DFMA论文.docVIP

DFMA论文 学院： 班级： 姓名： 学号： 摘要 面向制造与装配的设计技术（Design for Manufacturing and Assembly，简称DFMA）是并行工程关键技术的重要组成部分。利用DFMA技术可以在产品的早期设计阶段，对影响产品开发时间、产品成本和产品质量的各种因素进行定性分析和定量评估，从而优化产品设计。 本文先简要介绍了DFMA的基本概念、DFMA技术的分类、DFMA的应用现状、DFMA的技术方法，然后在此基础上以联想电脑为例，应用DFMA理论和技术，进行面向手工装配的设计分析，探讨验证利用DFMA进行产品设计的方法。 关键词：DFMA技术，产品设计，手工装配 DFMA概述 1.1DFMA简介 DFMA（Design for Manufacturing and Assembly）——是指在产品设计阶段，充分考虑来自于产品制造和装配的要求，使得机械工程师设计的产品具有很好的可制造性和可装配性，从根本上避免在产品开发后期出现的制造和装配质量问题。利用DFMA技术可以在产品的早期设计阶段，对影响产品开发时间、产品成本和产品质量的各种因素进行定性分析和定量评估，从而优化产品设计。 实施DFMA的基本思想是通过减少零件数量、简化产品结构，实现减少单个零件的加工时间和总的装配时间，从而减少整个制造成本的目的。 与传统设计相比，DFMA具有以下优点： 图1-1 DFMA相比传统设计的优势示意图 1.2DFMA技术分类 DFMA技术根据所达到的目标，可以分为：面向制造的设计（DFM）、面向装配的设计（DFA）、面向测试的设计（DFT）、面向服务的设计（DFS）、面向环境的设计（DFE）和面向报废的设计（DFD）。目前应用较多的是机械领域的DFA和DFM，所以在此重点介绍下这两种技术。 面向制造的设计（DFM）是指产品设计需要满足产品制造的要求，具有良好的可制造性，使得产品以最低的成本、最短的时间、最高的质量制造出来。根据产品制造工艺的不同分为：面向注塑加工的设计、面向冲压的设计、面向压铸的设计等。 面向装配的设计（DFA）是指产品设计需要具有良好的可装配性，使得装配工序简单、装配效率高、装配时间短、装配质量高、装配成本低等。常用的方法包括：简化产品设计、减少零件数量、使用标准件、增加零件装配定位和导向、减少零件装配过程中的调节、零件装配模块化、装配防错等。 正是由于DFMA技术的这些特点和功能，使DFMA技术成为并行工程的核心技术，并为广大企业单位所应用。 1.3DFMA技术的应用现状 到今天为止，500多家的公司在使用DFMA软件，已节省了数十亿美元。这些公司包括汽车和飞机制造商、计算机公司、机床生产商、通讯产品公司、玩具制造商、仪器制造公司等等。 DFMA的设计理念对美国工业界总体产生了巨大影响，现在几乎所有的美国制造商都在使用DFMA。国际上，很多领域在开发设计上已经成熟的应用了DFMA技术工具，比如计算机行业的Dell（戴尔）、Intel（因特尔）；交通工具行业的Ford（福特）、BMW（宝马）等等。 波音公司的直升机在Apache直升机开发项目的整个周期中运用DFMA软件，节省费用130万美元。再设计后达到每月设计一架直升机，到1999年增加到每月5架。 2001年，BDI公司的DFMA分析软件进入中国。在国内华为技术有限公司已经要求把DFMA作为每个结构工程师都必须要掌握的设计理念和工具。 但是，目前国内使用DFMA技术进行产品开发的企业还不是很多。其中，不少企业的产品设计仍然采用传统的“串行”方法。 1.4DFMA的技术方法 在具体的DFMA的实施中，通常采用以下技术方案： （1）建立并行工程团队，采用设计制造一体化的设计模式。 通过建立并行工程团队，由设计和制造工艺人员等共同完成产品的设计，并对产品的材料选择、加工工艺、装配过程、检验方法、维修和维护过程等进行综合的分析。 （2）建立DFMA的设计准则，以手册、标准规范的形式指导设计。 总结归纳DFMA的设计准则，指导设计人员的设计。 （3）建立DFMA的指标体系，和评价准则 实施DFMA的一项重要工作就是在对已有产品进行大量统计分析的基础上，建立适合于企业自身产品和生产特点的DFMA评价指标体系和评价准则。 （4）采用计算机辅助分析工具，对零件的形状、装配过程、制造成本等进行分析，对多种设计方案进行比较和优化。 目前，常用的工具包括BDI公司的DFMA系列软件，Glorath公司的SEER-MFG，Geometric公司的DFMPro等。 采用DFMA进行开发的步骤如下图所示： 图1-2 DFMA与产品开发过程 在产品的设计过程中，采用DFMA定量分析的方法为： 表1-1 DFMA定量分析法 运用最少零件准则，确定理论上的最少零件数量 质