4006-900-901

面向制造和装配的产品设计DFMA

参加对象:企业研发体系相关人员(包含不限于研发、材料、工艺、制造、品质等)
课程费用:电话咨询
授课天数:2天
授课形式:内训
联系电话:4006-900-901 / 17717312667(小威)

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课程背景  COURSE BACKGROUND

      随着市场竞争的日益激烈和客户对产品/服务质量要求的不断提升,企业需要通过更系统化、科学化的方法提升产品开发效率和设计质量。面向制造和装备的产品DFMA应运而生,其核心理念是通过结构化的设计方法论,在早期阶段预防缺陷、降低成本并优化性能,从而确保产品在后续的制造和装配过程中能够保持卓越质量。

      当前,企业在产品开发中常面临以下挑战:

      制造业的转型需求:1)全球化竞争加剧,企业面临成本优化、效率提升和快速交付的多重压力。2)传统产品开发中,设计与制造环节脱节,导致返工率高、周期延长、隐性成本增加(如材料浪费、工艺复杂性)。3)行业标杆企业(如波音、苹果)已通过DFMA实现降本增效,验证其方法论的有效性。

      产品设计的核心痛点:1)设计冗余:过度设计导致零部件数量过多、材料利用率低。2)可制造性不足:设计未考虑产线能力(如公差匹配、装配路径),增加调试难度。3)跨部门协作壁垒:研发、工艺、生产团队缺乏统一语言,沟通成本高。

      通过本课程培训,团队能够掌握从需求分析到设计验证的完整方法论,将针对装配和制造的产品需求管理前移至设计源头,助力企业实现从“被动改进”到“主动预防”的战略转型。

课程收益  PROGRAM BENEFITS

学会精准控本,掌握降本技能:剖析零件构成,巧用材料选择技巧,掌握降物料清单成本方法。运用零件整合,节省物料成本;优化装配流程,减少装配步骤,降低人工成本。

学会缩短开发周期,掌握快市要诀:设计阶段用DFMA预判制造问题,减少后期修改,缩短开发周期,快速推产品上市,提升市场响应速度。

学会提升产品质量,掌握品质策略:运用标准化设计,统一零部件规格,优化公差设置,掌握降装配误差率技巧。提高通用件比例,降低供应链复杂度与质量风险,保障产品质量。

学会构建协同机制,掌握协作精髓:打破部门壁垒,建立设计与制造协同流程,用统一语言与多团队高效沟通,提升跨部门合作效率,确保产品开发顺畅。

学会创新设计,掌握绿色方法:确保可制造性前提下,探索增材与传统工艺融合路径,释放设计自由度。优化设计,减少材料与能源消耗,助力企业达成ESG目标。

课程大纲  COURSE OUTLINE

导入:卓越设计概论


第一板块:DFx概论(DFMA简介)

第一讲:解锁DFMA奥秘,开启卓越设计之门

一、深度洞察DFMA应用缘由

——设计决定成本、设计决定品质

1. DFMA错误观点

1)延长产品投放市场的时间

2)产品的人工劳动含量低不需要DFMA

3)低产量的产品无关

4)质量是通过检验、测试、补救质量问题来达到的

2. 传统研发缺点

1) 设计与制造、装配的脱节

2) 产品的开发过程多重循环

3) 产品设计改动过大、产品研发周期长、产品成本高

3. 面向制作和装配的产品开发模式优点

1)提高生产质量

2)降低产品复杂度

3)提供装备和生产规划的基础

4)缩短产品上市时间

5)提高工艺安全性

6)更低的总系统成本

7)改善可靠度

4. 并行与面向制造/装配的设计(DFMA)步骤

第一步:定义产品规格

第二步:概念设计

第三步:DFMA

第四步:设计评审

第五步:样机制作

第六步:功能测试

第七步:小批量制造

第八步:量产

第九步:量产优化

案例分析:DFMA优化设计的案例解析

二、DFA与DFM区别

1. DFA的核心内容

1)零件数目

2)装配简易性

2. DFM的核心内容

1)降低材料成本

2)降低加工时间

3)降低加工成本

3. DFA与DFM如何融入研发流程

1)概念设计到装配设计:优化部件数目和装配设计

2)生产设计到详细设计:优化生产准备情况的设计

三、DFA&DFM设计方针与原则

1. DFMA方针

1)减少装配时间

2)减少零件数量

3)提高零件的易识别性

4)减少装配过程的调整

2. DFMA原则

1)使产品开发小组,尽早介入生产过程,并明确DFA&DFM的职责

2)确定之前的可生产性、质量问题和所总结的经验并提前提出这些注意事项

3)使供应商尽早介入,以获取其意见用来协助DFA&DFM过程中

4)让工程师熟悉加工能力,开发出设计指导方针

5)发挥创造性:考虑概念、设计的选择

6)在产品设计进行的同时并行进行过程设计

7)使用DFA&DFM的分析工具

8)确定装配设计,生产设计的衡量参数表并测量其性能

案例分析:某种电子接线器设计案例

 

第二讲:零件抑减——设计优化的关键路径

一、零件抑减设计的原则

原则一:减少紧固件的数量与类型

原则二:零件标准化

原则三:模块化设计

二、零件抑减设计的应用模式

1. 自重装配基座

2. 零件容易抓取

3. 避免零件缠绕

4. 减少零件装配方向

5. 设计导向特征

6. 先定位后固定

案例分析:零件抑减设计案例

讨论:现阶段我们的产品哪些可以抑减设计

 

第二板块:DFx应用(DFMA推动流程与步骤)

第一讲:DFX项目定义:成功起航的基石

一、科学选择DFMA项目

1. 精准定位DFMA项目,明确目标方向

1)产品全新设计:新产品设计和关联的目标

2)产品优化设计:问题和目标陈述(再设计)

2. 搭建高效团队架构,凝聚项目力量

1)需求人员配置

2)责任分工

3)团队章程

二、深入开展项目分析

1. 全面成本效益分析(评估项目价值)

2. 高效收集资料(夯实项目基础)

3. 洞察基线能力(找准项目起点)

工具及演练:SCAMPER提示法

工具及演练:Benchmark

 

第二讲:DFX项目测量:量化成果的关键

一、解析DFA运作流程

1. 理解DFAIndex,量化装配效率

1)装配结构

2)装配工序

3)零件成本与装配工时

4)成本分析与快速改善

2. 掌握DFA流程,规范装配设计步骤

1)流程图

2)流程平衡分析

3)浪费分析

4)增值与非增值分析

5)价值流程图

二、部件抑减分析

1. 零件去除与合并

2. 零件抓取、操作时间分析

3. 零件理论最小数量

4. 总装配成本分析

工具及演练:部件有效性分析矩阵

 

第三讲:DFX项目分析——挖掘优化的机遇

一、机会识别

1. 识别质量机会(产品品质)

2. 识别操作机会(生产效率)

3. 识别插入机会(优化装配流程)

工具及演练:机会矩阵

二、设计应用

1. 减少二次操作机会(降低生产成本)

2. 心理惯性(开拓设计思路)

工具及演练:心理惯性受到四个E的影响

3. 克服思维定势法

工具及演练:九宫格法

工具及演练:小矮人模型法

工具及演练:STC算法

工具及演练:金鱼法

工具及演练:SCAMPER法

工具及演练:最终理想解法

工具及演练:Contradictions

工具及演练:InnovationPrinciple

 

第四讲:DFX项目验证——确保成功的保障

一、全面了解DFM流程——把控制造环节

1. 确认零件分析标准

2. 收集过程能力资料

3. 制定绘图标准

4. 确认标准零件

5. 确认设计标准

工具及演练:

1)零件特征的复杂性和流程步骤要求

2)分析标准

3)流程能力分析资料

4)标准化零件

二、公差分析

1. 建立客户要求与公差

2. 建立产品要求与公差

3. 建立系统要求与公差

4. 建立零件要求与公差

5. 建立制造流程公差

工具及演练:

1)公差设计的目标与方法

2)尺寸与公差

3)最坏情况法

4)根平方和法

5)误差繁殖法

三、结果评估

1. 以仪表盘验证绩效

1)可靠度分析

2)MTTF分析

3)可维护性分析

2. 项目收益与预测

1)材料成本

2)工时成本

3)其他成本

4)一次性投入

5)执行与负指标成本

6)净节约费用

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