如何進(jìn)行可制造性/可裝配性設(shè)計(jì)(DFM/DFA)?
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可制造性/可裝配性設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介(DFM/DFA)
過去的幾十年給制造公司帶來(lái)了一些新的挑戰(zhàn)。物流運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)和改進(jìn)使公司能夠在全球范圍內(nèi)采購(gòu)零件。這也導(dǎo)致更多制造商進(jìn)入市場(chǎng)。商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。發(fā)展中國(guó)家市場(chǎng)上的制造公司能夠以較低的價(jià)格提供產(chǎn)品。
為了維持業(yè)務(wù)和實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng),許多制造商不斷開發(fā)新產(chǎn)品以擴(kuò)大其客戶群。他們必須以高質(zhì)量的產(chǎn)品快速推向市場(chǎng),否則就會(huì)被拋在后面。正確規(guī)劃和實(shí)施的可制造性和可裝配性設(shè)計(jì)(DFMA、DFM/A或DFM/DFA)過程使公司能夠以更低的生產(chǎn)成本在更短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。
什么是可制造性/可裝配性設(shè)計(jì)(DFM/DFA)
DFMA是兩種方法的組合,即可制造性設(shè)計(jì)(DFM)和可裝配性設(shè)計(jì)(DFA)。這種組合使產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠以最低的勞動(dòng)力成本高效地制造和輕松組裝。通過使用DFM/A,公司可以防止、探測(cè)、量化和消除產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的浪費(fèi)和制造效率低下。DFM/A打破了傳統(tǒng)。
通過DFM/A,設(shè)計(jì)和制造工程師作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)一起工作,在設(shè)計(jì)的同時(shí)開發(fā)產(chǎn)品的制造和裝配方法。傳統(tǒng)上,設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品,然后將圖紙交給制造部門,制造部門再確定制造和組裝過程。許多工程師自動(dòng)將兩者分為DFM和DFA,因?yàn)樗鼈円呀?jīng)分開定義了好幾年。
為什么要進(jìn)行可制造性/可裝配性設(shè)計(jì)(DFM/DFA
DFMA方法允許在更短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)、制造和提供給客戶的新產(chǎn)品或改進(jìn)產(chǎn)品。DFM/DFA有助于消除導(dǎo)致程序延遲和成本增加的多次修訂和設(shè)計(jì)更改。
使用DFM/A,設(shè)計(jì)通常更全面、更高效地生產(chǎn)并在第一時(shí)間滿足客戶要求。較短的總上市時(shí)間通常會(huì)降低開發(fā)成本。
DFMA方法的應(yīng)用可縮短組裝時(shí)間、降低組裝成本、消除過程浪費(fèi)并提高產(chǎn)品可靠性。
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如何進(jìn)行可制造性/可裝配性設(shè)計(jì)(DFM/DFA)
如今,許多公司正在通過設(shè)計(jì)和制造團(tuán)隊(duì)合作整合DFM和DFA實(shí)踐??芍圃煨栽O(shè)計(jì)(DFM)和可裝配性設(shè)計(jì)(DFA)技術(shù)是兩種不同的分類。DFM技術(shù)專注于單個(gè)零件和組件,目的是減少或消除會(huì)使它們難以制造的昂貴、復(fù)雜或不必要的特征。DFA技術(shù)側(cè)重于零件、子組件和組件的簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化。目標(biāo)是減少組裝時(shí)間和成本。
但仔細(xì)想想,它們必須整合在一起,以防止一個(gè)對(duì)另一個(gè)造成負(fù)面影響。設(shè)計(jì)者可能會(huì)尋求組合零件以減少組裝步驟、零件和硬件的數(shù)量。如果由此產(chǎn)生的零件難以制造或制造成本高昂,那么您將一無(wú)所獲。我們必須共同努力以實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)。同步DFM/A的主要目標(biāo)詳述如下。
減少零部件數(shù)量并簡(jiǎn)化零件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員應(yīng)逐個(gè)評(píng)審可裝配性設(shè)計(jì),并確定是否可以消除部分或與另一部分組合。設(shè)計(jì)者應(yīng)確定組裝所需零件的理論最小數(shù)量。確定最小零件數(shù)量的一種方法是首先列出裝配中的所有組件,包括硬件。然后問以下問題:
·?該零件是否可以使用與其他零件相同的材料制造?
·?相關(guān)部件如何相對(duì)于其他運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)?
·?可以在不需要任何特殊過程或工具的情況下組合零件嗎?
·?如果與另一部分結(jié)合,這對(duì)可能拆卸的難易程度有何影響?
·?如果與其他部件結(jié)合,它將如何影響制造的簡(jiǎn)易性?
通過減少零部件數(shù)量,您還可以減少硬件數(shù)量和所需的裝配步驟數(shù)量。隨著組裝步驟的減少,組裝錯(cuò)誤的可能性隨之降低。
易于制造的設(shè)計(jì)部件
設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮可用于生產(chǎn)零件的制造方法、所需的材料規(guī)格和所需的生產(chǎn)量。一些特定的評(píng)審指南如下:
·?指定常用且與現(xiàn)有生產(chǎn)過程兼容的材料,以最大限度地減少加工時(shí)間并滿足所有功能要求
·?檢查零件并消除可能導(dǎo)致額外過程步驟、額外工作和復(fù)雜或昂貴工具的不必要特征
·?在可能的情況下,與過程工程、質(zhì)量控制和制造團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審是有益的。在大多數(shù)情況下,會(huì)議會(huì)導(dǎo)致對(duì)設(shè)計(jì)的一些更改,以提高現(xiàn)有工具的利用率或提高機(jī)器利用率,從而避免對(duì)特殊工具的資本支出的需要。此外,會(huì)議改進(jìn)了設(shè)計(jì)意圖到組織各個(gè)層次的知識(shí)轉(zhuǎn)移。
在已知的過程能力范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)并避免嚴(yán)格的公差
設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉制造零件所需的所有設(shè)備的過程能力。此外,評(píng)審當(dāng)前的過程控制以確??梢员O(jiān)控所有特殊特性(KCC或KPC)。避免超出制造過程已證明能力的嚴(yán)格公差。確定在設(shè)計(jì)或項(xiàng)目計(jì)劃的早期是否需要改進(jìn)過程能力,以便為所有過程改進(jìn)活動(dòng)和建立適當(dāng)?shù)倪^程控制留出時(shí)間。
此外,設(shè)計(jì)人員應(yīng)評(píng)估組件之間的所有交互,以避免公差“疊加”問題。零件的尺寸應(yīng)在公差范圍的中心,以允許最大的差異并仍然保持功能一致的零件。此外,避免單面公差并僅在需要時(shí)使用表面光潔度標(biāo)注,因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致不必要的額外零件成本。
如果不會(huì)改變零件的功能,則應(yīng)允許倒角或圓角。這將允許生產(chǎn)控制根據(jù)需求將零件路由到不同的機(jī)器。
利用通用零件和材料
在可能的情況下,設(shè)計(jì)應(yīng)包含通用零件和材料,包括已在其他類似產(chǎn)品或組件中使用的零件。通用零件和材料有助于最大限度地降低庫(kù)存水平,并降低成本和提高質(zhì)量。
最成功的新產(chǎn)品引入之一是包含50%的來(lái)自類似產(chǎn)品的遺留/通用部件的一部分。設(shè)計(jì)的新內(nèi)容大大減少,因此降低了設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。此外,裝配團(tuán)隊(duì)成員的學(xué)習(xí)曲線也縮短了。
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