工厂制造和装配的设计介绍
面向制造和装配的设计(DFMA)也称作设计制造一体化,是DFX中最重要的部分。DFMA的指导思想是:产品制造、装配和试验检验中的很多问题和困难源于设计不当。
在产品设计阶段,工程师除了要满足性能要求外,还必须尽可能地考虑和满足可制造性、可装配性的要求。
一、简化设计
在总体方案设计中,首先应当贯彻简化设计的原则。即采用尽可能简洁的结构来实现产品的功能。方案设计的简化不仅减少了零部件的数量,节省了设计费、材料费,更节省了大量的加工费、装配费、库存费、运输费、维护保养费等,在源头采取措施将事半功倍、一本万利。必须纠正“简单的设计方案体现不出水平,先进的方案一定比较复杂”的错误思想,切忌把简单的事情复杂化。最优秀、可靠性最高、效益最高的方案是能够满足顾客需求的最简约的方案。
二、模块化、系列化、通用化(三化)设计
1、系列化设计:
根据顾客当前的和潜在的需求以及不同顾客群的需求,针对某类产品的其本结构和参数,选择代表性强、规格适中、结构先进、用量最大的一种牌号产品进行技术攻关和突破,形成一个可扩展的基本产品或技术平台,在此基础上进行一系列改进、改型,开发出基于某个技术平台的多姿多彩的系列产品,以满足不同顾客群、不同应用环境的需要。
2、通用化设计:
对各类产品中大量存在的功能相同、结构类似的零部件进行归并统一形成可以彼此互换的标准件或标准化程度较高的通用零部件。
3、模块化设计:
在产品研制中,尽可能地将产品中功能相对独立的组成部分设计和制造成通用性很强的、可以在今后新产品研制中重用的模块或单元,以便在新产品的研制中根据需要直接应用通用模块(或做适应性修改后)进行结构的搭建。
三、互换性设计
产品互换性设计是采用适当的尺寸公差,以便控制加工精度,实现同一种零部件不同个体之间的无条件互换。
四、继承性设计
尽可能采用先进的、经过使用考验的、成熟的设计,包括工作原理、计算公式、设计方案、现成的零部件、成熟的工艺、现成的工装设备和生产线、行之有效的试验检验方法等,以便最大限度地减少设计、制造、安装、维护、保障的工作量和费用,最大限度地降低产品研制的风险。
五、贯彻并行工程,实施团队工作法
DFMA的实施需组织包括设计、工艺、试验检验、计划管理、质量保证、财务等部门的跨专业、跨部门的团队,自设计早期开始就全面深入地考虑与制造和装配有关的所有问既,提出解决措施,并在整个研制过程中不断完善,以保证产品的可制造性、可装配性、可靠性、维修性和保障性。