日本科技一瞥:医疗技术中精细加工的七大类生产和案例。
生产的定义和七类生产
加工技术在整个制造业中的地位如何？根据月池研究所的工厂和企业，制造大致可以分为以下三个流程:制造=开发设计、详细设计+制造+生产流程。比如美国苹果公司在“开发设计、细节设计”方面有很大优势，但制造却全部委托给了中国台湾省的鸿海精密工业等企业。从世界范围来看，大部分日本制造企业的软肋在于“开发设计和细节设计”。经常有人评论“日本制造业衰落了”，但其实这里所说的“衰落”大多是指制造业的“开发设计和详细设计”部分。
另一方面，丰田生产体系绝对是“生产过程”的代表。TPS是一种“生产过程”，其目标是通过使用看板和其他工具实现“单流生产”。丰田作为制造企业，在三大制造流程中充分发挥了“生产流程”的优势。“生产流程”的著名案例有，利用阿米巴经营单元将收支可视化，可以提高整体生产效率的“京瓷阿米巴生产”，以及曾经风靡一时的“戴尔直销模式”。
<制造的定义>“制造”是指加工材料和生产产品。我们可以这样说:所谓制造，就是加工技术本身。但是，制造业可以进一步分为“七大类制造业”。
加工工艺有多种分类方法。月池综合研究所的工厂企业发现，这种“制造七大类”最容易在实践中应用。此外，这是面向业务的市场中最合适的分类方法。加工是组合技术。加工工艺不能按照“制造业七大类”中的一类来完成。比如切削，就是以铣床、车床为代表的加工技术。但根据加工对象的原材料是钢材、特殊钢还是树脂，应用的技术和专业知识是不同的。而且很多情况下，除了切割，还伴随着对原材料的“热处理”或“表面处理”。在提高零件的耐用性和强度方面，原材料切割和表面处理的知识是必不可少的。
可塑性也是。塑料加工不同于切割。这是一种无碎屑、无去除的工艺。但是，如果加工对象的原材料是钢板，则需要进行钣金加工和冲压加工。钣金加工是以薄板的切割、弯曲、冲压为基础的加工方法，常与焊接技术配合使用。当然，表面处理也是如此。钢块材料大多适用于热锻和冷锻。比如，大多数情况下，冷锻都伴随着二次加工的切割，甚至在原材料的分类上还要进行热处理或表面处理。因此，一般来说，制造一个零件也需要多道工序。据了解，日本约有40万家制造企业。其中代工企业数量占一半，约20万家，且大多提供多种加工技术。可以说，范围广、精细化的庞大供应链的存在，是日本制造业的最大优势。
医疗器械的精细加工:“无痛注射器”为什么不疼？
痛点间隔更小的注射器。为什么这个注射器不疼？原来，当注射器扎入人体时，人会感到疼痛，因为皮肤表面有痛点，即“痛点”。注射器一旦卡在痛点上，人就会感到疼痛。这些“痛点”密集分布在皮肤表面，每平方厘米大约有100 ~ 200个痛点。所以，做一个更精细的，能尽量避开痛点的注射器，就能解决问题。这就是无痛注射器的机理——“纳米注射器”。
科学证实，人眼可以识别最小尺寸为0.3mm的物体，因此，将加工小于0.3mm形状的技术定义为“形状的精细加工技术”。生产无痛注射器的街头工厂。这种无痛注射器是用“制造七大类”中的“塑料”冲压加工制造的。薄板逐渐变圆，最后变成注射器的形状。这种冲压工艺也叫正向冲压——先将多道工序完成的金属模具按顺序排列，再将卷材连接的工件正向输送到金属模具上，导致各道工序进行冲压，最后得到成品工件。这种注射器采用锥形结构，可以成功克服针头越细，阻力越大，药物越难从针孔流出的问题。塑料加工的一个优点是可以轻松处理这种圆锥形结构。
在RD期间，Telmao公司的开发工程师走访了100多家公司的加工人员，最终在东京森田区找到了只有6名员工的街头工厂Okano Industry。花了五年时间，终于掌握了通过送料金属模具将薄板慢慢弯成注射器的加工技术。
给隐形眼镜添加摄像头。
不仅仅是“无痛注射器”，在医疗器械领域还需要多种精细加工技术。其中，各种功能的智能隐形眼镜被认为是未来发展的新机遇。其追求的高精细化和小型化恰恰是精细加工技术需要发挥作用的领域。例如，在隐形眼镜上增加照相功能的“智能隐形眼镜”正在开发中。2016年，索尼的专利智能隐形眼镜内部增加了微型摄像头组件，并配备了存储、图像传感器、相机镜头、无线通信组件等。拍照时可以通过眨眼按下快门，调整光圈、变焦、对焦等操作，甚至还有防止眼球运动导致图像抖动的功能。
这款智能隐形眼镜还添加了圆形天线和MEMS传感器。三星也申请了相同结构的专利。
2014年1月，美国谷歌公司在其官网公开宣布“完成了糖尿病患者智能隐形眼镜的样品”。
2014年1月16日，美国谷歌公司在其官网公布了该产品。这是一项划时代的技术，可以在没有针头的情况下连续测量血糖水平，每秒钟可以测量一次眼泪中含有的葡萄糖。谷歌已经将这项技术授权给瑞士的全球制药商诺华公司。从事隐形眼镜业务的瑞士诺华子公司爱尔康公司正在推进“医用内置传感器隐形眼镜”、“老花眼可变倍率隐形眼镜”和“人工晶状体”的开发和商业化。带AR技术的智能隐形眼镜现在，智能隐形眼镜也被应用在AR技术领域，备受关注。
很久以前，隐形眼镜显示器的发展是不断发展的。2009年，也公开发表。公开发表的是一个64像素的显示器，镜头比一便士硬币还小。在现实中，它可以通过人眼安全地移动和控制。以这种显示器的隐形眼镜为终极AR平台，这种趋势备受期待。当然，这个系列的智能隐形眼镜还有很大的发展空间。未来的市场增长可能需要几十年的时间来发展。然而，继2009年公布AR功能的隐形眼镜显示器之后，2014年，谷歌公布了医用隐形眼镜，2017年，索尼和三星申请了内置摄像头的隐形眼镜专利。
毫无疑问，智能隐形眼镜的技术将进一步发展，重点将逐渐转向大众化产品的开发。谷歌公司和索尼公司相继加入，这本身就显示了它们的潜在市场规模。事实上，日本的委托加工公司也收到了来自美国的非常精细的零件设计图纸，这些图纸非常小，肉眼很难识别。由于图纸本身是虚拟图纸，无法判断其真实用途。一些交易是隐蔽的，只有医疗器械被用于眼睛。在这个领域，需要精密的加工技术。
平板胃摄像头:医疗器械领域的发展，未来可期。需要小型化的领域之一是“胶囊内窥镜”。以前内窥镜无法检查小肠，胶囊内窥镜就是应这种医疗需求而产生的。1997年，“胶囊内窥镜”在美国获得专利，以色列吉文影像公司成立，从事胶囊内窥镜的研发、生产和销售。现在，它被用于全球80多个国家超过170万名患者的检查。柯文影像公司销售额达到1.8亿美元时，被当时的爱尔兰制造商惠科医疗公司以8.6亿美元的价格收购。在日本，奥林巴斯于1990年初投入开发，2005年开始在欧洲销售小肠用胶囊内窥镜。此外，长野县的一家小型照相机制造商RF公司于2001年12月开始开发一种名为神田沙也加的用于小肠的胶囊内窥镜。
这种胶囊内窥镜在一个长23 mm ~ 26 mm，直径9 mm ~ 11 mm的超小型胶囊内内置超小型摄像头，具有无线发送图像的功能。8小时左右可拍摄5 ~ 6万张图像，可无线发送到外部接收设备。这些图像由装有特殊软件的计算机进行分析，并用于医生的诊断。日本医科大学附属医院的消化内科医生藤森季峻对胶囊内窥镜的评价是:“对于消化内科医生来说，这是一个梦想的工具。”小肠曾经是最难检查的消化器官。现在，患者和医生都可以轻松检查。
