Pri razvoju zgodnjih prototipov je ključnega pomena imeti nekaj svobode. To omogoča inženirjem preizkušanje različnih postavitev, spreminjanje položajev komponent in prilagajanje tokovnih poti, medtem ko se koncept analiz, procesov ali naprav razvija. Cevi zagotavljajo to svobodo. So vidne, dostopne in omogočajo hitre spremembe.
Vendar pa je postavitev, ki deluje na delovni mizi, lahko manj prilagodljiva znotraj kompaktne naprave. Več kanalov, funkcij, ventilov, senzorjev in vmesnikov mora ustrezati manjšemu prostoru. Usmerjanje začne ovirati uporabnost, čistost in ponovljivost proizvodnje.
Težava se stopnjuje postopoma:
Ena dodana funkcija zahteva dodatno cev, priključek ali konektor.
Ena sprememba zasnove spremeni usmerjanje in ustvari nove radije upogibanja ali težave z dostopom.
En dodatni vmesnik ustvarja še eno potencialno mesto puščanja.
En ročni korak doda še eno možno različico med sestavljanjem.
Sprva se vsaka sprememba zdi obvladljiva. Ampak ko jih združimo, lahko ustvarijo fluidno pot, ki jo je težko sestaviti, očistiti in ponovno proizvesti. Takrat usmerjanje preneha biti postavitev in postane arhitekturna težava.
Preveliko število fluidnih priključkov običajno ne povzroči takoj očitne težave. Pogosteje dodajo majhne razlike, ki jih je sčasoma težje upravljati. Priključek tukaj, daljša cev tam, pot okoli senzorja, tesen prostor za ventilom. Vsaka odločitev ima lahko smisel sama po sebi, vendar kombiniran učinek lahko povzroči, da postane zasnova manj zanesljiva in težje ponovljiva.
Bodite pozorni na naslednja tveganja:
Pri diagnostiki in kompaktnih napravah za znanosti o življenju lahko ti izzivi vplivajo na inženirski trud. Bolj pomembno je, da lahko vplivajo na zanesljivost testiranja, zaupanje uporabnikov in pripravljenost za proizvodnjo. Naprava lahko še vedno deluje, vendar to ne pomeni, da je arhitektura resnično funkcionalna.
Težava pri fluidni arhitekturi pogosto povzroči več manjših frustracij. Noben znak sam po sebi ne pomeni, da zasnova potrebuje novo pot. Vendar bi vzorec moral nakazovati, da je potreben natančnejši pregled.
Ta vprašanja uporabite kot prvo diagnostično preverjanje:
Če cevi in priključki prevladujejo v notranji zasnovi, je lahko zmanjšanje težje, zlasti ko so dodane nove funkcije.
Puščanje, ujeti mehurčki, mrtvi volumen ali nedosleden pretok tekočine lahko povzročijo motnje, ki so videti kot nestabilnost testa ali procesa.
Če je možnost čiščenja odvisna od zapletenih postopkov izpiranja ali ročnega dostopa, tok tekočine morda ne podpira prihodnjih potreb po validaciji.
Če je treba pot napeljave preoblikovati vsakič, ko se komponenta premakne, arhitektura morda ni dovolj stabilna za povečevanje obsega.
Ročne postavitve cevi je morda težko ponoviti, ko proizvodnja zahteva doslednost.
Če so komponente postavljene okoli fluidne poti namesto znotraj koherentnega sistema, lahko postavitev ovira naslednji korak načrtovanja.
Bolj poglobljen pregled se osredotoča na celotno fluidno arhitekturo: kako mediji tečejo, čistijo in zapuščajo sistem ter kako pot podpira sestavljanje, servis in proizvodnjo. To pomaga ekipi preseči iskanje kratkoročnih rešitev za posamezne težave.
To pomeni preverjanje tlaka ali velikosti kanalov, kjer tekočine spreminjajo smer, kateri vmesniki povzročajo nepotrebna tveganja uhajanja ter kje mrtvi prostor ali ujeti mehurčki lahko vplivajo na ponovljivost rezultatov. Pomeni tudi pregledovanje, katere dele je težko očistiti, pregledati ali servisirati in katere funkcije potrebujejo integrirane ventile in senzorje.
Cilj je opredeliti zahteve za fluidno pot, preden ekipa primerja tehnologije, dobavitelje ali možnosti integracije. To začetnim proizvajalcem originalne opreme (OEM), uveljavljenim OEM-jem in ponudnikom inženirskih storitev omogoča jasnejšo osnovo za naslednjo oblikovalsko odločitev.
Kadar so zahteve jasno opredeljene, naslednji korak ni takojšnja izbira tehnologije. Gre za zbiranje vseh informacij, ki omogočajo koristno primerjavo različnih tehnologij: medij, področje tlaka in pretoka, geometrija kanala, združljivost materiala, potrebe po čiščenju, točke integracije in pogled na proizvodnjo.
To ekipi omogoča preverjanje, ali je težavo še mogoče obvladovati z izboljšavami usmerjanja, ali pa fluidna arhitektura potrebuje bolj strukturiran pristop, preden se projekt nadaljuje k validaciji ter orodjem ali preide v proizvodnjo.
Ekipa lahko nato primerja možne pristope k usmerjanju. To lahko vključuje izboljšeno postavitev cevi, namenski fluidni vrstni blok ali širšo integrirano fluidno rešitev. Za ekipe, ki vidijo kompaktne notranje kanale in čisto vezavo materialov kot relevantne, lahko pregled vrstnih blokov z difuzijsko vezavo pomaga pri odločitvi, ali naj bo ta možnost vključena v primerjavo. Vrednost je v primerjavi možnosti z dejanskimi omejitvami naprave, ne pa v splošni preferenci za eno tehnologijo.