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數(shù)字診療裝備可靠性工程技術(shù)》介紹了數(shù)字診療裝備可靠性的背景、基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)方法、失效建模分析方法、仿真計(jì)算分析方法、測(cè)試技術(shù),圍繞“十三五”期間國(guó)家“數(shù)字診療裝備研發(fā)”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃試點(diǎn)專項(xiàng)提出的可靠性要求,提供了一套可靠性指標(biāo)論證與分配、可靠性指標(biāo)建模預(yù)計(jì)、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)、可靠性指標(biāo)驗(yàn)證、定量加速試驗(yàn)方法,適用于指導(dǎo)國(guó)產(chǎn)數(shù)字診療裝備及其核心部件研發(fā)過(guò)程中的可靠性設(shè)計(jì)分析與測(cè)試驗(yàn)證。
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★第二章 目錄 ★
第二章提出了數(shù)字診療裝備可靠性工程的概念和內(nèi)涵,結(jié)合案例對(duì)質(zhì)量與可靠性的關(guān)系及可靠性體系做了闡述。
第二章 章節(jié)節(jié)選
在醫(yī)療器械行業(yè),對(duì)于安全性與有效性的要求經(jīng)過(guò)多年的國(guó)家強(qiáng)制性約束,已經(jīng)受到大多數(shù)企業(yè)的高度重視。醫(yī)療企業(yè)自覺開展相關(guān)工作,保障研發(fā)出的產(chǎn)品通過(guò)注冊(cè)檢驗(yàn)、臨床驗(yàn)證和技術(shù)審評(píng),獲得最終的醫(yī)療器械注冊(cè)證書。然而,可靠性在醫(yī)療器械行業(yè)還尚處于初步發(fā)展階段,大多數(shù)研發(fā)企業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,較少專業(yè)化地開展可靠性相關(guān)工作,大多數(shù)人對(duì)可靠性僅有簡(jiǎn)單通俗的理解——少出故障,但往往缺乏專業(yè)準(zhǔn)確的理解。
可靠性工程是一門介于管理與技術(shù)之間的邊緣學(xué)科,交叉融合許多相關(guān)專業(yè),覆蓋面很廣,具有一套與質(zhì)量管理不同的、專門的工程管理和技術(shù)方法??煽啃怨こ讨傅氖菫榱耸巩a(chǎn)品達(dá)到可靠性目標(biāo)而進(jìn)行的一系列工作,其主要工作是預(yù)防故障,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,采取有效的糾正措施,盡量不讓故障再次出現(xiàn),提高產(chǎn)品可靠性水平。因此,我們可以簡(jiǎn)單理解為可靠性工程是一門與故障作斗爭(zhēng)的學(xué)科??煽啃怨こ贪煽啃怨こ坦芾怼⒃O(shè)計(jì)分析、試驗(yàn)驗(yàn)證等一系列工作項(xiàng)目,每個(gè)工作項(xiàng)目都有其目的、流程步驟、輸入要求和輸出成果,可靠性工程重點(diǎn)貫穿于產(chǎn)品研發(fā)全過(guò)程甚至延伸至全壽命周期階段。
當(dāng)今世界的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng),很大程度上取決于一個(gè)國(guó)家的產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量。質(zhì)量水平的高低可以說(shuō)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技、教育和管理水平的綜合反映。不只是在數(shù)字診療裝備領(lǐng)域,在很多重大裝備和高端儀器設(shè)備領(lǐng)域,我國(guó)與國(guó)際的主要差距更多地體現(xiàn)在產(chǎn)品可靠性水平差距上。這種差距最為直接的體現(xiàn)是諸多重大行業(yè)不認(rèn)可、不信任國(guó)產(chǎn)品牌,導(dǎo)致中高端產(chǎn)品大多依賴進(jìn)口,在數(shù)字診療裝備領(lǐng)域同樣存在這種現(xiàn)象且較為嚴(yán)重??梢哉f(shuō),企業(yè)的品牌是質(zhì)量,質(zhì)量的核心是可靠性。在這種情況下,就更要求國(guó)產(chǎn)數(shù)字診療裝備企業(yè)將可靠性納入質(zhì)量目標(biāo)和經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略,高度重視產(chǎn)品可靠性工作,切實(shí)縮小與進(jìn)口產(chǎn)品之間的差距,只有解決了這一瓶頸問(wèn)題,并在實(shí)際使用中給用戶證明,才能解決國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品信譽(yù)危機(jī),提升國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的品牌和市場(chǎng)占有率。
盡管軍工領(lǐng)域建立了完善的可靠性工程體系,然而軍工畢竟有其特殊性,如軍工的客戶就是軍隊(duì),具有集中性、權(quán)威性和主動(dòng)權(quán)。軍工裝備可靠性往往優(yōu)先于成本控制因素,可靠性工程技術(shù)推廣更為容易,可靠性工作已經(jīng)成為軍工領(lǐng)域的強(qiáng)制性工作,實(shí)施可靠性工程已成為軍工裝備研發(fā)的慣例。
民品領(lǐng)域部分行業(yè)也類似軍工行業(yè),特別是醫(yī)療器械行業(yè),用戶大多數(shù)是醫(yī)院或體檢中心等診療機(jī)構(gòu),操作使用和被治療的對(duì)象都是人,不但產(chǎn)品的安全性和可靠性十分重要,而且醫(yī)院或體檢中心也具有典型的大用戶的特征,具有絕對(duì)話語(yǔ)權(quán),因此,醫(yī)療器械行業(yè)具有較好的推廣可靠性工程的條件,是否推行取決于行業(yè)管理者和大用戶的意志,諸如民用飛機(jī)、軌道交通、電信、金融、環(huán)保、醫(yī)療器械等行業(yè)均具有該類特征。當(dāng)前,我國(guó)民用飛機(jī)行業(yè)高度重視可靠性且基本形成完整工程體系,其他幾個(gè)行業(yè)有一定關(guān)注但還沒(méi)有形成可靠性工程體系。其他多數(shù)民用領(lǐng)域是典型的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),客戶分散和弱小,企業(yè)占據(jù)更大的主導(dǎo)權(quán)。民營(yíng)企業(yè)對(duì)成本高度敏感,當(dāng)前大多數(shù)行業(yè)還處于水深火熱的價(jià)格比拼和市場(chǎng)占有中,可靠性通常還未得到企業(yè)高度重視,只有少數(shù)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃的企業(yè)特別是跟著國(guó)際龍頭企業(yè)的研制企業(yè)重視可靠性工作。由于可靠性工程對(duì)于減少損失和帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益方面存在滯后性、難衡量等特點(diǎn),大多數(shù)民營(yíng)企業(yè)還缺乏可靠性意識(shí)和真正的行動(dòng)。即便有明確的可靠性措施可提高產(chǎn)品可靠性,企業(yè)也往往要從經(jīng)濟(jì)性角度進(jìn)行權(quán)衡,由于未來(lái)可能發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題及其經(jīng)濟(jì)損失往往不可提前預(yù)見,因此,權(quán)衡過(guò)程中通常容易否決掉會(huì)立刻帶來(lái)直接成本而不會(huì)立刻帶來(lái)直接利潤(rùn)的可靠性措施。
受國(guó)家政策支持,當(dāng)前,我國(guó)大多數(shù)實(shí)力較強(qiáng)的數(shù)字診療裝備研發(fā)企業(yè)參與到“國(guó)家數(shù)字診療裝備研發(fā)”試點(diǎn)專項(xiàng)中。專項(xiàng)對(duì)每個(gè)項(xiàng)目研發(fā)裝備的可靠性工作均提出了明確的要求,甚至在個(gè)別重要類別裝備中探索性地研究和推廣可靠性工程技術(shù)。因此,對(duì)于我們大多數(shù)數(shù)字診療裝備研發(fā)企業(yè)來(lái)說(shuō),可以借助國(guó)家政策的東風(fēng),加大力度建立企業(yè)可靠性管理體系并結(jié)合產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程實(shí)施可靠性工程。
自2016年9月以來(lái),國(guó)內(nèi)某醫(yī)療器械上市公司在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃—數(shù)字診療裝備研發(fā)項(xiàng)目《容積影像多模式引導(dǎo)的高強(qiáng)度加速器精準(zhǔn)放療系統(tǒng)》研制過(guò)程中,依據(jù)《容積影像多模式引導(dǎo)的高強(qiáng)度加速器精準(zhǔn)放療系統(tǒng)可靠性工程總體方案》的要求,現(xiàn)已按時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成了包含可靠性設(shè)計(jì)分析和可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證等一系列可靠性工作:通過(guò)對(duì)放療系統(tǒng)整機(jī)或核心部件開展可靠性設(shè)計(jì),完成可靠性指標(biāo)論證與分配,失效率建模預(yù)計(jì),失效模式、影響及危害性分析(FMECA)和失效樹分析(FTA)等,形成一系列可靠性設(shè)計(jì)分析指導(dǎo)文件,提升了系統(tǒng)固有可靠性水平。通過(guò)對(duì)放療系統(tǒng)整機(jī)或核心部件開展環(huán)境試驗(yàn)、安全性測(cè)試、電磁兼容測(cè)試、熱測(cè)試、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)、綜合應(yīng)力可靠性試驗(yàn)、失效分析和軟系統(tǒng)測(cè)試等,發(fā)現(xiàn)或激發(fā)出了放療系統(tǒng)軟硬件的各種潛在薄弱環(huán)節(jié),對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性地整改后,經(jīng)驗(yàn)證有效,提高了產(chǎn)品的可靠性、安全性和可用性水平,基本實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目預(yù)期的可靠性目標(biāo)。
對(duì)于大型數(shù)字診療裝備研發(fā),實(shí)施可靠性工程也會(huì)更為龐大,通常地,在實(shí)施可靠性工程過(guò)程中,需要我們要抓住重點(diǎn)對(duì)象、選擇最有效的工作項(xiàng)目,在合適的研發(fā)階段開展,才能使得可靠性工程經(jīng)濟(jì)而高效。各個(gè)開發(fā)階段可靠性工作項(xiàng)目流程如圖2-2所示。
圖2-2 各個(gè)開發(fā)階段可靠性工作項(xiàng)目流程
實(shí)施可靠性工程,特別是通過(guò)可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證,可以幫助企業(yè)快速、充分找出樣機(jī)潛在的缺陷,并實(shí)施改進(jìn),快速大幅提升數(shù)字診療裝備耐受典型環(huán)境的能力、技術(shù)成熟度、可靠性水平。
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