精益制造概论及5原则 面向制造和装配的产品开发(1)

昨天我们学习了面向制造和装配的产品开发第一部分:产品设计的重要性

【精益学堂】面向制造和装配的产品开发(第一部分)

今天我们一起来学习第二部分:Design For X

明天学习第三部分!

第二部分:Design For X

1. 产品生命周期

产品生命周期包括了产品的开发过程、使用过程和报废回收处理过程。产品开发过程分为产品设计、产品制造、产品装配、产品检测和产品包装与运输。产品使用过程可分为产品销售、产品使用和产品维修与维护。产品报废过程分为产品回收与产品报废。这些过程构成了产品生命周期,如图2-1所示。

精益制造概论及5原则 面向制造和装配的产品开发(2)

2. DFX产生的背景

为了适应变化迅速的市场需求,真正提高竞争能力,现代的制造企业必须解决TQCS难题,即以最快的上市速度(T,Time to Market),最好的质量(Q,Quality),最低的成本(C,Cost)

以及最优的服务(S,Service)来满足不同顾客的需求。

3. DFX:面向产品生命周期的设计

DFX是Design For X的简称,其第一层含义是指面向产品生命周期的设计,这里的X指产品生命周期中的任一环节。DFX是基于并行设计的思想,在产品概念设计和详细设计阶段就充分考虑到产品生命周期中的各种要求,包括制造工艺要求、装配工艺要求、检测要求等,使得产品设计与这些要求之间紧密联系、相互影响,将这些要求反映到产品设计中。DFX不再把产品

设计看作是一个孤立的任务,而是利用现代化设计工具和DFX分析工具,设计具有良好工程特性的产品。

目前,比较成熟的DFX技术包括以下方面:

1)DFM(Design For Manufacture 面向制造的设计)。

2)DFA(Design For Assembly 面向装配的设计)。DFM和DFA统称为DFMA(Design For Manufacture and Assembly),即面向制造和装配的产品设计。

3)DFI(Design For Inspection 面向检验的设计)。DFI着重考虑产品、过程、人的因素,以便提高产品检验的方便性。

4)DFS(Design For Service 面向维修的设计)。产品故障确定的容易程度、产品的可靠性、产品的可拆卸性和可重装性等是产品维修主要考虑的因素。其设计原则包括:

Ø 通用化、标准化、模块化设计原则。

Ø 简化产品设计原则。

Ø 可达性设计原则。可以用三句话表达:看得见(视觉可达);够得着(人手或借助于工具能接触到维修部位);有足够的操作空间。

Ø 易损件的易换性设计原则。

Ø 贵重件的可修复性设计原则。贵重零部件失效后可调整、修复至正常状态,以降低产品的维修费用,减少维修时间,提高维修效率。

Ø 测试性设计原则。

Ø 维修工具原则。尽量使用常规的维修工具,减少需要使用的维修工具种类。

Ø 维修安全性设计原则。

Ø 维修防错原则。如零部件装错了就装不上,增加明显的识别标识等。

Ø 易拆卸性设计原则。

5)DFE(Design For Environment 面向环境的设计)。强调从根本上防止污染、节约资源和能源,关键在于产品设计和制造。包括:

Ø 使用可循环使用、可回收的材料。

Ø 使用对环境友好、污染少的材料;限制产品中铅、水银、镉、六价铬离子、PBBs(多溴联苯)及PBDEs(多溴联苯醚)的使用;尽量避免使用玻璃、金属强化塑料等复合材料。

Ø 优化产品设计以减少材料使用,避免过于稳健的设计致使材料浪费。

Ø 减少使用材料的种类。

Ø 减少产品制造和使用过程中的能源消耗。

Ø 提高产品的可靠性以延长产品的使用年限。

Ø 提高产品的可回收性。

6)DFR(Design For Recycling 面向回收的设计)。包括:

Ø 尽量使用可回收的材料。

Ø 在可回收材料的零件上用清晰的标识进行标记。

Ø 限制喷漆和涂层的使用。

Ø 考虑零件以及材料的回收工艺性。

Ø 考虑回收经济性。

Ø 零件可回收的前提条件是能方便、经济、无损害地从产品中拆卸下来。因此可回收零件的结构必须具有良好的拆卸性。

4. DFX:面向各种要求的设计

DFX的第二层含义是面向各种要求的设计,是指在产品的设计中,充分明确和理解产品的各种要求,并设计产品满足这些要求。X指各种要求,包括来自于客户或消费者对产品功能、外观、质量和易使用性等的要求;来自于产品制造的要求;来自于产品装配的要求;产品可靠性的要求和产品成本的要求等。如图2-2所示,DFX的要求包括以下六个方面的主要内容:

精益制造概论及5原则 面向制造和装配的产品开发(3)

5. DFX的内涵

1)DFX体现了并行过程的思想

DFX是一种哲理、方法、手段和工具,体现了并行工程的思想,即在设计阶段尽早地考虑产品生命周期各阶段的各种要求,将有助于提高产品的竞争力。

2)DFX要求团队合作

产品的成功开发并不仅仅是产品设计工程师的职责,而是依赖于整个DFX团队成员之间的团队合作。在产品设计阶段,产品设计工程师要尽早与DFX团队的其他人员进行充分沟通与交流,并设计产品完全满足DFX的各种要求,尽早发现问题并加以解决,避免在产品开发的中后期才发现而造成产品质量降低和成本增加等。(本文完)

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未完待续,明天继续学习第三部分:产品开发模式!

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