DFX面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計

DFX面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計第1頁/共32頁出現(xiàn)背景自80年代以來,市場競爭的國際化,促使制造業(yè)企業(yè)不斷尋求產(chǎn)品開發(fā)的新思路、新方法并應(yīng)用于有競爭力的產(chǎn)品的開發(fā)第2頁/共32頁一個典型的例子是美國企業(yè)在承受著日本70年代以后在汽車、半導(dǎo)體等行業(yè)逐步確立的世界市場優(yōu)勢地位的壓力下,積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)和采用新的產(chǎn)品開發(fā)思想、策略、方法,如并行工程、虛擬制造、敏捷制造、精良生產(chǎn)等等,為美國經(jīng)濟(jì)在90年代的振興產(chǎn)生了重要的促進(jìn)作用第3頁/共32頁DFX即為這些新的產(chǎn)品開發(fā)思想、手段、方法之一。在介紹DFX思想與方法之前,首先有必要討論產(chǎn)品生命周期概念和并行工程思想。第4頁/共32頁產(chǎn)品生命周期正如生物的誕生、成長直至消亡構(gòu)成其生命周期一樣，人類有意識地創(chuàng)造出來的人工物，包括各種產(chǎn)品也被賦予了生命，亦即也有誕生、成長、消亡的過程，分別對應(yīng)其開發(fā)過程、使用過程和報廢回收處理過程。這些過程構(gòu)成了產(chǎn)品的生命周期。第5頁/共32頁產(chǎn)品生命周期圖第6頁/共32頁并行工程與串行工程并行工程是一種新的產(chǎn)品開發(fā)方法，旨在改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期、提高生產(chǎn)率。與之相對，傳統(tǒng)的新產(chǎn)品開發(fā)是串行工程第7頁/共32頁串行工程長期以來產(chǎn)品開發(fā)工作一直采用傳統(tǒng)的串行工程方法，先進(jìn)行市場需求分析，將分析結(jié)果交給設(shè)計部門，設(shè)計人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，然后將圖紙交給工藝部門進(jìn)行工藝設(shè)計和制造準(zhǔn)備，采購部門根據(jù)要求進(jìn)行采購，一切齊備后進(jìn)行生產(chǎn)加工和測試，結(jié)果不滿意時再修改設(shè)計與工藝，如此循環(huán)直到滿意。第8頁/共32頁串行方法的弊端串行方法設(shè)計在設(shè)計中各個部門獨(dú)立工作，設(shè)計中不能及早考慮制造及質(zhì)保等問題，造成設(shè)計與制造脫節(jié)，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)成為設(shè)計改動量大、開發(fā)周期長、成本高的大循環(huán)第9頁/共32頁并行工程“并行”是相對傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)的“串行”而言，其實還是有時間先后的由于這種方法能夠較好地兼顧產(chǎn)品生命周期中的各階段的需求，并將它們在設(shè)計中加以考慮，因此也稱為“生命周期工程”第10頁/共32頁并行工程——生命周期工程集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程（包括制造與支持）要求產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素強(qiáng)調(diào)一切設(shè)計活動盡早開始，力爭一次獲得成功，關(guān)鍵是產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計工作的并行集成第11頁/共32頁競爭并行工程串行工程產(chǎn)品質(zhì)量較好，在生產(chǎn)前已經(jīng)注意到產(chǎn)品的制造問題設(shè)計與制造之間溝通不足，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無法達(dá)到最優(yōu)化生產(chǎn)成本由于產(chǎn)品的易制造性提高，成本低開發(fā)成本較低，但制造成本可能較高生產(chǎn)柔性適于小批量、多品種、高技術(shù)產(chǎn)品適于大批量、單一品種、低技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)品創(chuàng)新較快速推出新產(chǎn)品，能從產(chǎn)品開發(fā)中學(xué)習(xí)及時修改的方法及創(chuàng)新意識，新產(chǎn)品投放市場塊競爭力強(qiáng)不易獲得最新技術(shù)以及市場需求變化趨勢，不利于產(chǎn)品創(chuàng)新串行工程與并行工程的對比第12頁/共32頁DFX與并行工程并行工程是一種哲理，涉及人員管理以及產(chǎn)品開發(fā)過程管理并行工程也提供技術(shù)和方法，以DFX技術(shù)和方法為代表。第13頁/共32頁DFX的發(fā)展歷程DFX思想最早產(chǎn)生于二戰(zhàn)時期50年代末，長期的設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗的積累形成了DFX的原型60、70年代后，DFX研究得到重視第14頁/共32頁DFX的含義DFX是DesignforX的縮寫。其中，X代表產(chǎn)品生命周期或其中某一環(huán)節(jié)，也可以代表產(chǎn)品競爭力或決定產(chǎn)品競爭力的因素其中的Design不僅僅指產(chǎn)品的設(shè)計，也指產(chǎn)品開發(fā)過程和系統(tǒng)的設(shè)計第15頁/共32頁DFX的內(nèi)涵DFX是一種哲理、方法、手段、工具所有的產(chǎn)品開發(fā)人員都應(yīng)該認(rèn)識到,在設(shè)計階段盡早地考慮產(chǎn)品全生命周期將有益于產(chǎn)品競爭力的提高。產(chǎn)品設(shè)計人員、產(chǎn)品開發(fā)管理人員應(yīng)該積極應(yīng)用DFX方法于產(chǎn)品設(shè)計借助計算機(jī)實現(xiàn)的DFX工具可以有效地輔助產(chǎn)品設(shè)計人員按照DFX方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計第16頁/共32頁DFX的內(nèi)涵DFX是一種設(shè)計方法論，但它本身并不是設(shè)計方法，不直接產(chǎn)生設(shè)計方案而是設(shè)計評價分析方法，為設(shè)計提供依據(jù)DFX不僅用于改進(jìn)產(chǎn)品本身，而且用于改進(jìn)產(chǎn)品相關(guān)過程（如裝配和加工）和系統(tǒng)第17頁/共32頁以往當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計完畢,再接著進(jìn)行過程設(shè)計（體現(xiàn)串行工程思想）DFX方法強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計和過程設(shè)計的同時進(jìn)行（體現(xiàn)了并行工程思想）第18頁/共32頁典型的DFX方法DFA(DesignforAssembly)面向裝配的設(shè)計DFM(DesignforManufacture)面向制造的設(shè)計DFI(DesignforInspection)面向檢驗的設(shè)計DFS(DesignforService/Maintain/Repair)面向維修的設(shè)計DFR(DesignforRecycling)面向回收的設(shè)計第19頁/共32頁DFA面向裝配的設(shè)計最早，目前最成熟的DFX方法旨在提高裝配的方便性以減少裝配時間、成本的設(shè)計第20頁/共32頁DFA面向裝配的設(shè)計原則：1.減少零件數(shù)

2.采用標(biāo)準(zhǔn)緊固件和其他標(biāo)準(zhǔn)零件

3.零件的方位保持不變

4.采用模塊化的部件

5.設(shè)計可直接插入的零件

6.盡量減少調(diào)整的需要第21頁/共32頁DFM面向制造的設(shè)計這里的制造主要指構(gòu)成產(chǎn)品的單個零件的冷熱變形加工過程為了減少該類加工的時間與成本，提高加工質(zhì)量第22頁/共32頁DFM面向制造的設(shè)計原則：1.簡化零件的形狀

2.盡量避免切削加工因為切削加工 成本高

3.選用便于加工的材料

4.盡量設(shè)置較大公差

5.采用標(biāo)準(zhǔn)件與外購件

6.減少不必要的精度要求第23頁/共32頁DFI面向檢驗的設(shè)計著重考慮產(chǎn)品、過程、人的因素以便提高產(chǎn)品檢驗的方便性加工中的產(chǎn)品檢驗是為了提供快速精確的加工過程反饋,而維修中的產(chǎn)品檢驗則是為了快速而準(zhǔn)確地確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能的缺陷,及時維修以保證產(chǎn)品使用的安全第24頁/共32頁DFI面向檢驗的設(shè)計產(chǎn)品檢驗方便性取決于色彩、零件內(nèi)部可視性、結(jié)構(gòu)等等諸多因素第25頁/共32頁DFS面向維修的設(shè)計售后服務(wù)是現(xiàn)代企業(yè)非常重視的環(huán)節(jié)之一。產(chǎn)品的售后服務(wù)主要是指產(chǎn)品維修維修總是伴隨著拆卸和重裝，產(chǎn)品維修性主要取決于產(chǎn)品故障確定的容易程度、產(chǎn)品的可拆卸性和可重裝性，減少拆卸重裝的時間與成本是DFS的重要問題維修性也取決于產(chǎn)品的可靠性，要盡量使容易發(fā)生故障的零部件處于容易拆卸的位置,從而有利于維修時間與成本的減少第26頁/共32頁DFS面向維修的設(shè)計原則：1.提高產(chǎn)品可靠性

2.經(jīng)常需要維護(hù)的零件和易磨損易失 效的零件置于易發(fā)現(xiàn)和接近處

3.零件的拆卸盡量不需移動其他零件

4.盡量減少需要使用的維修工具種類

5.模塊化設(shè)計并采用標(biāo)準(zhǔn)件

6.留有足夠的維修空間第27頁/共32頁DFR面向回收的設(shè)計當(dāng)今社會環(huán)保問題的嚴(yán)峻性促使產(chǎn)品回收開始成為企業(yè)的責(zé)任。企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)必須將產(chǎn)品回收問題提到日程上來。面向產(chǎn)品回收的設(shè)計重點(diǎn)集中在產(chǎn)品的可拆卸性的提高和材料方面。產(chǎn)品的可拆卸性取決于零件數(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、拆卸動作種類、拆卸工具種類等因素。第28頁/共32頁典型應(yīng)用日本富士膠卷公司于年投放市場的一次性相機(jī)又稱帶鏡頭的膠卷是面向回收的設(shè)計的代表產(chǎn)品。齊齊哈爾車輛廠鐵路貨車開發(fā)并行工程思想的DFX方法后，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少了產(chǎn)品試制次數(shù)和試制費(fèi)用，提高了產(chǎn)品質(zhì)量水平，增加了出口量第29頁/共32頁參考文獻(xiàn)熊光楞.并行工程的理論與實