Bản mẫu chạy tốt mà làm ra hàng loạt lại hỏng là chuyện gần như người phát minh nào cũng gặp. Lý do thường là bản mẫu đã được chính người làm ra nó chỉnh tay mà không để ý, linh kiện mỗi lô mua về hơi khác nhau, những sai số nhỏ cộng dồn lại, và người lắp ráp không biết những điều người phát minh ngầm hiểu. Cách đi qua cánh cửa này là thiết kế để chịu được sai số, làm lô thử nhỏ, và kiểm tra từng cái trước khi giao.
Chào bạn, đây là Nhà Phát Minh. Tập này mình kể chuyện một nhóm ba người ở Đà Nẵng làm thiết bị đếm khách ra vào cho cửa hàng, và lô một trăm cái đầu tiên đã dạy họ nhiều hơn cả năm làm bản mẫu.
Bản mẫu hoàn hảo và lô hàng đầu tiên
Thiết bị của nhóm là một hộp nhỏ gắn ở cửa tiệm, dùng tia sáng để đếm người ra vào, báo số liệu về điện thoại chủ tiệm. Bản mẫu chạy ở ba cửa hàng quen suốt mấy tháng, đếm khớp với người đứng đếm tay.
Có khách đặt một trăm cái. Nhóm mua linh kiện, thuê một xưởng nhỏ lắp ráp, háo hức giao hàng. Sau hai tuần, điện thoại bắt đầu reo. Có cái đếm dư, có cái đếm thiếu, có cái thỉnh thoảng tự khởi động lại, có cái không kết nối được mạng.
Cả nhóm hoang mang. Cùng một thiết kế, cùng một phần mềm, sao bản mẫu chạy mà hàng loạt lại hỏng.
Họ gom những cái hỏng về, đặt cạnh bản mẫu, và bắt đầu một cuộc điều tra mất gần một tháng.
Những lần chỉnh tay mà không ai ghi lại
Phát hiện đầu tiên làm họ ngượng. Trong lúc làm bản mẫu, anh kỹ sư phần cứng đã chỉnh góc của bộ phát và bộ nhận tia sáng bằng tay, xoay từng chút tới khi đếm chuẩn. Việc đó anh làm theo bản năng, không nghĩ nó là một bước sản xuất, nên không ghi vào hướng dẫn.
Ở xưởng, công nhân lắp theo bản vẽ. Không ai chỉnh góc. Thiết bị nào lắp may mắn thì chạy, cái nào lệch một chút thì đếm sai.
Đây là cái bẫy kinh điển. Bản mẫu thường là kết quả của hàng trăm lần chỉnh nhỏ mà người làm đã quên mất. Những điều hiển nhiên với người phát minh lại hoàn toàn vô hình với người lắp ráp.
Cách sửa là biến mỗi lần chỉnh tay thành thiết kế. Nhóm làm lại phần giá đỡ để bộ phát và bộ nhận chỉ lắp được đúng một góc, không cần chỉnh. Cái gì cần tay nghề để lắp đúng thì sẽ có lúc bị lắp sai.
Linh kiện khác lô và sai số cộng dồn
Phát hiện thứ hai liên quan tới linh kiện. Bộ nguồn mua cho lô hàng là cùng mã với bản mẫu, nhưng từ một lô sản xuất khác. Điện áp ra hơi khác một chút, vẫn trong mức cho phép của nhà sản xuất, nhưng đủ để một số thiết bị chập chờn khi mạng yếu và bộ phát sóng cần nhiều điện hơn.
Bản mẫu chạy vì nó may mắn nhận được một bộ nguồn tốt. Nhóm chưa bao giờ thiết kế để thiết bị chịu được cả những bộ nguồn ở mức thấp của khoảng cho phép.
Rồi đến sai số cộng dồn. Vỏ hộp hơi lệch một chút, bảng mạch hơi lệch một chút, ốc siết chặt lỏng khác nhau. Mỗi thứ đều nằm trong sai số chấp nhận được, nhưng khi tất cả cùng lệch về một phía, thấu kính bị kéo lệch khỏi tia sáng.
Nhóm học được rằng thiết kế cho sản xuất là thiết kế cho trường hợp xấu nhất của mọi linh kiện cùng lúc, không phải cho trường hợp trung bình.
Lô thử nhỏ và kiểm tra từng cái
Sau lần đó, nhóm đổi hẳn cách làm. Thay vì nhảy từ vài bản mẫu lên một trăm cái, họ làm lô thử mười cái, dùng đúng linh kiện, đúng xưởng, đúng người lắp như sẽ làm hàng loạt. Mười cái đó được chạy thử ở nhiều điều kiện, rồi sửa, rồi mới làm lô năm mươi.
Mỗi thiết bị trước khi đóng hộp đều qua một bàn kiểm tra cuối. Bàn có một cánh cửa giả, một cần gạt cho vật đi qua đúng một số lần, và thiết bị phải đếm đúng con số đó. Nó cũng phải kết nối được mạng trong một khoảng thời gian nhất định. Cái nào không đạt thì không được giao.
Họ làm thêm đồ gá lắp ráp, những khuôn đơn giản giữ các bộ phận đúng vị trí khi công nhân lắp. Hướng dẫn lắp ráp được viết lại bằng hình ảnh từng bước, và nhóm đứng xem công nhân lắp thử, sửa những chỗ công nhân hay hiểu nhầm.
Mọi việc đó tốn thời gian, nhưng rẻ hơn rất nhiều so với việc chạy đi thay thiết bị lỗi ở hàng chục cửa hàng.
Ghi lại để lần sau tìm ra
Một thói quen nữa nhóm học được là ghi lại. Mỗi thiết bị có một số máy, và nhóm ghi lại nó được lắp ngày nào, ai lắp, linh kiện lô nào, phiên bản phần mềm nào, kết quả kiểm tra cuối ra sao.
Lần sau có thiết bị hỏng, họ tra số máy là biết nó cùng lô với những cái nào, để chủ động kiểm tra những cái đó trước khi khách phàn nàn. Không có sổ ghi, mỗi lần hỏng là một lần đoán mò.
Nhóm cũng thay đổi cách nghĩ về bản mẫu. Bản mẫu không còn là thứ chứng minh ý tưởng chạy được, mà là bước đầu tiên của một quá trình dài để chứng minh ý tưởng chạy được ở tay người khác, với linh kiện khác, trong điều kiện khác.
Người ta hay nói một là may mắn, mười là thử nghiệm, một trăm mới là sản phẩm. Khoảng cách giữa một và một trăm là nơi phần lớn phát minh chết đi, và cũng là nơi người phát minh trưởng thành nhất.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao bản mẫu chạy tốt mà sản xuất hàng loạt lại lỗi?
Thường do bản mẫu được chỉnh tay mà không ghi lại, linh kiện khác lô có thông số hơi khác, sai số nhỏ cộng dồn, và người lắp ráp không biết những bước người thiết kế ngầm làm.
Lô thử nhỏ trước khi sản xuất có cần thiết không?
Rất cần. Lô thử dùng đúng linh kiện, đúng xưởng, đúng quy trình như hàng loạt sẽ lộ ra những lỗi mà bản mẫu không cho thấy, với chi phí nhỏ hơn nhiều.
Sai số cộng dồn là gì?
Là khi nhiều bộ phận, mỗi cái lệch một chút trong mức cho phép, cùng lệch về một phía và tạo thành sai lệch lớn ở sản phẩm cuối. Thiết kế tốt phải chịu được trường hợp này.
Đồ gá lắp ráp giúp gì trong sản xuất?
Đồ gá giữ các bộ phận đúng vị trí khi lắp, giúp mọi sản phẩm giống nhau và giảm phụ thuộc vào tay nghề của từng người lắp.
Vì sao nên ghi số máy và số lô linh kiện?
Để khi có lỗi, người làm tra ra được những sản phẩm cùng lô, cùng người lắp hay cùng phiên bản phần mềm và xử lý chủ động trước khi khách phát hiện.
