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将设计思维融入制造,实现最佳平衡

平衡好设计与其对应的最佳实现方式一直是IDC的工作重点。

自进入数字时代,尤其是最近几年,我们已察觉到全球制造业的蓬勃发展。

创新的制造技术,如:微型铸造、超声波铸造,与传统制造技术的发展,既对医疗领域的产品设计开发产生了积极影响,也打破诸多壁垒,给行业带来更多可能。

而逐渐严苛的规范标准和飞速发展的行业竞争,使得医疗企业对找寻最合适的生产工艺与最佳供应商产生了更高要求,他们不仅要有医疗质量体系资质,工作效率及准确率变得更为关键。

作为第三方设计研发机构,IDC在工作的全流程中都将面对设计、材料、工艺与时间、成本的平衡问题,那么我们是如何实现这种平衡的呢?

设计思维与视角

如何以设计思维进行生产工艺的筛选?

设计与工程的融合

IDC技术总监潘麦可表示:“在设计过程中,制造方式的绩效与适宜性是设计工程师的优先考量。

故而在探索制造工艺与合适材料的过程中,当遇到一些有趣的选择,我们可以反过来对设计做出调整,使设计、材料与工程产生更好的化学反应,我们将其称之为“寻找解决方案”的思路。”

它帮助我们更灵活、更有创造力地处理设计与生产的关系,而非刻板或狭隘地专注于某一孤立部件,满足它的规格要求。

例如,最终实现的全球最轻的足下垂助行康复设备,初衷是基于对身体的完全贴合的目标;

成功开发的减少焦味的一次性电刀笔,初衷是实现更好的用户体验;

获得了红点至尊奖的可视喉镜刀片外观极具美感,但当初设计工程师们却在实现刀片的一体化上受阻。分析诸多材料工艺可能实现的结果后,IDC最终采用了两个PC部件的超声焊接,不仅避免了其他粘合或焊接方式可能的飞边与粗糙感,也使得视觉一体化成为可能,提升了美感,实现了功能与美感的双重实现。

可视喉镜集功能性与视觉美感的刀片 可视喉镜集功能性与视觉美感的刀片

设计思维也帮助我们实现了项目的高效推进和低成本的设计。

“少即是多”是来自建筑师密斯凡德罗的名言,而IDC对它的新诠释则是:刚好即是多。

将此设计思维融于工程开发,“一件多用”及“最合适材料筛选”帮助克制设计冗余,进而控制生产及材料成本。

两者对设计与工艺平衡的更高要求促使IDC与供应商紧密协作,从设计迭代开始,至DFM阶段权衡限制,探索并调整出能够实现目标并符合工艺、材料要求的好设计。

制造业发展带来新选择

可喜的是,不断进步的全球制造业也将助我们一臂之力。计算能力及电子设备设计的进步实现了能力更强、体积更小的电子元件,产品的外观尺寸也在朝着微型化方向发展。微型成型和超声波成型即是这个趋势下的工艺新选择。

通过微型成型实现的比硬币还小的塑件 通过微型成型实现的比硬币还小的塑件

隶属于精密成型,超声波成型解决了诸如材料浪费、能源消耗及昂贵的磨具费用在内的传统注射成型工艺问题,尤其可赋予熔化塑料优异的特征,实现更高、平、薄和复杂的微型部件。

通过微型成型实现的比硬币还小的塑件 通过微型成型实现的比硬币还小的塑件

例如,不同于传统成型方式中停留时间差对塑料件整体的消极影响,超声成型无需在注射之前加热材料,而是就地加热,且仅加热需要的量,将塑料的受热与冷却时间降低到毫秒,也减少了材料的浪费,进而实现更好的塑件性能。

超声波成型设备 超声波成型设备

专注实现更小部件,从精确程度和风险控制上实现新标准。为此,它们也需要工程师对部件的公差范围进行更严格的分析、进行部件尺寸测量并处理。

微型成型实现的复杂且微小的部件 微型成型实现的复杂且微小的部件

面对诸如在处理极纤薄的壁厚及高长宽比特征、使用较为脆弱的金属材料及与材料无法兼容的特征方面的成型限制,新的成型技术同样需要与产品的设计团队在DFM的工作中协调最佳设计。

总结

随着各国对工业和制造业发展重视的增强,我们相信,设计的自由度也将大幅得到提升。与此同时,新的科技还将给产品设计指向新的趋势,新的规范标准也将给我们带来更多挑战。IDC将以我们的专长,始终在医疗这个长青领域里提供优秀的解决方案。

参考文献:

1 Shaping the future of micro moulding http://www.medicalplasticsnews.com/news/technology/shaping-the-future/

2 Breaking the mould: Ultrasonic moulding & product design http://www.medicalplasticsnews.com/news/technology/breaking-the-mould-ultrasonic-moulding-product-design/

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