DFX面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)

DFX面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)2021年7月出現(xiàn)背景自80年代以來,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際化,促使制造業(yè)企業(yè)不斷尋求產(chǎn)品開發(fā)的新思緒、新方法并運(yùn)用于有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品的開發(fā)一個(gè)典型的例子是美國(guó)企業(yè)在接受著日本70年代以后在汽車、半導(dǎo)體等行業(yè)逐漸確立的世界市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)位置的壓力下,積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造,學(xué)習(xí)和采用新的產(chǎn)品開發(fā)思想、戰(zhàn)略、方法,如并行工程、虛擬制造、矯捷制造、精良消費(fèi)等等,為美國(guó)經(jīng)濟(jì)在90年代的振興產(chǎn)生了重要的促進(jìn)作用DFX即為這些新的產(chǎn)品開發(fā)思想、手段、方法之一。在引見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。產(chǎn)品生命周期正如生物的誕生、生長(zhǎng)直至消亡構(gòu)成其生命周期一樣，人類有認(rèn)識(shí)地發(fā)明出來的人工物，包括各種產(chǎn)品也被賦予了生命，亦即也有誕生、生長(zhǎng)、消亡的過程，分別對(duì)應(yīng)其開發(fā)過程、運(yùn)用過程和報(bào)廢回收處置過程。這些過程構(gòu)成了產(chǎn)品的生命周期。產(chǎn)品生命周期圖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)質(zhì)量量、降低開發(fā)本錢、縮短開發(fā)周期、提高消費(fèi)率。與之相對(duì)，傳統(tǒng)的新產(chǎn)品開發(fā)是串行工程串行工程長(zhǎng)期以來產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)不斷采用傳統(tǒng)的串行工程方法，先進(jìn)展市場(chǎng)需求分析，將分析結(jié)果交給設(shè)計(jì)部門，設(shè)計(jì)人員進(jìn)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)，然后將圖紙交給工藝部門進(jìn)展工藝設(shè)計(jì)和制造預(yù)備，采購(gòu)部門根據(jù)要求進(jìn)展采購(gòu)，一切齊備后進(jìn)展消費(fèi)加工和測(cè)試，結(jié)果不稱心時(shí)再修正設(shè)計(jì)與工藝，如此循環(huán)直到稱心。串行方法的弊端串行方法設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中各個(gè)部門獨(dú)立任務(wù)，設(shè)計(jì)中不能及早思索制造及質(zhì)保等問題，呵斥設(shè)計(jì)與制造脫節(jié)，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)成為設(shè)計(jì)改動(dòng)量大、開發(fā)周期長(zhǎng)、本錢高的大循環(huán)并行工程“并行〞是相對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)的“串行〞而言，其實(shí)還是有時(shí)間先后的由于這種方法可以較好地兼顧產(chǎn)品生命周期中的各階段的需求，并將它們?cè)谠O(shè)計(jì)中加以思索，因此也稱為“生命周期工程〞并行工程——生命周期工程集成地、并行地設(shè)計(jì)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(jì)一開場(chǎng)就思索產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念構(gòu)成到產(chǎn)品報(bào)廢處置的一切要素強(qiáng)調(diào)一切設(shè)計(jì)活動(dòng)盡早開場(chǎng)，力爭(zhēng)一次獲得勝利，關(guān)鍵是產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計(jì)任務(wù)的并行集成競(jìng)爭(zhēng)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(jì)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(shí)修改的方法及創(chuàng)新意識(shí)，新產(chǎn)品投放市場(chǎng)塊競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)不易獲得最新技術(shù)以及市場(chǎng)需求變化趨勢(shì)，不利于產(chǎn)品創(chuàng)新串行工程與并行工程的對(duì)比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。DFX的開展歷程DFX思想最早產(chǎn)生于二戰(zhàn)時(shí)期50年代末，長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)開發(fā)閱歷的積累構(gòu)成了DFX的原型60、70年代后，DFX研討得到注重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(jìng)爭(zhēng)力或決議產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的要素其中的Design不僅僅指產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，也指產(chǎn)品開發(fā)過程和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)DFX的內(nèi)涵DFX是一種哲理、方法、手段、工具一切的產(chǎn)品開發(fā)人員都應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,在設(shè)計(jì)階段盡早地思索產(chǎn)品全生命周期將有益于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的提高。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員、產(chǎn)品開發(fā)管理人員應(yīng)該積極運(yùn)用DFX方法于產(chǎn)品設(shè)計(jì)借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的DFX工具可以有效地輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員按照DFX方法進(jìn)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)DFX的內(nèi)涵DFX是一種設(shè)計(jì)方法論，但它本身并不是設(shè)計(jì)方法，不直接產(chǎn)生設(shè)計(jì)方案而是設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)分析方法，為設(shè)計(jì)提供根據(jù)DFX不僅用于改良產(chǎn)品本身，而且用于改良產(chǎn)品相關(guān)過程〔如裝配和加工〕和系統(tǒng)以往當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)終了,再接著進(jìn)展過程設(shè)計(jì)〔表達(dá)串行工程思想〕DFX方法強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和過程設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)展〔表達(dá)了并行工程思想〕典型的DFX方法DFA(DesignforAssembly)面向裝配的設(shè)計(jì)DFM(DesignforManufacture)面向制造的設(shè)計(jì)DFI(DesignforInspection)面向檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)DFS(DesignforService/Maintain/Repair)面向維修的設(shè)計(jì)DFR(DesignforRecycling)面向回收的設(shè)計(jì)DFC(Design

ForCost)面向本錢的設(shè)計(jì)DFQ〔DesignForQuality〕面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)DFA面向裝配的設(shè)計(jì)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(shí)間、本錢的設(shè)計(jì)DFA面向裝配的設(shè)計(jì)原那么：1.減少零件數(shù)2.采用規(guī)范緊固件和其他規(guī)范零件3.零件的方位堅(jiān)持不變4.采用模塊化的部件 5.設(shè)計(jì)可直接插入的零件 6.盡量減少調(diào)整的需求7.適宜自動(dòng)生成線消費(fèi)DFM面向制造的設(shè)計(jì)這里的制造主要指構(gòu)成產(chǎn)品的單個(gè)零件的冷熱變形加工過程為了減少該類加工的時(shí)間與本錢，提高加工質(zhì)量DFM面向制造的設(shè)計(jì)原那么：1.簡(jiǎn)化零件的外形 2.盡量防止切削加工由于切削加工 本錢高3.選用便于加工的資料4.盡量設(shè)置較大公差 5.采用規(guī)范件與外購(gòu)件6.減少不用要的精度要求DFI面向檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)著重思索產(chǎn)品、過程、人的要素以便提高產(chǎn)品檢驗(yàn)的方便性加工中的產(chǎn)品檢驗(yàn)是為了提供快速準(zhǔn)確的加工過程反響,而維修中的產(chǎn)品檢驗(yàn)?zāi)敲词菫榱丝焖俣鴾?zhǔn)確地確定產(chǎn)品構(gòu)造或功能的缺陷,及時(shí)維修以保證產(chǎn)品運(yùn)用的平安DFI面向檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品檢驗(yàn)方便性取決于顏色、零件內(nèi)部可視性、構(gòu)造等等諸多要素DFS面向維修的設(shè)計(jì)售后效力是現(xiàn)代企業(yè)非常注重的環(huán)節(jié)之一。產(chǎn)品的售后效力主要是指產(chǎn)品維修維修總是伴隨著裝配和重裝，產(chǎn)品維修性主要取決于產(chǎn)品缺點(diǎn)確定的容易程度、產(chǎn)品的可裝配性和可重裝性，減少裝配重裝的時(shí)間與本錢是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)生缺點(diǎn)的零部件處于容易裝配的位置,從而有利于維修時(shí)間與本錢的減少DFS面向維修的設(shè)計(jì)原那么：1.提高產(chǎn)品可靠性2.經(jīng)常需求維護(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3.零件的裝配盡量不需挪動(dòng)其他零件4.盡量減少需求運(yùn)用的維修工具種類5.模塊化設(shè)計(jì)并采用規(guī)范件6.留有足夠的維修空間DFR面向回收的設(shè)計(jì)當(dāng)今社會(huì)環(huán)保問題的嚴(yán)峻性促使產(chǎn)品回收開場(chǎng)成為企業(yè)的責(zé)任。企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)必需將產(chǎn)品回收問題提到日程上來。面向產(chǎn)品回收的設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在產(chǎn)品的可裝配性的提高和資料方面。產(chǎn)品的可裝配性取決于零件數(shù)、產(chǎn)品構(gòu)造、裝配動(dòng)作種類、裝配工具種類等要素。典型運(yùn)用日本富士膠卷公司于年投放市場(chǎng)的一次性相機(jī)又稱帶鏡頭的膠卷是面向回收的設(shè)計(jì)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)質(zhì)量量程度，添加了出口量DFC面向本錢的設(shè)計(jì)面向本錢的設(shè)計(jì)(DFC)是指在滿足用戶需求的前提下，盡能夠地降低本錢，并經(jīng)過分析和研討產(chǎn)品全生命周期的設(shè)計(jì)、加工制造、裝配、檢測(cè)、銷售、運(yùn)用、維護(hù)、回收和報(bào)廢等多種本錢要素，對(duì)原設(shè)計(jì)中影響產(chǎn)品本錢的過高費(fèi)用部分進(jìn)展修正，最終到達(dá)降低本錢的目的。DFC面向本錢的設(shè)計(jì)以最低本錢，在最短時(shí)間內(nèi)消費(fèi)出高質(zhì)量的產(chǎn)品已成為制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，其中本錢已成為決議產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的中心要素，如何有效的降低本錢是一個(gè)研討熱點(diǎn)。降低產(chǎn)品本錢的方法很多，如企業(yè)產(chǎn)品本錢核算等，但經(jīng)過設(shè)計(jì)降低本錢那么是最有效的。研討闡明，設(shè)計(jì)階段的實(shí)踐投入費(fèi)用雖然只占產(chǎn)品總本錢的5％，但是卻決議了70％—80％的產(chǎn)品本錢。如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期準(zhǔn)確的估算出產(chǎn)品本錢并提出有效降低本錢的設(shè)計(jì)修正方案是本錢問題的研討難點(diǎn)。DFC面向本錢的設(shè)計(jì)面向本錢的設(shè)計(jì)〔DesignForCost〕和按費(fèi)用設(shè)計(jì)〔DesignToCost〕是不同的，DFC與DTC的不同之處主要在于：DFC是一種設(shè)計(jì)方法，DTC在很大程度上屬于管理方法；DFC自動(dòng)地運(yùn)用各種方法降低產(chǎn)品的本錢，而DTC是為了獲得一個(gè)滿足給定的目的本錢并符合用戶要求的設(shè)計(jì)。兩者的一樣之處主要表達(dá)在從設(shè)計(jì)入手思索產(chǎn)品的全生命周期本錢。從兩者對(duì)本錢的注重程度、對(duì)設(shè)計(jì)的改良和產(chǎn)生的時(shí)間順序看，可以說DFC是DTC的進(jìn)一步開展。DFQ面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)，它要求把一系列的質(zhì)量保證措施與設(shè)計(jì)系統(tǒng)有機(jī)地集成，在設(shè)計(jì)階段進(jìn)展質(zhì)量保證的方法，在產(chǎn)品和過程設(shè)計(jì)階段就開場(chǎng)進(jìn)展質(zhì)量保證。質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，可以了解為產(chǎn)品滿足運(yùn)用要求的程度。原那么：1，產(chǎn)品易于檢查2，采用規(guī)范件3，采用模塊化設(shè)計(jì)4，圖紙規(guī)范清楚、規(guī)范5，尺寸公差設(shè)置合理DFQ面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)DFQ面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)采用方法：質(zhì)量功能配置QFD〔QualityFunctionDeployment〕、缺點(diǎn)方式和效益分析FMEA〔FailureModeandEffectAnalysis〕、魯棒性設(shè)計(jì)RD〔RobustDesign〕、優(yōu)化設(shè)計(jì)、質(zhì)量信息反響的有效利用等DFQ面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)質(zhì)量是個(gè)綜合概念，這里我們主要是指在消費(fèi)過程中的產(chǎn)質(zhì)量量保證過程，可以說質(zhì)量的優(yōu)先級(jí)應(yīng)該是最高的，即一個(gè)產(chǎn)品首先必需是符合一定質(zhì)量規(guī)范的產(chǎn)品〔比如平安Designforsafety〕，然后才談判到本錢和綠色性問題。經(jīng)過DFM/DFA/DFS/DFE/DFC方法集成設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品就是為了得