione DFX nella produzione elettronica?

DFX sta per Design for Excellence. Una revisione DFX strutturata valuta un progetto rispetto a voci di controllo definite su producibilità (DFM), costo (DFC), sicurezza (DFS) e conformità normativa (DFPR), e poi subordina il passaggio alle attrezzature al risultato invece che alla pressione del calendario.

Quando va fatta una revisione DFX?

Prima di impegnarsi sulle attrezzature, tipicamente nella fase di verifica ingegneristica (EVT). È l’ultimo momento in cui un rilievo costa una modifica di disegno invece di una modifica di stampo, di una riqualifica o di una certificazione fallita.

Che cosa succede quando una voce viene valutata rossa?

Il programma smette di avanzare. Ogni rosso riceve una contromisura concreta: una modifica di progetto, una prova aggiuntiva, un secondo fornitore o una data di prova anticipata, come lo spostamento in avanti della pre-scansione EMC. La fase successiva aspetta che quella contromisura sia in corso.