《可制造性可裝配性設(shè)計(jì)DFMA》

面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)DFMA
課程背景：
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)量要求的不斷提升，企業(yè)需要通過(guò)更系統(tǒng)化、科學(xué)化的方法提升產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。面向制造和裝備的產(chǎn)品DFMA應(yīng)運(yùn)而生，其核心理念是通過(guò)結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法論，在早期階段預(yù)防缺陷、降低成本并優(yōu)化性能，從而確保產(chǎn)品在后續(xù)的制造和裝配過(guò)程中能夠保持卓越質(zhì)量。
當(dāng)前，企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中常面臨以下挑戰(zhàn)：
制造業(yè)的轉(zhuǎn)型需求：1）全球化競(jìng)爭(zhēng)加劇，企業(yè)面臨成本優(yōu)化、效率提升和快速交付的多重壓力。2）傳統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)脫節(jié)，導(dǎo)致返工率高、周期延長(zhǎng)、隱性成本增加（如材料浪費(fèi)、工藝復(fù)雜性）。3）行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)（如波音、蘋(píng)果）已通過(guò)DFMA實(shí)現(xiàn)降本增效，驗(yàn)證其方法論的有效性。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心痛點(diǎn)：1）設(shè)計(jì)冗余：過(guò)度設(shè)計(jì)導(dǎo)致零部件數(shù)量過(guò)多、材料利用率低。2）可制造性不足：設(shè)計(jì)未考慮產(chǎn)線(xiàn)能力（如公差匹配、裝配路徑），增加調(diào)試難度。3）跨部門(mén)協(xié)作壁壘：研發(fā)、工藝、生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)缺乏統(tǒng)一語(yǔ)言，溝通成本高。
通過(guò)本課程培訓(xùn)，團(tuán)隊(duì)能夠掌握從需求分析到設(shè)計(jì)驗(yàn)證的完整方法論，將針對(duì)裝配和制造的產(chǎn)品需求管理前移至設(shè)計(jì)源頭，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)改進(jìn)”到“主動(dòng)預(yù)防”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
課程收益：
學(xué)會(huì)精準(zhǔn)控本，掌握降本技能：剖析零件構(gòu)成，巧用材料選擇技巧，掌握降物料清單成本方法。運(yùn)用零件整合，節(jié)省物料成本；優(yōu)化裝配流程，減少裝配步驟，降低人工成本。
學(xué)會(huì)縮短開(kāi)發(fā)周期，掌握快市要訣：設(shè)計(jì)階段用DFMA預(yù)判制造問(wèn)題，減少后期修改，縮短開(kāi)發(fā)周期，快速推產(chǎn)品上市，提升市場(chǎng)響應(yīng)速度。
學(xué)會(huì)提升產(chǎn)品質(zhì)量，掌握品質(zhì)策略：運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，統(tǒng)一零部件規(guī)格，優(yōu)化公差設(shè)置，掌握降裝配誤差率技巧。提高通用件比例，降低供應(yīng)鏈復(fù)雜度與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，保障產(chǎn)品質(zhì)量。
學(xué)會(huì)構(gòu)建協(xié)同機(jī)制，掌握協(xié)作精髓：打破部門(mén)壁壘，建立設(shè)計(jì)與制造協(xié)同流程，用統(tǒng)一語(yǔ)言與多團(tuán)隊(duì)高效溝通，提升跨部門(mén)合作效率，確保產(chǎn)品開(kāi)發(fā)順暢。
學(xué)會(huì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，掌握綠色方法：確保可制造性前提下，探索增材與傳統(tǒng)工藝融合路徑，釋放設(shè)計(jì)自由度。優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少材料與能源消耗，助力企業(yè)達(dá)成ESG目標(biāo)。
課程時(shí)間：2天，6小時(shí)/天
課程對(duì)象：企業(yè)研發(fā)體系相關(guān)人員（包含不限于研發(fā)、材料、工藝、制造、品質(zhì)等）
課程方式：課程講授40%，實(shí)踐演練、案例分析及沙盤(pán)演練60%
課程模型：
課程大綱
導(dǎo)入：卓越設(shè)計(jì)概論
第一板塊：DFx概論（DFMA簡(jiǎn)介）
第一講：解鎖DFMA奧秘，開(kāi)啟卓越設(shè)計(jì)之門(mén)
一、深度洞察DFMA應(yīng)用緣由
——設(shè)計(jì)決定成本、設(shè)計(jì)決定品質(zhì)
1. DFMA錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn)
1）延長(zhǎng)產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間
2）產(chǎn)品的人工勞動(dòng)含量低不需要DFMA
3）低產(chǎn)量的產(chǎn)品無(wú)關(guān)
4）質(zhì)量是通過(guò)檢驗(yàn)、測(cè)試、補(bǔ)救質(zhì)量問(wèn)題來(lái)達(dá)到的
2. 傳統(tǒng)研發(fā)缺點(diǎn)
設(shè)計(jì)與制造、裝配的脫節(jié)
產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程多重循環(huán)
產(chǎn)品設(shè)計(jì)改動(dòng)過(guò)大、產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品成本高
3. 面向制作和裝配的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式優(yōu)點(diǎn)
1）提高生產(chǎn)質(zhì)量
2）降低產(chǎn)品復(fù)雜度
3）提供裝備和生產(chǎn)規(guī)劃的基礎(chǔ)
4）縮短產(chǎn)品上市時(shí)間
5）提高工藝安全性
6）更低的總系統(tǒng)成本
7）改善可靠度
4. 并行與面向制造/裝配的設(shè)計(jì)（DFMA）步驟
第一步：定義產(chǎn)品規(guī)格
第二步：概念設(shè)計(jì)
第三步：DFMA
第四步：設(shè)計(jì)評(píng)審
第五步：樣機(jī)制作
第六步：功能測(cè)試
第七步:小批量制造
第八步：量產(chǎn)
第九步：量產(chǎn)優(yōu)化
案例分析：DFMA優(yōu)化設(shè)計(jì)的案例解析
二、DFA與DFM區(qū)別
1. DFA的核心內(nèi)容
1）零件數(shù)目
2）裝配簡(jiǎn)易性
2. DFM的核心內(nèi)容
1）降低材料成本
2）降低加工時(shí)間
3）降低加工成本
3. DFA與DFM如何融入研發(fā)流程
1）概念設(shè)計(jì)到裝配設(shè)計(jì)：優(yōu)化部件數(shù)目和裝配設(shè)計(jì)
2）生產(chǎn)設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)：優(yōu)化生產(chǎn)準(zhǔn)備情況的設(shè)計(jì)
三、DFA&DFM設(shè)計(jì)方針與原則
1. DFMA方針
1）減少裝配時(shí)間
2）減少零件數(shù)量
3）提高零件的易識(shí)別性
4）減少裝配過(guò)程的調(diào)整
2. DFMA原則
1）使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)小組，盡早介入生產(chǎn)過(guò)程，并明確DFA&DFM的職責(zé)
2）確定之前的可生產(chǎn)性、質(zhì)量問(wèn)題和所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)并提前提出這些注意事項(xiàng)
3）使供應(yīng)商盡早介入，以獲取其意見(jiàn)用來(lái)協(xié)助DFA&DFM過(guò)程中
4）讓工程師熟悉加工能力，開(kāi)發(fā)出設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針
5）發(fā)揮創(chuàng)造性：考慮概念、設(shè)計(jì)的選擇
6）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行的同時(shí)并行進(jìn)行過(guò)程設(shè)計(jì)
7）使用DFA&DFM的分析工具
8）確定裝配設(shè)計(jì)，生產(chǎn)設(shè)計(jì)的衡量參數(shù)表并測(cè)量其性能
案例分析：某種電子接線(xiàn)器設(shè)計(jì)案例
第二講：零件抑減——設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵路徑
一、零件抑減設(shè)計(jì)的原則
原則一：減少緊固件的數(shù)量與類(lèi)型
原則二：零件標(biāo)準(zhǔn)化
原則三：模塊化設(shè)計(jì)
二、零件抑減設(shè)計(jì)的應(yīng)用模式
1. 自重裝配基座
2. 零件容易抓取
3. 避免零件纏繞
4. 減少零件裝配方向
5. 設(shè)計(jì)導(dǎo)向特征
6. 先定位后固定
案例分析：零件抑減設(shè)計(jì)案例
討論：現(xiàn)階段我們的產(chǎn)品哪些可以抑減設(shè)計(jì)第二板塊：DFx應(yīng)用（DFMA推動(dòng)流程與步驟）
第一講：DFX項(xiàng)目定義：成功起航的基石
一、科學(xué)選擇DFMA項(xiàng)目
1. 精準(zhǔn)定位DFMA項(xiàng)目，明確目標(biāo)方向
1）產(chǎn)品全新設(shè)計(jì)：新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和關(guān)聯(lián)的目標(biāo)
2）產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)：?jiǎn)栴}和目標(biāo)陳述(再設(shè)計(jì))
2. 搭建高效團(tuán)隊(duì)架構(gòu)，凝聚項(xiàng)目力量
1）需求人員配置
2）責(zé)任分工
3）團(tuán)隊(duì)章程
二、深入開(kāi)展項(xiàng)目分析
3. 全面成本效益分析（評(píng)估項(xiàng)目?jī)r(jià)值）
4. 高效收集資料（夯實(shí)項(xiàng)目基礎(chǔ)）
5. 洞察基線(xiàn)能力（找準(zhǔn)項(xiàng)目起點(diǎn)）
工具及演練：SCAMPER提示法
工具及演練：Benchmark
第二講：DFX項(xiàng)目測(cè)量：量化成果的關(guān)鍵
一、解析DFA運(yùn)作流程
1. 理解DFAIndex，量化裝配效率
1）裝配結(jié)構(gòu)
2）裝配工序
3）零件成本與裝配工時(shí)
4）成本分析與快速改善
2. 掌握DFA流程，規(guī)范裝配設(shè)計(jì)步驟
1）流程圖
2）流程平衡分析
3）浪費(fèi)分析
4）增值與非增值分析
5）價(jià)值流程圖
二、部件抑減分析
1. 零件去除與合并
2. 零件抓取、操作時(shí)間分析
3. 零件理論最小數(shù)量
4. 總裝配成本分析
工具及演練：部件有效性分析矩陣
第三講：DFX項(xiàng)目分析——挖掘優(yōu)化的機(jī)遇
一、機(jī)會(huì)識(shí)別
1. 識(shí)別質(zhì)量機(jī)會(huì)（產(chǎn)品品質(zhì)）
2. 識(shí)別操作機(jī)會(huì)（生產(chǎn)效率）
3. 識(shí)別插入機(jī)會(huì)（優(yōu)化裝配流程）
工具及演練：機(jī)會(huì)矩陣
二、設(shè)計(jì)應(yīng)用
1. 減少二次操作機(jī)會(huì)（降低生產(chǎn)成本）
2. 心理慣性（開(kāi)拓設(shè)計(jì)思路）
工具及演練：心理慣性受到四個(gè)E的影響
3. 克服思維定勢(shì)法
工具及演練：九宮格法
工具及演練：小矮人模型法
工具及演練：STC算法
工具及演練：金魚(yú)法
工具及演練：SCAMPER法
工具及演練：最終理想解法
工具及演練：Contradictions
工具及演練：InnovationPrinciple第四講：DFX項(xiàng)目驗(yàn)證——確保成功的保障
一、全面了解DFM流程——把控制造環(huán)節(jié)
1. 確認(rèn)零件分析標(biāo)準(zhǔn)
2. 收集過(guò)程能力資料
3. 制定繪圖標(biāo)準(zhǔn)
4. 確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)零件
5. 確認(rèn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
工具及演練：
1）零件特征的復(fù)雜性和流程步驟要求
2）分析標(biāo)準(zhǔn)
3）流程能力分析資料
4）標(biāo)準(zhǔn)化零件
二、公差分析
1. 建立客戶(hù)要求與公差
2. 建立產(chǎn)品要求與公差
3. 建立系統(tǒng)要求與公差
4. 建立零件要求與公差
5. 建立制造流程公差
工具及演練：
1）公差設(shè)計(jì)的目標(biāo)與方法
2）尺寸與公差
3）最壞情況法
4）根平方和法
5）誤差繁殖法
三、結(jié)果評(píng)估
1. 以?xún)x表盤(pán)驗(yàn)證績(jī)效
1）可靠度分析
2）MTTF分析
3）可維護(hù)性分析
2. 項(xiàng)目收益與預(yù)測(cè)
1）材料成本
2）工時(shí)成本
3）其他成本
4）一次性投入
5）執(zhí)行與負(fù)指標(biāo)成本
6）凈節(jié)約費(fèi)用

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