مسئله
پس از مرجوعی ۲۰۰۰ PCB به ارزش حدود ۳ میلیارد تومان، مشخص شد دستگاه‌ها هنگام تست مکرراً ریست می‌شدند. بررسی اولیه، مشکل را در طراحی PCB، مسیر زمین پرنویز و چیدمان نامناسب قطعات نشان داد.
راهکار
در مرحله اول، دقت حذف و دمونتاژ شدن برخی از ترک‌های قطع‌شده و اتصال آن‌ها با جامپر بررسی شد؛ در ادامه، دو قطعه حذف و دمونتاژ شدند و لیوت PCB و کد میکروکنترلر به‌روزرسانی شد. سپس نمونه‌های اصلاح‌شده در شرایط مشابه محیط مشتری تحت آزمون نویزپذیری قرار گرفتند.
نتیجه
راهکار پیشنهادی باعث شد تمامی PCBها اصلاح شوند، سرمایه ۳ میلیارد تومانی حفظ شود و رضایت مشتری جلب شود. روش اصلاحات نیز به‌صورت سیستماتیک مستندسازی شد.
صورت مسئله از نگاه کارفرما
کارفرما در یک بحران تمام‌عیار با ما تماس گرفت. آن‌ها یک پارت تولیدی ۲۰۰۰ عددی از بردهای جدیدشان را تولید و به بازار فرستاده بودند، اما بعد از ۳ روز، کل بردهای‌شان از سمت مشتری‌شان مرجوع شد زیرا در زمان تست آن‌ها دستگاه‌ها مدام ریست می‌شد.
در اولین جلسه، مدیرعامل و مدیر فنی مسئله را این‌طور تعریف کردند:
«دکتر، حدود ۳ میلیارد تومان برد تولید کرده‌ایم اما همه خراب هستند و نمی‌دانیم مشکل چیست و آیا راه‌حلی دارد یا نه!»
حس ششم مهندسی در نگاه اول
وقتی صورت مسئله را شنیدم، حس ششم تجربی‌ام گفت مشکل از قطعات فیک یا کیفیت PCB نیست. مدیران معمولاً چون درگیر استرس مالی هستند، سریع‌ترین دیواری که می‌بینند (تأمین‌کننده قطعه یا PCB) را مقصر می‌دانند حتی حدس زدم مقصر تیم مونتاژ هم نیستند.
من حس کردم باگ اصلی در «طراحی PCB و عدم مدیریت استرس‌های EMI/EMC» در طراحی عامل مشکل بوده‌است.
کشف ریشه واقعی مسئله
بعد از ۲ روز عارضه‌یابی بالینی در آزمایشگاه و بررسی فایل‌های PCB، مشخص شد که:
- تله پلیگان پنهان: طراح برد قسمت تاچ(لمس) را روتینگ دستی نکرده بود و تمام زمین‌ها را به پلیگان سرتاسری سپرده بود. پلیگان تکه‌تکه شده بود و زمین میکروکنترلر با یک مسیر باریک و پرنویز به تغذیه وصل می‌شد.
- کمال‌گرایی بی‌پایه: در ورودی مدار از دو خازن و سلف به هم چسبیده استفاده شده بود که منجر به داغ شدن و گرمای بیش از حد برد می‌شد.
پیامد نادیده گرفتن مشکل
اگر این مسئله حل نمی‌شد، علاوه بر خسارت مستقیم مرجوعی ۲۰۰۰ برد (حدود ۳ میلیارد تومان از بین رفتن سرمایه)، شرکت اعتبار خود و قراردادهای سال آینده خود را با آن مشتری‌اش به کلی از دست می‌داد.
لحظات ناامیدی و مقاومت‌های انسانی
اتفاقاً سخت‌ترین بخش پروژه، مسائل فنی نبود؛ مقاومت‌های انسانی بود.
طراح ارشد واحد تحقیق و توسعه و مدیر تولید شرکت که ۳ سال در آنجا سابقه داشتند، نسبت به حضور من مقاومت می‌کردند. آن‌ها تغییر طرح و روشمونتاژ را مساوی با زير سوال رفتن اعتبار خودشان می‌دیدند و می‌گفتند: «این برد در آزمایشگاه ما ۱۰۰ ساعت بدون خطا کار کرده، مشکل از برق کارخانه‌های مشتری است!»
روز سوم کلافه کننده ترین روز بود. مشکل از نظر ما مشخص و راهکار هم تعیین شده بود از طرقی طراح و مدیر تولید زیر بار ایراد کار نمی‌رفتند از طرف دیگر مدیرعامل تحت فشار اعتباری شدید بود. حس می‌کردم حجم مقاومت سازمانی دارد توان اجرایی پروژه را می‌گیرد.
جرقه نجات و تصمیم کلیدی
در این‌گونه مواقع تصمیم ما این است که چند نمونه به روش ما اصلاح و برای مشتری نهایی ارسال شود و نظر او را جویا شوند به همین دلیل با تغییر در کد برنامه میکروکنترلر و دمونتاژ ۲ قطعه و استفاده از یک روکش خاص، تعدادی برد را آماده کردیم و به آن‌ها تحویل دادیم.
بعد از ۲ روز مدیر عامل تماس گرفت و گفت مشکل را حل کردید.
اجرای راهکار و خروجی‌های ملموس
راهکار در ۳ فاز اجرا شد:
• فاز ۱ (اصلاح لایوت): استفاده از یک لایه محافظ خاص جهت جداسازی پد از پولیگان
• فاز ۲ (مهندسی BOM): حذف ۲ قطعه و دمونتاژ آن‌ها به همراه تغییر در ترک‌کشی
• فاز ۳ (تست استرس ۳۰٪): قرار دادن بردهای جدید پس از تغییرات در شرایط شبیه نظر مشتری‌شان
نتایج و دستاوردهای کسب‌وکاری
• تمامی بردها اصلاح شد
• کل ۳ میلیارد تومان زنده شد
• مشتری‌شان از کیفیت راضی بود
• مستندسازی روش کار به طور سیستماتیک انجام شد
لبّ کلام
«در صنعت سخت‌افزار، خرابی برد معلول یک اتفاق نیست و لازم است یک مسیر به صورت تفکر سیستماتیک دیده شود تا مشکلات آن کشف شود.»