设计制造

设计制造下是一个新兴的设计理念卓越的设计(DFX)意识形态。DFX是一组相对较新的方法来管理设计和生产流程。这些方法发现更多使用当今产品设计由于其令人难以置信的好处。

从DFX下的许多方法,设计师选择一个或多个相关的产品设计目标。然后,通过实现的原则在每个方法,设计者可以确保一个优秀的产品设计。

设计制造(也称为设计可制造性或DFM)往往与设计组装混淆,但在现实中,他们是独立的方法。他们可以组合成一个单一的生产方法,调用设计制造和组装(DFMA)。在本文中,我们将关注DFM,让我们从头开始。

DFM是什么?

可制造性设计是产品设计理念,专注于创造一个更好的设计以更低的成本的优化选择的材料和制造过程。遵循这些指导方针,最终产品应该更容易制造和生产应采取更少的时间相比,最初的设计。

DFM帮助我们分析的不同方面的设计和制造过程的许多谨慎原则。它提供了新的技术和管理理念带来积极的改变产品设计相关各方受益(设计师,制造商和客户)。

这种先进制造仿真曾经是一个白日梦由于缺乏可用的工具和制造过程。不再是这样。今天,先进的数字制造仿真工具和低成本的快速制造工艺,如加法制造,更容易开展广泛的模拟,甚至为特定产品创建物理迭代。

这些工具使深DFM建模和实际测试在原始成本的一小部分。因此,越来越多的制造商将vlsi集成到他们的组织获得很多好处。

DFM应用程序

DFM有一系列的原因是如此宝贵的竞争市场的今天。让我们看看DFM原则会导致一个有效的设计和制造的设置。DFM,我们可以:

• 构建现实的成本模型符合产品的目标
• 最小化产品可制造性问题,这样可以更快、更经济地生产
• 创建一个有效的设计让潜在的空间设计后期的变化没有一个巨大的成本。
• 确定添加成本和消除不必要的设计特点
• 压低供应商投标使用DFM原则通过修改设计

DFM原则

在本节中,我们将了解不同渠道的设计师必须专注在创建DFM-friendly产品。优化每一个这些地区将确保产品,作为一个整体,成为自己的最好的版本。这五个重点领域:

• 生产过程
• 产品设计
• 产品材料
• 服务环境
• 测试和符合各种标准

生产过程

使用正确的制造过程对产品的成功至关重要。需要评估几个因素如成本、产品材料、体积,表面光洁度,后处理需要和公差选择最合适的产品制造过程。

例如,选择注塑产品生产在小卷是不可持续的,由于巨大的前期投资和管理费用。在这种情况下,可能更喜欢一个加法制造或热成型过程。这些过程使廉价制造而不是必须用更少的部分模具和工具的巨大投资。

公司将制造过程必须尽快为剩下的四个因素是高度依赖于它。制造过程的产品设计可以显示多个选项。每一个选择必须使用DFM分析原则一个最佳的选择。总体生存必须作为决定性因素而不是生产成本。可能生产过程有一个较低的生产成本比另一个但总体成本可能大大在分布等。

另一个方面,可以产生巨大的影响最终产品的成本的公差分配到产品。指定严格的公差可以增加不必要的成本的形式也可能添加额外的加工时间需要二次加工过程。有时,该公司可能必须改变生产过程符合一定规范。设计师应该设置公差宽松可能,同时满足产品的功能需求。使用这种公差降低模具成本和缺陷的数量,同时使产品更容易制造。

产品设计

产品设计可能是一个关键的因素,在操作的可行性具有重要的启示作用。一个有效的设计可以减少成本和交货期值得注意的是,有时通过看似轻微的修改。然而,相反的也可以是真实的。很多设计师不懂制造时可能出错。这就是为什么设计师需要DFM的工具来分析他们的设计选择生产的影响。

比如说一个塑料产品设计不同的壁厚。乍一看,这似乎是一个明智的决定尽可能降低原材料成本,只要在不损害所需的强度。但是当这个决定评估的困难参与制造不同厚度的塑料制品,我们很快就发现,那将是更可行的维护一个统一的厚度。这是理解任何称职的工程师,但可能没有那么清楚设计师创造产品原型。

产品材料

工程师们必须选择原材料,其品位和在产品开发过程的早期形式。这个选择取决于预期的产品。几个方面,如强度、热电阻、表面光洁度、易燃性,透明度和可加工性指导工程师的合适选择。随着材料的难度,其切削加工性能降低。除了选择合适的金属,材料等级和形式也可以在最后一部分成本产生重大影响。

通过形式,我们的意思是原材料在加工之前的形状和大小。金属,例如,可以提供盘子,酒吧的股票,条和床单。通常可以使用超过一种形式,但他们的利率和属性不同。例如,铝棒料的成本大约一半的铝板的价格根据重量。评估是很重要的选择一个原材料形成另一个影响事物的宏大计划。

服务环境

一个有效的DFM过程中的步骤之一是评价服务环境创建一个功能性产品生产成本较低。产品应该在尘土飞扬的工作区域没有建立相同的规范将在水下工作。DFM表明目标产品质量符合产品的正常工作条件。的强度和影响环境因素如雨,雪,风,盐、水分和磨料磨具DFM过程中必须考虑。

重要的是要区分现实和不切实际的期望降低制造成本。将使用一种产品,只有在干旱地区对其一生不需要marine-grade规范。例如,5083年marine-grade铝是必须对海洋应用由于其优良的耐腐蚀性能,但使用这种等级与低速环境的机会腐蚀不会是理性的。DFM期间,我们只考虑正常操作条件,消除不必要的生产成本。

测试和符合各种标准

同时进行DFM、制造工程师必须始终保持测试和法规遵循需求的主意,以防止任何打嗝在以后的阶段。一个产品,可以被加工在原始成本的一小部分,但不能通过认证永远不会到达市场。

有各种类型的认证标准。可以是行业标准,第三方标准,甚至公司本身设定的标准,确保产品质量。对于许多产品,监管机构也制定相关标准。遵守所有这些标准要求厂商测试的功能。万博客户端登陆

当DFM程序建议后测试大规模生产开始前合规的产品设计。等到最后的产品开发过程可以带来巨大的成本,甚至可能需要采取产品设计阶段。在适用情况下,推荐使用无损检测方法由于试样仍将全面运作和完整甚至在完成测试过程。

关键好处

任何公司投资DFM最有可能发现可怜的设计和制造决定在他们的产品,就可以轻松避免。一些关键的DFM的好处如下:

• 降低成本(增加利润)
• 缩短上市时间
• 改善产品质量
• 精简产品开发过程
• 流畅的生产过程
• 更容易扩大生产规模

降低成本

可制造性设计可以大大降低生产成本。这样一个具有成本效益的操作可以通过增加反过来提高盈利能力ROI。另外,制造企业可以低成本的利益转移到客户在竞争激烈的市场。

缩短上市时间

大部分的设计和制造问题解决在设计过程的早期阶段,减少在实际生产过程中出现的问题。事实上,它是耗时少,提高了新产品的上市时间。

改善产品质量

可制造性设计确保产品符合质量标准在设计阶段。它确保性能、表面光洁度、公差、可靠性、美学、一致性、功能、耐久性、可服务性和感知质量的产品匹配目标规范。

精简产品开发过程

设计制造始于大局。清楚定义部分的设计,最终质量、制造工艺、组成材料,易于分布等,从而导致一个非常有序的生产过程需要考虑到方方面面。因此,产品设计使用DFM创建一个坚实的计划,产品开发设计过程开始之前。

流畅的生产过程

这是可制造性设计的终极目标。由于制造过程的深入规划,制造企业和/或合同制造商是清晰的可交付成果,主要设置顺利生产。例如,而不是根据制造商来计算笛卡尔坐标数控加工所有功能的坐标可以详细图纸所示。

更容易扩大生产规模

一个有效的可制造性设计的过程确保时增加生产水平制造安装容易扩大。遵循指导方针确保使用的组件装配生产线可以轻松采购,能够提供一个不间断的制造和装配过程即使数量增加。

如何实现

设计制造是一个伟大的方式节约成本,同时提供优质的产品,但企业如何能够开始使用它吗?实现DFM可以为大多数组织一项具有挑战性的任务,但它并不一定是这样的。在本节中,我们将看到组织如何整合DFM三个简单的阶段。

早期的集成

工程公司必须整合DFM在早期阶段的设计过程。这是最好的时间重新设计。使设计更改后是有一定难度的,与价格不菲,特别是当不同的工具需要新的设计。可制造性评价必须在早期进行尽可能全面。

识别DFM技术的机会

良好的DFM评价当前的设计和制造业务应该揭露许多途径来提高自己。当制造业专家与设计师合作,他们能够识别浪费在制造业和为更有效率和提供建议可持续的替代方案。

专家也可以工作与供应商和理解的约束使他们建议最佳的可制造性设计决策来提高设置在早期阶段的今天,原始设备制造商正越来越多地将生产外包到遥远的地方,这样的DFM干预越来越确保盈利的关键系统。

扩大研究范围

随着制造业变得更高效的随着时间的推移,该公司可以将注意力转向其他方面,影响产品的可制造性,扩大研究的范围。因素,如产品尺寸和重量,模具成本,减少废品、劳动力成本、管理费用等都可以使用DFM技术优化。这些因素直接影响产品的成本结构和优化这些领域可以提高组织的整体效率。

DFM vs DFA

DFA代表设计组装指的是产品本身的优化和装配过程,以减少成本,时间和精力。让我们看看DFM和DFA之间的主要差异。

关注领域

DFM关注减少所需数量的制造业务的同时,仍满足产品的功能需求。它也旨在减少操作的复杂性和使用尽可能便宜的和现成的材料和流程。

例如,如果可以把一个洞,穿或模制与足够的精度,设计师们应该避免钻井。无聊的甚至比钻井更贵。因此,当钻井可以完成工作,必须避免无聊。目的是使生产尽可能简单有效的采购和生产部分。

在装配设计,设计师必须始终牢记易于装配。简化装配步骤将降低成本,时间和精力放到一个产品。例如,减少零件的总数量在组装和设计紧固件将显著加快装配过程,提高整体效率。避免问题的另一个关键因素是减少错误的概率大会通过仔细设计单个组件,这样他们就可以只适合一个特定的方向(防错)。

DFMA

合并的DFM和DFA,第三个学科被称为设计制造和组装诞生了。并排比较DFM和DFA技术时,有很多重叠。最终,DFM和DFA的目的是减轻产品的制造过程。后两种方法受益于设计指南等:

• 标准组件的使用
• 删除不必要的部件和功能
• 结合模块化设计
• 设计多功能部件
• 消除紧固件

DFMA这些技术适用于一个公司的标准生产线创建一个产品很容易制造和组装。它可以使用集成产品开发等学科并行工程降低了成本、提高了产品的可靠性。

结论

超过70%的产品的最终成本是在设计阶段决定的。工程师只剩下很少的余地降低成本一旦设计解决。DFX允许我们选择重点区域的设计,产品的目标可以实现。设计制造特别是有助于实现设计简单和减少制造成本通常占最大的投资公司的一部分。

它提供了一个急需的工程公司在当今竞争激烈的市场优势。很容易忽略DFM由于缺乏信息,但研究和案例研究表明,适当的DFM原则的应用可以保证的结果。