可制造性设计(DFM).doc

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1、可制造性设计（DFM）进入九十年代以后，世界市场发生了根本的变化，新产品的开发周期和产品的上市时间成为竞争的主要因素。为此，企业必须掌握并很好地利用先进的产品开发设计技术，尽可能缩短新产品的开发周期和产品的上市时间，才能使自己在激烈的竞争中得以生存和发展。可制造性设计（DFM,DesignforManufacture）是并行工程中最重要的内容之一，其主要目标是：提高新产品开发全过程（包括设计、工艺、制造、销售服务等）中的质量，降低新产品全生命周期中的成本（包括产品设计、工艺、制造、发送、支持、客户使用乃至产品报废等成本），缩短产品研制开发周期（包括减少设计反

2、复，降低设计、生产准备、制造及投放市场的时间）。可制造性设计（DFM）是把CAE／CAD／CAPP／CAM的集成化和可制造性分析结合起来，在设计的初期就把制造因素考虑进去。其组成部分有：（1）确认当前制造过程的能力和限制。产生生产过程的结构化分析和数据流向图，由相应部门对其进行审查，剔除多余的操作并验证实际过程。（2）对设计的新部件及其装配关系，进行可制造性、可装配性、可测试性、可维护性及整体设计质量的论证和检查。现代技术的不断进步和市场的激烈竞争，促使新产品的开发过程跟着迅速的变化。面对来自市场的竞争压力，企业的财政前景在很大程度上依赖于新产品的推出。新产

3、品的开发周期包括产品的概念设计和开发设计两个阶段。在产品的要领设计阶段可以采取的方法有：可制造性设计原理（PDFM，PrinciplesofDesignforManufacture）方法；质量功能配置（QFD，QualityFunctionDeployment）方法。一、可制造性设计原理方法和质量功能配置方法1.可制造性设计原理方法可制造性设计原理方法是一种结构化方法，它从一系列的功能要求出发，完成产品的设计。可制造性设计原理方法可用于开创性的产品设计。它是由美国麻省理工学院（MIT）的NamSuh提出来的，它把设计过程看成功能要求的开发，把这些要求通过设计

4、矩阵映射成设计参数，然后再映射成制造过程的参数。功能要求和设计参数是层次性的，应将其分解成为子要求和子参数。在设计中存在两类约束条件：输入约束，由产品说明描述决定；另一类是系统约束，由产品的使用条件决定。设计函数由这两类约束条件限定。可制造性设计原理方法中有两条基本的设计原则：独立性原则，保持功能要求的独立性；最小信息量原则，使设计的信息量最小。从这两条基本设计原则出发可得到一些推论（设计准则）；耦合设计的去耦；功能要求的最小化；物理部件的集成、标准化；对称性；最大的公差。2.质量功能配置方法质量功能配置方法属于设计质量工程的范畴，于70年代初起源于日本三菱

5、重工的神户造船厂。福特公司于1985年在美国率先采用QFD方法，使福特公司的产品市场占有率得到很大的改善。现在美国很多公司都采用QFD方法。质量功能配置方法是在产品生命周期的较早阶段实现的，着重于用户的输入。质量功能配置方法可作为系列产品设计的准则。在这种情况，用户已熟悉产品功能、预期的用途，设计技术也已成熟。为了保证产品满足顾客需求，能为顾客所接受，企业必须认真研究和分析顾客需求，并将这些需求通过产品规划矩阵、零件配置矩阵、工艺规划矩阵、工艺／质量控制矩阵映射成技术需求（最终产品特征）、零件特征、工艺特征如质量控制方法。质量功能配置方法的最为显著的特点是要

6、求企业不断地倾听顾客的意见和需求，然后通过合适的方法和措施在开发的产品中体现这些需求。所以说，质量功能配置方法是一种顾客驱动的方法。二、工艺设计规范、公差分析、鲁棒设计1.制造工艺设计规范对可制造性设计来说工艺设计规范非常重要。大多数工艺设计规范方法最初是作为人工装配的准则，以后发展到包括自动和柔性装配，金属薄板加工、塑料模具以及印刷电路板的加工等。它们很快被自动化程度很高的大公司所采用，如汽车制造和计算机领域中的大公司。由于这个原因，人们普遍认为这些设计规范方法只对那些大批量生产的制造企业有益。然而，它们对小批量生产的行业甚至可能更加重要。由于单件产品的成

7、本非常高，此外，专门的加工设备和备件的成本也在不断地增加，这些行业的重点在于降低产品的制造和现场支持的成本2.公差分析现代制造技术要研究几何尺寸和公差及其在可制造性设计中的关系。几何尺寸和公差（GDT,GeometryDimensionandTolerance）能使设计师从功能和制造前景两方面客观评价产品。而且，这是在产品设计的早期阶段进行的，所以，GDT经常被称为是可制造性设计的有利工具。GFT已被证实具有可重复性、能降低零件成本、扩展公差、具有更好的互换性、概念表达清晰等优点。公差分析包括零件的功能分析和可装配性分析。它并不是新概念，但它的重要性是不容低

8、估的。零件的样品原型和实际生产的零件之间，还存在一定