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Autodesk Inventor：“设计”一个听得见的未来

Autodesk Inventor：“设计”一个听得见的未来 2011： “我是一个正常的孩子，只不过比别人多了一些硬件而已。” 11岁的澳大利亚男孩Jack McLeod笑着说。和同龄男孩子一样，Jack在悉尼市的一所全日制小学读书，他喜欢滑板和电玩，喜欢来自堪培拉的四人摇滚组合Young and Restless。尽管表面上看不出异样，但Jack的世界曾经寂然无声：没有海风吹过红树林的沙沙声，没有雨点打在玻璃窗上的噼啪声，没有小鸟嘀嘀咕咕的婉转呢喃，没有周日教堂唱诗班的圣洁吟唱，没有敲门声、电话声······Jack患有严重的听力障碍，也就是我们常说的失聪症。让Jack重新回到有声世界的，就是他所说的“硬件”——科利耳公司（Cochlear）生产的骨固定助听器Baha。很少为人熟知的是，这项造福人类的医疗技术与计算机辅助设计（CAD）紧密相关。个中奥妙，看完下面的故事就能知道了：从此告别无声世界人类通过眼睛、耳朵、鼻子、舌头、皮肤等感觉器官获得信息，认知世界。其中通过视觉获得60%的信息，通过听觉获得30%信息，其余的通过嗅觉与触觉来获取。这些感觉器官极其精致而脆弱，一旦损毁，无法复原。人类一直在努力通过人工制造的途径来获取丧失的感觉功能，但道阻且长。几年前，当瑞典的Per-Ingvar Branemark教授利用声波研究牙齿种植体如何与骨头生长到一起时受到启发，这一发轫于牙齿种植技术的研究成果最终推动了骨固定植入装置技术的开发。世界上最大的人工耳蜗研发和生产制造商科利耳公司后来生产的骨固定助听器（Baha）就采用了这项技术。如今，全世界约有5.5万名用户受益于这一创新的技术，为生活在无声世界的人们走出寂静开辟出新的通道。Baha包括两部分：植入体和声处理器。植入体由钛金属制成，被固定在耳后的头骨处；声处理器负责即时声音处理。由于耳道或中耳功能性障碍，一些患者不能使用普通助听器恢复听力。而Baha技术绕开了受损的外耳及中耳，声波可以经过头骨直接传导至内耳的听觉中枢。患者只需要通过手术植入这个设备，就可以与正常人一样重新聆听大千世界的种种声音。

与其他助听装置放大佩戴者周围所有的声音——包括恼人的噪音——不同，Baha能区分声音的种类，比如鸟鸣和海浪的声音就会根据声音源不同而放大到适当水平，因而大大提高了患者的听力质量。这不仅提高了听力障碍患者的生活质量，也让他们得以轻松应对日常生活中的各种情况。数字化设计与听得见的未来构造精密的Baha产品要求科利耳公司的团队在百分之一毫米的精度下进行设计和生产——这一产品将影响每个人一生的幸福，设计师们深感责任重大。借助欧特克公司的Autodesk Inventor软件，设计师们可以创建Baha的植入体部分和声处理器的数字模型，再对模型进行数字化的仿真分析。运用这种数字化样机的设计方式，科利耳公司有效提高了设计效率，让骨固定植入装置技术得以造福更多患者。欧特克数字化样机解决方案（Digital Prototyping）是一种面向制造业的产品开发方法。借助这一方案用户可以基于单一的产品三维数字模型，在概念设计、结构设计、工程设计、电气设计、产品设计数据管理甚至市场宣传的过程中实现高效的协同设计，并凭借仿真分析和可视化等功能，对设计进行校验、优化和管理。通过部署数字化样机，企业可以在生产前检验产品性能，优化设计方案，减少对物理样机的依赖，将高质量的产品以更快的设计速度、更低的设计成本推向市场。

精准设计，让爱有声Cochlear Bone Anchored Solutions公司是科利耳公司设在瑞典的分公司，负责Baha产品的设计与生产。当公司引进Autodesk Inventor的时候，与骨固定植入装置技术一样，三维数字化设计还是一项革命性的新技术。公司高级设计工程师兼CAD经理Daniel Radberg回忆说：“我们一开始使用Inventor就马上感受到了巨大的差异。”因为Baha的设计对精度要求几近苛刻，Autodesk Inventor能够为设计师们呈现精准的三维数字模型，产品的每一细节构造都一览无遗——而这些都在实际生产开始之前就得以完成。与生产组装设备的公司不同，Baha的设计团队不需要在显微镜下查看细节，但需要应对的挑战是如何控制微小的误差。“我们处理的是以百分之一毫米或千分之一毫米为单位的零件；采用以前使用的软件程序查看这些零件困难重重，但在Inventor的三维设计环境下就完全没问题了。”Daniel Radberg说。

设计协同，倾听不同的声音如同工业设计的发展趋势一样，兼顾功能与美观也是Baha面临的挑战。除了采用高质量的技术以外，Baha骨固定助听器还必须美观易用。产品的颜色必须与佩戴者头发的颜色相配，而产品形状直接影响了佩戴的舒适度。而科利耳的Baha出色的实现了二者的结合。一个植入了Baha的5岁小男孩说，“我的助听器是黑色的，和我爸爸的手机是一样的颜色，很漂亮。”在开发新产品时，科利耳公司的设计师与负责产品开发的工程师开展了密切合作。为了创造出精巧轻薄的产品，两团队必须共同选材、共同决策。而这项工作并不是想象中那么容易：工程师往往不能读取设计师提供的设计数据，为了进行结构分析不得不重新构建数字模型，从而耽误了许多宝贵的时间。

而现在设计师们使用的Autodesk Inventor与工程团队使用的其他软件具有出色的兼容性，双方都不必担心设计数据在进行工程分析时遭“冷落”。Autodesk Inventor如同在不同团队间搭建了一个可以倾听多种声音的平台，Daniel Radberg说：“使用兼容软件为我们赢得了更多时间。”软件的兼容性不仅在同一公司内部体现，在设计全球化的今天，这一优势也更加明显。Daniel Radberg介绍说：“欧特克在瑞典的经销商Cadcraft AB为我们提供了一系列灵活的解决方案。同时，由于位于澳大利亚的母公司也在使用欧特克产品，集团的技术整合效果非常好。”“聆听现在，韵律永恒（Hear now and always.）”是科利耳公司的座右铭。由于佩戴者要终身使用与植入物相连的声音处理器，因此必须对公司生产的所有型号产品提供全面的维护和支持。全面采用欧特克的设计解决方案后，科利耳公司统一了设计数据的格式，而设计数据的完整与一致不仅有助于公司的管理，也为患者减少了后顾之忧。图片由Cochlear Bone Anchored Solutions公司提供。(end)

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