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基于制造的设计(DFM)

在设计时预先考虑到以下因素:

1、优化所有的生产工序:加工, 装配, 测试, 采购, 运输, 服务和维修;

2、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;

3、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。

基于装配的设计(DFA)

在设计时预先考虑到以下因素:

1、优化装配人工;

2、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

十个原则

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:

01

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。

02

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

03

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。

04

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。

05

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。

06

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

等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。

07

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。

08

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。

09

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

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

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关键词: 深度好文|基于制造和装配的设计(DFMA)标杆精益