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可制造性设计【荐】.pdf
Step by Step
第一步:可制造性设计(DFM)
最优化设计(DFX)
随着越来越多的公司引入可制造性设计(DFM)方法来提高利润和产量,最优
化设计(DFX)的概念逐渐变得引人瞩目起来。
成功实施DFX,可以确保产品的生产和检测质量,保证高度的可制造性和可测试
性,因而DFX可以说是电子组装中的一个关键性因素。缺乏有竞争力的DFX文化
和方法可能导致设计失败。
SMT行业正渐渐地、实实在在地接受DFX的概念。要让公司的各部门,特别是
分布在全球各地的公司各部门,普遍接受DFX理念,肯定是一件困难的任务。不
过网站是分享知识的优秀工具。我们不妨来讨论一下DFX的理念,同时探讨如何
建立和维护一个DFX网站。表面贴装顾问委员会(SMC )在七八年前就提出了
DFX概念,以鼓励可制造性(DFM)、可测试性和可靠性等的设计。从那以后,
SMC不断推广DFX概念并鼓励应用DFX。在 1996 年的表面贴装国际会议上,
DFX是其中一个主要议题;同年SMC出版了一个包含 6 个DFX 白皮书的文件(其
副本可从IPC–连接电子工业协会获得)。该文件名SMC-WP-004,包括以下论
文:《成功的设计》,作者为Hiatt Associates公司的Dale Hiatt;《装配设计》,
作者是Tessera公司的Vern Solberg ;《构造设计》,作者是德州仪器公司的Foster
Gray;《测试设计》,作者是Teradyne公司的Paul Spitz ;《可靠性设计》,
作者是Engelmaier Associates公司的Werner Engelmaier和乔治亚技术学院
的Laura Turbini;以及IPC的Christopher Rhodes所写的《环境设计》。
DFX是一种方法论,它涉及产品的制造和设计的各种类别的方法。它既可以说是
一门科学,也可以被称为艺术。成功的DFX团队应该把创造性思维与基础工程技
术相结合,把激情和责任相结合。因为DFX能够一方面提高产品质量、可靠性和
客户满意度,一方面缩短产品的开发时间和制造周期,降低产品成本;它可以减
少产品从概念形成到交付客户所需的整个时间周期,这是决定性的成功因素。
DFX必须是公司文化的一部分,必须得到各级管理层的有力支持。其目标必须是
可计量的,其利益必须是值得追求的。
设计目标:乐趣与利润
产品的生命周期由两个关键阶段组成:概念期和实施期。在概念期,性能和成本
是主要驱动力。这一阶段包括三大任务:需求分析、产品定义和设计完成。实施
阶段包括六大任务:建立模型、确立试验、确证产品、预生产、第一批样品制造
和全面生产。
因为希望尽快投产并推向市场,经典的设计方法鼓励快速地完成设计。然而,许
多时候,由于关键性功能或可制造性问题被忽略,反而使整个过程变慢了。而由
此引起的问题需要一次或多次重新设计才能纠正。同时,每一次修正都需要额外
建立模型来加以确证。所以,现代设计方法鼓励更长时间的,更详细的设计。其
结果是,在前期花费了更多的时间,但实际上却减少了推向市场的时间,因为在
设计完成之前,产品的每一个关键因素都得到了仔细分析,错误也被纠正了。图
一比较了这两种方法。
在产品的概念阶段,就应该组成协作的工程团队。协作工程就是将一个公司的资
源、知识和经验结合起来,同步应用于产品的开发、设计和制造之中。这个团队
涵盖了各个功能领域,如设计工程、制造工程、质量工程以及制造与采购。它从
一开始就重视功能性、可制造性、可检测性、可靠性、质量、成本和环境等主题。
从一开始就协作工作,提高了设计成功的可能性。
新产品引进(NPI)是产品开发、设计和制造的一个结构性步骤,它确保了组织、
计划、交流和管理工作的良性运行。ISO认证要求记录下NPI处理过程。这一过
程必须确保产品符合客户和相关标准制定机构指定的所有设计要求。在很多情况
下,产品设计演变成为性能、可制造性和成本之间的折衷方案。但是,质量和可
靠性永远不应该打折扣。DFX团队应该在两个关键点上进行风险评估:一是在设
计完成时,一是在第一批样品制造时。应该记录下这些风险,并且与管理层进行
讨论,同时,在项目推进前,采取防范措施来预防风险。
DFX文化
启动DFX项目,坚持DFX理念不是一件容易的事情——它需要时间和付出,不过
它能够带来的成果是值得我们为之努力的。在项目开始之前,应该清楚自己的想
法和期望。我们强烈推荐下列战略原则:
—DFX必须是公司文化的一部分;管理层必须支持和鼓励DFX。
—DFX应当以客户
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