DFM在NPI中的运用和实施

DFM在NPI中的运用和实施
DFM在NPI中的运用和实施
，DFM，更不是什么神秘的东西。

但是“DFM”。

正是因为DFM是一个古，所以才容易被人遗忘和忽视，同时，由于实际中推行DFM，大。

关键词新品导入，DFM，CE，FUGARWE可知造性设计，并行工程
什么是DFM ?
有一次在听，我记得钟老师给DFM：
，而且有使用价，可以赚钱。

实际，我们可以对DFM，一个设计概念不仅要能够转化为有价值的，其产品的价值还必须要大、具有竞争力，其产出效率要远高于社会平均水平。

DFM的英文全称是Design For Manufacture即可制造性设计。

Nike曾经说过一句：“Just do it”，DFM不仅要“Just do it”还要“Do it right，the first time, on time, every time, and at the lowest cost”所以我们必须妥善管理NPI（New Production Introduction流程，做到防火于未然，而不。

谈到DFM不得不谈到Ford因为它创造了DFM。

1903年亨利?福特创，采用标准化、系列化、通用化的方法设计了T，将轿车、零件加以简化并制成标准，实现了零件互换，从而实现了专业化大批量生产，，质量好，而且易于维修和更换配件，劳动生产率大幅提高，成本显著，几乎垄断了美国汽车市场。

所以，Ford T型车现象不仅是工业化初期标准化，也是DFM。

但是Ford，最终却使得自己濒临破产。

Ford声称“只作黑色车”无视市场客户的需求。

结果，把标准化推向了另一个极端，Ford 。

生产部门和市场消费者都是是设计部门的客户，水能载舟亦，所以在推行DFM过程中恰当处理好客户需求与设计需求之间的关系是
非常。

为什么要DFM ?
、试生产和最后的市场发布，必然要经历一个或者多个设计，我们称之为POD（Proof of Design而对于传统的公司来讲，由于缺乏规范的DFM，在产品定义时和设计阶段也没有充分的考虑，在这种情况下，为了找到一个符合设计目的和客户需求的设
，更要经历一个非常长期的、反复的改进过（包括设计和工艺的更改或者改进）。

在执行设计和工艺的更改或者改进时，我（可以说是N P（Non-deterministic Polynomial） Hard），一些往往貌似渺小地问题经常会使得产品的开发周期和成本，其结果是事倍功半甚至一事无成（失去市场）。

、文章和论文都曾经总结了推行DFM：减少POD，降
，提高产品批量生产直通率和长期可靠性，提高顾客满意度。

据有关文献报道，首次推行DFM/CE（Concurrent Engineer的组织其成本大约降低了25％。

，早起的鸟儿有虫吃，理论和实践都已经证明，在产品定义阶段便开展DFM，，节省的费用最大！有关成本的统计数据如下：u 60的产品总成本是在设计初期确定的；
u 75的制造成本是由设计图纸和规格确定的；
u 70～80的产品总缺陷与设计问题直接相关。

，推行DFM：
q缩短新品导入的周期和上市周期
q、降低成本
q优化设计
q（利于制造，简化工艺流程，便于组装、检测和维修）
DFM ,你做了吗?
，他或许曾经是一个不可质疑的优秀的工程师。

最，他能够清晰的认识到我们要达到的每个目标和通向主要目标的里程碑。

对于那、或者我们独自确定，然而往往在
，他会让我们“尽管去做”而从不在意我们如何做、做的对。

他
变成了一个真正只求成果的仁慈的家伙。

我们在“闭门造车”的过程中根
，也不必计较仅仅按照自己的质量
；我们只要按照时间表来按时完成！
，是什么使他脱离了现实呢？这不得不归咎于他的那些老板和他所处的那个不。

而且在管理人员、工程人员和工人
，使得协作、双向沟通无法顺利进行，最终使得不。

，导致下一道客户为了确保不发生差错，不得、花很长的时间去核对上游的输出。

，工作本来可以做的更好，但却因为管理层缺乏对并行工程的充，而得不到相应的支持。

虽然大家甚至可以基于丰富的知识和经验列举大量，去证明如何采用更好的方法或工具使工作做得更好。

准DFM
（Indian有一个部落，他们从斯波坎（Spokane），并
，这个部落在流浪的旅途中总是在问“FUGARWE？”
，直到现在，他们还在北威斯康星（Northern Wisconsin的某个区域流浪。

，在整个新品导入过程中安排了很多个审查会议，每。

然后大家逐一展示自己的设计成果，从原，从结构产品外形到到每个具体的塑料零件等，随后大家会展开漫长的。

而且会议的重点经常集中在了某几个“关键”。

，会议上最常用的词语就是“Where is FUGARWE？”或者“Oh，it’s impossible to get there”由于缺乏CE最后的结果是，各个设计模块难以整，更不用考虑满足什么制造工艺的要求了。

，“准DFM”。

比如，工厂第一天收到了（SMT贴片文档和工程BOM）并被通知在某日要进行生产。

如此
，随后在生产中工艺人员发现了大量、故障等，然后设计人员根据工厂反馈回来的报告作相应的设计改进―――于是这种设计改进被称作
DFM显然，这并不是我们期望的那种真正的DFM。

，结果失去了最前期的本来应该取得的DFM，更何况在这个阶段很多设计更改的余地已经非常狭窄了。

设计规则与DFM
有些公司制定了DFM，以及DFM。

其目的是为设计提，以确保设计可以从概念转换到客户能够接受的实体。

为了实现这个，在DFM，设计者要努力满足DFM，而工艺人员将依照DFM。

DFM伊始这规则不是凭空杜，它们来自工艺部门的工业化总结报告（假如设计的产品能够在当前的工艺条，POD），所以不同的制造条件和环境，其DFM 需求和。

我相信很多设计人员都会问，“我为什么要
”。

又一次，在去某地的高速公路上，司机师父告诉我车子最高限速140并提醒我系好安全带。

当我注意到仪表盘上的计速仪稳定在140，
！我很纳闷，如果我们车子的计速仪没问题，别人肯定在超速行驶，估计他们甚至达到了时速170他们不怕被交警罚款？类似的例子还有很多，在大街上，我总是非常小心的穿过斑马线从马路的一侧，而很多行人则喜欢非常随意的直接横穿马路，他们不愿意走很多冤，哪怕是违反交通规则！尽管这些规则是为。

，所有设计人员都希望自己的设计是完美的，但他们却又往往不愿受到别
，尤其是对与首次接触DFM，他已经习惯了自由自在。

对于所有人来，如果设计能够一次定型那是再好不过了；而且对于，既能说明其高超的设计本领，又可以避免花大力气反复修改设计参。

如果设计者第一次设计的产品比较成功，他可能会进一步认为“我第一次能够，为什么第二次不能呢？我为什么要遵循你的规则呢？”
CE与DFM
推行过DFM，肯定会强调CE (Concurrent Engineer并行工程)在整个新（从产品定义到小批量生产）过程中的重要性。

在一个缺乏CE，，不论在什么样的制造工艺环境中。

为了真正实现DFM显然，在设计阶段，所有的想法都必须是透明的、开放的
，在整个过程中不允许任何一个人单。

在DFM/CE，需要建立一个高效运行的，从设计到制造部门的关键人员都必须加入这个团队，包括项目经理、产、设计人员（硬件、软件、结构件）、物料工程师、测试工程师、产品
、产品工业化经理、最终客户代表等。

，产品团队将对它进行评审并提供各类输，这样产品的定义。

在这个阶段，可以明确定义（文档）新产品所基于的技术平台和方案以及采用哪些器件和物料。

产品团队中的角色：
u：负责规划、协调、推进整个项目的时间安排和进度；
u：设计实施；
u：评估物料成本、性能规格、可靠性、可用性及交货日程和可用的封。

u：物料及半成品、成品的测试要求和技术支持；
u：物料及整机的可靠性测试及分析、焊点质量及可靠性需求、统。

u产品工业化经理设计与制造工艺部门的接口，向CE系统提供最直接的DFM需（贴片需求、可焊性需求、组装零件的可制造性需求），试产工艺导入和支：各类组装操作所需的工艺和设备及其确认、人员问题、制造过程、不断的工艺。

比如PCB，必须满足基本的DFM。

从设计人员到PCB的测试和组装等
，要提供充分的与可制造性相关的输入，如：PCB、尺寸，，材料，构造，尺寸稳定性，表面处理及可焊性，阻焊膜，电气性能，热匹配，各类孔尺寸、位置和数量，焊盘形状、大小和位置，PCB光板和PCBA，，各类文档，技术培训，工艺需求、布局需求和接受规范等。

由于涉及的，这里不再赘述。

，设计人员没有办法、不能够、也没有责任对所有需求拍脑袋作出决，否则能够真正付诸制造的设计会少之又少。

但情况经常是，许多设计项目并没有因为缺乏DFM（大多是没有给予足够的重视），结果是在制造过程中工艺人员怨声载道―――，生产效率低下，成品率不高，长
（比如效率和直通率可以更高，
）。

，CE是DFM。

如果没有成立一个值得信赖的、分工明确、反应迅速的DFM/CE，不论什么样的设计都不可能在第一时间、每一次、以最。

我们在实际工作中经常遇到这样一种情况，来自工厂的人员说“这个主板必须这样作才能确保其可制造性”而另外一个人却说“必须用这种器件或者必须放在这个位置才能保证产品性能”或者干脆说“，我做不！”，不同意其他人员访问，顶多。

，DFM，如果设计人员暂时无法通过修改设计来满足DFM，他可能会考虑更换到另外一家“能够这样做”的。

但是在很多情况下没有这么幸运（输入大多来自其公司内部的其他部门），
，不得不重新考虑更改设计方案或者改进目前的工艺。

同样，也有可能通过同时改进设计和工艺来满足客户的需求，其实，大多数情况都是这。

然而，不管发生上面的哪种情况，他们都得益于CE对DFM的正面，因为现在只是处于设计阶段而已。

，通过并行合作，DFM。

，实现这个理想也是完全有可能的，只要在前期充分考虑DFM，制定细，并根据过去的经验不断的改进设计和工艺。

并行工程可以支持并确保各
，而不仅仅是在杂乱无章的环境中“条件反射”。

ISO 9000/2000的4.4和7.3。

比如4.4谈到的对整个设计及（包括确认客户需求和期望，项目进展计划及过程，
，定期设计评审）和设计输出进行有效控制的一些关：
q设计过程控制程序
q设计及其进展计划
q、文档化
q客户需求有全面的文档记录
q调整需求确认
q设计评审
q有可用的文档去说明设计输出与规范一致
q设计验证
q设计有效性
q设计更改控制
，或许你认为上面列举的几点根本就没有什么创造性的东西。

不错，这本来就已经不是什么新鲜的东，DFM/CE就这样可以轻而易举的被整合到了ISO的4.4和7.3！
在1987，ISO，但是DFM需求和设计规范这些技术性文档。

DFM需求和设计规范只是DFM/CE，它们大多来自可用的工业化指导和CE。

在CE，一定要确
，包括两方面内容：首先由DFM需求和设
、被客户认可和接受的；另一方面，要确保DFM需
，而，这才是DFM/CE。

自从二十世纪80年代初计算机辅助设计获得广泛接受以，在设计自动化需求的推动下，而且计算机硬件和软件的飞速发展已经使得并行。

并行设计架构的优势是它允许多个设计人员以及其他输入源。

这样就形成了真正的实时协，排除了分割界线、分合过程中数据一致性管理等相关的问题。

它可以同时，获得充分的输入资源，因而减少了完成设计的总体时间。

（服）和多个设计需。

服务器软件从各个客户端接受更新信息，检查请求，确定规则没有，然后向各个客户端同步传送更新信息和需求。

在服务器处理整个设计和，每个客户端必须有专属的处理器和内存以便观察整体设计并证实编辑。

DFM/CE所必需的条件
为了确保DFM/CE，必须具备几个关键条件，包括客户需求（基
），和产品团队花名册（如前所述，由职责、
）。

另外一个条件是，制定一个清晰的确保在计划时间内满足客，包括明确的目标和里程碑等（如各级评审所要达到的）。

其中2个非常重要的工具是DFM。

1、客户需求
，会汇总一份调查报告，并在此基础上提炼，然后制定较为明确的产品定义，阐述新品将来所面对的客户群，以及产品的外观、尺寸等。

，DFM，尽管DFM的作用可能在这个阶段显得比较，但它必须考虑在实现新品功能的同时，会不会给生产工艺带来挑战？
2、产品团队花名册
，并被大家充分理解和认可，就要考虑如何。

显然，必须从队伍中挑选出完成这项工程的最佳人选，确定DFM/CE。

，要确保满足项目和DFM/CE。

比如，如果要制造一款手，必须确定谁来绘制原理图，谁来作PCB，测试要求由哪些人来定，工？等等。

3、时间表
，定义在什么阶段达到什么样的目标是非常重要的。

沿着时，通过，可以把从设计开始到小批量生产的整个过程分割
，并在每个时间段确定里程碑式的目标。

在每个时间段要保证相应。

以PCB，如果仅仅是双面板，模型交货期可能只要1；如果是多层、，交货期可能就是好几周。

当然，不论是哪种PCB都还必须考虑生产准备、。

，就可以用Microsoft Office Visio绘制（Gantt Chart当然，也
可以用其他工具绘制其他类，只要。

这样，我们就可从图上看到日期、费用、责任人以及其他方面。

通过清晰的图片，团队的成员可以调整自己的步调以满足项目的时间要求。

通过在每个阶段的衔接点召开评审会议，查看任务完成
，总结存在的问题，使团队合作的更加密切；同时根据，确定新的任务和目标，并适当调整时间表。

4、 DFM检查表
，制定DFM检查表是为了做到“有法可依”确保设计结果尽量与工。

同样，DFM检查表的规定、相容，而不应该是寻求设计。

DFM（SMD、THT结构件等）、PCB、硬件、测。

5、共享设计数据的平台
，保证DFM/CE，需要一个共享设计。

它包括硬件的、软件的。

硬件主要是计算机、网络等；软件主要是用于并行设计的计算机辅助设计软件和保障DFM/CE、流程等。

影响产品可知造性的几个设计阶段
以PCB，有6个主要阶段会。

每个阶段都需要并行工程。

这6：
n产品概念
n计划开展
n零件选取
n布局设计
n布线设计
，在进入到下一个阶段之前都必须充分考虑DFM/CE比如，
（她可能希望花$80买一台能拍照的MP3），
，项目管理人员即招集相关人员根据客
，包括软件、硬件等。

在这个阶段，虽然
，但必须确保产品定义的方向基本符合DFM。

，一般可以制定DFM/CE。

同样，在选取零件的时候，也得充分。

比如当设计人员考虑到用若干颗CSP封装的EMI，应该
，在生产过程中会不会很容易损坏CSP封装的EMI，在其他产品如果来自生产部门的DFM/CE，从
以往FMECA，此类芯片在其他机型中存在很多人工操作导致其破碎，那么设计人员就不得不考虑使用其他封装形式的EMI。

因为其他封装、体积及性能与CSP，所以在进入PCB布局设计阶段之，设计人员应该与工艺人员共同确定CSP封装的EMI。

结论
DFM，是推动设计和工艺改进、缩短研发周期和。

DFM与CE、不可分割的一个整体。

没有一个高效的沟，就无法确保“可知造性”设计出来产品在第一时间内以最低成本满足，DFM。

：
1、《Proof of Design(POD)-The DFM/CE Book For Printed Circuit
Boards,Assembles,and All Manner of Other Things Technical》, By MoonMan
2、《2005》，中国人事出版社
3、可制造性设计》，By Charles Pfeil中国电子商情，Jan/Feb 2005.。