在一般情况下,医疗设备应该不会冒烟。就算不是外科医生,也应该明白这一点。
在我才刚展开职业生涯没多久,曾经在一家大规模的医疗设备公司担任工程师。我在这家公司开始上班的第一周,公司的经理就让我这个新手工程师全权负责支持一项既有的产品──我把这项产品称为Smoko-2 。
记得就在刚进这家公司的第一个星期中,就被邀请去参加Smoko 2的“拆解”会议。这场会议一开始的气氛还不错──医疗产品的总工程师先是赞美了这项产品设计,但它其实只用了一颗外部螺丝锁住整个外壳与电路板。一切看起来是如此的美好,与会同事们都面带微笑,连产在线负责组装这款产品的女同事们也开心地笑着。Bernie也不像平常那样冒汗一副坐立难安的样子。
然而,情况开始出现逆转了。维修部门的一位资深女同事突然说:“没错,但是已经有好几台电线熔化或烧坏的Smoko送回来要我们处理。”接着就开始看到整间会议室原本充斥的热情气氛开始散去。我环顾四周,其它工程师与与经理们看来就和我一样的状况外。但在出现这个突然的话题后,并没有出现太多的火花或眼神交换,看来这场会议很快地就要结束了。最后逐渐变成几个人或小组间的彼此讨论,而在工程团队的我们几个人就好像没人看见一样悄悄地溜出会议室了。
图片来自互联网 仅供参考
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当时还是新手工程师的我很快地找出了Smoko-2.pdf的设计图,也立刻发现问题所在。“怎么会发生这种问题呢?”我自言自语地说。这项设计需要9V电压2A电流输出的15接脚(pin)连接器(每接脚额定值1.5A)。由于传输数据只需9接脚,设计人员将剩下的3支接脚用于正极,另外3接脚分配给负极。从理论上来看,这样的设计绝对没问题,它也拥有充份的电流性能──4.5A理论值,2A实际值,看来也十分安全。
但在现实中,这项设计决定迟早都可能发生问题。因为连接器主要依靠重力──透过充电架上的设备重量,才能使其稳固地进行接触。设计人员预期这些连接器接脚将可保持干净挺直,设备与基座也会完好地垂直摆放。但在现实世界中完全不是那么一回事。急诊室总是一阵忙乱,医疗设备很难谨慎地垂直插入充电器中,还常常会有一些污物和清洗液不慎流入。但只要有一点细微的异物,就可能让设备造成干扰。因此,即使有3支接脚可用于2A电流,实际上可能只有1或2支接脚真正能用。而如果让2A电流流经仅存的1支1.5A接脚,再加上有一点药膏或绷带棉絮掉下去,那么整个急诊室就会弥漫在一团烟雾中!这可不太妙。一台Smoko-2要价880美元,客户可不想看到它发生闷烧或冒烟。
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从理想的情况来看,我们最好能重新设计这整个产品──但这可是件大工程。由于现有可用的9接脚连接器以及更强大的电源线刚好短缺,我们可能得用客制的连接器、新的外壳,以及充电座与电路板、用户使用指南,再加上 FDA 临床试验等,随便就得花上数十万美元以及耗时一整年。而且还必须召回(recall)所有使用中的Smoko设备,这样花费的金额可能高达几百万美元。还有在产在线的那些同事们以后看到我应该也不笑不出来了,因为这可能会害他们得提高20倍的产量。而可怜的我在这里才工作两周,可能就得告诉经理:我的设备需要几百万美元才能修好……。
我垂头丧气了好些天,甚至考虑要回去做毕业后的第一份工作。幸运的是,在一次遛狗时,因为能够放轻松地散步而且有了较长的时间思考,我的脑海中忽然灵光乍现,想到了一个好点子。虽然不是个完美解决方案,但却能让医疗设备只花一点点小钱就解决现有问题,顺利地运作。
所幸在这台Smoko-2的电源连接器中还有足够的空间可增加一个用于侦测电源异常的CMOS Schmitt触发器,以及一只关闭电源的正反器(FF)。另一个Schmitt 触发器则可像非稳态脉冲产生器一样,每隔几秒钟强制打开正反器以重新上电。这并不是一个完美的解决方案,但已经足以用于避免 Smoko-2 发生严重闷烧或冒烟以及花费几百美元的产品召回费用了。
当然,后来我顺利地保有这份工作,六个月后的工作绩效评核也获得好评,从此以后过着幸福美满的日子……嗯,直到下一次发生问题以前。
翻译:Susan Hong
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