在我们第一篇文章中，我们探讨了 70%规则 – 通过我们为某项目提供的支持工作，了解上游设计决策如何决定产品最终成本、质量和可制造性的70-80%， 复杂脊柱手术器械. 在我们第二篇文章中，我们考察了 制造设计 (DFM) 通过……的视角 ADAS 毫米波雷达和摄像头外壳, ，早期在工具和流程验证方面的合作至关重要。在我们的第三篇文章中，我们重点关注 可装配设计 通过我们在“中国共产党”的项目 持续葡萄糖监测 (CGM) 设备, 展示智能装配规划如何实现大批量生产。.
本月，我们关注 可靠性设计 (DFR) 和可测试性设计 (DFT)确保产品在其整个生命周期内按预期运行的补充学科——以及通过可重复、可扩展的测试来验证该性能。.
在 SmartTech 应用中——安全系统通常必须在关键基础设施或无人值守环境中多年无故障运行——可靠性不是一项功能。它是一项基本要求。.
产品开发的未来是合作的。未来是 DFX。.
可靠性和可测试性必须在设计阶段就考虑进去，而不是在事后检查。
可靠性设计问道： 该产品能承受真实世界条件吗——极端温度、湿度、振动、电源波动以及多年的连续运行？ 可测性设计要求： 我们能否在不影响生产效率的情况下，高效且反复地验证每一项关键功能？
这两个学科密不可分。无法有效测试的设计容易出现隐藏故障。未经实际条件验证的设计将在现场失败——侵蚀用户信任，增加保修成本，并损害品牌声誉。.
在诸如医疗技术和出行等受监管的行业中，DFR和DFT有正式标准的支持，例如 ISO 13485 (医疗器械)和 IATF 16949 (汽车). 在SmartTech中，产品常常在无人直接监管的情况下运行，同样的原则也适用：可靠性必须从一开始就设计好。.
最有效的DFR/DFT方法会带来 经过验证的设计、内置测试点、自动化功能测试，以及在产品交付客户之前就能及早发现缺陷的流程。.
实例：无电池智能锁系统
关键基础设施运营商——包括电信塔、公用事业网络、交通系统和水处理设施——需要安全可靠的访问控制，并且能够在恶劣的户外环境中运行数年而无需维护。.
我们与欧洲数字锁具技术先驱的合作涉及制造 无电池、能量收集的电子锁. 与需要电池或有线电源的传统电子锁不同，该系统直接通过将钥匙插入锁芯的动能来产生身份验证和解锁所需的能量——锁内没有电池，钥匙内没有电池，并且基本操作不依赖 Wi-Fi 或互联网连接。.
锁使用以下方式执行电子身份验证和访问权限验证： AES-256 加密通信 在钥匙和锁芯之间，具有防凭证复制的特性和安全的数字凭证管理。这种独特的能量收集架构意味着每一次身份验证都依赖于通过机械动作产生的实时电力，这使得制造精度和长期的机械可靠性成为关键任务。.
该设备必须在无人值守的户外环境中可靠运行，要求能够抵抗极端温度、湿气、灰尘、腐蚀和物理篡改，同时集成敏感电子元件和加密身份验证组件。.
制造要求包括：
- 关键基础设施环境中无人值守运行的长期可靠性
- 数百万次插拔循环中一致的能量收集性能
- 加密身份验证安全（AES-256），具有抵抗凭证复制的能力
- 环境耐用性——极端温度、湿气、灰尘、腐蚀、冻融循环
- 停电韧性——完全离网功能
- 将 100 多个现有零件集成到一个精简、经济高效的组件中
Beyonics 贡献
Beyonics 与客户合作，成为真正的工程和制造合作伙伴。通过早期密切合作，我们将创新的能量收集技术转化为可制造、可投入生产的系统。.
我们的贡献包括：
精密模具设计与制造针对需要亚毫米级公差的复杂塑料几何形状开发精密模具，以确保在数百万次循环中具有一致的能量收集性能。.
模内电子在成型件中封装敏感的NFC和电子元件，同时保持成型后的全部功能——这需要仔细的材料选择、精确控制成型温度和压力，以及旨在最大限度地减少对嵌入式元件应力的模具设计。.
高密度PCB在制造印刷电路板组件时，内置测试点可用于在生产过程中实现身份验证和加密的功能验证。.
插入成型通过注塑成型生产智能钥匙组件，以实现耐用性和可靠的电气接触。.
全套产品装配线设计并建造一个完整的装配线，在关键阶段纳入自动化功能测试——包括 NFC 通信验证和能量收集验证。.
垂直整合与成本优化对现有100多个零件进行审查，以识别整合机会，缩短供应链，并降低整体生产成本。.
当客户尽早邀请其制造合作伙伴参与讨论时，他们不仅能获得生产能力，还能获得在可测试性规划、工艺验证和长期可靠性方面的深度专业知识。对于无电池锁定系统——其中每次身份验证事件都依赖于精确的机械到电能转换——制造精度不仅仅关乎装配和表面处理。它关乎通过机械动作可靠地发电。.
在SmartTech，安全系统必须在关键基础设施环境中多年无故障运行且无需干预，因此DFR和DFT并非可选项——它们是必需的。.
经过验证的设计和内置的可测试性，使得复杂系统的制造能够充满信心。通过将功能测试集成到装配线中——包括能量收集验证、NFC通信验证和加密测试——我们的客户实现了一个智能锁系统，该系统可以部署在电信、公用事业和交通基础设施中，同时不损害可靠性或安全性。.
要更深入地了解集成制造如何降低智能门锁系统的风险，请下载完整的案例研究。.
