面向制造和裝配的設(shè)計(jì)

面向制造和裝配的設(shè)計(jì)

（DFM/A）為什么要面向制造/裝配的設(shè)計(jì)假設(shè)任何東西都可以生產(chǎn)---問(wèn)題是代價(jià)有多高面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）將設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)能力進(jìn)行均衡以達(dá)到低成本和高品質(zhì)越接近生產(chǎn)能力的極限，成本就越高，并且質(zhì)量問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增加DFM/A---DesignforManufacturingandAssembly為什么要面向制造/裝配的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的看法事實(shí)面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）會(huì)延長(zhǎng)產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）避免了費(fèi)時(shí)的重新設(shè)計(jì)、降低了成本的所需耗費(fèi)的努力以及產(chǎn)品投放上的問(wèn)題：縮短了投放市場(chǎng)所需的時(shí)間并顯著改善了盈利所需的時(shí)間如果產(chǎn)品的人工勞動(dòng)含量低，面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）就不重要了降低勞動(dòng)力成本也會(huì)影響配置分配，面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）也可以自動(dòng)化過(guò)程以及所購(gòu)材料的可制造性以及成本面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）與低產(chǎn)量的產(chǎn)品無(wú)關(guān)通過(guò)理解面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）原則，當(dāng)應(yīng)用于低產(chǎn)量的產(chǎn)品時(shí)，可能會(huì)相當(dāng)有效質(zhì)量是通過(guò)檢驗(yàn)、測(cè)試、補(bǔ)救質(zhì)量問(wèn)題來(lái)達(dá)到的設(shè)計(jì)質(zhì)量是通過(guò)簡(jiǎn)化、防誤措施，并在處理能力范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的（面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）對(duì)象）設(shè)計(jì)對(duì)成本的影響面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）時(shí)間表的影響經(jīng)歷了并行工程和面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）對(duì)開(kāi)發(fā)日程的影響3%27%55%15%20%13%22%5%傳統(tǒng)方法并行工程/面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）步驟40%概念開(kāi)發(fā)細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)反復(fù)進(jìn)行建立、測(cè)試、修復(fù)、重新設(shè)計(jì)制造試運(yùn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)&面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）概念/體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配設(shè)計(jì)部件、材料以及過(guò)程選擇部件設(shè)計(jì)過(guò)程、工具和裝置設(shè)計(jì)和選擇對(duì)簡(jiǎn)化的體系結(jié)構(gòu)和接口的創(chuàng)意(減少互相連接）部件合并的創(chuàng)意對(duì)裝配的靈活性和固定部件和防誤措施的設(shè)計(jì)對(duì)更經(jīng)濟(jì)的部件材料以及過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化和創(chuàng)意簡(jiǎn)化部件的創(chuàng)意幾何學(xué)和更低生產(chǎn)成本的特性改良/更低成本的創(chuàng)意對(duì)加工過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化工具和簡(jiǎn)化的工作夾具的設(shè)計(jì)概念/體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)----簡(jiǎn)化體系結(jié)構(gòu)通過(guò)體系結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念原則來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)使用通用模塊或子系統(tǒng)如果可以以較低的總成本替代另一個(gè)相似的模塊或子系統(tǒng)，那么我們應(yīng)該擴(kuò)展該模塊或子系統(tǒng)的能力使用雙重功能模塊和子系統(tǒng)使用組件來(lái)提供結(jié)構(gòu)的框架而不是使用獨(dú)立的結(jié)構(gòu)裝配（例如：汽車單體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）如何簡(jiǎn)化生產(chǎn)線簡(jiǎn)化/SKU最小化體系結(jié)構(gòu)/概念設(shè)計(jì)組裝設(shè)計(jì)和部件/材料的數(shù)目拼接部件設(shè)計(jì)和特性的數(shù)量/復(fù)雜性過(guò)程設(shè)計(jì)和操作的數(shù)量組裝簡(jiǎn)化部件數(shù)獨(dú)立部件復(fù)雜度部件簡(jiǎn)化幾何部件部件特征復(fù)雜度SKU=StockKeepingUnit（庫(kù)存量單位）即庫(kù)存進(jìn)出計(jì)量的單位如何簡(jiǎn)化----體系結(jié)構(gòu)之模塊化體系結(jié)構(gòu)與綜合體系結(jié)構(gòu)的區(qū)分模塊體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)量更高時(shí)可以有機(jī)會(huì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)并降低成本更大的設(shè)計(jì)靈活性診斷和替換模塊時(shí)的檢修費(fèi)用降低增加相互的連接部分及相應(yīng)成本綜合體系結(jié)構(gòu)中間連接最少化對(duì)于特定應(yīng)用有最適合的體系結(jié)構(gòu)無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)量低、成本高診斷、維修或替換服務(wù)的費(fèi)用高如何簡(jiǎn)化----連接的設(shè)計(jì)連接部分是一件產(chǎn)品中最昂貴也是最不可靠的組成部分劃分子系統(tǒng)以減少連接部分組合并調(diào)整子系統(tǒng)，使得連接部分的成本和裝配難度最小如何簡(jiǎn)化----部件最少化為了確定一個(gè)部件是不是理論上必需的請(qǐng)回答以下問(wèn)題：這個(gè)組件的運(yùn)行與其他所有的組件有關(guān)嗎？（僅需考慮全局的運(yùn)動(dòng)，小的局部運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)彈性絞索或者柔軟的部件來(lái)提供，故不適用。）這個(gè)組件是不是必須使用與其他部件不同的材料制成或者需要同其他所有的部件隔離開(kāi)來(lái)？（僅僅適用于與材料特性有關(guān)的根本原因。）為了裝配和分解時(shí)的便利或?qū)Ξa(chǎn)品的服務(wù)有利，這個(gè)組件是否必須是獨(dú)立的？如果以上三個(gè)問(wèn)題的答案均為“否”，則這個(gè)部件就不是理論上必需的，可以被取消或者將它的功能與其他的部件合并。如何簡(jiǎn)化----減少部件每一個(gè)附加的組件以及操作步驟都會(huì)帶來(lái)如下的問(wèn)題：缺陷或裝配錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)增加：

---一個(gè)合格的組件被正確裝配的概率如果是0.999

---那么要裝配400個(gè)部件，合格的裝配機(jī)率則只有

0.999400=67%制作工藝、裝配難度以及成本均會(huì)增加如何簡(jiǎn)化----減少部件（案例）組合特性而不是裝配部件將獨(dú)立的支架和螺絲釘裝配成完整的成型的支架如何簡(jiǎn)化----減少部件（案例）如何簡(jiǎn)化----減少部件（案例）如何簡(jiǎn)化----減少部件（舉例）如何簡(jiǎn)化----部件標(biāo)準(zhǔn)化避免左手/右手的部件；如有可能，盡可能讓部件普遍相同左手部件右手部件對(duì)稱部件如何簡(jiǎn)化----部件標(biāo)準(zhǔn)化要求：管理政策和指示首選的/已認(rèn)可的部件清單以及體系標(biāo)準(zhǔn)（我們想要的標(biāo)準(zhǔn)部件、組件或者模塊是什么樣的？）部件以及組件的命名方法和分類系統(tǒng)檢索和查閱項(xiàng)目類別的方法和能力如何簡(jiǎn)化----部件標(biāo)準(zhǔn)化注意：標(biāo)準(zhǔn)化不應(yīng)該抑制創(chuàng)新不停的探索能否改進(jìn)，以獲得更低成本的部件和模塊在單個(gè)產(chǎn)品最優(yōu)化的部件的收益和在企業(yè)中整體實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化的收益之間進(jìn)行權(quán)衡定期升級(jí)至新的部件和模塊標(biāo)準(zhǔn)放錯(cuò)裝配防誤措施是面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）的一個(gè)必不可少的組成部分產(chǎn)品中的控制或特征，以及預(yù)防錯(cuò)誤、促進(jìn)正確生產(chǎn)的過(guò)程產(chǎn)品中簡(jiǎn)單的，花費(fèi)不多的控制和特性以及在每步操作時(shí)發(fā)現(xiàn)（然后糾正）錯(cuò)誤的過(guò)程防誤措施原則消除

通過(guò)重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品或過(guò)程使得任務(wù)和零件不再被需要來(lái)消除犯錯(cuò)誤的可能性替換

替換更可靠的裝配，部件或過(guò)程來(lái)防止錯(cuò)誤，提高持久性預(yù)防設(shè)計(jì)產(chǎn)品或過(guò)程使得根本沒(méi)有可能犯錯(cuò)簡(jiǎn)化使用產(chǎn)品，過(guò)程設(shè)計(jì)技術(shù)和機(jī)制使得更輕松的正確實(shí)現(xiàn)工作探查使用方法來(lái)在進(jìn)一步工作進(jìn)行之前檢測(cè)錯(cuò)誤,使用戶能夠迅速糾正問(wèn)題減輕試圖將錯(cuò)誤的影響最小化低高防誤措施過(guò)程1、確定裝配次序2、對(duì)于每個(gè)裝配步驟，要確認(rèn)可能會(huì)發(fā)生什么樣的錯(cuò)誤。3、判斷哪些錯(cuò)誤是最容易出現(xiàn)或者將對(duì)優(yōu)先考慮的行動(dòng)產(chǎn)生最大影響4、確定防誤措施的時(shí)機(jī)和步驟首先著眼于預(yù)防然后才是檢測(cè)部件處理----重量設(shè)想部件的重量不要設(shè)計(jì)要求兩個(gè)人才能抬起或超出所使用起重設(shè)備的最大起重量的部件考慮部件和裝配的重量限制，分解或替換部件

----考慮重量，范圍和需將其提升的高度部件處理----大小為了便于分揀和處理，需要考慮部件的尺寸和厚度因素很薄的部件（<2毫米）很難操縱很小的部件（<12毫米）很難處理，甚至使用鑷子等工具也很難裝配部件處理----表面處理將部件設(shè)計(jì)得容易抓取和放置有平行的，平坦的表面方便拿起和固定/握持包含處理特性平坦的表面有利于真空吸附器當(dāng)提交給操作工或者機(jī)器時(shí)能使其明確了解部件方向才能在裝配時(shí)放入正確的位置部件處理----銳利（傷害避免）避免有鋒利邊緣或尖角的對(duì)作業(yè)者產(chǎn)生傷害的部件玻璃薄片金屬帶刺部件鋒利的針或尖端對(duì)設(shè)計(jì)特征進(jìn)行處理，以避免處理會(huì)導(dǎo)致傷害性的邊緣或者尖端特性部件處理----影響度分類部件特性1中等大小，沒(méi)有復(fù)雜的處理特性，可以用一只手控制2中等大小，可能比較薄，尖銳或者磨損3中等大小，粘性的，油滑的，熱的，易碎的或有彈性的部件4很小的部件，需要工具協(xié)助5大或者重的部件，需要兩只手或工具6中等大小，但是裝配復(fù)雜，嚴(yán)重糾結(jié)纏繞7很大或者很重的部件，需要兩個(gè)人或起重設(shè)備部件處理----部件方向?qū)⒉考龀蓪?duì)稱的，用來(lái)避免操作工需要判斷部件的方向或者重新調(diào)整部件的方向。當(dāng)部件無(wú)法對(duì)稱時(shí)，強(qiáng)調(diào)一下不對(duì)稱性。有隱藏的不對(duì)稱方位時(shí)，需要提供外部特征或引導(dǎo)界面來(lái)幫助調(diào)整部件的方向。部件處理----定位提供多種特性將部件引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)难b配位置----"落入裝配位置”提供自定位特性提供便于插入的特性：斜面、錐度、邊緣、導(dǎo)引槽等。提供讓部件一個(gè)和一個(gè)對(duì)齊或者和裝配對(duì)齊的特性避免設(shè)計(jì)柔軟的部件，因?yàn)樗鼈兏y插入，定位和/或排列部件處理----柔軟的部件避免柔軟的部件并最小化連接部件的數(shù)量，它們會(huì)消耗大量的裝配時(shí)間并且難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作使用嵌入式板、底板、柔性印刷電路、導(dǎo)電油墨等，用來(lái)取代線束和電纜。避免彈簧或者部件內(nèi)部的整體彈簧設(shè)計(jì)。使用直接的機(jī)械連接而不是使用皮帶使用剛性的管道材料而不是使用柔軟的材料部件裝配減少加工表面、插入及裝配動(dòng)作需要額外時(shí)間來(lái)重新調(diào)整人或裝配的方向需要額外的固定在開(kāi)闊的視角下進(jìn)行裝配—避免僅依靠觸覺(jué)進(jìn)行的盲裝配僅僅依靠觸覺(jué)進(jìn)行的裝配會(huì)顯著的增加裝配時(shí)間不正確裝配的可能性大大增加部件裝配---避免兩手的裝配從側(cè)面或底面裝配式通常需要兩只手將部件放在合適的位置，直到他們鏈接或者扣緊柔軟部件的裝配經(jīng)常也需要兩只手來(lái)拿住，然后插入/定位部件盡量避免需要兩只手完成的扣緊----一只手固定部件（用工具或手），另一只手扣緊部件（用工具或手）部件裝配---自上而下的裝配基本部件—穩(wěn)定的，自固定的，低重心的統(tǒng)一的軸裝配來(lái)避免調(diào)整方向自上向下安裝使用重力將組件放置到合適的位置推動(dòng)簡(jiǎn)單的機(jī)器人技術(shù)和插入自動(dòng)化部件的再次設(shè)計(jì)提供了一個(gè)更加穩(wěn)定的底座部件，使重心更低面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A)過(guò)程推進(jìn)質(zhì)量計(jì)劃編制概念開(kāi)發(fā)和面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）互相協(xié)作面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）概念評(píng)估初步成本估算早期的供應(yīng)商反饋概念選擇和精煉包括加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）協(xié)作生產(chǎn)和供應(yīng)鏈規(guī)劃概念設(shè)計(jì)回顧調(diào)查概念開(kāi)發(fā)/可行性確認(rèn)并啟動(dòng)產(chǎn)品面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A)過(guò)程設(shè)計(jì)中的制造商和供應(yīng)商協(xié)作參考面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）指導(dǎo)方針初步的生產(chǎn)規(guī)劃和定義面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）評(píng)估成本估計(jì)公差分析工程建造方面反饋測(cè)量面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）的衡量參數(shù)升級(jí)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈規(guī)劃再設(shè)計(jì)回顧中確認(rèn)可制造性調(diào)查概念開(kāi)發(fā)/可行性確認(rèn)并啟動(dòng)產(chǎn)品面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程定案從供應(yīng)商處獲得對(duì)初期產(chǎn)品的反饋通過(guò)試做報(bào)告獲得反饋合作來(lái)京鏈設(shè)計(jì)的可制造性升級(jí)產(chǎn)品估算升級(jí)面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A）衡量參數(shù)在產(chǎn)品生產(chǎn)準(zhǔn)備就緒時(shí)再次回顧確認(rèn)可制造性調(diào)查概念開(kāi)發(fā)/可行性確認(rèn)并啟動(dòng)產(chǎn)品面向加工/裝配的設(shè)計(jì)（DFM/A)過(guò)程解決關(guān)鍵的可生產(chǎn)問(wèn)題進(jìn)行產(chǎn)品回顧，確保關(guān)鍵的可生產(chǎn)問(wèn)題已經(jīng)解決，得到的教訓(xùn)都已經(jīng)捕獲調(diào)查概念開(kāi)發(fā)/可行性確認(rèn)并啟動(dòng)生產(chǎn)提升質(zhì)量規(guī)劃---類似產(chǎn)品和過(guò)程回顧收集現(xiàn)有產(chǎn)品的可制造性和質(zhì)量問(wèn)題的信息，為了避免未來(lái)的產(chǎn)品發(fā)生相似的問(wèn)題來(lái)制定對(duì)策需要生產(chǎn)，質(zhì)量以及供應(yīng)工程師的參與收集數(shù)據(jù)同項(xiàng)目組一同工作來(lái)研究對(duì)策建議使用更正式的經(jīng)驗(yàn)獲取，數(shù)據(jù)收集，以及分析系統(tǒng)來(lái)支持這項(xiàng)活動(dòng)關(guān)鍵不是系統(tǒng)，而是需要建立對(duì)潛在問(wèn)題的重視并制定對(duì)策的機(jī)制迫使生產(chǎn)，