可制造性设计浅谈

lahhse

' c# n- R! \1 ]* A- e4 H可制造性设计是在设计与制造分工那一刻起，就开始被考虑的问题。可制造性设计是说起来容易做起来难的事情。简单的讲，可制造性设计就是在设计时考虑制造，产品做起来容易。
1 n' v6 Q, s# |/ U; I3 _
8 g) H+ j. n# K- G# I/ [可是真正把可制造性设计做好的企业却寥寥无几。它有一些客观的规律在里面, 当我们不知道这些规律的时候，开发产品难免事倍功半。
% T: u3 P4 |! G) J: |
' Y( f- Y  ?- r100多年前，机器开始替代手工劳作，和手工艺品相比，机器做的产品粗糙、难用、不好看，只有低廉的价格是它的优势。价格低廉可以使大众都用的起，对人类来说足够有吸引力了。
$ G/ @% s' O5 w9 o$ E7 F+ c# Q7 o" m
怎样让机器制品“即好做，又好看”，这是现代产品设计的初始问题。可制造性概念独立的出现，是在上世纪中期的美国，军方为了大幅降低武器制造成本，有意识的加以研究，以G·布劳斯博士为代表的一批专家做出了卓越贡献，后面逐渐从军工领域过渡到民用企业。

$ y! J5 p& B  z# n8 w" }可制造性设计，英文是Design for Manufacturability，简称DFM。

3 D) |+ p/ A7 ~" _8 j4 k+ F产品的可制造性问题随着设计与制造专业化分工而愈加严重。设计部门与制造部门，彼此在各自的办公室里，做着自认为正确的事情，不知道对方需要什么，也不知道对方的工作方式，而问题出在他们又是同一个产品的合作方，彼此工作天然的相互有影响。

9 W2 p; e0 E/ M5 l+ ^3 C8 k如果没有方法调和他们的关系，矛盾无法避免，产品必然出问题。制造单位不断否定设计方案，指出现有方案无法量产；设计图纸反复修改，迟迟无法启动试产；设计图纸变更频繁，生产线上重工、返工多，造成开发浪费，额外增加成本；开发周期长，产品生产问题太多，量产时间总是推迟，错过最佳上市时机；产品量产之后，还有设计变更，造成库存报废… …

2 C# g1 G3 ]3 n. MDFM正是为了解决这些问题而出现，它有一系列的方法来协调设计与制造的关系，如同设计与制造是一体，产品依照制造的规律设计，制造与设计能够顺畅的交流，反馈各自的需求。
! ]0 z/ l" H) u0 N
) r% ^- ~( v4 _+ ^1 U2 m* e" j- ]狭义的讲，“制造”指的是加工工艺；
4 M0 ?* g; M! U) R: P& w, b7 \; U3 Q, t
广义的讲，包含了零件加工、组装、质量管理、物流、采购、生产管理等，整个生产的范畴；

/ Z9 _- d, n; ]" c8 E, q2 v再具体的讲，产品要能够量产，能够及时交付到客户手中，要能稳定的支撑生产运营。这要满足哪些条件呢？设备能够生产出符合标准的产品、能持续稳定的生产、在合理成本下生产、保证充足产能等等；设计中的哪些因素会影响到制造的这些因素呢? 包括有产品外观，整体布局，组装方式，零件材料，零件结构，工艺选择，精度要求等等。
9 Y5 Q) K) s1 J4 Z" t
/ p) y: ?: f" L* G" P+ L
DFM在哪里发挥作用呢？我们找出设计的因素与制造的因素，分析它们彼此之间的关系，是怎么相互影响着；当我们明确知道设计是怎样影响制造过程后，依照制造规律设计产品。
& W" l5 C' N  ^% N
2 D3 _5 v" s3 C$ P) F3 V产品多种多样，每种产品有着不同的制造方式，每种制造方式又有着自己的特点，有机械加工，有各式各样的模具加工，有化学加工，有手工、自动化、机器人加工的差异等等。就是相同的产品，根据需求的差异，也有不同的制造方式选择。
* D4 s* E& a) h
% b$ c$ I, g8 Q8 O/ v! K举例来说，产品需求数量的不同，会大大影响制造方式的选择：当只需要1个，可以采用3D打印；需要1000个，用快速模具来做比较划算；100万个，要用标准量产模具。如此纷繁复杂，我们该怎样把握其中规律。

DFM的核心是成本。怎样成本低，怎样良率高，怎么效率高，我们就怎么设计产品，但前提是满足客户的需求，保证质量，符合企业产品规划，在市场上有足够的差异化竞争力。它的精髓是及早评估成本并在每个开发阶段及时评估成本，在产品规划阶段就开始评估制造的可行性与成本，产品是否能够盈利，是在打算做这个产品之时就应知道的，不是在产品做出来才知道。

产品开发是一种理性的投资行为，资金成本，时间机会，决定了经营的成败。从产品整体来看待制造成本，整机的组装，零件的制造，各个工序的选择，每个工序的合理性，都有降低成本的机会，同时以总成本最优来平衡各个组成部分之间的矛盾。
* ~0 }+ D* p! k: g5 D% O
在产品开发中导入并行工程，是DFM得以有效实施的关键，包含两个方面，
' w' c# w$ U9 M- X* X- _. c% _4 R
" ~- ~/ b& |! L8 ]. ]一则，“设计”考虑对制造的影响，减少制造过程中的重工与等待；
2 z; u$ Y1 j1 w6 m$ q9 D% F4 @
2 O5 z( a7 S: j! L- E二则，产品被拆分为模块，独立开发再集成，同时串行的开发过程，在可以及早开始的部分并行，明显的缩短开发周期。
8 X/ X0 z3 ?+ X8 d
在并行工程的指导下，采用通用化标准化设计，简化设计，采用成熟工艺等具体的做法，提高设计成熟度，明显减少设计变更次数，或者采取及早变更方法。

当我们只是独立的讨论DFM，事情是简单的，理想的，似乎每家企业都可以快速实施；当我们回到企业日常经营管理中，则是另外一码事。
7 `7 x1 I0 H. y" z& b, s
DFM依赖于设计与制造单位之间的良性沟通。我们经常看到的是斗争，而不是合作。他们愿意沟通并能够默契配合，需要管理机制的培育。这些离不开结构清晰且统一的产品开发流程，使开发步调一致；明确的职责分工，使彼此工作不推诿；项目管理的有效开展，使得大家都意识到是团队的一员，有项目的成功才有自己工作的成绩；建立日常沟通渠道，有问题随时讨论；建立评审制度，在开发过程中的必要时机，借助沟通平台进行系统的评审，全面的评估可制造性问题等等。
  p$ N2 W, ]: @6 s( h/ [% D& Y
+ i7 a# X" Z. S* b3 Q; nDFM是利用现有资源，在最短时间、最少成本把产品批量生产出来，同时满足顾客需求和质量要求；是基于现有制造能力的设计，在一开始就考虑量产的经济性与高效性；是在产品开发早期就发现问题并解决问题。

很好的实施DFM不是一件容易事，但是它值得企业为之努力，做好DFM会带给企业很多回报。DFM的有效实施能提升企业的综合竞争力。

Jame33

可制造性设计是在设计与制造分工那一刻起，就开始被考虑的问题。可制造性设计是说起来容易做起来难的事情。简单的讲，可制造性设计就是在设计时考虑制造，产品做起来容易。
% G. k7 V% Q3 Y8 _8 I* G* N

Memory00

DFM的有效实施能提升企业的综合竞争力

芦根苏木

DFM正是为了解决这些问题而出现，它有一系列的方法来协调设计与制造的关系，如同设计与制造是一体，产品依照制造的规律设计，制造与设计能够顺畅的交流，反馈各自的需求
) s6 t9 m3 a) G6 g/ X$ e. d