• 进阶篇:1)制造发展阶段与对设计的要求


    本章目的:了解不同制造的发展与其对设计的要求。

    1.制造工艺发展阶段的划分

    作者只是按照自己的理解,粗略划分为4个阶段:

    原始阶段、传统阶段、关联阶段、未来统一阶段。

     

    2.原始阶段   

    2.1 原始阶段定义

    产品设计和产品制造由同一个人完成。

    在很久以前,制造行业刚刚兴起的时候,人们所能制造的产品很简单,相应的工艺也很简单。在此阶段,产品的设计和制造都由同一个人来完成,这个阶段称为制造业的原始阶段。

    如农具,刀剑等,现在的一些手工艺品属于这种范畴。

     

    2.2 原始阶段特点

    我设计,我制造;

    产品简单,效率很低; 

     

    2.3 原始阶段中制造对设计者的要求

    因为设计制造都由同一个人完成,所以制造的要求设计者会很清楚。但这种方式最多完成的是工艺品,和高端复杂产品无缘了。
     

    3.传统阶段

    3.1 传统阶段定义

    随着社会的发展,人们对产品的要求越来越高。而产品变得越来越复杂,产品的制造工艺也越来越复杂。一个产品开发的各个阶段都需要对应的专业知识,已经无法由一个人来承担了。
    通常产品开发过程分为设计、制造、检测、装配、测试和量产几个阶段,各个阶段都需要对应的专业人才。但随之问题也来了。
    在产品设计阶段,机械工程师关注的是如何实现产品的功能、外观和可靠性等要求,而不去关心产品是如何制造、如何装配的;
    而当机械工程师完成产品设计后,由制造工程师进行产品的制造,装配工程师进行装配。但,制造和装配工程师也不关心产品的功能、外观和可靠性等要求;
    所以在设计、制造、检测、装配、测试等工程师之间,仿佛有一堵墙的存在,非常有效的阻碍了产品的进行。姑且命名为“量产墙”!

    这是各个企业都有的现象!

    这种现象直接导致了很有名的“抛墙式”设计。

     

    一旦出错,就会出现返工重来这种情况。

    所以,量产一个合格的产品设计周期特别长,毕竟要反反复复的从零设计开始。

    不知道同行业的读者是否心有戚戚焉╮(╯▽╰)╭。

     

    3.2 传统阶段特点

    1.抛墙式设计,我们设计,你们制造,设计不考虑制造的要求 ;

    2.反反复复修改直到把事情做对;

    3.产品设计修改多,产品开发成本高,开发周期长,产品质量低;

     

    3.3 传统阶段中制造对设计者的要求

    只有可靠性一方面的要求,包括功能、外观、寿命等。

    多数的企业和工程师处于这一个阶段!

     

    4.关联阶段

    这是一个伪阶段。

    制造工艺并没有特别的发展,只是人们意识到“量产墙”的存在,而提出的一种解决方法。

    但在这一阶段,有了的零缺陷等质量管理的概念。

    有兴趣的读者,可以查看本博文达人篇,质量管理的历史及对应的质量控制办法。

    那么如何有效打破量产墙呢?

    其实从产品量产出错过程就可以看出来了,既然哪个部分出错都需要设计修正,那干脆在设计上大大的投入,在从产品设计之初就针对该阶段的要求提出要求,避免重复修正。

    意识到设计对质量的重要性,一个重要的节点就是APQP的提出。(后面的质量管理历史章节)

    这是很多国外企业正在做的,也是他们为什么在设计上这么下功夫的原因,因为这才是“真省钱”。

    4.1 制造、装配、检验等阶段如何在产品设计之初提出要求呢?

    4.1.1 书面表达

    口头表达当然是不行的,详细而规范的书面陈述是基础。

    4.1.2 知识分离

    制造、装配、检验等专业知识不是所有的都需要产品结构设计师掌握的,人非圣贤。

    分清楚哪些是必须要掌握(如塑胶模具制作的倒扣的知识),哪些属于了解项目(比如模具设计本身)。

    这些必须掌握的知识,称之为面向xx的设计(DFX),如面向制造的设计(DFM),面向装配的设计(DFA)等。

    当然,这些知识并不需要作者或者读者来划分,国外的同行业工作者已经划分完毕并且运用了很多年。而且理论一直在丰富完善。可见,

    ①《面向制造及装配的产品设计》-(美)布斯罗伊德著

    但这本书中很多的方法需要专业软件的配合,机械专业软件的昂贵会让很多人望而生畏。于是国内也有相应的机械工作者出了对应的书籍,如:

    ②《面向制造和装配的产品设计指南》-钟元著;
    钟元老师的书最大好处是符合国人的阅读习惯,浅显易懂。并可以用简单的EXCEL表格来实施DFMA的方法,虽然的确会很累人。

    4.1.3 工具的善用

    最基本的用法,矩阵式表格评分。如:

    资料详见:进阶篇:2)DFMA方法的运用

    当然,有配合理论的软件支持最好,也是作者最希望的办法。这样才能有效减轻设计者的负担,并能较为迅速的看到成果!

    4.2 关联阶段特点

    ①我们设计,你们制造,设计充分考虑制造的要求;

    ②第一次就把事情做对;

    4.3 关联阶段中制造对设计者的要求

    可靠性设计+DFX设计方法。从DFMA开始。

    4.4 DFMA的好处

    这几张图作者的感受还是蛮深的,在国内是单纯压缩设计的时间,急急忙忙要出样品,然后就拖~死在量产之前╮(╯▽╰)╭。

    这时候,很多非机械行业的人疑惑,有一个样品了,离量产也只差一步,为什么失败了?但从一个机械设计者的角度来看,这只是一个病入膏肓,回光返照的产品罢了,失败是注定的。这种早早要出样品的产品制造方法,作者感觉有点像运动员服用兴奋剂来锻炼,短时间有效果,但长期会戕害到公司和产品。

    当然,DFMA设计是一个公司环境等综合要求,所以作者并不建议结构工程师一人去抗衡或实施这些“好”方法。

    注:方法只节省了量产的时间。

    //后来作者反复思量,恐怕引入DFMA最难的地方,还是性价比的问题。

    公司产品不需要这么好的质量,所以我也不需要这些设计方法,我也不需要这么好的结构工程师。这才是本真。

    如果一家公司想要拼命提高产品质量,才会搞这些事情。其他的比如降低量产时间也厚,降低设计成本也好,有点是小头的胡闹罢了。

    5.未来统一阶段

    这个是作者臆想的阶段。

    总感觉在专业定制化生产普及之后,又会回归原始阶段,以另一种方式让设计师兼顾产品开发的所有过程。

     

    此刻最美
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