15 Января 2018
Автор и должность
Анатолий Лютов, старший специалист по развитию и маркетингу
Отдел
ООО "Остек-Тест"
Издание
Вектор высоких технологий № 6(35) 2017
Посмотреть в формате pdf

В журнале «Вектор высоких технологий» № 4 (33) в статье «Испытай меня, если сможешь» был представлен обзор комбинированных установок Qualmark, приведены кейсы крупнейших корпораций, которые уже внедрили это оборудование на своем производстве. Цель данной статьи — опровергнуть миф о том, что испытательный центр — статья расхода.

Когда перед предприятием встает вопрос о переоснащении парка оборудования, возникает множество вопросов не по выбору, а по окупаемости. Выбор оборудования широк, понятен и ясен. А вот как просчитать экономический эффект от внедрения установок? Как сильно изменится конструкция изделия после проводимых испытаний? Какие издержки можно сократить в будущем, приобретая эту единицу? Что в итоге получат предприятие и потребитель в качестве конечного продукта?

Проясним часть этих вопросов в статье в разрезе HALT-испытаний.

Цель ускоренных испытаний — реализовать и обеспечить ряд таких улучшений, которые могут повлиять на надежность изделия. Для этого нужно проводить исследования и испытания вне заложенного конструкторами предела прочности изделия. Элементы ускоренных испытаний представлены на рис 1.

Рассмотрим экономическую составляющую HALT независимо от других ускоренных испытаний.

Журналом IEEE¹ (октябрь 2008) был проведен опрос, цель которого — узнать отношение пользователей, операторов, наладчиков испытательного оборудования к ускоренным испытаниям. Вопрос звучал так: «Где вы видите применение ускоренных испытаний в рамках вашей компании и почему именно там? В чем вы видите плюсы и минусы ускоренных испытаний?» В опросе приняли участие 32 респондента из 22 компаний (результаты представлены далее).

Решение проводить или не проводить ускоренные испытания для специфичных продуктов — это проблема «цена/качество» (T1), с которой сталкиваются все компании. Одна из составляющих качества — надежность и долговечность изделий. Параметр надежности доступен для оценки только после выпуска изделия и его тестирования.

Таблица 1. Причины проведения HALT испытаний

Причины «За» проведение HALT-испытаний

Кол-во

Причина

Комментарий

25

Увеличение надежности

Сложно измерить — сложно определить преимущества

7

Повышение уровня удовлетворенности клиентов / преимущество при продажах

Тот же комментарий, плюс сложнее идентифицировать и посчитать

Причины «Против» проведения HALT-испытаний

19

Дополнительная стоимость

Расходы и прибыль четко не идентифицируются. Преимущества не ясны

5

Дополнительное время

Непонятный новый метод


Среди опрошенных респондентов преобладали следующие мнения относительно недостатков проведения HALT-испытаний:
  • Затраты и прибыль не дифференцированы.
  • Новизна метода — дополнительное время.
  • Преимущества не так явны, как недостатки.

Комментарии «За»:

  • Сокращение времени выхода на рынок нового продукта.
  • Сокращение гарантийных издержек.
  • Увеличение гарантийного периода.
  • Дифференциация продукта (пример с ноутбуком Tecra A9 в предыдущей статье, компания Toshiba).
  • Демонстрация надежности продукта.

До конца XX века компания Tandem Computers Inc. (США) специализировалась на изготовлении отказоустойчивых компьютерных систем для сетей банкоматов, банков, фондовых бирж, АТС и других подобных сфер, где требуется максимальное время непрерывной работы и полное исключение потери данных, т. е. — максимальная надежность. До 1997 года Tandem Computers оставалась независимой компанией, пока не была поглощена Compaq. А в 2002 году компания Compaq, в свою очередь, была поглощена компанией Hewlett-Packard. Сегодня Tandem Computers — северное подразделение компании Hewlett Packard Enterprice.

Чтобы наглядно показать необходимость проведения HALT-испытаний, на примере компании Tandem Computers посчитаем ROI от внедрения HALT-испытаний, в частности, оборудования Qualmark, и выявим, какие издержки были сокращены в результате внедрения.

Алгоритм расчета

  • Определение плановых годовых показателей по выпуску продукта (общая цена, количество отгружаемых изделий, процент возврата изделий).
  • Определение ресурсов (количество операторов и длительность испытаний).
  • Определение стоимости оборудования и затрат на оснащение испытательной лаборатории (в т. ч. амортизация).
  • Оценка стоимости корректирующих мероприятий.
  • Годовые затраты на проведение HALT-испытаний.
  • Определение процента возвращенных изделий в первый год отгрузки.
  • Общая оценка количества отказов, устраняемых с помощью HALT-испытаний, и потенциально утерянной прибыли.
  • Расчет ROI.

На рис 2 показано нормальное распределение отказов ЦПУ (центральное процессорное устройство) компании Tandem. Все ЦПУ были подвергнуты HALT-испытаниям. Для изделий, представленных на рисунке, первоначально высокий уровень отказов сглаживается и стремится к горизонтальной асимптоте в течение ближайших двух лет. Это является классической характеристикой продукта, которая свойственна HALT-испытаниям.

Большинство отказов происходит в первый год обслуживания (период от 3 до 12 месяцев). Эти поломки могут быть обнаружены при помощи HALT-испытаний.

Чтобы оценить все достоинства HALT, необходимы начальные (исходные) характеристики ЦПУ:

Характеристики продукта

Значение

Общая цена за продукт ($)

10 000

Ожидаемый процент возврата изделий, %

5

Кол-во отгружаемых единиц продукции за первый год, ед.

5000

ROI (Return On Investment) — это коэффициент возврата инвестиций, показатель рентабельности вложений. В процентном соотношении демонстрирует прибыльность или убыточность конкретной суммы вложения денежных средств в определенный проект.

Для расчета этого показателя используются следующие данные:

  • себестоимость продукции;
  • доходы;
  • сумма инвестиций.

HALT ROI = (доход — расход) / расход (%) (1) 

Применим эту формулу только для тех изделий, отгрузки по которым были зафиксированы в течение первого года.

Затраты на HALT-испытания

Затраты на HALT будем оценивать на основе опыта предыдущих внедрений подобного оборудования. Затраты на персонал — в течение проведения HALT-теста (в США работа оплачивается, исходя из количества отработанных часов). Для комплексных систем выдвинем предположение, что будут проведены два теста: первый для обнаружения первичного отказа изделия, второй — на проверку этого отказа и внедрение корректирующих мероприятий:

Операторы и испытания

Длительность (недели)

2

Персонал (кол-во операторов)

1

Зарплата (полная загрузка, неделя на человека)

2000

Итого:

4000

Расходные материалы — это электроэнергия, обслуживание сосуда с жидким азотом в течение испытаний. Тарифы на коммунальное обслуживание везде разные, возьмем среднюю стоимость для Силиконовой Долины как 500$.

Далее необходимо учесть затраты на ремонт вновь создаваемого помещения, заложить стоимость камеры (для примера: Qualmark OVS4) и количество жидкого азота для проведения испытаний (2000 галлонов = 7,56 м3):

Основные расходы

Стоимость камеры ($)

200 000

Трубопровод и жидкий азот ($)

150 000

Подготовка и ремонт помещения ($)

50 000

Время испытаний (нед.)

2

Амортизация, (лет)

5

Амортизационные отчисления ($)

6 666,67

После того, как мы установили запас прочности изделия, обнаружили дефекты после испытаний и внедрили корректирующие мероприятия по их устранению, получается:

Корректирующие мероприятия

Значение

Длительность (недель)

2

Персонал (# кол-во старших инженеров)

1

Заработная плата ($/человек/неделя, полная нагрузка) $.

1500

Корректирующие мероприятия

3 000

Общие затраты на проведение HALT-испытаний:

Основные расходы

Цена изделия (на испытании, не отгружено) ($)

10 000

Персонал ($)

4 00

Коммунальные расходы ($)

500

Корректирующие действия ($)

3 000

Амортизационные отчисления ($)

6 666,67

Итого:

20 566,67

Экономический эффект HALT

Используя входные данные, можно оценить общее количество возвратов в первый год поставки заказчику. Многие из этих возвратов могут быть связаны не с ошибками, а с логистикой и т.д. Оценив процент возврата из-за ошибок оборудования в 50 % (данные Tandem), мы получим следующее:

Возврат изделий за первый год

Общее количество возвратов в первый год

250

% возврата из-за ошибок оборудования

50

Первый год — возвраты

125

Подобные ошибки типичны по ряду причин. Как пример, на рис 3 показана диаграмма Парето отказа изделий в процессе эксплуатации для производства электронных изделий. Основная причина отказов, при подсчете 12 из 34 отказов (35%), — U91 ASIC.

Если основная причина отказов составляет 35 % от всех отказов, то их количество за первый год:

Причины отказов

Основная причины отказов, %

35

35

Кол-во отказов из-за данной группы отказов

44

Напомним, что HALT-тест проводят, чтобы устранить дефекты будущих изделий. Только когда ошибка изделия выявлена и устранена, проводятся следующие испытания. Испытания заканчиваются, когда достигается максимально допустимая нагрузка продукта.

Продолжим оценку HALT-теста, измеряя вероятность нахождения главных причин отказа изделия. Какова стоимость таких отказов в рамках продуктовой компании? В первом приближении цена каждого отказа равна цене произведенного продукта, таким образом, предприятие понесет следующие убытки:

Оценка возвратов по главным причинам отказов

Кол-во отказов

44

Цена отказа (продукта) ($)

$10000

Итого ($)

$437500

Наконец, какова вероятность того, что HALT найдет этот отказ (ошибку)? Один из пяти тестов станет результатом корректирующего воздействия — эффект от остальных четырех тестов остается экономически невыгодным.

Вероятность того, что при первом испытании будет обнаружен дефект изделия, %

20

Ожидаемая будущая прибыль от HALT (сокращение издержек)

$87,500

Возврат инвестиций от HALT

Заменим расходы и доходы в уравнении (1) и получим ROI для HALT:

ROI HALT-метод

Общие затраты на HALT

20 566,67

Предполагаемые общие доходы

87 500

Предполагаемый ROI

425 %

Заключение

ROI для HALT может быть оценено в течение года. Основные расходы: стоимость оборудования, персонал, амортизационные отчисления, корректирующие действия по изменению конструкции. Ключевые преимущества — предотвращение возникновения новых отказов. Наконец, результат и данные об ошибках могут быть получены для верификации первоначальных затрат. Эти данные используют для улучшения будущих продуктов (через HALT-тест) и выбор следующих испытаний.

Расчет ROI был проведен на примере компании Tandem. Если вы хотите рассчитать ROI своего изделия, отправьте запрос на электронный адрес test@ostec-group.ru с темой «Расчет ROI Qualmark», и мы вместе с вами подготовим технико экономическое обоснование внедрения этого оборудования.