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在醫療器械設計領域，人們一直關注不同的技術在不同的環境條件下會如何發揮作用。您的可穿戴設備在高溫下性能良好嗎？您最新的植入式設備能承受較差的身體條件嗎？無論是高溫、高濕度還是對電壓敏感，設備制造商在評估設備性能時都必須考慮一系列不同的環境條件。

對許多設備制造商來說，評估性能意味著研究設備在任何環境中運行所需的所有要求，而這一研究過程可能需要花費一些時間。這通常會使得測試階段拖得很長，而在這個階段，設計團隊可能會因不同的變量和性能指標而不堪重負。那么，在預測和解決問題以幫助提升產品性能方面，設備制造商如何更積極地采取行動呢？

Perry Parendo 花了 30 年的時間開發了一系列實驗設計 (DOE) 技術，該技術雛形可追溯到他在通用汽車研究實驗室工作的那段時間，那時是 1986 年。Parendo 后來使用這些 DOE 技術來幫助國際設計團隊解決在產品和流程開發階段可能出現的復雜問題，這些團隊的任務是開發新產品。

在這些 DOE 技術的基礎上，Perry's Solutions LLC 公司于 2016 年應運而生，當時 Parendo 開始幫助機構和公司開展重要的產品開發活動。Parendo 花了無數時間咨詢不同機構的設計團隊，幫助他們最大限度地優化產品性能，將產品提升到新的水平。

最近，Parendo 與 MD+DI 進行了一次交流，討論了評估和改進產品性能的一些細微差別。他分享了一些經驗技巧，主要關于設備制造商和設計團隊如何在各種環境條件下預測和預防可能影響設備性能的問題。

Q：首先，您能談談在設計表征期間評估產品的過程嗎？哪些重要方式有助于提升產品性能？

Parendo：這個過程從了解您的需求以及哪些需求可能是挑戰開始。然后，匯總可能影響這些結果的潛在輸入變量。包括任何噪音因素或環境條件。這一切都可能在項目開始時發生。描述這些項目的特征，然后“確認”下一層次的需求是否如預期的那樣進展。如果沒有，那么需要做更多的表征工作來降低項目風險。

除了明顯的設計因素，還要考慮其他因素。識別 30 個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試這些因素，但是將僅僅局限在簡單明顯的 2-3 個變量中顯然是不夠的。一個輸入變量處于不穩定的條件下會使整個設計/產品變得不可靠。通過利用隱藏復制，我們可以確保樣本量仍然可以管理。

Q：當評估一種產品在不同環境條件下的性能時，您會尋找哪些衡量成功提升性能的基本指標？

Parendo：是否能成功提升性能取決于理解關鍵設計要求的敏感性。用戶會注意到性能的多少變化？任何明顯的變化都可能被認為是不好的。我們如何在一個穩定的性能條件下工作？我們如何達到這種條件？確定了這些答案后，就可以進行設計權衡。創建一個功能強大的設計是一回事，但是達到穩健的設計水平確實不需要花費太多精力。

Q：設計師有什么方法可以加速評估和測試過程？從長遠來看，這些方法對產品有什么好處？

Parendo：我們需要了解哪些設計參數可能相互作用，并確保一起測試它們。在我的所知范圍內，實驗設計 (DOE) 是唯一一種在技術上和統計上均有效的方法。當我問人們哪些變量可能相互作用時，有多種可能性，情況很復雜。通常很難給出一個明確的答案。但是，這些相同的變量通常是單獨測試的，這使我們無法提取信息。我們假設，或者希望，這些相互作用是很小的，但事實是，其中一些相互作用并不小。如果不將若干變量組合進行有效測試，我們就不知道哪些變量的相互作用比較大。這就是戰略性測試。

Q：為短期測試選擇最佳變量組合時，您可以與設計團隊分享哪些技巧？

Parendo：不要進行單獨測試，因為這會失去組合效果。不過，一起測試所有變量不僅復雜，而且效率低下。最佳的建議是將可能發生相互作用的變量進行分組測試。舉個簡單的例子，在一個測試中，將機械變量組合在一起，在另一個測試中，將電變量組合在一起。我聽說這叫做“能量帶”內的測試，我在每次設置測試時都會考慮這個問題。

Q：根據您的經驗，在以快速有效的方式預測和解決問題時，設計人員如何能夠更積極主動？

Parendo：這并不容易，但是我們需要誠實面對我們的設計。我們要直面風險和不確定性。不用擔心你會因此成為一名糟糕的設計師。相反，它讓你變得很現實。我們有時會感到驚訝，這沒關系。確保我們對高風險項目的評估要比低風險項目更深入。可惜的是，許多設計者根本不考慮風險的高低，同等對待所有的測試。我們樂觀地認為事情會成功，但最終會導致我們的工作沒有做到位。

Q：最后，如果您能給設計師一條建議，幫助他們提升產品性能，您會給出什么建議？您多年來一直遵循但卻經常被許多設計團隊忽略的一條好建議是什么？

Parendo：要謙虛地對待設計。測試的目的是幫助我們學習，所以“失敗”在早期是件好事。利用早期測試來做出更好的設計，而不僅僅是證明你是對的。這是一個很微妙但非常重要的區別。