DFM的核心原則詳解
簡化設計
你的目標是設計零部件,使其能夠順利地裝配在一起。盡量減少復雜或手動組裝步驟的數(shù)量。確保它們易于對齊、緊固和連接。這減少了組裝過程中出錯的機會。
- 減少零件數(shù)量: 例如,將多個零件整合為一個多功能零件。
- 優(yōu)化幾何形狀: 避免復雜的曲面和不必要的特征。
- 標準化尺寸: 盡可能使用標準尺寸,減少定制需求。
標準化零件
您的目標是盡可能使用標準化的組件、材料和流程。這有助于簡化制造,減少對定制或專用零件的需求。
- 使用通用零件:盡可能選用現(xiàn)成的標準零件。
- 模塊化設計:將產(chǎn)品分解為可互換的模塊。
- 減少變體:限制不必要的產(chǎn)品型號和定制選項。
減少裝配步驟
- 設計自定位特征:如卡扣、導向銷等,減少定位時間。
- 優(yōu)化裝配順序:考慮裝配的邏輯順序,減少返工。
- 消除調整需求:設計時考慮公差累積,減少微調需求。
考慮制造工藝
- 適應現(xiàn)有設備:設計應考慮可用的制造設備和工藝。
- 最小化特殊工藝:避免需要昂貴或罕見制造工藝的設計。
- 優(yōu)化加工方向:考慮零件的加工方向,減少換裝次數(shù)。
優(yōu)化材料選擇
您的目標是選擇可用、經(jīng)濟高效且適合制造工藝的材料。材料選擇會對成本和可制造性產(chǎn)生重大影響。
- 選擇易加工材料:考慮材料的可加工性和成本。
- 減少材料種類:盡量使用同類材料,簡化采購和庫存管理。
- 考慮材料性能:平衡材料性能與制造難度。
誰參與了DFM流程?
DFM需要各種專家和團隊協(xié)同工作以實現(xiàn)最佳結果。
設計工程師:設計工程師負責創(chuàng)建初始產(chǎn)品設計。他們與其他團隊協(xié)同工作,以確保設計能夠高效、經(jīng)濟地制造。他們考慮了簡單性、標準化、材料、公差、環(huán)境和裝配等因素。
制造工程師:制造工程師在DFM過程中起著至關重要的作用。他們提供了關于如何制造產(chǎn)品的意見。這包括選擇合適的制造工藝、工具和設備。他們致力于優(yōu)化制造過程并最大限度地降低生產(chǎn)成本。
產(chǎn)品經(jīng)理:產(chǎn)品經(jīng)理定義產(chǎn)品要求并指導設計和制造團隊。他們確保產(chǎn)品符合公司的目標和客戶的需求。
質量保證(QA)和質量控制(QC)團隊:QA和QC團隊定義質量標準。他們確保制造的產(chǎn)品符合這些標準。它們在DFM過程中識別和解決潛在的質量問題方面發(fā)揮著至關重要的作用。
采購和供應鏈團隊:這些團隊負責采購制造所需的必要材料、組件和供應商。他們需要確保所選供應商能夠滿足質量和成本要求。
成本估算師:成本估算師根據(jù)設計和制造計劃計算預期的制造成本。它們幫助組織了解設計決策的成本影響。
工具和設備專家:他們選擇或設計制造所需的工具、模具和設備。他們努力確保工具和設備高效且具有成本效益。
跨職能團隊:通常跨職能團隊或委員會監(jiān)督DFM流程。他們匯集了來自不同部門的專家,以進行有效的溝通和協(xié)作。
供應商和合同制造商:DFM過程中可能涉及外部供應商或合同制造商。有時組件或流程會外包。他們需要與設計和制造團隊密切合作,以滿足DFM的要求。
測試和檢驗團隊:這些團隊定義測試和檢驗程序。它們確保了制造產(chǎn)品的質量和可靠性。
監(jiān)管和合規(guī)專家:專家?guī)椭_保設計和制造過程符合要求的標準。
持續(xù)改進團隊:專門的CI團隊專注于改進制造流程的方法。他們發(fā)現(xiàn)了提高效率和質量的機會。
DFM時間表
DFM的長度因項目而異,取決于各種因素。有效的項目管理和經(jīng)驗豐富的團隊可以幫助簡化DFM流程并最大限度地減少延誤。
產(chǎn)品的復雜性:產(chǎn)品設計的復雜性會影響你的時間表。更復雜的產(chǎn)品可能需要更多的時間進行分析和調整。
經(jīng)驗和專長:設計和工程團隊的經(jīng)驗和專長會影響速度。經(jīng)驗豐富的團隊可以更快地識別制造問題并更快地提出解決方案。
工具和軟件:DFM工具和軟件的可用性和有效性會影響過程。先進的軟件可以幫助自動化DFM分析的某些方面,以加快過程。
溝通:設計、工程和制造團隊之間的有效溝通至關重要。如果出現(xiàn)溝通中斷或誤解,可能會出現(xiàn)延誤。
原型測試:測試和調整原型會增加時間。但這一步對于確保產(chǎn)品質量和可制造性至關重要。
監(jiān)管合規(guī)性:遵守監(jiān)管要求或標準可以增加流程的時間。
供應商和材料考慮因素:供應商和材料可用性會影響時間表。采購符合設計和制造要求的組件或材料可能會導致延誤。
預算和時間表限制:預算和時間表約束會影響你的速度。匆忙的項目可能無法像更長的時間線那樣進行徹底的DFM分析。
迭代性質:DFM通常是一個迭代過程,需要多輪分析和改進。所需的迭代次數(shù)會影響時間線。
地理位置:制造地點、物流和協(xié)調可能會延長時間要求。
DFM的典型案例深入分析
一、汽車行業(yè)案例:通用汽車公司
背景:通用汽車在1990年代面臨日本汽車制造商的強烈競爭,需要提高生產(chǎn)效率和降低成本。
DFM應用:
- 發(fā)動機重新設計:將V8發(fā)動機的零件數(shù)量從800多個減少到385個。
- 車身設計優(yōu)化:采用模塊化設計,減少焊接點數(shù)量。
- 內飾簡化:標準化內飾部件,減少變體數(shù)量。
結果:
- 零件數(shù)量減少30%,大幅降低庫存和管理成本。
- 裝配時間縮短50%,提高生產(chǎn)線效率。
- 制造成本降低25%,增強市場競爭力。
- 質量提升:減少了潛在的故障點,提高了產(chǎn)品可靠性。
二、電子產(chǎn)品行業(yè)案例:蘋果公司iPhone
背景:iPhone作為革命性產(chǎn)品,需要在復雜功能和優(yōu)雅設計之間取得平衡。
DFM應用:
- 一體化鋁合金機身:減少了外殼零件數(shù)量,提高強度。
- 內部布局優(yōu)化:采用堆疊式主板設計,最大化空間利用。
- 標準化接口:采用Lightning接口,簡化連接器設計。
- 模塊化內部組件:便于維修和升級。
結果:
- 生產(chǎn)效率提升:簡化的設計使得大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。
- 產(chǎn)品質量提高:一體化設計減少了潛在的故障點。
- 用戶體驗改善:簡潔的外觀和可靠的性能提升了用戶滿意度。
- 成本控制:標準化組件和優(yōu)化制造流程降低了生產(chǎn)成本。
DFM的未來趨勢詳細展望
虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術在DFM中的應用
可持續(xù)發(fā)展理念的融入
- 生命周期分析:在設計階段考慮產(chǎn)品全生命周期的環(huán)境影響。
- 可回收設計:設計便于拆解和回收的產(chǎn)品結構。
- 能源效率:優(yōu)化設計以減少產(chǎn)品使用階段的能源消耗。
數(shù)字孿生技術的應用
- 實時反饋:通過數(shù)字孿生模型,實時反饋制造數(shù)據(jù)到設計階段。
- 性能模擬:在虛擬環(huán)境中模擬產(chǎn)品性能,減少物理原型需求。
- 預測性維護:基于數(shù)字孿生模型,優(yōu)化產(chǎn)品設計以便維護。
跨學科集成
- 結合生物學:借鑒自然界的設計原理,如仿生設計。
- 納米技術應用:在微觀尺度上優(yōu)化材料和結構設計。
- 跨領域知識庫:建立跨學科的DFM知識庫,促進創(chuàng)新設計。
為昕DFM檢查優(yōu)化
- 高級器件間距(各種維度檢查)
- 引腳密間距檢查+自動避讓
- 板邊安全距離(symbol,shape,pad…)
- 金手指、郵票孔安全距離
- 標識檢查(防靜電無鉛等)
- 絲印檢查(交叉、重疊、方向等)
- 輔助設計(自動位號)
- 拼版/光標檢查
- 過孔散熱可靠性
- 跨網(wǎng)絡開窗短路
- 立碑、焊盤引線寬度



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