面向制造及裝配的設(shè)計(jì)DFMA?是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)考慮制造和裝配的可實(shí)現(xiàn)性的一種方法論，強(qiáng)調(diào)對(duì)產(chǎn)品的量化分析，找出裝配環(huán)節(jié)的問題，并同時(shí)評(píng)估零部件的制造工藝和成本。

在設(shè)計(jì)時(shí)盡量簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低整體成本，同時(shí)提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

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DFMA?的“前世今生”

早在1960年代，在英國薩爾福德大學(xué)任教的Boothroyd教授就開始了對(duì)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)對(duì)裝配方式的影響的研究，并出版了手工裝配零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。

后來牛津大學(xué)的Knight教授在美國的馬薩諸塞大學(xué)的研究項(xiàng)目提供了零件制造工藝尤其是鍛造的影響分析，成為面向制造的設(shè)計(jì)的開端，并與Boothroyd教授對(duì)裝配工作的研究合并，使得面向制造及裝配的設(shè)計(jì)DFMA?由此誕生。

1970年代末，Boothroyd教授來到美國馬薩諸塞大學(xué)繼續(xù)相關(guān)研究，并得到了美國科學(xué)技術(shù)基金的資助，在1980年對(duì)產(chǎn)品制造成本有深入研究的Dewhurst教授加入團(tuán)隊(duì)，使得DFMA?方法論更加完善。

而Boothroyd教授和Dewhurst教授也成立了Boothroyd Dewhurst Inc.（簡(jiǎn)稱BDI），將DFMA?方法論推廣應(yīng)用。隨著第一款DFA軟件在1983年的推出，DFMA?迅速在美國制造業(yè)得到大量應(yīng)用，很多企業(yè)都因?yàn)檫\(yùn)用了該方法取得了產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的突破，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

1991年，BDI公司兩位創(chuàng)始人因?yàn)镈FMA?方法論的成功推廣贏得了美國國家技術(shù)獎(jiǎng)?wù)?，時(shí)任總統(tǒng)的老布什親自在白宮為兩位教授頒獎(jiǎng)。

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DFMA?的“降本秘籍”

DFMA?在幫助產(chǎn)品開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)更低的產(chǎn)品成本上有三層方法：

1、通過設(shè)計(jì)降本 - 產(chǎn)品簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)（DFA）

通過分析裝配環(huán)節(jié)，尋找零件數(shù)量減少的最大機(jī)會(huì)，通過簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)減少零件數(shù)量，同時(shí)減少生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全面成本降低。

2、通過材料及工藝選擇降本 – 產(chǎn)品工藝和材料優(yōu)選（DFM）

通過選擇不同的工藝和/或材料可以找到材料成本節(jié)省的機(jī)會(huì)，直接通過生產(chǎn)環(huán)節(jié)降本。

3、商務(wù)降本 – 供應(yīng)商應(yīng)該成本計(jì)算（DFM）

通過計(jì)算供應(yīng)商零部件的制造成本（應(yīng)該成本），取得與供應(yīng)商談判價(jià)格時(shí)的主動(dòng)權(quán)，通過更合理的采購價(jià)格降本。

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DFMA?的“提速神器”——幫助產(chǎn)品縮短開發(fā)周期

美國塑料產(chǎn)品論壇曾經(jīng)做過的一項(xiàng)調(diào)查顯示，運(yùn)用DFMA?方法論開發(fā)產(chǎn)品的企業(yè)相對(duì)于那些用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程的企業(yè)，通常都會(huì)在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段增加幾倍時(shí)間上的投入。

這樣做的主要目的是在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)時(shí)，充分量化分析現(xiàn)有產(chǎn)品，并提出多個(gè)設(shè)計(jì)方案，從可制造性和裝配性，以及綜合成本方面比較不同的方案，從而選出最優(yōu)方案進(jìn)行后續(xù)分析。

這樣，可以最大程度避免后續(xù)生產(chǎn)裝配過程中會(huì)出現(xiàn)的問題，從而大大減少了設(shè)計(jì)變更的機(jī)會(huì)。反而在后面的開發(fā)環(huán)節(jié)在時(shí)間投入上顯著減少，而總體的開發(fā)時(shí)間平均縮短了40%。

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DFMA?應(yīng)用案例

本案例來自麥格納公司在開發(fā)座椅時(shí)運(yùn)用DFMA?方法進(jìn)行的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案。我們可以看到，原始設(shè)計(jì)的座椅有大量的零件，通過兩輪的簡(jiǎn)化概念設(shè)計(jì)，零件數(shù)量從105個(gè)減少到了9個(gè)，相應(yīng)的裝配時(shí)間也從1145秒較少到了少于100秒?？梢钥吹剑还苁橇慵某杀镜慕档瓦€是裝配效率的提升都是非常顯著的。

科理小貼士

◆DFMA?不是FMEA，也不是DFMEA

◆DFMA?是Design For Manufacture and Assembly，面向制造及裝配的設(shè)計(jì)

◆FMEA是Failure Mode and Effect Analysis，失效模式及影響分析

◆DFMEA是Design Failure Mode and Effect Analysis，設(shè)計(jì)失效模式及影響分析

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