文章出處:行業(yè)干貨 網責任編輯: 金飛鷹 閱讀量: 發(fā)表時間:2025-03-25
近日,四川省藥監(jiān)局與重慶市藥監(jiān)局聯(lián)合發(fā)布《醫(yī)療器械穩(wěn)健參數設計應用指南》(以下簡稱《指南》),以推廣穩(wěn)健設計方法在醫(yī)療器械研發(fā)中的應用,助力提升醫(yī)療器械產品質量的穩(wěn)定性、可靠性、耐用性?!吨改稀饭矎姆€(wěn)健設計概述、基本原理、穩(wěn)健參數設計步驟、基于minitab的穩(wěn)健參數設計過程及附錄對穩(wěn)健設計相關內容進行詳細闡述。
《指南》中對穩(wěn)健設計的概述如下:
穩(wěn)健設計也稱健壯設計、魯棒設計,是在日本學者田口玄一提出的三次設計法上發(fā)展起來的低成本、高穩(wěn)定性的產品設計方法。其基本思想是用正交表安排試驗方案,用誤差因素模擬各種干擾,以信噪比 作為衡量產品質量特性穩(wěn)定性的指標,用廉價元器件組裝質量上乘、成本低廉、性能穩(wěn)定可靠的產品。作為一種提高產品質量和降低成本的有效技術,穩(wěn)健設計在國內外的工業(yè)設計中也得到了廣泛的應用和 認可。穩(wěn)健設計一般包括系統(tǒng)設計、穩(wěn)健參數設計和容差設計三個階段:
——系統(tǒng)設計是穩(wěn)健設計的基礎,也可稱為方案設計。這個階段設計者根據需求,提出一個新的設 計方案,包括材料元件的選擇,生產工藝的制定等。
——穩(wěn)健參數設計是穩(wěn)健設計的核心部分。主要是通過正交實驗設計獲取試驗數據并進行數據分 析,探求各因素和質量特性之間的關系,用信噪比來度量系統(tǒng)穩(wěn)健性,選出設計參數的最佳組合方案, 使產品達到最佳穩(wěn)健性。
——容差設計是通過權衡質量和成本,最終確定各個參數的公差范圍,以實現(xiàn)較低的成本及較高的質量。
醫(yī)療器械在實際使用場景中存在很多干擾因素,涉及環(huán)境變化(如溫濕度、供電條件、電磁干擾等)、材料特性變異(如元件批間差、材料老化)、生產過程不穩(wěn)定(如操作者之間的差異、生產設備的變化)等。傳統(tǒng)產品設計開發(fā)中,設計者最初往往并未考慮如何應對這些干擾,隨著產品更新迭代,設計方案根據市場反饋逐步優(yōu)化,產品穩(wěn)健性越來越高。這個過程較為漫長,且需要花費大量的人力物力成本。在醫(yī)療器械領域應用穩(wěn)健設計,尤其是復雜、風險較高、使用時限較久、大型的醫(yī)療器械產品,有助于縮短這一過程,快速優(yōu)化設計方案,提高產品的可靠性、降低成本、延長產品壽命,提升客戶滿意度和市場競爭力。
要評定醫(yī)療器械產品穩(wěn)健性,首先需要計算信噪比和靈敏度,然后通過對不同組合方案的信噪比和靈敏度的分析,找到最優(yōu)組合,最后進行試驗驗證。參數具體設計步驟如下:
1. 確定系統(tǒng)的輸出特性、測量方法及其目標值
2. 選擇可控因子,制定可控因子水平表
3. 選擇噪聲因子,制定噪聲因子水平表
4. 進行內外正交表設計
5. 進行試驗并獲取試驗數據,計算信噪比和靈敏度
6. 生成信噪比和靈敏度主效應圖
7. 選擇最優(yōu)條件
8. 進行試驗驗證,確認“重現(xiàn)性”
信息來源:四川省藥監(jiān)局
排版整理:金飛鷹藥械
醫(yī)療器械注冊咨詢認準金飛鷹 深圳:0755-86194173 廣州:020 - 82177679 四川:028 - 68214295 湖南:0731-22881823 湖北:181-3873-5940 江蘇:135-5494-7827 廣西:188-2288-8311 海南:135-3810-3052 重慶:135-0283-7139