面向制造和装配的设计

面向制造和装配的设计

（DFM/A）为什么要面向制造/装配的设计假设任何东西都可以生产---问题是代价有多高面向制造/装配的设计（DFM/A）将设计要求和生产能力进行均衡以达到低成本和高品质越接近生产能力的极限，成本就越高，并且质量问题的风险也相应增加DFM/A---DesignforManufacturingandAssembly为什么要面向制造/装配的设计错误的看法事实面向制造/装配的设计（DFM/A）会延长产品投放市场的时间面向制造/装配的设计（DFM/A）避免了费时的重新设计、降低了成本的所需耗费的努力以及产品投放上的问题：缩短了投放市场所需的时间并显著改善了盈利所需的时间如果产品的人工劳动含量低，面向制造/装配的设计（DFM/A）就不重要了降低劳动力成本也会影响配置分配，面向制造/装配的设计（DFM/A）也可以自动化过程以及所购材料的可制造性以及成本面向制造/装配的设计（DFM/A）与低产量的产品无关通过理解面向制造/装配的设计（DFM/A）原则，当应用于低产量的产品时，可能会相当有效质量是通过检验、测试、补救质量问题来达到的设计质量是通过简化、防误措施，并在处理能力范围内进行设计来实现的（面向制造/装配的设计（DFM/A）对象）设计对成本的影响面向加工/装配的设计（DFM/A）时间表的影响经历了并行工程和面向加工/装配的设计（DFM/A）对开发日程的影响3%27%55%15%20%13%22%5%传统方法并行工程/面向制造/装配的设计（DFM/A）步骤40%概念开发细节化设计反复进行建立、测试、修复、重新设计制造试运行产品设计&面向加工/装配的设计（DFM/A）概念/体系结构设计装配设计部件、材料以及过程选择部件设计过程、工具和装置设计和选择对简化的体系结构和接口的创意(减少互相连接）部件合并的创意对装配的灵活性和固定部件和防误措施的设计对更经济的部件材料以及过程的标准化和创意简化部件的创意几何学和更低生产成本的特性改良/更低成本的创意对加工过程标准化工具和简化的工作夹具的设计概念/体系结构设计----简化体系结构通过体系结构以及系统设计概念原则来简化设计使用通用模块或子系统如果可以以较低的总成本替代另一个相似的模块或子系统，那么我们应该扩展该模块或子系统的能力使用双重功能模块和子系统使用组件来提供结构的框架而不是使用独立的结构装配（例如：汽车单体式结构设计）如何简化生产线简化/SKU最小化体系结构/概念设计组装设计和部件/材料的数目拼接部件设计和特性的数量/复杂性过程设计和操作的数量组装简化部件数独立部件复杂度部件简化几何部件部件特征复杂度SKU=StockKeepingUnit（库存量单位）即库存进出计量的单位如何简化----体系结构之模块化体系结构与综合体系结构的区分模块体系结构产量更高时可以有机会进行标准化生产并降低成本更大的设计灵活性诊断和替换模块时的检修费用降低增加相互的连接部分及相应成本综合体系结构中间连接最少化对于特定应用有最适合的体系结构无法标准化、产量低、成本高诊断、维修或替换服务的费用高如何简化----连接的设计连接部分是一件产品中最昂贵也是最不可靠的组成部分划分子系统以减少连接部分组合并调整子系统，使得连接部分的成本和装配难度最小如何简化----部件最少化为了确定一个部件是不是理论上必需的请回答以下问题：这个组件的运行与其他所有的组件有关吗？（仅需考虑全局的运动，小的局部运动可以通过弹性绞索或者柔软的部件来提供，故不适用。）这个组件是不是必须使用与其他部件不同的材料制成或者需要同其他所有的部件隔离开来？（仅仅适用于与材料特性有关的根本原因。）为了装配和分解时的便利或对产品的服务有利，这个组件是否必须是独立的？如果以上三个问题的答案均为“否”，则这个部件就不是理论上必需的，可以被取消或者将它的功能与其他的部件合并。如何简化----减少部件每一个附加的组件以及操作步骤都会带来如下的问题：缺陷或装配错误的机会增加：

---一个合格的组件被正确装配的概率如果是0.999

---那么要装配400个部件，合格的装配机率则只有

0.999400=67%制作工艺、装配难度以及成本均会增加如何简化----减少部件（案例）组合特性而不是装配部件将独立的支架和螺丝钉装配成完整的成型的支架如何简化----减少部件（案例）如何简化----减少部件（案例）如何简化----减少部件（举例）如何简化----部件标准化避免左手/右手的部件；如有可能，尽可能让部件普遍相同左手部件右手部件对称部件如何简化----部件标准化要求：管理政策和指示首选的/已认可的部件清单以及体系标准（我们想要的标准部件、组件或者模块是什么样的？）部件以及组件的命名方法和分类系统检索和查阅项目类别的方法和能力如何简化----部件标准化注意：标准化不应该抑制创新不停的探索能否改进，以获得更低成本的部件和模块在单个产品最优化的部件的收益和在企业中整体实行标准化的收益之间进行权衡定期升级至新的部件和模块标准放错装配防误措施是面向加工/装配的设计（DFM/A）的一个必不可少的组成部分产品中的控制或特征，以及预防错误、促进正确生产的过程产品中简单的，花费不多的控制和特性以及在每步操作时发现（然后纠正）错误的过程防误措施原则消除

通过重新设计产品或过程使得任务和零件不再被需要来消除犯错误的可能性替换

替换更可靠的装配，部件或过程来防止错误，提高持久性预防设计产品或过程使得根本没有可能犯错简化使用产品，过程设计技术和机制使得更轻松的正确实现工作探查使用方法来在进一步工作进行之前检测错误,使用户能够迅速纠正问题减轻试图将错误的影响最小化低高防误措施过程1、确定装配次序2、对于每个装配步骤，要确认可能会发生什么样的错误。3、判断哪些错误是最容易出现或者将对优先考虑的行动产生最大影响4、确定防误措施的时机和步骤首先着眼于预防然后才是检测部件处理----重量设想部件的重量不要设计要求两个人才能抬起或超出所使用起重设备的最大起重量的部件考虑部件和装配的重量限制，分解或替换部件

----考虑重量，范围和需将其提升的高度部件处理----大小为了便于分拣和处理，需要考虑部件的尺寸和厚度因素很薄的部件（<2毫米）很难操纵很小的部件（<12毫米）很难处理，甚至使用镊子等工具也很难装配部件处理----表面处理将部件设计得容易抓取和放置有平行的，平坦的表面方便拿起和固定/握持包含处理特性平坦的表面有利于真空吸附器当提交给操作工或者机器时能使其明确了解部件方向才能在装配时放入正确的位置部件处理----锐利（伤害避免）避免有锋利边缘或尖角的对作业者产生伤害的部件玻璃薄片金属带刺部件锋利的针或尖端对设计特征进行处理，以避免处理会导致伤害性的边缘或者尖端特性部件处理----影响度分类部件特性1中等大小，没有复杂的处理特性，可以用一只手控制2中等大小，可能比较薄，尖锐或者磨损3中等大小，粘性的，油滑的，热的，易碎的或有弹性的部件4很小的部件，需要工具协助5大或者重的部件，需要两只手或工具6中等大小，但是装配复杂，严重纠结缠绕7很大或者很重的部件，需要两个人或起重设备部件处理----部件方向将部件做成对称的，用来避免操作工需要判断部件的方向或者重新调整部件的方向。当部件无法对称时，强调一下不对称性。有隐藏的不对称方位时，需要提供外部特征或引导界面来帮助调整部件的方向。部件处理----定位提供多种特性将部件引导到适当的装配位置----"落入装配位置”提供自定位特性提供便于插入的特性：斜面、锥度、边缘、导引槽等。提供让部件一个和一个对齐或者和装配对齐的特性避免设计柔软的部件，因为它们更难插入，定位和/或排列部件处理----柔软的部件避免柔软的部件并最小化连接部件的数量，它们会消耗大量的装配时间并且难以实现自动化操作使用嵌入式板、底板、柔性印刷电路、导电油墨等，用来取代线束和电缆。避免弹簧或者部件内部的整体弹簧设计。使用直接的机械连接而不是使用皮带使用刚性的管道材料而不是使用柔软的材料部件装配减少加工表面、插入及装配动作需要额外时间来重新调整人或装配的方向需要额外的固定在开阔的视角下进行装配—避免仅依靠触觉进行的盲装配仅仅依靠触觉进行的装配会显著的增加装配时间不正确装配的可能性大大增加部件装配---避免两手的装配从侧面或底面装配式通常需要两只手将部件放在合适的位置，直到他们链接或者扣紧柔软部件的装配经常也需要两只手来拿住，然后插入/定位部件尽量避免需要两只手完成的扣紧----一只手固定部件（用工具或手），另一只手扣紧部件（用工具或手）部件装配---自上而下的装配基本部件—稳定的，自固定的，低重心的统一的轴装配来避免调整方向自上向下安装使用重力将组件放置到合适的位置推动简单的机器人技术和插入自动化部件的再次设计提供了一个更加稳定的底座部件，使重心更低面向加工/装配的设计（DFM/A)过程推进质量计划编制概念开发和面向加工/装配的设计（DFM/A）互相协作面向加工/装配的设计（DFM/A）概念评估初步成本估算早期的供应商反馈概念选择和精炼包括加工/装配的设计（DFM/A）协作生产和供应链规划概念设计回顾调查概念开发/可行性确认并启动产品面向加工/装配的设计（DFM/A)过程设计中的制造商和供应商协作参考面向加工/装配的设计（DFM/A）指导方针初步的生产规划和定义面向加工/装配的设计（DFM/A）评估成本估计公差分析工程建造方面反馈测量面向加工/装配的设计（DFM/A）的衡量参数升级生产和供应链规划再设计回顾中确认可制造性调查概念开发/可行性确认并启动产品面向加工/装配的设计（DFM/A)过程生产过程定案从供应商处获得对初期产品的反馈通过试做报告获得反馈合作来京链设计的可制造性升级产品估算升级面向加工/装配的设计（DFM/A）衡量参数在产品生产准备就绪时再次回顾确认可制造性调查概念开发/可行性确认并启动产品面向加工/装配的设计（DFM/A)过程解决关键的可生产问题进行产品回顾，确保关键的可生产问题已经解决，得到的教训都已经捕获调查概念开发/可行性确认并启动生产提升质量规划---类似产品和过程回顾收集现有产品的可制造性和质量问题的信息，为了避免未来的产品发生相似的问题来制定对策需要生产，质量以及供应工程师的参与收集数据同项目组一同工作来研究对策建议使用更正式的经验获取，数据收集，以及分析系统来支持这项活动关键不是系统，而是需要建立对潜在问题的重视并制定对策的机制迫使生产，