在医疗器械设计领域，人们一直关注不同的技术在不同的环境条件下会如何发挥作用。您的可穿戴设备在高温下性能良好吗？您最新的植入式设备能承受较差的身体条件吗？无论是高温、高湿度还是对电压敏感，设备制造商在评估设备性能时都必须考虑一系列不同的环境条件。

对许多设备制造商来说，评估性能意味着研究设备在任何环境中运行所需的所有要求，而这一研究过程可能需要花费一些时间。这通常会使得测试阶段拖得很长，而在这个阶段，设计团队可能会因不同的变量和性能指标而不堪重负。那么，在预测和解决问题以帮助提升产品性能方面，设备制造商如何更积极地采取行动呢？

Perry Parendo 花了 30 年的时间开发了一系列实验设计 (DOE) 技术，该技术雏形可追溯到他在通用汽车研究实验室工作的那段时间，那时是 1986 年。Parendo 后来使用这些 DOE 技术来帮助国际设计团队解决在产品和流程开发阶段可能出现的复杂问题，这些团队的任务是开发新产品。

在这些 DOE 技术的基础上，Perry's Solutions LLC 公司于 2016 年应运而生，当时 Parendo 开始帮助机构和公司开展重要的产品开发活动。Parendo 花了无数时间咨询不同机构的设计团队，帮助他们最大限度地优化产品性能，将产品提升到新的水平。

最近，Parendo 与 MD+DI 进行了一次交流，讨论了评估和改进产品性能的一些细微差别。他分享了一些经验技巧，主要关于设备制造商和设计团队如何在各种环境条件下预测和预防可能影响设备性能的问题。

Q：首先，您能谈谈在设计表征期间评估产品的过程吗？哪些重要方式有助于提升产品性能？

Parendo：这个过程从了解您的需求以及哪些需求可能是挑战开始。然后，汇总可能影响这些结果的潜在输入变量。包括任何噪音因素或环境条件。这一切都可能在项目开始时发生。描述这些项目的特征，然后“确认”下一层次的需求是否如预期的那样进展。如果没有，那么需要做更多的表征工作来降低项目风险。

除了明显的设计因素，还要考虑其他因素。识别 30 个或更多可能影响性能的因素是很容易的。我并不是建议要不停测试这些因素，但是将仅仅局限在简单明显的 2-3 个变量中显然是不够的。一个输入变量处于不稳定的条件下会使整个设计/产品变得不可靠。通过利用隐藏复制，我们可以确保样本量仍然可以管理。

Q：当评估一种产品在不同环境条件下的性能时，您会寻找哪些衡量成功提升性能的基本指标？

Parendo：是否能成功提升性能取决于理解关键设计要求的敏感性。用户会注意到性能的多少变化？任何明显的变化都可能被认为是不好的。我们如何在一个稳定的性能条件下工作？我们如何达到这种条件？确定了这些答案后，就可以进行设计权衡。创建一个功能强大的设计是一回事，但是达到稳健的设计水平确实不需要花费太多精力。

Q：设计师有什么方法可以加速评估和测试过程？从长远来看，这些方法对产品有什么好处？

Parendo：我们需要了解哪些设计参数可能相互作用，并确保一起测试它们。在我的所知范围内，实验设计 (DOE) 是唯一一种在技术上和统计上均有效的方法。当我问人们哪些变量可能相互作用时，有多种可能性，情况很复杂。通常很难给出一个明确的答案。但是，这些相同的变量通常是单独测试的，这使我们无法提取信息。我们假设，或者希望，这些相互作用是很小的，但事实是，其中一些相互作用并不小。如果不将若干变量组合进行有效测试，我们就不知道哪些变量的相互作用比较大。这就是战略性测试。

Q：为短期测试选择最佳变量组合时，您可以与设计团队分享哪些技巧？

Parendo：不要进行单独测试，因为这会失去组合效果。不过，一起测试所有变量不仅复杂，而且效率低下。最佳的建议是将可能发生相互作用的变量进行分组测试。举个简单的例子，在一个测试中，将机械变量组合在一起，在另一个测试中，将电变量组合在一起。我听说这叫做“能量带”内的测试，我在每次设置测试时都会考虑这个问题。

Q：根据您的经验，在以快速有效的方式预测和解决问题时，设计人员如何能够更积极主动？

Parendo：这并不容易，但是我们需要诚实面对我们的设计。我们要直面风险和不确定性。不用担心你会因此成为一名糟糕的设计师。相反，它让你变得很现实。我们有时会感到惊讶，这没关系。确保我们对高风险项目的评估要比低风险项目更深入。可惜的是，许多设计者根本不考虑风险的高低，同等对待所有的测试。我们乐观地认为事情会成功，但最终会导致我们的工作没有做到位。

Q：最后，如果您能给设计师一条建议，帮助他们提升产品性能，您会给出什么建议？您多年来一直遵循但却经常被许多设计团队忽略的一条好建议是什么？

Parendo：要谦虚地对待设计。测试的目的是帮助我们学习，所以“失败”在早期是件好事。利用早期测试来做出更好的设计，而不仅仅是证明你是对的。这是一个很微妙但非常重要的区别。