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上海威才企業管理咨詢有限公司
隨著市場競爭的日益激烈和客戶對產品/服務質量要求的不斷提升,企業需要通過更系統化、科學化的方法提升產品開發效率和設計質量。面向制造和裝備的產品DFMA應運而生,其核心理念是通過結構化的設計方法論,在早期階段預防缺陷、降低成本并優化性能,從而確保產品在后續的制造和裝配過程中能夠保持卓越質量。
當前,企業在產品開發中常面臨以下挑戰:
制造業的轉型需求:1)全球化競爭加劇,企業面臨成本優化、效率提升和快速交付的多重壓力。2)傳統產品開發中,設計與制造環節脫節,導致返工率高、周期延長、隱性成本增加(如材料浪費、工藝復雜性)。3)行業標桿企業(如波音、蘋果)已通過DFMA實現降本增效,驗證其方法論的有效性。
產品設計的核心痛點:1)設計冗余:過度設計導致零部件數量過多、材料利用率低。2)可制造性不足:設計未考慮產線能力(如公差匹配、裝配路徑),增加調試難度。3)跨部門協作壁壘:研發、工藝、生產團隊缺乏統一語言,溝通成本高。
通過本課程培訓,團隊能夠掌握從需求分析到設計驗證的完整方法論,將針對裝配和制造的產品需求管理前移至設計源頭,助力企業實現從“被動改進”到“主動預防”的戰略轉型。
學會精準控本,掌握降本技能:剖析零件構成,巧用材料選擇技巧,掌握降物料清單成本方法。運用零件整合,節省物料成本;優化裝配流程,減少裝配步驟,降低人工成本。
學會縮短開發周期,掌握快市要訣:設計階段用DFMA預判制造問題,減少后期修改,縮短開發周期,快速推產品上市,提升市場響應速度。
學會提升產品質量,掌握品質策略:運用標準化設計,統一零部件規格,優化公差設置,掌握降裝配誤差率技巧。提高通用件比例,降低供應鏈復雜度與質量風險,保障產品質量。
學會構建協同機制,掌握協作精髓:打破部門壁壘,建立設計與制造協同流程,用統一語言與多團隊高效溝通,提升跨部門合作效率,確保產品開發順暢。
學會創新設計,掌握綠色方法:確保可制造性前提下,探索增材與傳統工藝融合路徑,釋放設計自由度。優化設計,減少材料與能源消耗,助力企業達成ESG目標。
導入:卓越設計概論
第一板塊:DFx概論(DFMA簡介)
第一講:解鎖DFMA奧秘,開啟卓越設計之門
一、深度洞察DFMA應用緣由
——設計決定成本、設計決定品質
1. DFMA錯誤觀點
1)延長產品投放市場的時間
2)產品的人工勞動含量低不需要DFMA
3)低產量的產品無關
4)質量是通過檢驗、測試、補救質量問題來達到的
2. 傳統研發缺點
1) 設計與制造、裝配的脫節
2) 產品的開發過程多重循環
3) 產品設計改動過大、產品研發周期長、產品成本高
3. 面向制作和裝配的產品開發模式優點
1)提高生產質量
2)降低產品復雜度
3)提供裝備和生產規劃的基礎
4)縮短產品上市時間
5)提高工藝安全性
6)更低的總系統成本
7)改善可靠度
4. 并行與面向制造/裝配的設計(DFMA)步驟
第一步:定義產品規格
第二步:概念設計
第三步:DFMA
第四步:設計評審
第五步:樣機制作
第六步:功能測試
第七步:小批量制造
第八步:量產
第九步:量產優化
案例分析:DFMA優化設計的案例解析
二、DFA與DFM區別
1. DFA的核心內容
1)零件數目
2)裝配簡易性
2. DFM的核心內容
1)降低材料成本
2)降低加工時間
3)降低加工成本
3. DFA與DFM如何融入研發流程
1)概念設計到裝配設計:優化部件數目和裝配設計
2)生產設計到詳細設計:優化生產準備情況的設計
三、DFA&DFM設計方針與原則
1. DFMA方針
1)減少裝配時間
2)減少零件數量
3)提高零件的易識別性
4)減少裝配過程的調整
2. DFMA原則
1)使產品開發小組,盡早介入生產過程,并明確DFA&DFM的職責
2)確定之前的可生產性、質量問題和所總結的經驗并提前提出這些注意事項
3)使供應商盡早介入,以獲取其意見用來協助DFA&DFM過程中
4)讓工程師熟悉加工能力,開發出設計指導方針
5)發揮創造性:考慮概念、設計的選擇
6)在產品設計進行的同時并行進行過程設計
7)使用DFA&DFM的分析工具
8)確定裝配設計,生產設計的衡量參數表并測量其性能
案例分析:某種電子接線器設計案例
第二講:零件抑減——設計優化的關鍵路徑
一、零件抑減設計的原則
原則一:減少緊固件的數量與類型
原則二:零件標準化
原則三:模塊化設計
二、零件抑減設計的應用模式
1. 自重裝配基座
2. 零件容易抓取
3. 避免零件纏繞
4. 減少零件裝配方向
5. 設計導向特征
6. 先定位后固定
案例分析:零件抑減設計案例
討論:現階段我們的產品哪些可以抑減設計
第二板塊:DFx應用(DFMA推動流程與步驟)
第一講:DFX項目定義:成功起航的基石
一、科學選擇DFMA項目
1. 精準定位DFMA項目,明確目標方向
1)產品全新設計:新產品設計和關聯的目標
2)產品優化設計:問題和目標陳述(再設計)
2. 搭建高效團隊架構,凝聚項目力量
1)需求人員配置
2)責任分工
3)團隊章程
二、深入開展項目分析
1. 全面成本效益分析(評估項目價值)
2. 高效收集資料(夯實項目基礎)
3. 洞察基線能力(找準項目起點)
工具及演練:SCAMPER提示法
工具及演練:Benchmark
第二講:DFX項目測量:量化成果的關鍵
一、解析DFA運作流程
1. 理解DFAIndex,量化裝配效率
1)裝配結構
2)裝配工序
3)零件成本與裝配工時
4)成本分析與快速改善
2. 掌握DFA流程,規范裝配設計步驟
1)流程圖
2)流程平衡分析
3)浪費分析
4)增值與非增值分析
5)價值流程圖
二、部件抑減分析
1. 零件去除與合并
2. 零件抓取、操作時間分析
3. 零件理論最小數量
4. 總裝配成本分析
工具及演練:部件有效性分析矩陣
第三講:DFX項目分析——挖掘優化的機遇
一、機會識別
1. 識別質量機會(產品品質)
2. 識別操作機會(生產效率)
3. 識別插入機會(優化裝配流程)
工具及演練:機會矩陣
二、設計應用
1. 減少二次操作機會(降低生產成本)
2. 心理慣性(開拓設計思路)
工具及演練:心理慣性受到四個E的影響
3. 克服思維定勢法
工具及演練:九宮格法
工具及演練:小矮人模型法
工具及演練:STC算法
工具及演練:金魚法
工具及演練:SCAMPER法
工具及演練:最終理想解法
工具及演練:Contradictions
工具及演練:InnovationPrinciple
第四講:DFX項目驗證——確保成功的保障
一、全面了解DFM流程——把控制造環節
1. 確認零件分析標準
2. 收集過程能力資料
3. 制定繪圖標準
4. 確認標準零件
5. 確認設計標準
工具及演練:
1)零件特征的復雜性和流程步驟要求
2)分析標準
3)流程能力分析資料
4)標準化零件
二、公差分析
1. 建立客戶要求與公差
2. 建立產品要求與公差
3. 建立系統要求與公差
4. 建立零件要求與公差
5. 建立制造流程公差
工具及演練:
1)公差設計的目標與方法
2)尺寸與公差
3)最壞情況法
4)根平方和法
5)誤差繁殖法
三、結果評估
1. 以儀表盤驗證績效
1)可靠度分析
2)MTTF分析
3)可維護性分析
2. 項目收益與預測
1)材料成本
2)工時成本
3)其他成本
4)一次性投入
5)執行與負指標成本
6)凈節約費用
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