面向制造和装配的设计DFMA
DFM面向制造和装配的设计(第三章)
第三章 面向手工装配的产品设计 3.1概论面向装配的产品设计（DFA）应该考虑设计过程的各个阶段。
当设计组考虑替换方案，成员开始在纸上实现他们的思想时，他们应该认真考虑简化产品或组件的装配问题，方便生产、方便现场服务。
当选择成本和性能判断来分析设计概念时，应该例行完成对产品可装配性的系统分析。
如果成本或者性能分析要求改变或重新定义某一概念时，则应该在最后赞同之前对重新构思的设计的装配效率进行分析。
然后，在零件和装配的相似设计期间，应该检查零件特征、长度以及公差以便弄清楚它们是否反映了DFA分析的研究结果与结论。
设计工程师需要DFA工具来有效地分析他们所设计的产品或组件装配的容易程度。
设计工具应该能迅速提供结果，并且使用起来简单容易。
在对产品可装配性的评价中，应该确保一致性和完整性，也应该从设计评估中消除主观的判断，允许思想的自由联系，方便各替换设计的比较，确保方案评价具有逻辑性，确定装配问题区域，并且建议替代方法来改进产品的制造与装配。
通过运用DFA工具，制造和设计工程之间的通信得到改进，设计过程中的想法、推理和决策的记录改善了，便于将来参考。
“面向装配的产品设计”手册是大学广泛研究开发的结果，它提供系统的程序来评价和改进产品设计相应的制造与装配的经济性。
这个目的可以通过一种逻辑组织的方式在设计过程的概念阶段输入制造信息来实现。
这种方法的另一个结果可以用一种清楚定义的程序从方便制造和装配的角度来评价设计。
按这种方式，有一种反馈回路来帮助设计人员衡量由特定的设计变化所产生的改进结果。
这个程序也可以作为一种工具来激发设计人员，通过这种方法他们能评价自己的设计，如果有可能的话就进行改进。
在这两种情况下，在概念性阶段就对设计加以研究和改进，这个时候改变设计既容易、代价又低。
“面向装配的产品设计”手册试图通过如下方法来达到这些目标： 1）为设计人员或者设计组提供工具保证，在设计的最初阶段考虑制造的效率。
这将排除设计早期专门集中在产品功能上而不充分关心产品的成本和竞争能力的问题。
面向制造和装配的设计DFADFM
面向制造和装配的设计(Design for Manufacturing and Assembly，DFMA) 面向制造和装配的设计概述在传统的部门制及串行工程的产品开发模式中。
产品设计过程与制造加工过程脱节．使产品的可制造性、可装配性和可维护性较差，从而导致设计改动量大、产品开发周期长、产品成本高和产品质量难以保证，甚至有大量的设计无法投入生产，从而造成了人力和物力的巨大浪费。
面向制造和装配的设计(DFMA．Design for Manufacturing and Assembly)这一设计理念的提出．向传统的产品开发模式提出了挑战。
应用DFMA的设计思想和相关工具．设计师可以在设计的每一个阶段都获得有关怎样选择材料、选择工艺以及零部件的成本分析等设计信息。
它是一种全新的更加简单、更为有效的产品开发方法，为企业降低生产成本、缩短产品开发周期、提高企业效益提供了一条可行之路。
DFMA是并行工程关键技术的重要组成部分，其思想已贯穿企业开发过程的始终。
它涵盖的内容很多，涉及产品开发的各个阶段．除了上面所提到的DFMA．还包括面向成本的设计个通用的产品模型．以达到易于装配、提高装配效率和降低装配成本的目的。
在制造业日益发达的今天．在满足各种行业标准和法规的前提下，许多公司都形成了各具特色的产品开发模式。
任何一种行而有效的产品开发方法，都必须在充分考虑目前现有的产品开发和生产能力的同时进行最优化的产品设计。
对一个新产品来讲，产品的成本和开发周期是决定这个设计成败的关键因素。
国际上有一个著名的5％，但它却影响产品整个成本的70％。
还有一个著名的“28“原则：产品设计约占整个新产品开发周期的20％．但它却决定了产品总成本的80％。
可以看出仅占产品成本5％的产品设计在很大程度上决定了整个产品的成本及质量。
DFMA的主要内容DFMA设计概念的提出是为了解决由于设计与制造．装配各自独立而造成的产品成本增加和产品开发周期长等现实问题．它的核心是通过各种管理手段和计算机辅助工具帮助设计者优化设计，提高设计工作的一次成功率。
面向制造和装配的设计DFADFM
面向制造和装配的设计(Design for Manufacturing and Assembly，DFMA) 面向制造和装配的设计概述在传统的部门制及串行工程的产品开发模式中。
产品设计过程与制造加工过程脱节．使产品的可制造性、可装配性和可维护性较差，从而导致设计改动量大、产品开发周期长、产品成本高和产品质量难以保证，甚至有大量的设计无法投入生产，从而造成了人力和物力的巨大浪费。
面向制造和装配的设计(DFMA．Design for Manufacturing and Assembly)这一设计理念的提出．向传统的产品开发模式提出了挑战。
应用DFMA的设计思想和相关工具．设计师可以在设计的每一个阶段都获得有关怎样选择材料、选择工艺以及零部件的成本分析等设计信息。
它是一种全新的更加简单、更为有效的产品开发方法，为企业降低生产成本、缩短产品开发周期、提高企业效益提供了一条可行之路。
DFMA是并行工程关键技术的重要组成部分，其思想已贯穿企业开发过程的始终。
它涵盖的内容很多，涉及产品开发的各个阶段．除了上面所提到的DFMA．还包括面向成本的设计个通用的产品模型．以达到易于装配、提高装配效率和降低装配成本的目的。
在制造业日益发达的今天．在满足各种行业标准和法规的前提下，许多公司都形成了各具特色的产品开发模式。
任何一种行而有效的产品开发方法，都必须在充分考虑目前现有的产品开发和生产能力的同时进行最优化的产品设计。
对一个新产品来讲，产品的成本和开发周期是决定这个设计成败的关键因素。
国际上有一个著名的5％，但它却影响产品整个成本的70％。
还有一个著名的“28“原则：产品设计约占整个新产品开发周期的20％．但它却决定了产品总成本的80％。
可以看出仅占产品成本5％的产品设计在很大程度上决定了整个产品的成本及质量。
DFMA的主要内容DFMA设计概念的提出是为了解决由于设计与制造．装配各自独立而造成的产品成本增加和产品开发周期长等现实问题．它的核心是通过各种管理手段和计算机辅助工具帮助设计者优化设计，提高设计工作的一次成功率。
dfma基本概念
dfma基本概念
DFMA（Design for Manufacturing and Assembly）是指在产品设计阶段，充分考
虑来自于产品制造和装配的要求，使得机械工程师设计的产品具有很好的可制造性和可装配性，从根本上避免在产品开发后期出现的制造和装配质量问题。
DFMA包括DFM和DFA，即面向制造的设计和面向装配的设计。
面向制造的设计（DFM）是指产品设计需要满足产品制造的要求，具有良好的可制造性，使得产品以最低的成本、最短的时间、最高的质量制造出来。
面向装配的设计（DFA）是指
产品的设计需要具有良好的可装配性，使得装配工序简单、装配效率高、装配时间短、装配质量高、装配成本低等。
在DFMA中，面向制造的设计需要考虑的因素包括产品制造工艺、材料、模具和加工设备等；面向装配的设计需要考虑的因素包括零件设计、装配流程、装配方法和工具等。
通过优化产品设计，DFMA可以提高产品的制造效率和装配质量，降低生产成本和产品周期时间，提高企业的竞争力。
面向制造及装配的产品设计
精彩摘录
“现代产品设计软件和技术的发展，为面向制造和装配的设计提供了强大的 支持。”
随着计算机辅助设计（CAD）等软件的普及和应用，设计师可以更加方便地模 拟和分析产品的制造和装配过程。这些软件能够提供精确的零件模型、装配关系 和约束条件，帮助设计师在早期阶段发现问题并优化设计方案。
精彩摘录
同时，增材制造（3D打印）等先进技术的出现，也为设计师提供了更多的创 新空间和可能性。
精彩摘录
“在产品设计阶段引入‘装配约束’的概念，可以有效减少后期生产中的修 改和调整。”
装配约束是指产品在设计过程中需要考虑的装配关系和限制条件。通过明确 装配约束，设计师可以提前发现和解决潜在的设计问题，避免在生产阶段出现装 配困难或错误。这不仅可以减少生产成本和周期，还可以提高产品的质量和可靠 性。
阅读感受
书中详细介绍了如何选择面向制造和装配的材料和工艺，以及如何进行电气 连接和线束总成等。这些都是我之前从未考虑过的问题，但现在看来，它们却是 产品设计中不可或缺的一部分。同时，书中还提供了丰富的实用案例，让我更加 直观地了解了MBD在实际生产中的应用。这些案例使我深刻认识到，将制造和装 配纳入产品设计的考虑中是如此重要。
内容摘要
本书提供了在这些新技术环境中应用DFMA原则的实用指南。 《面向制造及装配的产品设计》是一本非常实用的书籍，对于工程师和设计师来说是一本不可或 缺的参考书。无论是在产品开发的初级阶段还是成熟阶段，本书都将帮助读者提高产品质量、降 低制造成本，并提高生产效率。通过理解和应用DFMA原则，设计师可以更好地将制造和装配需求 融入到产品设计中，从而实现更高效、更经济的产品开发。
精彩摘录
“良好的产品设计的目标是实现‘零装配’或‘少装配’。” “零装配”或“少装配”是指通过优化产品设计，减少在生产过程中所需的 装配步骤和时间。这需要设计师深入了解制造和装配过程，运用创新的设计理念 和方法，尽可能地简化产品的结构和装配关系。实现“零装配”或“少装配”不 仅可以提高生产效率，降低成本，还可以改善工作环境，减少人为错误。
最新DFMA技术白皮书
D F M A技术白皮书DFMA技术包皮书D F M A面向制造与装配的设计——并行工程的核心技术摘要本文首先引入了并行工程基本理念和定义，强调了并行工程是企业制胜于市场竞争的有效选择，介绍了实施并行工程需要建立相应的管理措施、掌握相应的管理方法以及一些技术工具，继而阐述了DFMA面向制造与装配的设计是并行工程的核心技术，最后介绍了高品质DFMA软件的供应商BDI公司及其DFMA系列软件和BDI公司中国合作伙伴－北京艾克斯特科技股份有限公司。
一．并行工程产生的背景、基本理念和定义：80年代初期以来，世界制造业产品市场发生了根本性的变化，同类产品日益增多，企业之间的竞争愈来愈激烈，而且越来越具有全球性，长期卖方市场变成了买方市场。
顾客对产品质量、成本和种类要求越来越高，产品的生命周期越来越短。
因此，企业为了赢得市场竞争的胜利，就不得不加速解决新产品开发、提高产品质量、降低成本和提供优质服务等一连串的问题。
然而在这些问题中，迅速开发出新产品，加快上市时间是获胜的关键。
要解决这一问题，必须改变长期以来传统的产品开发模式。
传统的产品开发模式是沿用“串行”的方法，即先进行市场需求分析，将分析结果交给设计部门，设计人员进行产品设计，然后将图纸交给另一部门进行工艺方法的设计和制造工装的准备，采购部门根据要求进行采购，等一切都齐备以后进行生产加工和测试。
产品结果不满意时再反复修改设计和工艺，再加工、测试，直到满足要求。
这种方法由于产品设计中各个部门总是独立地进行，特别是在设计中很少考虑到工艺和工装部门地要求，制造部门地加工生产能力、采购部门地要求，以及检测部门地要求等，因此常常造成设计修改大循环，严重影响产品的上市时间、质量和成本。
为了改变这种传统的产品开发模式，人们不得不开始寻找更为有效的新产品开发方法。
在这其中，最重要的一件事情就是在1982年，美国国防高级研究项目局（Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA）开始研究如何在产品设计过程中提高各活动之间的“并行度”（concurrency）的方法。
DFMA面向制造与装配的设计_并行工程的核心技术
强掌ＤＩ公一８０年代初期以来同类产品日益增多顾客对产品质量产品的生命周期越来越短企业为了赢得市场竞争的胜利提高产品质量然而在这些问题中加快上市时间是获胜的关键串行即先进行市场需求分析设计人员进行产品设计测试求改大循环质量和成本始寻找更为有效的新产品开发方法美国国防高级研究项目局计过程中提高各活动之间的发表了非常提出了的概念并行工程是集成地包括制造过程和支持过程这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素成本并行工程是企业制胜于市场竞争的必然选择市场经济的发展和竞争的加剧总是促成买方市场的形成企业要想生存和发展廉从制造业发展的历程来看而８０年代的竞争焦点则是满足用户需求和综合的上市时间产品成本和售后服务（Ｔ．Ｑ．Ｃ．Ｓ．）指标特别是２０００年的市场则要求企业以最短的时间开发出质量更高的那种不注重产品开发的企业将在市场竞争中处于劣势迅速开发出满足用户需求的新产品并尽快上市成为企业赢得市场竞争的关键最重要的是必须不断采用新技术来改善产品制造系统的各个环节国际上一些著名的制造企业如波音惠普等他们的目的是采用新的产品开发管理模式和过程在产品开发的早期阶段全面考虑产品生命周期中的各种因素实践证明以上并行工程的实施需要管理和技术两方面的配合进入２１世纪以来外延更为广泛客户需求制造检测对环境的影响也就是说要同时考虑产品生命周期中各项因素艰巨的系统工程 詹友刚 王峰需要从两个方面的来保证第二是从技术的方面缺一不可后者是技术支持管理方面各国的研究和实践表明关键是组织机构改革和人的因素等一系列的管理问题建立有利于并行工程实施的跨部门组织机构从对并行工程的定义分析可以看出显然最重要的就是要加强各个部门之间的信息沟通和交流跨部门多专业的新产品开发团队就是满足这种要求的组织形式设计制造销售供应商和社会某些职能部门或单位法律咨询建立有利于并行工程的人力资源管理措施人力资源管理方面主要包括人员的培训建立有利于并行工程的运作管理方法并行工程团队运作管理主要包括并行工程的计划管理并行工程的质量管理实现产品并行开发的基本方法并行工程团队地理上的集成并行工程团队中的决策４企业与供应商的关系管理企业与客户的关系管理技术方面并行工程的支持技术包括以下几个方面，其中ＤＦＸ是其核心技术１ＤＦＡ（Ｄｅｓｉｇｎ Ｆｏｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）２面向制造的设计ＤＦＴ（Ｄｅｓｉｇｎ Ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ）４面向维护的设计ＤＦＥ（Ｄｅｓｉｇｎ Ｆｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）６面向报废的设计２ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）２助制造ＣＡＰＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｐｌａｎｎｉｎｇ）４机辅助工程３管理系统当并行工程发展到高级阶段在这种系统中有不同的授权如果协调不了大家一起在计算机上发表意见３下几个误区一些企业的高层管理者总经理认为要知道或单位法律咨询于权力和知识的关系持授给团队长足够的权力团队足够的资源财高层管理者应亲自出任团队长第二理层重视也能实现并行工程缺一不可因为ＤＰ无法取得一些准确数据第三项浩大的工程所列的所有的管理要求和技术工具物力和财力分步骤的以有层次零这就可以实１产品开发的整个过程包括这些环节设计制造销售一传统的产品设计是采用制造检测这推和改正他估计在不同阶段改正问题所花的成本如下：在设计阶段￥３５采购零配件之前￥１７７生产之前￥３６８由此可见采用新的产品设计模式这就是下面要介绍的ＤＦＭＡ技术工具和并行工程关于ＤＦＭＡ技术ＤＦＭＡ是ＤＦＸ技术的另一种统称其思想已贯穿企业开发过程的始终涉及产品开发的制造检测报废处理等各个阶段ＤＦＡ面向装配的设计ＤＦＭ面向制造的设计ＤＦＴ面向测试的设计ＤＦＳ面向维护的设计ＤＦＥ面向环境的设计ＤＦＤ面向报废的设计目前应用较多的是机械领域的ＤＦＡ和ＤＦＭ为企业带来了显著效益以确保零件快速低成本地进行装配就是在产品设计过程中利用各种技术手段如分析规划在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配结构并尽可能降低装配成本和产品总成本同时也是一种设计哲理可装配性分析评价工具和装配设计指南通过系统分析影响产品装配性的各种因素在此基础上给出再设计建议然后在它们的指导下进行产品设计确定产品结构从而精简产品结构改进装配性能ＤＦＭ则指在产品设计的早期阶段考虑与制造有关的约束对不同制造方案进行制造时间和成本的快速定量估计设计团队根据这些定量的反馈信息确定一种最满意的设计和工艺方案使ＤＦＭＡ技术成为并行工程的核心技术并行工程所采用的产品开发模式 图１ 并行工程产品开发模式 图２ ＤＦＭＡ循环如图１所示在产品的设计早期阶段应用ＤＦＭＡ技术经过多次ＤＦＭＡ循环后然后是样机制造和大量投产虽然设计阶段的时间有所延长并节约了成本五究成果都不少美国的ＢＤＩ公司是这些为数不多的公司之一学科基础研究的公司也是理中心期开设课程伍具体产品和项目提出优化和改进意见向行业的应用开发的并行工程解决方案抽壳标准特征设计花健槽圆锥齿轮皮带轮等修改特征有特征抑制特征镜像特征移动和旋转等构造平面特征以特征树方式展开改名完全基于构造平面的草图设计在选定构造基面后弹出二维草图设计窗口草图设计提供和捷惠ＣＡＤ２０００风格和功能一致的图形绘制和修改功能更符合工程师设计习惯尺寸修改造型过程任意无限次回退和重作消隐显示将隐藏线以较浅的颜色或虚线渲染显示颜色和背景色表面积惯性矩等物性参数 装配设计ＪＨＳｏｌｉｄ的装配设计比较灵活自底而上的装配设计搭积木的方式进行零件装配系统提供各种装配约束和导航功能同轴相距等约束类型及同向对选择的多种约束可以组合求解的激活立约束关联轴径修改件模型因此序也一致例如主视图俯视图等标准视图自动生成模型主剖视阶梯剖剖面图对生成的图形生成工程图纸。
面向制造和装配的设计DFA&DFM
面向制造和装配的设计(Design for Manufacturing and Assembly，DFMA) 面向制造和装配的设计概述在传统的部门制及串行工程的产品开发模式中。
产品设计过程与制造加工过程脱节．使产品的可制造性、可装配性和可维护性较差，从而导致设计改动量大、产品开发周期长、产品成本高和产品质量难以保证，甚至有大量的设计无法投入生产，从而造成了人力和物力的巨大浪费。
面向制造和装配的设计(DFMA．Design for Manufacturing and Assembly)这一设计理念的提出．向传统的产品开发模式提出了挑战。
应用DFMA的设计思想和相关工具．设计师可以在设计的每一个阶段都获得有关怎样选择材料、选择工艺以及零部件的成本分析等设计信息。
它是一种全新的更加简单、更为有效的产品开发方法，为企业降低生产成本、缩短产品开发周期、提高企业效益提供了一条可行之路。
DFMA是并行工程关键技术的重要组成部分，其思想已贯穿企业开发过程的始终。
它涵盖的内容很多，涉及产品开发的各个阶段．除了上面所提到的DFMA．还包括面向成本的设计个通用的产品模型．以达到易于装配、提高装配效率和降低装配成本的目的。
在制造业日益发达的今天．在满足各种行业标准和法规的前提下，许多公司都形成了各具特色的产品开发模式。
任何一种行而有效的产品开发方法，都必须在充分考虑目前现有的产品开发和生产能力的同时进行最优化的产品设计。
对一个新产品来讲，产品的成本和开发周期是决定这个设计成败的关键因素。
国际上有一个著名的5％，但它却影响产品整个成本的70％。
还有一个著名的“28“原则：产品设计约占整个新产品开发周期的20％．但它却决定了产品总成本的80％。
可以看出仅占产品成本5％的产品设计在很大程度上决定了整个产品的成本及质量。
DFMA的主要内容DFMA设计概念的提出是为了解决由于设计与制造．装配各自独立而造成的产品成本增加和产品开发周期长等现实问题．它的核心是通过各种管理手段和计算机辅助工具帮助设计者优化设计，提高设计工作的一次成功率。
面向制造和装配的设计(DFMA)检查表
、过软
2.设计抓取特征 3.避免零件锋利的边、角
避免零件缠绕
1.避免零件本身互相缠绕（自动化装配进料） 2.避免零件在装配中卡住
减少零件装配方向
1.装配方向越少越好 2.最理想的装配方向：是从上至下
1.设计导向特征(注意螺钉头)
导向特征 2.导向特征是装配最先接触点
3.导向特征越大越好
先定位后固定 1.四周增加限位（不推荐）2.使用定位柱（推荐）
装配工序
面向装配的设计指南
1.考虑任一零件的去除
2.相邻零件合并
减少零件数量(复 杂钣金件亦不例外 Boothroyd)
3.相似零件合并 4.对称零件合并 5.避免过于稳健的设计（可先不填）标签 8.使用全新技术
1.使用同一种类型的紧固件
减少紧固件的种类 2.使用卡钩、折边（钣金）等代替紧固件
3.为电缆提供保护 4.电缆的防错 5.为电缆的装配提供足够的空间
管路布局
避免昂贵和耗时的 紧固作业
如尽可能避免螺纹紧固，焊接等
1.把零件设计成能用同一个机器人抓取和插入：如螺纹 紧固件使用往往需要工具转换，这是因为机器人肘结很 少能转动超过一周。
面向机器人装配补 2.若生产条件允许，利用机器人优于专用装配工作头， 充(Boothroyd) 可以考虑放宽规则。
和数量
3.避免分散的紧固件设计
4.把螺栓螺母作为最后的选择
零件标准化
1.五金零件标准化 2.重复利用其它项目零件
产品模块化
设计一个稳定的基 座
1.稳定的基座（3个条件，例绕线架） 2.最理想的装配是金字塔式的装配 3.避免把大的零件置于小的零件之上
1.避免零件过小、过重、过滑、过黏（有磁性）、过热
编号4-6 DFMA面向制造和装配的产品设计
面向制造和装配的产品设计（DFMA）课程大纲课程说明：产品开发如同奥林匹克竞技。
更低的产品开发成本、更短的产品开发周期、更高的产品质量，永远是企业追求的最高境界。
在全球化的背景下，企业之间的竞争日益加剧，在产品开发中任何一个环节稍有落后，就可能被竞争者超越，甚至被淘汰出局。
企业如何才能以“更低的成本、更短的时间、更高的质量”进行产品开发呢？面向制造和装配的产品设计（DFMA）正是这样的一个有效手段。
它从提高产品的可制造性和可装配性入手，在产品开发阶段就全面考虑产品制造和装配的需求，同时与制造和装配团队密切合作，通过减少产品设计修改、减少产品制造和装配错误、提高产品制造和装配效率，从而达到降低产品开发成本、缩短产品开发周期、提高产品质量的目的。
DFMA是一种在产品的早期设计阶段，对设计进行定量评估的技术，评估对象是产品全生命周期中影响产品开发时间、生产成本和质量的制造及装配因素，是并行工程的核心技术。
DFMA在产品设计时不但要考虑功能和性能要求，而且要同时考虑制造和装配的可能性、高效性和经济性，其目标是在保证功能和性能的前提下使成本最低。
通过本课程的学习使学习者在产品开发设计的初级阶段从产品的可制造性及便于装配等方面进行分析，缩短产品的开发周期，降低制造成本并提高产品质量，进而提高产品及企业的竞争力。
课程内容：•什么是DFX，作为设计工程师需要了解什么？•了解产品生命周期管理和并行工程？怎样建立协同的工艺和产品开发环境；如何建立集成化的信息系统。
•成组技术和部件标准化•常见的可制造性设计问题•评估生产工艺能力•如何制定设计规范，建立设计规范的重要性，需要那些重要规范，规范之间的内在关系是什么？•如何进行公差设计？•怎样建立DFMA工艺检查表•怎样评估产品设计和建议设计修改•产品样件和试生产的管理课程对象：本培训适合研发经理、工程师及希望了解设计质量工具作为附加能力的参与产品开发项目的技术人员。
课程大纲：第1章：面向制造和装配的产品设计1.1 产品设计的重要性1.2 Design for X1.3 DFMA的介绍1.4 DFMA的价值1.5 DFMA的实施第2章：面向装配的设计指南2.1面向装配的设计2.1.1装配的定义2.1.2最好和最差的装配工序2.1.3面向装配的设计的定义2.1.4面向装配的设计的目的2.1.5面向装配的设计的历史2.2设计指南——18个原则2.2.1使装配变得最容易（DFA）的8个规则1) 模块化设计2) 使用最少的零件3) 多用标准件4) 减少紧固件5) 采用复合多用途零件6) 增加柔性和可调机构，减少装配中的调整时间7) 减少装配方向和装配面。
dfma方法论
DFMA 方法论概述与应用DFMA(Design for Manufacturing and Assembly) 方法论是一种产品设计与制造的过程优化方法，通过设计时考虑制造和装配过程，以降低产品成本、提高产品质量和缩短生产周期。
本文将介绍 DFMA 方法论的历史背景、基本原理和应用案例，以及其在现代制造业中的重要性。
下面是本店铺为大家精心编写的5篇《DFMA 方法论概述与应用》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《DFMA 方法论概述与应用》篇1一、历史背景DFMA 方法论最初由美国麻省理工学院教授 Ralph S. Elliott 于 20 世纪 60 年代提出，当时称为“Design for Manufacturing”(DFM)。
DFM 方法论的提出是为了解决当时美国制造业面临的高成本、低质量和长生产周期的问题。
在随后的几十年中，DFM 方法论得到了广泛的应用和推广，并在 21 世纪初发展成为 DFMA 方法论，加入了“Assembly”(装配) 的因素，以更全面地考虑产品制造过程。
二、基本原理DFMA 方法论的基本原理是在产品设计阶段就考虑制造和装配过程，以降低产品成本、提高产品质量和缩短生产周期。
DFMA 方法论包括两个主要步骤:1) 设计评估，通过分析产品设计方案的制造和装配难度、成本和质量等因素，评估不同设计方案的制造和装配性能;2) 设计改进，根据设计评估的结果，对产品设计方案进行优化改进，以提高制造和装配效率、降低成本和提高质量。
DFMA 方法论的核心思想是通过标准化、模块化和自动化等手段，实现制造和装配过程的优化。
标准化是指将不同的产品设计方案归纳为标准化的设计模块，以提高制造和装配的效率;模块化是指将产品设计分成多个模块，每个模块可以独立设计、制造和装配;自动化是指采用自动化设备和工艺，以提高制造和装配的效率和质量。
三、应用案例DFMA 方法论在制造业中的应用非常广泛，以下是一些应用案例: 1. 汽车制造业：在汽车制造业中，DFMA 方法论可以用于设计汽车零部件，以提高制造和装配效率，降低成本和提高质量。
面向制造和装配的产品设计
iPhone iPhone利润分配图利润分配图品牌产品设计产品制造iPhone iPhone利润分配利润分配利润分配：：苹果获得苹果获得58.5%58.5%58.5%的利润的利润的利润；；中国台湾和中国工人仅仅分别获得中国台湾和中国工人仅仅分别获得0.5%0.5%0.5%和和1.8%1.8%的利润的利润的利润；；代价代价：：为什么苹果能获得暴利能获得暴利？？而我们仅获得微薄利润得微薄利润？？跳楼中毒环境污染企业在产业链中的位置决定了企业的利润微笑曲线微笑曲线：：产品设计是整个产业链的核心产品设计是整个产业链的核心，，产生最多的附加价值产生最多的附加价值；；产品制造处于整个产业链的底端产品制造处于整个产业链的底端，，产生最少的附加价值产生最少的附加价值；；产品设计技术研发品牌品牌、、渠道物流物流、、服务产品制造附加价值1.1.产品设计决定了产品成本产品设计决定了产品成本产品设计阶段的成本仅仅占整个产品开发投入成本的产品设计阶段的成本仅仅占整个产品开发投入成本的5%5% 产品设计决定了产品设计决定了75%75%75%的产品成本的产品成本产品设计在很大程度上决定了材料产品设计在很大程度上决定了材料、、劳动力和管理的成本劳动力和管理的成本，，如果没有产品设计的优化品设计的优化，，材料材料、、劳动力和管理对于降低产品成本影响很小为什么说产品设计决定了为什么说产品设计决定了75%75%75%的产品成本的产品成本的产品成本？？产品设计决定了零件的材料产品设计决定了零件的制造和装配工艺 产品设计决定了零件的简单与复杂度 产品设计决定了产品结构的简单与复杂度 产品设计决定了产品的修改次数产品设计决定了产品的不良率2. 2. 产品设计决定了产品质量产品设计决定了产品质量质量从哪里来？质量是检验出来的？质量是制造出来的？质量是设计出来的？ Taguchi ：产品质量首先是设计出来的产品质量首先是设计出来的，，然后才是制造出来的然后才是制造出来的。
dfma的开发流程简述
dfma的开发流程简述
DFMA（DesignforManufactureandAssembly，制造和组装设计）的开发流程是一种用于优化产品设计和制造过程的方法。
其主要目的是通过最小化制造和组装成本，提高产品的质量和性能，从而增强产品的竞争力。
DFMA的开发流程主要包括以下几个步骤：
1. 设计分析：首先需要通过对产品设计进行分析，确定哪些部件或组件可以进行合并或简化，以减少制造和组装的时间和成本。
同时，还需要考虑如何优化零部件的设计，以便更好地适应制造和组装的要求。
2. 成本估算：在设计分析的基础上，需要对每个零部件的成本进行估算，并确定哪些部件是成本最高的。
这样可以帮助设计师更好地定位哪些部件需要进行改进以降低成本。
3. 优化设计：通过对成本估算的结果进行分析，确定哪些部件需要进行改进。
在优化设计时，需要考虑如何最大限度地减少制造和组装成本，并提高产品的质量和性能。
4. 验证和测试：在设计优化后，需要进行验证和测试，以确保产品符合预期的质量和性能要求。
这样可以避免在产品上市前出现任何问题，从而降低后期维护成本并提高客户满意度。
总之，DFMA的开发流程是一个相对简单但非常关键的过程，可以帮助企业优化产品设计和制造过程，从而提高产品的竞争力和市场份额。
DFM面向制造和装配的设计(第一章)
第一章 概论1.1 面向制造和装配的设计是什么？本书中所提的“制造”是指产品或者装配中的单独零件的制造，而“装配”是指增添或者连接若干零件来形成一个完整产品的过程。
这就是说，在本书中，装配并不作为一种制造过程加以考虑，而加工、模制等等是制造过程。
因此，术语“面向制造的设计”是针对零件装配成产品前，简化和方便产品零件制造设计；“面向装配设计”是指简化和方便装配的产品设计。
多年来，一直提倡设计人员应该对制造上可能有的问题给予更多的注意。
传统上，在机械设计课程之后，希望工科学生选取“车间制造”课程。
这是因为对于一个有能力的设计人员来说，如果他熟悉制造过程就可以在设计期间避免增加不必要的制造成本。
不过很遗憾的是，早在60年代，有关车间制造的课程就已经从美国的大学课程表中消失：人们认为它们不适合于工程理论教学学分的要求。
事实上，一般并不认为具有工程学位的人就能适合设计职位的。
当然，“设计”这个词有许多不同的意义。
有些设计是指产品的外形美学设计，比如汽车的外形，开罐头刀的颜色，纹理以及外部形状等。
有一些大学课程表中就是把这些称为“产品设计”的。
另一方面，设计可以认为是解决系统的基本参数的过程，例如，在考虑细节之前，我们说“设计”一家电厂，可以认为是确立电厂各种各样的部件诸如发电机、泵、锅炉以及连接管道等等的特性。
目前，设计的另一种解释是确立产品各独立零件的材料、形状以及公差的细节，本书中所说的产品设计主要是指这个意思。
它从零件和装配的草图开始，在图板或者计算机辅助设计工作站上完成详尽的零件图和装配图这样的一些工作。
然后，这些图通过制造和装配工程师优化生产工艺以便得到最后产品。
通常正是在这个阶段遇到制造和装配的问题，并且要求对设计作出变化。
有时，这些设计变化量相当大，使得产品推延相当长时间以后才能最后发布。
此外，在产品设计和开发周期中，修改得越晚，代价越大。
因此，不仅要在产品设计期间考虑制造和装配，而且必须在设计周期中尽早地考虑这些事项。
DFM面向制造和装配的设计(第二章)材料和工艺的选择
第2章 材料和工艺的选择2.1概论一个完整的面向制造的设计就是针对零件制造对材料和工艺的组合进行系统的、早期的选择，然后根据各种判据排列。
遗憾的是，设计人员倾向于以他们最熟悉的工艺与材料构想零件，结果可能排除掉更经济的工艺以及工艺与材料组合的一些方案。
所以很可能由于制造工艺以及相关材料的选择有限，而在产品设计的早期就丧失了主要的改进制造的机会。
这种情况可以由在英国进行的有关设计人员制造工艺知识调查的结果充分加以说明川.这个调查彼盖了各种工业以及范围广泛的设计室.在制造工艺方面，如图2-l所示，调查中1/2以上人员很少了解金属挤压方面的知识，甚至完全无知，2/3的人员知道一点玻璃强化模制，而3/4以上的人员不知道塑料挤压、吹模技术和烧结。
对于一些不大常用的工艺，诸如热均衡加压、外插模制以及超塑成形等，知道一些工艺知识的设计人员的百分比分别仅为6%，7%和8%。
对于材料的认识结果也类似，图2-2所示为设计人员掌握一些聚合材料知识的情况。
这再一次令人惊讶地暴露了设计人员对一些常用材料是多么缺乏认识。
这就可以想象，如果以设计人员熟悉的范围选择材料和工艺的组合将会是什么样，一些有效降低成本的其它工艺可能会被错过。
2.2早期材料和工艺选择的一般要求为了设计真正具有价值，应该把材料与工艺组合的初始选挥和它们的排队情况作为基础，在新产品的早期概念设计阶段就可供使用。
这样的信息可以包括为:1)产品寿命；2)工装容许的支出水平；3)零件可能的形状范畴和复杂性等级；4)服务需求或者环境；5)外观因素；6)精度因素。
对于许多工艺来说产品与工艺是密切相关的，产品设计必须利用一个预定的工艺作为起点，认识到这一点很重要。
换句话说，在没有考虑工艺问题之前，零件的许多设计细节不能定义。
正因为如此，当产品还在概念性阶段时，完成各竞争工艺的经济评价是至关紧要的。
这样早期的评价将保证在产品设计进展到确定特定工艺之前对所有经济切实可行的工艺进一步进行调查。
完整版-DFMA面向制造和装配的产品设计
避免卡住
5、DFMA——零件容易被抓取：避免零件太小、太重、太滑、太黏、太热或太柔弱需要几只手？需要握紧吗？部件的对称结构对装配有什么影响？部件容易对齐或定位吗？设计适当的抓取特征：如折边避免零件的锋利边角：防止对操作人员或消费者造成人身伤害
四、DFMA的实施
6、DFMA——减少装配方向：零件装配方向越少越好：零件只有一个装配方向为佳装配方向过多，移动、旋转、翻转等，降低装配效率，操作人员易疲惫装配方向过多，可能造成零件发送碰撞而损坏注意事项：避免自下向上装配，这需要克服零件的重力，在零件固定前需要施加外力保持正确位置，费时、费力，易造成质量问题
装配中的人机工程学
1.避免视线受阻的装配
2.避免装配操作受阻
3.避免操作人员受到伤害
4.减少工具的种类和特殊工具
5.设计特征辅助装配
线缆布局
1.合理的线缆布局
2.为线缆提供保护
可靠性测试
1.防水/防尘IP65/跌落
2.散热设计 (芯片温度)
工程安装设计
其他
总分
设计更改建议
四、DFMA的实施
DFMA检查表
产品规格定义
产品设计
DFMA检查表
装配工序面向装配的设计检查
把冰箱打开
把大象装进去
把冰箱门关上
零件标准化
1.五金零件标准化
2.重复利用其他项目零件
产品模块化
设计一个稳定的基座
1.最理想的装配是金字塔式的装配
四、DFMA的实施
为提高产品质量、缩短开发周期、降低开发成本，实施DFMA的关键：1、转变思想我们设计，你们制造 我们设计，你们制造，设计充分考虑制造的要求 重制造，轻设计 加大对设计的投入，支持DFMA2、组建DFMA团队：3、实施DFMA开发流程4、开展DFMA培训5、使用DFMA检查表
面向制造和装配的设计(DFMA)课件
智能制造和数字化转型
智能制造
随着物联网、大数据和人工智能等技术 的发展，智能制造已成为制造业的未来 趋势。DFMA需要适应智能制造的需求， 优化产品设计，减少制造和装配过程中 的复杂性和成本。
VS
数字化转型
数字化转型是制造业转型升级的关键。 DFMA应借助数字化工具和平台，实现产 品设计的数字化、仿真和优化，提高设计 效率和产品质量。
降低装配成本
1
降低装配成本可以提高产品的市场竞争力。
2
通过减少零件数量和优化装配流程，可以降低装 配成本。
3
降低装配成本还可以提高企业的盈利能力，有利 于企业的可持续发展。
提高产品质量和可靠性
提高产品质量和可靠性可以增 强消费者对产品的信任度和忠 诚度。
通过减少零件数量、优化装配 流程和标准化模块化设计等措 施，可以提高产品质量和可靠 性。
持续改进和优化
总结词
在制造和装配过程中不断改进和优化，提高 生产效率和产品质量。
详细描述
在产品制造和装配过程中，需要不断进行改 进和优化。改进和优化的方面包括工艺流程 、设备、管理等方面，以提高生产效率和产 品质量。同时，还需要关注新技术和新方法 的发展，及时引入和应用新技术和新方法，
以提高生产效率和产品质量。
人机交互和人性化设计
人机交互
随着消费者对产品体验的关注度提高，人机 交互已成为产品设计的关键因素。DFMA应 注重产品的易用性和用户体验，提高产品的 交互性和人性化设计。
人性化设计
人性化设计关注人的需求和情感，使产品更 加符合人的心理和生理需求。DFMA应注重 人性化设计，提高产品的情感价值和舒适度。
可持续性和环保设计
绿色制造
随着环境问题日益严重，可持续性和 环保已成为制造业的重要发展方向。 DFMA应关注绿色材料、节能减排、 资源循环利用等方面的设计，降低产 品全生命周期的环境影响。
DFMA原理与设计原则
DFMA原理与设计原则
面向制造和面向装配的设计
• 面向制造和面向装配的设计(DFMA)是，在产品设 计阶段评估产品的可制造性和可装配性，使得产 品更容易被制造和被装配，避免在最终制造阶段 进行产品设计更改。 • 面向制造和面向装配的设计可以在产品开发的多 个阶段中实施。 – 评估现有产品加工和装配的时间和成本 – 简化新的产品设计概念 – 简化已经完成的详细设计 – 产品竞争性分析
• DFA原则分成以下几类：
• • • • 系统原则：减少装配件的原则； 搬运原则：使零部件容易搬运或取放的原则； 插装原则：使零部件容易插装的原则； 连接原则：使零件更容易连接的原则。
• 系统原则
– 将多个功能合并到一个零件上，减少零件数目。 分析每个零件，确定该零件功能是否能由相邻 的零件完成；采用不同的工艺，把多个零件合 并成一个零件。 – 把多个零件合并成子装配模块。不但容易搬运 和装配，还会使检测和调试变得更容易。
– 不要在封闭的空间内进行装配。减少在装配过 程中变换方向，避免在狭窄的空间中或要到产 品内部进行装配。
– 零部件容易定位和定向。零件应该有自定位特 征，或对零件的方向做出标记。 – 标准化，减少零件的变动。减少诸如紧固件之 类常用件的种类，一则避免差错，二则提高经 济性。
• 搬运原则
– 使零件的形状尽量对称。使零件更容易定向， 如果不能做到对称就使零件明显不对称。 – 增加不对称性使零件更容易定向。 – 取消产生缠绕的零件。
产品功能设计与制造
• 产品设计所关注的重点是满足用户需求、实现功 能。在产品设计阶段，通常不能充分地评估产品 的可制造性。 • 70%-80%的产品生命周期成本是在产品设计阶段 决定的。在制造阶段，改进工艺或制造方案只能 影响到很小部分的产品成本。在产品开发的早期， 评估产品的可制造性、选择适合的设计方案很重 要。
《2024年面向DFMA的装配式异形BIM构件快速建模设计与深化应用》范文
《面向DFMA的装配式异形BIM构件快速建模设计与深化应用》篇一一、引言随着信息技术的快速发展和数字化建设的推进，装配式建筑已经成为建筑行业发展的重要方向。
在此背景下，如何实现异形BIM构件的快速建模设计与深化应用成为了一个重要的研究课题。
本文以面向DFMA（Design for Manufacturing and Assembly）的装配式异形BIM构件为研究对象，探讨其快速建模设计与深化应用的方法和策略。
二、DFMA与装配式异形BIM构件DFMA是一种以制造和装配为导向的设计方法，其核心思想是在设计阶段充分考虑产品的制造和装配过程，以提高生产效率和降低成本。
在装配式建筑中，异形BIM构件具有独特的设计要求和制造难度，因此需要结合DFMA的思想，实现快速建模设计与深化应用。
三、快速建模设计1. 模型构建策略在面向DFMA的装配式异形BIM构件建模过程中，应采用参数化建模方法，通过设定合理的参数和约束条件，实现模型的快速构建。
同时，应充分利用BIM技术，将三维模型与工程信息相结合，提高模型的准确性和可维护性。
2. 优化设计方法在模型构建过程中，应结合DFMA的思想，对模型进行优化设计。
具体而言，应从制造和装配的角度出发，分析模型的制造工艺、装配顺序和成本等因素，通过优化设计降低生产成本和提高生产效率。
四、深化应用策略1. 与生产系统集成为了实现装配式异形BIM构件的快速生产和高效应用，需要将其与生产系统进行集成。
通过建立生产管理系统和自动化生产线，实现BIM模型与生产过程的紧密结合，提高生产效率和产品质量。
2. 深化应用场景在深化应用方面，应将装配式异形BIM构件应用于实际工程项目中。
通过分析工程项目的需求和特点，制定合理的应用方案和施工计划，实现BIM模型在工程项目中的深度应用。
同时，应关注BIM模型在工程项目中的维护和管理，确保其准确性和可维护性。
五、实践案例分析以某装配式建筑项目为例，介绍面向DFMA的装配式异形BIM构件的快速建模设计与深化应用。
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为什么要面向制造/装配的设计 ▪ 设计对成本的影响
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为什么要面向制造/装配的设计
▪ 错误的看法VS 事实
错误的看法
事实
面向制造/装配的设计（DFM/A）会延长 产品投放市场的时间
面向制造/装配的设计（DFM/A）避免了费时的重新设计、降 低了成本的所需耗费的努力以及产品投放上的问题：缩短了投 放市场所需的时间并显著改善了盈利所需的时间
产量的产品时，可能会相当有效
质量是通过检验、测试、补救质量问题来 设计质量是通过简化、防误措施，并在处理能力范围内进行设
达到的
计来实现的（面向制造/装配的设计（DFM/A）对象）
5
面向加工/装配的设计（DFM/A）时间表的影响
Lexmark经历了并行工程和面向加工/装配的设计 （DFM/A）对开发日程的影响
9.避免设计柔软的部件，因为它 们更难插入，定位和/或排列
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设计和选择
对简化的体系结构和接口的 创意(减少互相连接）
部件合并的创意对装配的灵活性 和固定部件和防误措施的设计
对更经济的部件材料以及过程 的标准化和创意
简化部件的创意几何学和更低 生产成本的特性
改良/更低成本的创意对加工过程标 准化工具和简化的工作夹具的设计
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简化体系结构
体系结构以及系统设计概念将面向加工/装配的设计 (DFM/A)和成本产生深远的影响
面向制造和装配的设计DFMA
主讲人：XXX
面向制造和装配的设计（ DFM/A）
为什么要面向制造/装配的设计
▪ 假设任何东西都可以生产---问题是代价有多高 ▪ 面向制造/装配的设计（DFM/A）将设计要求和生产能力进行均衡以达到低
成本和高品质 ▪ 越接近生产能力的极限，成本就越高，并且质量问题的风险也相应增加
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消除 通过重新设计产品或过程使得任务和零件不再被需要来消除犯
错误的可能性
替换 替换更可靠的装配，部件或过程来防止错误，提高持久性
消除 通过重新设计产品或过程使得任务和零件不再被需要来消除犯
错误的可能性
简化 使用产品，过程设计技术和机制使得更轻松的正确实现工作
探查 使用方法来在进一步工作进行之前检测错误,使用户能够迅速
概念开发 细节化设计
3%
27%
反复进行建立、测试、 修复、重新设计
55% 传统方法
20%
13%
22%
5%
并行工程/面向制造/装配的设计（DFM/A）步骤
制造试运行 15%
40%
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产品设计 & 面向加工/装配的设计（DFM/A）
概念/体系结构设计
装配设计
部件、材料以及过 程选择
部件设计 过程、工具和装置
纠正问题
减轻 试图将错误的影响最小化
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使定位/插入更加容易
7.再提供多种特性将部件引导到 适当的装配位置("落入装配位 置") - 提供自定位特性 - 提供便于插入的特性：斜面、 锥度、边缘、导引槽等。
8.提供让部件一个和一个对齐或 者和装配对齐的特性
体系结构原则来简化设计
使用通用模块或子系统 如果可以以较低的总成本替代另一个相似的模块 或子系统，那么我们应该扩展该模块或子系统的能力
使用双重功能模块和子系统
使用组件来提供结构的框架而不是使用独立的结构装配 （例如：汽车单体式结构设计）
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量低，面向制造/ 装配的设计（DFM/A）就不重要了
降低劳动力成本也会影响配置分配，面向制造/装配的设计 （DFM/A）也可以自动化过程以及所购材料的可制造性以及成 本
面向制造/装配的设计（DFM/A）与低产 通过理解面向制造/装配的设计（DFM/A）原则，当应用于低
量的产品无关