DFMA(Design for Manufacturing and Assembly),面向制造和装配的产品设计,从提高零部件的可制造性和可装配性入手,一次性把事情做对、避免反反复复的设计修改,从而提高产品质量、降低产品成本、缩短产品开发周期。
我在2004年左右第一次接触DFMA,2008年开始写DFMA书籍《面向制造和装配的产品设计指南》,第1版2011年由机械工业出版社出版,第2版2016年出版。
自从2011年第1版出版之后,有企业觉得该书很实用,邀请我去做DFMA相关的培训和咨询。从此我便踏上了DFMA实践之路。
在过去13年时间里,我在各行各业各种产品上实践DFMA;同时把部分精力放在原创研发降本方法论--三维降本上(DFM/DFA是三维降本的两个方法)。三维降本的第一阶段成果目前暂时告一段落,《研发降本实战:三维降本》明年年初出版。
现在回过头来,重新思考DFMA落地问题,基于13年DFMA落地实践经验,我发现要真正把DFMA做好、让DFMA落地,确保一次性把事情做对,我们必须搭建一个系统化的DFMA知识体系--DFMA屋。
▲DFMA知识体系--DFMA屋
01
DFMA屋的内容
DFMA屋包含8层:
第一层,底层逻辑。企业从上自下,必须达成二八法则的共识,认识到产品设计决定了80%的产品质量、产品成本和产品开发周期。
第二层,体系支撑。DFMA的实施,依赖于企业流程、人才和绩效考核三方面的支撑。
第三层,实施团队。DFMA的实施组织,包括研发、设计、NPI、生产、质量、市场、项目、采购和供应商。
第四层,实施方法。DFMA实施方法包括六大优化方法:减法原则、材料选择、制造工艺选择、紧固工艺选择、DFA和DFM。
第五层,实施步骤。DFMA的实施步骤包含四步:DFMA问题,四步解决。
第六层,实施工具。在DFMA实施时需要用到三个实施工具。
第七层,实施模式。可以通过DFMA改善周的形式,来实施DFMA。
第八层:目标。只有当以上七层,在企业全部贯彻实施之后,才可以实现DFMA的目标:提高产品质量、降低产品成本、缩短产品开发周期。
02
底层逻辑:二八法则
DFMA屋的底层逻辑是二八法则:产品设计决定了80%的产品质量、产品成本和产品开发周期。
换句话说,产品的质量、产品成本、产品开发周期、或者说产品开发是不是可以一次性做对、是不是可以避免反反复复的设计修改等等,通通都是由产品设计决定的;产品制造和装配等生产环节,很重要,但仅仅起着辅助作用。
要让DFMA在企业落地生根,从企业的一把手到工程师,都必须达成这样的共识。只有达成共识之后:
1)企业才会把DFMA当成一项重大战略、同6Sigma、精益生产等当成一样,在全公司推动。
2)企业才会投入资源到DFMA中来,例如在企业建立DFMA流程和体系、对工程师进行DFMA培训等。
3)企业才会在产品开发流程中,给产品设计提供充足的时间,以实施DFMA;而不是匆匆忙忙把设计完成,然后交给生产,结果生产发生问题,又不得不让设计进行修改。
03
体系支撑
DFMA要在企业实施,需要依靠整个企业的体系支撑。
体系支撑包含三方面的内容:
1)流程。企业需要实施DFMA流程,或者说把DFMA流程融合到企业当前的产品开发流程中。
2)人才。要在企业实施DFMA,相关工程师必须具备DFMA能力,包括设计工程师、NPI工程师、生产工程师等。
3)绩效考核。要在工程师的绩效考核中,加入DFMA相关指标,例如产品一次性成功率或产品修改次数等。通过绩效考核,有效引导工程师对DFMA的重视,继而推动DFMA的实施。
04
实施团队
DFMA的实施,依靠跨职能团队合作,包括:研发、设计、NPI(新产品导入)、生产、市场、质量、项目和采购等,甚至在必要的时候把外部供应商也拉入团队中。
单独依靠任何一个部门,都难以让DFMA落地。当然,DFMA实施的核心团队成员是研发和设计团队。
05
实施方法
DFMA实施方法包括三个层次、六大优化方法:
1)整体结构层面:减法原则。
2)材料和工艺层面:材料选择、制造工艺选择和紧固工艺选择。
3)零件和装配工序层面:面向制造的设计DFM、面向成本的设计DFA。
06
实施步骤
DFMA实施的具体步骤,我称之为DFMA四步法(DFMA问题,四步解决):
1)第一步,制定DFMA设计指南和检查表;
2)第二步,产品拆解,提取关键要素;
3)第三步,实施六大优化方法;
4)第四步,方案论证和分级执行。
07
实施工具
在DFMA的实施过程中,会用到三个Excel工具模型,分别是产品拆解表、DFMA检查表和汇总分级表。
08
最后的话
DFMA在企业的实施和落地,从来都不是一个简单容易的事情;号召产品开发团队注重可制造性和可装配性、使用一下DFMA检查表、对设计修改次数多的工程师进行惩罚等等,都难以确保DFMA的落地。
DFMA的实施和落地,是一个系统化的过程,必须严格贯彻和实施DFMA知识体系和框架结构--DFMA屋各个层级的内容。
只有DFMA屋各层内容得到充分贯彻,企业在产品开始时,才能一次性把事情做对,才能避免反反复复的设计修改,才能提高产品质量、降低产品成本和缩短产品开发周期。
本文转载自《降本设计》(ID:DFMA-DFC)
作者:钟元,未经授权请勿转载或引用
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