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在醫(yī)療器械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，人們一直關(guān)注不同的技術(shù)在不同的環(huán)境條件下會(huì)如何發(fā)揮作用。您的可穿戴設(shè)備在高溫下性能良好嗎？您最新的植入式設(shè)備能承受較差的身體條件嗎？無論是高溫、高濕度還是對(duì)電壓敏感，設(shè)備制造商在評(píng)估設(shè)備性能時(shí)都必須考慮一系列不同的環(huán)境條件。

對(duì)許多設(shè)備制造商來說，評(píng)估性能意味著研究設(shè)備在任何環(huán)境中運(yùn)行所需的所有要求，而這一研究過程可能需要花費(fèi)一些時(shí)間。這通常會(huì)使得測(cè)試階段拖得很長(zhǎng)，而在這個(gè)階段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可能會(huì)因不同的變量和性能指標(biāo)而不堪重負(fù)。那么，在預(yù)測(cè)和解決問題以幫助提升產(chǎn)品性能方面，設(shè)備制造商如何更積極地采取行動(dòng)呢？

Perry Parendo 花了 30 年的時(shí)間開發(fā)了一系列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (DOE) 技術(shù)，該技術(shù)雛形可追溯到他在通用汽車研究實(shí)驗(yàn)室工作的那段時(shí)間，那時(shí)是 1986 年。Parendo 后來使用這些 DOE 技術(shù)來幫助國際設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)解決在產(chǎn)品和流程開發(fā)階段可能出現(xiàn)的復(fù)雜問題，這些團(tuán)隊(duì)的任務(wù)是開發(fā)新產(chǎn)品。

在這些 DOE 技術(shù)的基礎(chǔ)上，Perry's Solutions LLC 公司于 2016 年應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)時(shí) Parendo 開始幫助機(jī)構(gòu)和公司開展重要的產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)。Parendo 花了無數(shù)時(shí)間咨詢不同機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，幫助他們最大限度地優(yōu)化產(chǎn)品性能，將產(chǎn)品提升到新的水平。

最近，Parendo 與 MD+DI 進(jìn)行了一次交流，討論了評(píng)估和改進(jìn)產(chǎn)品性能的一些細(xì)微差別。他分享了一些經(jīng)驗(yàn)技巧，主要關(guān)于設(shè)備制造商和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)如何在各種環(huán)境條件下預(yù)測(cè)和預(yù)防可能影響設(shè)備性能的問題。

Q：首先，您能談?wù)勗谠O(shè)計(jì)表征期間評(píng)估產(chǎn)品的過程嗎？哪些重要方式有助于提升產(chǎn)品性能？

Parendo：這個(gè)過程從了解您的需求以及哪些需求可能是挑戰(zhàn)開始。然后，匯總可能影響這些結(jié)果的潛在輸入變量。包括任何噪音因素或環(huán)境條件。這一切都可能在項(xiàng)目開始時(shí)發(fā)生。描述這些項(xiàng)目的特征，然后“確認(rèn)”下一層次的需求是否如預(yù)期的那樣進(jìn)展。如果沒有，那么需要做更多的表征工作來降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。

除了明顯的設(shè)計(jì)因素，還要考慮其他因素。識(shí)別 30 個(gè)或更多可能影響性能的因素是很容易的。我并不是建議要不停測(cè)試這些因素，但是將僅僅局限在簡(jiǎn)單明顯的 2-3 個(gè)變量中顯然是不夠的。一個(gè)輸入變量處于不穩(wěn)定的條件下會(huì)使整個(gè)設(shè)計(jì)/產(chǎn)品變得不可靠。通過利用隱藏復(fù)制，我們可以確保樣本量仍然可以管理。

Q：當(dāng)評(píng)估一種產(chǎn)品在不同環(huán)境條件下的性能時(shí)，您會(huì)尋找哪些衡量成功提升性能的基本指標(biāo)？

Parendo：是否能成功提升性能取決于理解關(guān)鍵設(shè)計(jì)要求的敏感性。用戶會(huì)注意到性能的多少變化？任何明顯的變化都可能被認(rèn)為是不好的。我們?nèi)绾卧谝粋€(gè)穩(wěn)定的性能條件下工作？我們?nèi)绾芜_(dá)到這種條件？確定了這些答案后，就可以進(jìn)行設(shè)計(jì)權(quán)衡。創(chuàng)建一個(gè)功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)是一回事，但是達(dá)到穩(wěn)健的設(shè)計(jì)水平確實(shí)不需要花費(fèi)太多精力。

Q：設(shè)計(jì)師有什么方法可以加速評(píng)估和測(cè)試過程？從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這些方法對(duì)產(chǎn)品有什么好處？

Parendo：我們需要了解哪些設(shè)計(jì)參數(shù)可能相互作用，并確保一起測(cè)試它們。在我的所知范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (DOE) 是唯一一種在技術(shù)上和統(tǒng)計(jì)上均有效的方法。當(dāng)我問人們哪些變量可能相互作用時(shí)，有多種可能性，情況很復(fù)雜。通常很難給出一個(gè)明確的答案。但是，這些相同的變量通常是單獨(dú)測(cè)試的，這使我們無法提取信息。我們假設(shè)，或者希望，這些相互作用是很小的，但事實(shí)是，其中一些相互作用并不小。如果不將若干變量組合進(jìn)行有效測(cè)試，我們就不知道哪些變量的相互作用比較大。這就是戰(zhàn)略性測(cè)試。

Q：為短期測(cè)試選擇最佳變量組合時(shí)，您可以與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)分享哪些技巧？

Parendo：不要進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試，因?yàn)檫@會(huì)失去組合效果。不過，一起測(cè)試所有變量不僅復(fù)雜，而且效率低下。最佳的建議是將可能發(fā)生相互作用的變量進(jìn)行分組測(cè)試。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，在一個(gè)測(cè)試中，將機(jī)械變量組合在一起，在另一個(gè)測(cè)試中，將電變量組合在一起。我聽說這叫做“能量帶”內(nèi)的測(cè)試，我在每次設(shè)置測(cè)試時(shí)都會(huì)考慮這個(gè)問題。

Q：根據(jù)您的經(jīng)驗(yàn)，在以快速有效的方式預(yù)測(cè)和解決問題時(shí)，設(shè)計(jì)人員如何能夠更積極主動(dòng)？

Parendo：這并不容易，但是我們需要誠實(shí)面對(duì)我們的設(shè)計(jì)。我們要直面風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。不用擔(dān)心你會(huì)因此成為一名糟糕的設(shè)計(jì)師。相反，它讓你變得很現(xiàn)實(shí)。我們有時(shí)會(huì)感到驚訝，這沒關(guān)系。確保我們對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目的評(píng)估要比低風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目更深入?？上У氖?，許多設(shè)計(jì)者根本不考慮風(fēng)險(xiǎn)的高低，同等對(duì)待所有的測(cè)試。我們樂觀地認(rèn)為事情會(huì)成功，但最終會(huì)導(dǎo)致我們的工作沒有做到位。

Q：最后，如果您能給設(shè)計(jì)師一條建議，幫助他們提升產(chǎn)品性能，您會(huì)給出什么建議？您多年來一直遵循但卻經(jīng)常被許多設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)忽略的一條好建議是什么？

Parendo：要謙虛地對(duì)待設(shè)計(jì)。測(cè)試的目的是幫助我們學(xué)習(xí)，所以“失敗”在早期是件好事。利用早期測(cè)試來做出更好的設(shè)計(jì)，而不僅僅是證明你是對(duì)的。這是一個(gè)很微妙但非常重要的區(qū)別。