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就如何在設計過程中把可制造性放在首位，三位行業(yè)專家提出了實用建議。

現(xiàn)在，許多產(chǎn)品設計工程師都面臨著成本和時間方面的壓力，因此他們常常會忽視制造環(huán)節(jié)。近期我們就設計時，特別是設計醫(yī)療設備時如何保持可制造性的話題采訪了三位行業(yè)專家。

01、首先，讓我們定義一下“可制造性設計”這個術語

達索系統(tǒng)公司（Dassault Systèmes）SIMULIA研發(fā)部生命科學行業(yè)組合總監(jiān)Uday Komaragiri認為，可制造性設計（DFM）是指設計滿足制造限制的功能組件。

Komaragiri說：“它回答的是這些問題：‘我的零件能按設計制造嗎？'以及‘制造過程會導致我的設計發(fā)生哪些變化，我如何解決這些問題？’換句話說，‘制造的零件’與‘設計的零件’有多接近，最終產(chǎn)品能否滿足功能要求？雖然在傳統(tǒng)的制造實踐中，兩者不會有明顯差異，但對增材制造的零件來說，這個話題就很有意義了，因為制造過程中是否會發(fā)生變化無法預知，問題通常都是通過反復試錯的方法來解決的。”

Komaragiri表示，現(xiàn)在很多設計工程師開始使用仿真技術來探索這種變化的規(guī)律，然后提出最優(yōu)的設計方案，以避開制造環(huán)節(jié)的限制因素。他還指出，裝配設計（DFA）與可制造性設計聯(lián)系密切，因為零件必須先裝配成組件或子配件，然后才能裝配成最終產(chǎn)品。

談及這一話題時，所有專家都認為開展可制造性設計的時機，應當安排在設計過程的最早階段中。

Intricon的副總裁Doug Pletcher表示：“原始設備制造商（OEM）應該將他們的產(chǎn)品和設計需求告知外部供應商伙伴。一般來說，外部合作伙伴不會有重大優(yōu)化建議；但如果真有的話，這些建議會給產(chǎn)品帶來重大改觀。即使是設計層面的微調(diào)，也會對產(chǎn)品的單位成本產(chǎn)生顯著影響。”

雖然關注單位成本的做法很常見，但Pletcher透露，將DFM納入流程后，產(chǎn)量、質(zhì)量、使用中設備的可靠性、產(chǎn)品的堅固性以及制造過程中的穩(wěn)定性都有了明顯提升。

他補充說，相比同行，部分OEM廠商能更充分地利用其供應商的DFM專業(yè)知識，因此在DFM階段提出建議涉及到溝通活動，理解這一點很重要。

Pletcher表示：“DFM關注的重點不是生產(chǎn)方式，而是消除制造過程中的意外事件，并在預算范圍內(nèi)將設備按時投放市場。”

02、為什么可制造性設計在醫(yī)療技術領域很重要？

如果設計工程師忽視了可制造性，后續(xù)會引發(fā)很多麻煩。MICRO公司的執(zhí)行副總裁Steve Santoro告訴我們，公司與制造伙伴密切合作非常重要，特別是當涉及到醫(yī)療設備功能的公差時。

Santoro表示：“如果公差規(guī)定得過于嚴苛，那么可選的制造技術就很少了，你會把自己逼入絕境。”

醫(yī)療技術行業(yè)向來管控嚴格，所以考慮周全很重要。

Pletcher說：“醫(yī)療技術行業(yè)監(jiān)管標準一直很高，所以在開發(fā)和制造過程中很難對產(chǎn)品進行后續(xù)修改。從一開始，我們就應該選擇有利于產(chǎn)品制造的方法。鑒于相關法規(guī)十分嚴格，產(chǎn)品推出后，即便是要調(diào)整細枝末節(jié)，也要花上幾個月的時間。”

Komaragiri認為，DFM如果處理得當，不僅可以減少故障的發(fā)生率，還能大幅降低設備成本。

他表示：“要想避免制造過程中發(fā)生變化，勢必要付出成本。 

例如，在制造一次性藥物注射裝置時，重點是以最低成本獲得質(zhì)量“合格”的產(chǎn)品：因為要制造的零件高達數(shù)十億個。在他看來，質(zhì)量的常見評價標準包括一致性、尺寸精度、強度/剛度和材料特性。

他這樣說道：“對于植入物來說，成本效率不是重點，畢竟植入的數(shù)量比較少，但這些產(chǎn)品的質(zhì)量必須長期有保證。如果因為制造上的差異而導致產(chǎn)品發(fā)生故障，這樣的情況是完全不能接受的。”

他認為，無論在任何情況下，DFM和DFA都應該從一開始就納入設計過程中，這樣它們才能更好地服務于產(chǎn)品開發(fā)，加快設計進程，避免到了項目后期出現(xiàn)制造相關的問題。

如果在設計過程中忽視了可制造性，制造成本往往會迅速竄升。此外，如果設備可以使用，但上市成本過高，那這無益于設備研發(fā)失敗。Santoro說，有些公司比同行更善于管理這種風險。對于擁有豐富經(jīng)驗的老牌公司來說，風險管控的工作早已稀松平常；而對于新成立的公司或人員流動頻繁的公司而言，他們?nèi)狈Φ那∏∈沁@些可以在設計和開發(fā)過程中發(fā)揮重要作用的知識。在他看來，大多數(shù)合同制造商最終都能讓設備運轉(zhuǎn)起來，但設備是否具有成本效益就不一定了。

設計工程師在選擇材料時，也應考慮到可制造性的問題。

Komaragiri回憶起一個客戶的經(jīng)歷：直到所有的設計工作都完成后，大家才想起來設計師指定的材料還沒有通過毒性研究。他說，毒性研究耗時很長，很可能會拖慢計劃。