首次医疗设计师旨在提高大流行期间呼吸机的可及性

Aura项目团队利用3D打印和钣金制造原型低成本通风机,以对抗全球短缺

Corey Mack是Aura Project的创始人和设计师光环通风机他在Protolabs工作了近20年,当时他第一次响应杂志广告,招聘我们早期的设计辅助工具之一。麦克说:“你们有一个设计立方体,有点像俄罗斯方块,我在大学时对塑料很感兴趣,所以我上了一些课程,我得到了这个设计立方体。”

然而,他从来没有参与过一个需要足够的注塑成型服务的项目,他一直把我们藏在背后,直到2020年2022世界杯足球赛时间表Aura项目启动。华体会app官网他对小批量注塑生产低成本通风机的工作感兴趣,他查阅了我们的资料,发现我们多年2022世界杯足球赛时间表来增加了许多其他功能,也可以帮助该项目。

Mack拥有机械工程设计项目的背景,并在2020年4月致力于增强现实眼镜LAFORGE光学当该公司的工作因冠状病毒大流行而暂停时,它可以帮助用户确定他们在哪里,或者识别正在与他们说话的人。

这时,麦克想到了一种低成本的医用呼吸机,可以帮助发展中国家或受大流行影响的服务不足社区的患者。组装一个小型远程团队由三名全职员工和六名兼职员工组成的团队——其中包括罗切斯特理工学院的校友、前同事和朋友——mack进入了监管严格的医疗行业,希望能够快速、经济地完成产品的设计、原型、测试和投入生产。

在短时间框架和紧预算的可访问性解决方案

该团队面临着两大挑战:在短时间内创造出安全和高质量的产品,并保持在预算范围内——与此同时,一个从未设计过医疗设备的团队还在遵循FDA的要求。随着政府监管机构降低要求,以便在大流行期间快速开发,该集团努力在降低要求和尽可能削减成本之间找到平衡,同时仍然生产出高质量的最终产品。

从一开始,Aura项目的目标是将其呼吸机面向非营利组织、非政府组织和小医院,这些医院将着眼于为受大流行影响的发展中国家或服务不足社区的人们提供便利。Mack引用了全球呼吸机的可用性和可及性问题,作为该项目的灵感来源。

“你能买一个吗?”他问自己。“如果可以的话,价格会是多少,因为呼吸机并不是便宜的设备。”麦克说,一般情况下,呼吸机的价格在2.5万至5万美元之间,“我们的价格将大大低于”1万美元。

然后是大规模生产的问题,以及这种类型的设备是否可行。在过去的一年里,对呼吸机的需求前所未有地飙升,麦克并不是唯一一个为应对大流行而调整方向的人,因为全球许多全球品牌和制造商都将生产线转移到生产呼吸机部件上。

他说:“我们说的是一种过去每月生产数百件的产品,现在每月需要生产数万件或数十万件。

概览

挑战
Aura项目的设计师想要创造一种既安全又高质量,但成本又低的呼吸机。在全球大流行期间,该团队试图尽快完成这项工作,同时与一组从未设计过医疗设备的人一起遵循FDA的要求。

解决方案
我们的自动化制造分析和工程师帮助我们降低了40-50%的启动成本。此外,我们的快速钣金加工和Multi Jet Fusion 3D打印服务帮助团队快速通过几轮迭代,并为注塑生产做准备。2022世界杯足球赛时间表华体会app官网

结果
Aura项目正在确定显示屏的尺寸和成本预测,计划在2020年底前实现每月500台的产量。为了实现增加呼吸机可获得性和可用性的目标,该团队计划从Protolabs获得部件套件,可以发送给任何有能力将这些部件组装成成品呼吸机的人。

设计分析,快速转弯制造使项目在预算范围内进行

那么,当你必须满足FDA的要求,为自动化生产进行设计,而且全球危机正在发生时,你如何设计第一次产品?

麦克说:“快速周转和开放的沟通,以及真实的数字,是合作的关键。”他的团队在五个月的时间里经历了14次快速迭代。

气场通风机部件
Protolabs生产了通风机的所有内部部件,以及除显示屏和旋钮外的所有外部部件。

该团队即将结束其预生产测试,并希望在年底前进入生产阶段。到目前为止,他们使用了我们的钣金加工及3D打印服务(华体会app官网多射流融合)通过原型工艺,并计划转移到我们的注塑能力2022世界杯足球赛时间表最终用途生产

与我们的自动化制造分析和现场工程师合作,帮助我们降低了40% - 50%的启动成本。能够在通风机的设计中尝试不同的东西,比如活动铰链和组合组件,并看到这些东西是如何影响时间和成本的,这巩固了团队对注塑工艺的信心。2022世界杯足球赛时间表原型过程还有助于确定哪些更改值得付出努力,哪些更改的影响较小,不值得投入时间来确定。

麦晋桁说:“这对我们帮助很大,因为能够看到每一个小变化对你的影响,特别是我们所处的位置。我们一直在靠拨款工作,但一旦我们完成了下一阶段,我们就必须寻求资金。”“对潜在投资者或私人银行说,‘我们知道成本会是多少,基本上在10美元以内’,这是相当有力的。”

回想起他最初对Protolabs的介绍,即Design Cube, Mack也将我们现在的Design Cube归功于项目中一个重要的“a-ha”设计时刻,即为未来的制作成本节省了9万美元。

Mack将我们当前的Design Cube归功于项目中一个重要的“啊哈”设计时刻,它为未来的制作成本节省了9万美元。

“这种可折叠的概念实际上是我们用来降低成本的,”他说。“就在我上床睡觉的时候。我当时想,‘等一下,我可以像你们用魔方那样做,这可以帮我们省下一大笔钱’,因为我们当时正努力想办法降低成本。我们正在考虑删除一些功能,或者将其组合起来,但这将是大量的工作。所以,我们实际上在里面放了一些活铰链,这样你就可以在两个模具里做,而不是四个,只需要把两边折进去。”

光环通风机
用户界面有意采用极简设计,以帮助最大限度地简化使用。

除了节省成本,Aura的设计师还能快速获得原型,在三到四个工作日内收到钣金,比其他任何地方都快了一个月。另外,得到多射流融合3d打印部件可以让团队快速测试强度和组装,确认设计已经可以投入生产。

转向生产

Aura项目目前正致力于最终确定显示屏尺寸和生产成本计划,预计在正式投产前只需要再进行一到两轮预生产。该公司希望以每月500台的速度开始生产,这意味着Protolabs每月将生产大约6000个部件,包括塑料和金属车身面板以及大部分呼吸系统。

麦克说:“除了显示器和旋钮,你看到或触摸到的所有东西都是由Protolabs制造的。”

最终的成型部件将由从加州洛杉矶一家公司获得的回收塑料聚丙烯、protolabs提供的玻璃填充尼龙和用于几个特定部件的医用级聚碳酸酯混合而成。为了实现增加通风机可及性和可用性的目标,该团队计划从我们这里编译部件套件,可以发送给任何有能力组装最终产品的人。