DFX面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)

DFX面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)

2011年7月出現(xiàn)背景自80年代以來,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際化,促使制造業(yè)企業(yè)不斷尋求產(chǎn)品開發(fā)的新思路、新方法并應(yīng)用于有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品的開發(fā)一個(gè)典型的例子是美國(guó)企業(yè)在承受著日本70年代以后在汽車、半導(dǎo)體等行業(yè)逐步確立的世界市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位的壓力下,積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)和采用新的產(chǎn)品開發(fā)思想、策略、方法,如并行工程、虛擬制造、敏捷制造、精良生產(chǎn)等等,為美國(guó)經(jīng)濟(jì)在90年代的振興產(chǎn)生了重要的促進(jìn)作用DFX即為這些新的產(chǎn)品開發(fā)思想、手段、方法之一。在介紹DFX思想與方法之前,首先有必要討論產(chǎn)品生命周期概念和并行工程思想。產(chǎn)品生命周期正如生物的誕生、成長(zhǎng)直至消亡構(gòu)成其生命周期一樣，人類有意識(shí)地創(chuàng)造出來的人工物，包括各種產(chǎn)品也被賦予了生命，亦即也有誕生、成長(zhǎng)、消亡的過程，分別對(duì)應(yīng)其開發(fā)過程、使用過程和報(bào)廢回收處理過程。這些過程構(gòu)成了產(chǎn)品的生命周期。產(chǎn)品生命周期圖并行工程與串行工程并行工程是一種新的產(chǎn)品開發(fā)方法，旨在改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期、提高生產(chǎn)率。與之相對(duì)，傳統(tǒng)的新產(chǎn)品開發(fā)是串行工程串行工程長(zhǎng)期以來產(chǎn)品開發(fā)工作一直采用傳統(tǒng)的串行工程方法，先進(jìn)行市場(chǎng)需求分析，將分析結(jié)果交給設(shè)計(jì)部門，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，然后將圖紙交給工藝部門進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和制造準(zhǔn)備，采購(gòu)部門根據(jù)要求進(jìn)行采購(gòu)，一切齊備后進(jìn)行生產(chǎn)加工和測(cè)試，結(jié)果不滿意時(shí)再修改設(shè)計(jì)與工藝，如此循環(huán)直到滿意。串行方法的弊端串行方法設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中各個(gè)部門獨(dú)立工作，設(shè)計(jì)中不能及早考慮制造及質(zhì)保等問題，造成設(shè)計(jì)與制造脫節(jié)，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)成為設(shè)計(jì)改動(dòng)量大、開發(fā)周期長(zhǎng)、成本高的大循環(huán)并行工程“并行”是相對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)的“串行”而言，其實(shí)還是有時(shí)間先后的由于這種方法能夠較好地兼顧產(chǎn)品生命周期中的各階段的需求，并將它們?cè)谠O(shè)計(jì)中加以考慮，因此也稱為“生命周期工程”并行工程——生命周期工程程集成地、并行行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品品及其相關(guān)的的各種過程（（包括制造與與支持）要求產(chǎn)品開發(fā)發(fā)人員在設(shè)計(jì)計(jì)一開始就考考慮產(chǎn)品整個(gè)個(gè)生命周期中中從概念形成成到產(chǎn)品報(bào)廢廢處理的所有有因素強(qiáng)調(diào)一切設(shè)計(jì)計(jì)活動(dòng)盡早開開始，力爭(zhēng)一一次獲得成功功，關(guān)鍵是產(chǎn)產(chǎn)品及其相關(guān)關(guān)過程設(shè)計(jì)工工作的并行集集成競(jìng)爭(zhēng)并行工程串行工程產(chǎn)品質(zhì)量較好，在生產(chǎn)前已經(jīng)注意到產(chǎn)品的制造問題設(shè)計(jì)與制造之間溝通不足，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無法達(dá)到最優(yōu)化生產(chǎn)成本由于產(chǎn)品的易制造性提高，成本低開發(fā)成本較低，但制造成本可能較高生產(chǎn)柔性適于小批量、多品種、高技術(shù)產(chǎn)品適于大批量、單一品種、低技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)品創(chuàng)新較快速推出新產(chǎn)品，能從產(chǎn)品開發(fā)中學(xué)習(xí)及時(shí)修改的方法及創(chuàng)新意識(shí)，新產(chǎn)品投放市場(chǎng)塊競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)不易獲得最新技術(shù)以及市場(chǎng)需求變化趨勢(shì)，不利于產(chǎn)品創(chuàng)新串行工程與并并行工程的對(duì)對(duì)比DFX與并行工程并行工程是一一種哲理，涉涉及人員管理理以及產(chǎn)品開開發(fā)過程管理理并行工程也提提供技術(shù)和方方法，以DFX技術(shù)和方法為為代表。DFX的發(fā)展歷程DFX思想最早產(chǎn)生生于二戰(zhàn)時(shí)期期50年代末，長(zhǎng)期期的設(shè)計(jì)開發(fā)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積累累形成了DFX的原型60、70年代后，DFX研究得到重視視DFX的含義DFX是DesignforX的縮寫。其中中，X代表產(chǎn)品生命命周期或其中中某一環(huán)節(jié)，，也可以代表表產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力力或決定產(chǎn)品品競(jìng)爭(zhēng)力的因因素其中的Design不僅僅指產(chǎn)品品的設(shè)計(jì)，也也指產(chǎn)品開發(fā)發(fā)過程和系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)DFX的內(nèi)涵DFX是一種哲理、、方法、手段段、工具所有的產(chǎn)品開開發(fā)人員都應(yīng)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,在設(shè)計(jì)階段盡盡早地考慮產(chǎn)產(chǎn)品全生命周周期將有益于于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力力的提高。產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)人人員、、產(chǎn)品品開發(fā)發(fā)管理理人員員應(yīng)該該積極極應(yīng)用用DFX方法于于產(chǎn)品品設(shè)計(jì)計(jì)借助計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的DFX工具可可以有有效地地輔助助產(chǎn)品品設(shè)計(jì)計(jì)人員員按照照DFX方法進(jìn)進(jìn)行產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)DFX的內(nèi)涵涵DFX是一種種設(shè)計(jì)計(jì)方法法論，，但它它本身身并不不是設(shè)設(shè)計(jì)方方法，，不直直接產(chǎn)產(chǎn)生設(shè)設(shè)計(jì)方方案而而是設(shè)設(shè)計(jì)評(píng)評(píng)價(jià)分分析方方法，，為設(shè)設(shè)計(jì)提提供依依據(jù)DFX不僅用用于改改進(jìn)產(chǎn)產(chǎn)品本本身，，而且且用于于改進(jìn)進(jìn)產(chǎn)品品相關(guān)關(guān)過程程（如如裝配配和加加工））和系系統(tǒng)以往當(dāng)當(dāng)產(chǎn)品品設(shè)計(jì)計(jì)完畢畢,再接著著進(jìn)行行過程程設(shè)計(jì)計(jì)（體體現(xiàn)串串行工工程思思想））DFX方法強(qiáng)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)和和過程程設(shè)計(jì)計(jì)的同同時(shí)進(jìn)進(jìn)行（（體現(xiàn)現(xiàn)了并并行工工程思思想））典型的的DFX方法DFA(DesignforAssembly)面向裝裝配的的設(shè)計(jì)計(jì)DFM(DesignforManufacture)面向制制造的的設(shè)計(jì)計(jì)DFI(DesignforInspection)面向檢檢驗(yàn)的的設(shè)計(jì)計(jì)DFS(DesignforService/Maintain/Repair)面向維維修的的設(shè)計(jì)計(jì)DFR(DesignforRecycling)面向回回收的的設(shè)計(jì)計(jì)DFC(DesignForCost)面向成成本的的設(shè)計(jì)計(jì)DFQ（DesignForQuality）面向向質(zhì)量量的設(shè)設(shè)計(jì)DFA面向裝裝配的的設(shè)計(jì)計(jì)最早，，目前前最成成熟的的DFX方法旨在提提高裝裝配的的方便便性以以減少少裝配配時(shí)間間、成成本的的設(shè)計(jì)計(jì)DFA面向裝裝配的的設(shè)計(jì)計(jì)原則：：1.減少零零件數(shù)數(shù)2.采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)緊緊固件件和其其他標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)零零件3.零件的的方位位保持持不變變4.采用模模塊化化的部部件5.設(shè)計(jì)可可直接接插入入的零零件6.盡量減減少調(diào)調(diào)整的的需要要7.適合自自動(dòng)生生成線線生產(chǎn)產(chǎn)DFM面向制制造的的設(shè)計(jì)計(jì)這里的的制造造主要要指構(gòu)構(gòu)成產(chǎn)產(chǎn)品的的單個(gè)個(gè)零件件的冷冷熱變變形加加工過過程為了減減少該該類加加工的的時(shí)間間與成成本，，提高高加工工質(zhì)量量DFM面向制制造的的設(shè)計(jì)計(jì)原則：：1.簡(jiǎn)化零零件的的形狀狀2.盡量避避免切切削加加工因因?yàn)榍星邢骷蛹庸こ沙杀颈靖?.選用便便于加加工的的材料料4.盡量設(shè)設(shè)置較較大公公差5.采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件件與外外購(gòu)件件6.減少不不必要要的精精度要要求DFI面向檢檢驗(yàn)的的設(shè)計(jì)計(jì)著重考考慮產(chǎn)產(chǎn)品、、過程程、人人的因因素以以便提提高產(chǎn)產(chǎn)品檢檢驗(yàn)的的方便便性加工中中的產(chǎn)產(chǎn)品檢檢驗(yàn)是是為了了提供供快速速精確確的加加工過過程反反饋,而維修修中的的產(chǎn)品品檢驗(yàn)驗(yàn)則是是為了了快速速而準(zhǔn)準(zhǔn)確地地確定定產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)構(gòu)或功功能的的缺陷陷,及時(shí)維維修以以保證證產(chǎn)品品使用用的安安全DFI面向檢檢驗(yàn)的的設(shè)計(jì)計(jì)產(chǎn)品檢檢驗(yàn)方方便性性取決決于色色彩、、零件件內(nèi)部部可視視性、、結(jié)構(gòu)構(gòu)等等等諸多多因素素DFS面向維維修的的設(shè)計(jì)計(jì)售后服服務(wù)是是現(xiàn)代代企業(yè)業(yè)非常常重視視的環(huán)環(huán)節(jié)之之一。。產(chǎn)品品的售售后服服務(wù)主主要是是指產(chǎn)產(chǎn)品維維修維修總總是伴伴隨著著拆卸卸和重重裝，，產(chǎn)品品維修修性主主要取取決于于產(chǎn)品品故障障確定定的容容易程程度、、產(chǎn)品品的可可拆卸卸性和和可重重裝性性，減減少拆拆卸重重裝的的時(shí)間間與成成本是是DFS的重要要問題題維修性性也取取決于于產(chǎn)品品的可可靠性性，要要盡量量使容容易發(fā)發(fā)生故故障的的零部部件處處于容容易拆拆卸的的位置置,從而有有利于于維修修時(shí)間間與成成本的的減少少DFS面向維維修的的設(shè)計(jì)計(jì)原則：：1.提高產(chǎn)產(chǎn)品可可靠性性2.經(jīng)常需需要維維護(hù)的的零件件和易易磨損損易失失效效的零零件置置于易易發(fā)現(xiàn)現(xiàn)和接接近處處3.零件的的拆卸卸盡量量不需需移動(dòng)動(dòng)其他他零件件4.盡量減減少需需要使使用的的維修修工具具種類類5.模塊化化設(shè)計(jì)計(jì)并采采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件件6.留有足足夠的的維修修空間間DFR面向回回收的的設(shè)計(jì)計(jì)當(dāng)今社社會(huì)環(huán)環(huán)保問問題的的嚴(yán)峻峻性促促使產(chǎn)產(chǎn)品回回收開開始成成為企企業(yè)的的責(zé)任任。企企業(yè)產(chǎn)產(chǎn)品開開發(fā)必必須將將產(chǎn)品品回收收問題題提到到日程程上來來。面向產(chǎn)產(chǎn)品回回收的的設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)集中中在產(chǎn)產(chǎn)品的的可拆拆卸性性的提提高和和材料料方面面。產(chǎn)品的的可拆拆卸性性取決決于零零件數(shù)數(shù)、產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)、、拆卸卸動(dòng)作作種類類、拆拆卸工工具種種類等等因素素。典型應(yīng)應(yīng)用日本富富士膠膠卷公公司于于年投投放市市場(chǎng)的的一次次性相相機(jī)又又稱帶帶鏡頭頭的膠膠卷是是面向向回收收的設(shè)設(shè)計(jì)的的代表表產(chǎn)品品。齊齊哈哈爾車車輛廠廠鐵路路貨車車開發(fā)發(fā)并行行工程程思想想的DFX方法后后，大大大縮縮短了了產(chǎn)品品的開開發(fā)周周期，，減少少了產(chǎn)產(chǎn)品試試制次次數(shù)和和試制制費(fèi)用用，提提高了了產(chǎn)品品質(zhì)量量水平平，增增加了了出口口量DFC面向成成本的的設(shè)計(jì)計(jì)面向成成本的的設(shè)計(jì)計(jì)(DFC)是指在在滿足足用戶戶需求求的前前提下下，盡盡可能能地降降低成成本，，并通通過分分析和和研究究產(chǎn)品品全生生命周周期的的設(shè)計(jì)計(jì)、加加工制制造、、裝配配、檢檢測(cè)、、銷售售、使使用、、維護(hù)護(hù)、回回收和和報(bào)廢廢等多多種成成本因因素，，對(duì)原原設(shè)計(jì)計(jì)中影影響產(chǎn)產(chǎn)品成成本的的過高高費(fèi)用用部分分進(jìn)行行修改改，最最終達(dá)達(dá)到降降低成成本的的目的的。DFC面向成成本的的設(shè)計(jì)計(jì)以最低低成本本，在在最短短時(shí)間間內(nèi)生生產(chǎn)出出高質(zhì)質(zhì)量的的產(chǎn)品品已成成為制制造企企業(yè)競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)的的焦點(diǎn)點(diǎn)，其其中成成本已已成為為決定定產(chǎn)品品競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)力的的核心心因素素，如如何有有效的的降低低成本本是一一個(gè)研研究熱熱點(diǎn)。。降低低產(chǎn)品品成本本的方方法很很多，，如企企業(yè)產(chǎn)產(chǎn)品成成本核核算等等，但但通過過設(shè)計(jì)計(jì)降低低成本本則是是最有有效的的。研究表表明，，設(shè)計(jì)計(jì)階段段的實(shí)實(shí)際投投入費(fèi)費(fèi)用雖雖然只只占產(chǎn)產(chǎn)品總總成本本的5％，但但是卻卻決定定了70％—80％的產(chǎn)產(chǎn)品成成本。。如何在在產(chǎn)品品設(shè)計(jì)計(jì)初期期準(zhǔn)確確的估估算出出產(chǎn)品品成本本并提提出有有效降降低成成本的的設(shè)計(jì)計(jì)修改改方案案是成成本問問題的的研究究難點(diǎn)點(diǎn)。DFC面向向成成本本的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)面向向成成本本的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（（DesignForCost）和和按按費(fèi)費(fèi)用用設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（（DesignToCost）是是不不同同的的，，DFC與DTC的不不同同之之處處主主要要在在于于：：DFC是一一種種設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方方法法，，DTC在很很大大程程度度上上屬屬于于管管理理方方法法；；DFC主動(dòng)動(dòng)地地運(yùn)運(yùn)用用各各種種方方法法降降低低產(chǎn)產(chǎn)品品的的成成本本，，而而DTC是為為了了獲獲得得一一個(gè)個(gè)滿滿足足給給定定的的目目標(biāo)標(biāo)成成本本并并符符合合用用戶戶要要求求的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。兩兩者者的的相相同同之之處處主主要要體體現(xiàn)現(xiàn)在在從從設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)入入手手考考慮慮產(chǎn)產(chǎn)品品的的全全生生命命周周期期成成本本。。從從兩兩者者對(duì)對(duì)成成本本的的重重視視程程度度、、對(duì)對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的改改進(jìn)進(jìn)和和產(chǎn)產(chǎn)生生的的時(shí)時(shí)間間順順序序看看，，可可以以說說DFC是DTC的進(jìn)進(jìn)一一步步發(fā)發(fā)展展。。DFQ面向向質(zhì)質(zhì)量量的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)面向向質(zhì)質(zhì)量量的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)，，它它要要求求把把一一系系列列的的質(zhì)質(zhì)量量保保證證措措施施與與設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)系系統(tǒng)統(tǒng)有有機(jī)機(jī)地地集集成成，，在在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)階階段段進(jìn)進(jìn)行行質(zhì)質(zhì)量量保保證證的的方方法法，，在在產(chǎn)產(chǎn)品品和和過過程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)階階段段就就開開始始進(jìn)進(jìn)行行質(zhì)質(zhì)量量保保證證。。質(zhì)量量是是產(chǎn)產(chǎn)品品的的生生命命，，可可以以理理解解為為產(chǎn)產(chǎn)品品滿滿足足使使用用要要求求的的程程度度。。原則則：：1，產(chǎn)產(chǎn)品品易易于于檢檢查查2，采采用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件件3，采采用用模模塊塊化化設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4，圖圖紙紙標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)清清楚楚、、規(guī)規(guī)范范5，尺尺寸寸公公差差設(shè)設(shè)置置合合理理DFQ面向向質(zhì)質(zhì)量量的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)DFQ面向向質(zhì)質(zhì)