基于制造和装配的设计DFMA,附案例
能够生存下来的并不是最强壮的,而是能够适应改变的物种。(查尔斯 · 达尔文)
—1—
基于制造的设计(DFM)
在设计时预先考虑到以下因素:
优化所有的生产工序:加工,装配,测试,采购,运输,服务和维修;
确保最低的成本,最好的质量,可靠性,遵守条例,安全,交货时间和客户满意度;
确保工艺上的纰漏不会危及产品的功能,外观,新产品的推广,交付等方面,也不
会对产品订单有意想不到的冲击。
—2—
基于装配的设计(DFA)
在设计时预先考虑到以下因素:
优化装配人工;
减少对客户无价值的装配动作。
产品设计对产品成本的影响可以从下面的图表来看出

产品设计通过以下手段达到目标:
● 降低复杂程度
● 减少变数
● 提高效率
● 发展竞争优势
产品设计对什么有影响呢?从调研过的工厂数据我们来看看下表的分析

以玩具生产举例,要实现基于制造和装配的设计,要遵循十个原则:
原则 1 减少零件数量
减少零件数量或许是降低成本的最好方法,较少的零件会减少:采购,存仓,处理,加工时间,开发时间,设备,工程时间,装配难度,测试,等等。
每个零件都增加了出错的机会并减小了无缺陷产品的概率。
如:下图把3块小板仔合并为1块大板仔,减少2个螺丝,并节省了装配时间。

原则 2 减少物料或颜色
物料和颜色太多会增加产品的复杂程度和制造成本:
● 开发成本:样板制作、样板测试、颜色认可、物料释放
● 采购成本:采购&管理、手续费、验货、测试费用
● 后勤费用:运输,排期&库存
● 生产成本:零件有MOQ、所有的物料和零件需要配色并转换
如:在符合品质要求的前提下变更更低廉、更合适的物料,并尽量减少配色。

原则 3 标准供应商
增加供应商数量,会增加开发和管理供应商的成本
● 开发成本:样板测试、物料释放
● 采购成本:采购&管理、手续费、运费、验货
● 后勤费用:运输,排期 & 库存
供应商和系统管理
如:减少供应商数量,建立供应商审核制度,统一标准。
原则 4 标准设计
标准设计:如:电池箱、铰链、连接位等;
标准化看不见的常用物料:如五金件、螺丝、接触片等等;
决定标准化,建立并采用标准件或物料清单。

原则 5 多功能用途
模块化设计使零件和/或一组零件具有互换性,这将帮你减少一些成本:
减少一些研发费用、模具减少了、测试减少了、容易操作、减少了运输、降低了质量风险 、减少了开拉、换拉/换模方面的费用,并提高了设备效率。
对生产计划以及后勤方面有更多挑战:如生产能力和客户需求方面的管理、模具管理等。
如:组合式设计:
通用的地盘 ;
手臂,腿,连接位,躯干;
外形、颜色。
原则 6 便于生产
消除浪费,不增值的都是浪费:
流程浪费:退货,返工,生产转换;
制造浪费:流程,批峰,返工,检查;
物料浪费:水口,报废,转换
…… 八大浪费都是需要消除和避免的。
如:所有部件尽量在一个面的底壳安装;左右或正反防呆的设计;定位孔设计;凹凸位的设计;合并部件减少安装动作;减少螺丝,用卡扣代替;插入装配时倒角设计;颜色区分设计;使用视频或计步器辅助作业等等。

原则 7 多样的紧固件
若使用机械紧固件,尽量使用最便宜的方式:
咬合、塑性弯折、铆接、螺丝
对所有的产品,标准化其所用的通用零件,加工过程和方法。

原则 8 最小化装配方向
设计时要考虑操作最小化:
最小化再处理,装配应增加价值;双手操作;尽量一致的平面;保持垂直装配;自动化辅助。
如:避免重复定位;设计时考虑零件对称;零件安装定位等等。
原则 9 最大化符合条例
设计要考虑安全:
● 本身要坚固,超过 QSOP要求
● 考虑“加工能力”和“加工变数”
● 设计上增加防错措施
● 零件越少,风险越低
设计要考虑质量:
● 一次召回的费用约为1500万 …
● 测试费用超过1亿
● 重金属、磷苯二甲酸盐要避免
● 尽量少使用高风险的物料
考虑总体成本:设计,制造,测试
最大化的遵守安全标准

原则 10 明白制造问题:过去 & 现在
总结!
明白以前的经验教训
要明白哪些能做好,哪些做不好
记住荒谬意味着什么!
“一遍一遍重复同样的事情,除非期望结果更好。”
周期性的听取汇报!
要定时
确定参与人员
确定地点
确定格式
建立一个知识/信息的渠道
如:印错日期要花费很多的人工返工

基于制造的设计应用于各个制造行业,电子制造、机械制造、纺织、化工等等都有应用,但无论哪个行业,DFM都应该遵循它固有的原则,记住:
DFM 不是校对的步骤,其应该本身固有
DFM 不是只由“DFM工程师”做,是所有人都有责任
DFM 不是一个“工具”,而是一个 “思想”
DFM 不只是在零件的阶段要考虑,在系统中有更多的地方要考虑
DFM 不是一个事后的想法,要把它当作一个得益之处
DFM 不是在以后的设计评论中才提到
DFM 不应熟练地应用于修改中,太迟了
-END-
文章来源:网络(如侵联删)