面向制造和装配的产品设计-第一部分
36页1、DFMA面向制造和装配的产品设计总论DFMA培 训 目 的抛砖引玉引导养成良好的面向制造和装配的设计的系统思维习惯学以致用据此持续优化现有开发流程,从研发端提高产品的竞争力课题落地选中具体的落地项目,按照面向制造与装配的产品设计的理念进行产品开发教学相长在培训过程中积极互动,提高培训效果DFMA目录一、设计的重要性二、DFMA概念三、DFMA的价值宏观、微观方面的价值;减少设计修改缩短产品开发周期降低产品成本提高产品质量四、DFMA的实施实施DFMA的关键步骤DFMA与传统开发流程对比DFMA检查表DFMA实施DFX附1:产品生命周期管理实例附2:参考文献DFMA一、设计的重要性设计材料劳动力管理0%10%20%30%40%50%60%70%80%5%50%15%30%75%15%5%5%产品开发投入成本对产品成本的影响2、产品设计决定了产品质量,质量从哪里来?质量是检验出来的?事后把关,挑出不合格;质量是制造出来的?仅仅是实现设计要求;质量是设计出来的?设计决定产品基因Taguchi:产品质量首先是设计出来的,然后才是制造出来的。德国人对质量的定义:优秀的产品设计加上精致的制造。二八
2、原则:80%左右的产品质量问题是由设计造成的。1、设计决定了产品成本产品设计阶段的成本仅仅占整个产品开发投入成本的5%。产品设计决定了75%的产品成本。产品设计在很大程度上决定了材料、劳动力和管理的成本,如果没有产品设计的优化,材料、劳动力和管理对于降低产品成本影响很小。3、产品设计决定了产品的开发周期面向制造和装配的产品开发相对于传统的产品开发在各个阶段的设计修改次数如图所示。两者最大的差异是前者将设计修改前置到设计阶段,通过设计阶段的方案创造、修改和优化,实现部件易制造,整机易装配,售后易维修,回收易拆解等。设计修改集中在产品设计阶段,追求一次就做对,同时降低修改的经济成本、时间成本和口碑损失成本等。设计,20%制造,80%产品质量问题产品设计 产品制造DFMA 设计:根据设计师Victor Papanek的定义设计是为构建有意义的秩序而有意识付出的努力。更详细的定义如下:第一步:理解用户的期望、需要、动机,并理解业务、技术和行业上的需求和限制。第二步:将这些所知道的东西转化为对产品的规划(或者产品本身),使得产品的形式、内容和行为变得有用、能用,令人向往,并且在经济和技术上可行。
3、(这是设计的意义和基本要求所在)DFMA:面向制造和装配的产品设计(Designfor ManufacturingandAssembly 简称DFMA):在考虑产品外观、功能和可靠性等前提下通过提高产品的可制造性和可装配性,从而保证以更低的成本、更短的时间和更高的质量进行产品设计。可制造性:制造工艺对零什的设计要求,确保零什容易制造、制造成本低、质量高等。可装配性:装配工艺对产品的设计要求,确保装配效率高、装配不良率低、装配成本低、装配质量高等。二、DFMA概念乐高积木斯堪尼亚卡车军用航空发动机DFMA宏观方面,具有以下几方面的价值:l社会价值:推动社会的进步和发展。如人类社会最大的卫生贡献疫苗和清洁的饮用水,这两个是使人类寿命大幅提高的主要原因。这些都有人类有意识的努力。再如马斯克的移民火星计划等等。l经济价值:设计能够创造出品牌价值和形象价值,它们具有无法替代的经济价值,为国家在国际竞争中创造出得天独厚的无形的综合优势。l生态价值:绿色律令书中对“设计伦理”、“设计的精神”、“设计生态学”、“设计教育”等问题进行了深入的讨论,其中设计生态学接近今天的可持续发展理念。我们要崇尚简约、
4、低碳和闭环循环的设计。践行循环经济模式。如海尔承建的“全国家电行业数字化回收平台”建设。实体灯塔工厂可拆解家电200万台。(全球制冷、洗衣、空调及大型厨电年销量7亿件左右)l文化价值:设计文化作为文化载体是以创造物质文化为根本,并融合了精神文化和物质文化双重意义,同时可以超越人种和语言,全球传播。三、DFMA的价值希腊克里特岛科罗索斯王宫(公元前1900年,此时中国为夏代)遗址中手持水具的侍女壁画2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年0123456783.366.486.967.067.126.686.952015-20212015-2021年全球大家年全球大家电市市场销量量统计销量(量(亿件)件)DFMAl微观方面:面向制造和装配的产品设计充分考虑部件制造和整机装配的要求,第一次就把事情作对。具有四大优点:l案例:C品牌同一系列的产品共规划了2款外观,4个型号的产品。其中双模产品在快件样机开发阶段,各个环节评审共计38个问题,研发组内部评审62个问题。正是研发组的超高标准,严格要求,将问题在模具制作前全部找出,最终产品顺利量产。单模产品由于
5、设计不合理,最终产品在量产后一次下线合格率太低,最终产品模具报废,重新设计开模,仅模具费就损失260万元。三、DFMA的价值0%10%20%30%40%50%60%70%80%缩短产品上市时间减少产品维修次数减少装配不良率减少单独的紧固件减少装配工序减少装配时间降低产品成品降低装配成本减少零部件数量DFMADFMA的价的价值DFMA制造和装配设计制造和装配设计对质量、成本、时间的影响对质量、成本、时间的影响1、减少产品设计修改3、降低产品成本2、缩短产品开发周期4、提高产品质量制造:20-30%设计:70-80%DFMA三、DFMA的价值1、减少设计修改:产品具有很好的可制造性和可装配性,产品制造和装配顺利,设计修改少把设计修改集中任产品设计阶段,第一次就把事情做对。产品设计阶段修改容易、灵活性高、修改时间短、成本低;越到产品开发后期,设计修改越难、灵活性越低、成本越高。传统设计DFMA设计制造装配量产设计修改的灵活性修改的灵活性DFMA传统设计修改次数DFMA三、DFMA的价值2、缩短产品开发周期:在产品设计阶段投入较多的时间和精力,第一次就把事情做对;第一次就把事情做对,相比传统产
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