面向制造和装配的产品设计–准备工作

面向制造的产品设计(DFM)和面向装配的产品设计(DFA)及其组合DFMA,以及其它各种Design for X的变型,都是在产品基础功能之上的设计优化。上一篇文章简单介绍了这些概念,这篇文章将探讨如何准备这样的一个研讨会。后续的文章会针对这个方法继续深入讨论。

分析哪个零件,为什么?

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常规和非常规零件

DFA,DFMA或者DFI一次只针对一个零件或一件产品。因此,第一步是决定关注哪个零件。最感兴趣的自然是量高,销售额高或成本高的产品。优化常规零件比优化非常规零件潜力大的多。

我们可以一次只关注一个零件,也可以一次关注多个,但不要过多。关注的数量取决于零件的复杂性和相似性。如果是像水龙头这样比较简单的产品,可以在一个研讨会上同时讨论多个型号。如果是像洗碗机这样比较复杂的产品,建议一次只关注一个型号。像汽车这样更复杂的产品,建议只看零部件而不是整车。

总之,需要预判研讨会需要讨论多少内容,目标是能够深入讨论而不是泛泛地找改进潜力。

Iterate
迭代!

应该通过物料清单,查看每个零件,找出希望深入分析的那些零件。理想情况下,需要多次迭代,完成之后还要看看这些想法能否运用到之前的产品上。

什么时候做?

Engine drawingDFMA可以随时进行,但最有价值的是在产品研发之初。理想的情况是,已经有了设计初稿,但还没开始完善设计。当然也可以优化一个已经完成设计的产品,但这个过程相当又重新设计了一遍。完整的设计也有其优势,能更容易获知已存在的问题。

DFMA也可以针对已经量产的产品,这个阶段生产部门对该零件已经有了很多经验,知道很多问题,甚至已经有了很明确的解决方案!但是任何设计变更都涉及到一个漫长的流程,包括计划变更、工具变更、标准变更、重新核算成本等等,有时候这些付出是值得的。

不能流于形式

Checklist
只是确认…

在一些公司,DFMA只是研发设计流程中的一个确认项,研发人员看了一眼,简单思考后就在设计清单上打了个钩,让DFMA只流于形式。

真正的DFMA很耗时耗力,需要密切的团队合作。分析单个零件可能就至少需要半天时间,还不包括之后的实际变更。

合作的挑战

这种研讨会有一个最大的问题,研发工程师和生产工程师关注点几乎完全不一样。他们互相不了解彼此的工作内容。一个好的研讨会可以让双方深入了解,能让双方都拓宽他们的知识边界。

因此,为了开DMFA这样的研讨会,需要相关的员工参与,需要他们带着研发,生产或目检的经验参加这个研讨会。尤其是在大公司,各部门之间很少互动。我之前有过类似的经历,研发产品设计完后,把产品丢给生产,之后就不再是他们的问题。

DFMA对于生产的价值要高于研发,对研发而言只是额外的工作,所以通常更容易获得生产部门的支持。有时候生产部门会借这种研讨会指责研发之前的问题,这导致了研发更不愿意参加此类会议。因此,为了能够能获得好的效果,这种研讨会不仅需要多部门参与,同时需要高层管理者的支持,这个人通常是生产和研发共同的老板。

一个典型的DFMA团队通常需要包含一到两位研发工程师,一到两个生产工程师或车间技术员,一个负责设备和工装设计的工程师,甚至可以邀请负责售后的工程师,最后还需要一个经理或协调人。重点是一定要有来自制造和生产的工程师参与,他们是研讨会的主要贡献者。如果研讨会只有研发没有生产,冲突是少了,但改进点也会少很多。

带上样品和相关文档

Disassembled Ballpoint Pen 2
圆珠笔的物料清单

在研讨会期间,如果能有样品可以用于讨论或者拆解,会很有帮助。如果还有竞品,那就更好了。同时确保准备好相应的拆装工具。根据产品的特征,应该明确哪些可以拆,哪些不可以拆。如果需用到复杂工具,也要确保会使用工具的员工参与研讨会。

还需要有物料清单,和工艺顺序或操作指导。按照这些指导一步步的完成装配和拆装,就会有很多改进的想法。

注意点

研讨会中会遇到几种常见的错误。我们的目标是优化整体成本,而不是单个零件的成本。在某些情况下,一个价值高的零件可以使总成本下降,因为它更容易制造或组装。但这里的问题是,这些成本关系往往是不明显的,很大程度上取决于经验。

产品功能具有最高优先级!即使节约了成本,功能是不能被精简的。只为省钱而生产没有功能的产品是没有意义的。但这里面也有一个灰色地带,多点零件功能会变得更好,但没有这些零件,产品也能工作。如果讨论变得激烈,有些人可能走极端,说如果没有某个零件,产品完全无法工作,这个时候就需要有所辨识。

Does it matter?这重要吗?

我经常用豪华品牌汽车的机械泵涂层的例子,涂层是为了防止表面生锈,但每个泵需要多花1欧元。功能没有任何影响,除非客户爬到车底下,否则他们永远不会看到这个泵。尽管如此,研讨会上对涂层的讨论还是很激烈,有人称生锈可能损害品牌声誉。

总结

希望上述的讨论能够帮助到你准备研讨会。在下一篇文章中,我将讨论在研讨会中被反复问到的一些问题。在那之前,请继续关注。现在,走出去,思考什么样的零件更容易生产,组织你的行业!

 

Translated by Xie Xuan

 

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