DFX面向产品生命周期的设计1
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10
并行工程——生命周期工程
? 集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程（包括制 造与支持）
? 要求产品开发人员在设计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处理的所有因素
? 强调一切设计活动尽早开始，力争一次获得成功，关键 是产品及其相关过程设计工作的并行集成
11
串行工程与并行工程的对比
25
DFS 面向维修的设计
? 售后服务是现代企业非常重视的环节之一。产品的售后 服务主要是指产品维修
? DFX不仅用于改进产品本身，而且用于改进产品相关过 程（如装配和加工）和系统
17
? 以往当产品设计完毕, 再接着进行过程设计（体现 串行工程思想）
? DFX方法强调产品设计和过程设计的同时进行（体 现了并行工程思想）
18
典型的DFX方法
? DFA(Design for Assembly) 面向装配的设计 ? DFM(Design for Manufacture) 面向制造的设计 ? DFI(Design for Inspection) 面向检验的设计 ? DFS(Design for Service/Maintain/Repair) 面向
成本
23
DFI 面向检验的设计
? 着重考虑产品、过程、人的因素以便提高产品检验的方 便性
? 加工中的产品检验是为了提供快速精确的加工过程反馈 , 而维修中的产品检验则是为了快速而准确地确定产品结 构或功能的缺陷, 及时维修以保证产品使用的安全
24
DFI 面向检验的设计
? 产品检验方便性取决于色彩、零件内部可视性、结构等 等诸多因素
型 ? 60、70年代后，DFX研究得到重视
14
DFX的含义
? DFX是Design for X 的缩写。其中，X代表产品生命周期 或其中某一环节，也可以代表产品竞争力或决定产品竞 争力的因素
? 其中的Design 不仅仅指产品的设计，也指产品开发过程 和系统的设计
15
DFX的内涵
? DFX是一种哲理、方法、手段、工具 ? 所有的产品开发人员都应该认识到 , 在设计阶段
3
? DFX即为这些新的产品开发思想、手段、方法之一。在 介绍DFX思想与方法之前, 首先有必要讨论产品生命周期 概念和并行工程思想。
4
产品生命周期
? 正如生物的诞生、成长直至消亡构成其生命周期一样， 人类有意识地创造出来的人工物，包括各种产品也被赋 予了生命，亦即也有诞生、成长、消亡的过程，分别对 应其开发过程、使用过程和报废回收处理过程。这些过 程构成了产品的生命周期。
5
产品生命周期图
6
并行工程与串行工程
? 并行工程是一种新的产品开发方法，旨在改善产品质量、 降低开发成本、缩短开发周期、提高生产率。
? 与之相对，传统的新产品开发是串行工程
7
串行工程
? 长期以来产品开发工作一直采用传统的串行工程方法， 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，然后将图纸交给工艺部门进行工艺 设计和制造准备，采购部门根据要求进行采购，一切齐 备后进行生产加工和测试，结果不满意时再修改设计与 工艺，如此循环直到满意。
DFX 面向产品生命周 期的设计
出现背景
? 自80年代以来, 市场竞争的国际化, 促使制造业企业不断 寻求产品开发的新思路、新方法并应用于有竞争力的产 品的开发
2Hale Waihona Puke ? 一个典型的例子是美国企业在承受着日本70年代以后在 汽车、半导体等行业逐步确立的世界市场优势地位的压 力下, 积极调整产业结构, 学习和采用新的产品开发思想、 策略、方法, 如并行工程、虚拟制造、敏捷制造、精良生 产等等, 为美国经济在90年代的振兴产生了重要的促进作 用
竞争
并行工程
串行工程
产品质量 较好，在生产前已经注意到产品 的制造问题
生产成本 由于产品的易制造性提高，成本 低
设计与制造之间沟通不足， 导致产品质量无法达到最 优化
开发成本较低，但制造成 本可能较高
生产柔性 适于小批量、多品种、高技术产 适于大批量、单一品种、
品
低技术产品
产品创新 较快速推出新产品，能从产品开 发中学习及时修改的方法及创新 意识，新产品投放市场块竞争力 强
维修的设计 ? DFR(Design for Recycling) 面向回收的设计
19
DFA 面向装配的设计
? 最早，目前最成熟的DFX方法 ? 旨在提高装配的方便性以减少装配时间、成本的设计
20
DFA 面向装配的设计
? 原则：1.减少零件数 2.采用标准紧固件和其他标准零件 3.零件的方位保持不变 4.采用模块化的部件 5.设计可直接插入的零件 6.尽量减少调整的需要
8
串行方法的弊端
? 串行方法设计在设计中各个部门独立工作，设计中不能 及早考虑制造及质保等问题，造成设计与制造脱节，导 致产品开发成为设计改动量大、开发周期长、成本高的 大循环
9
并行工程
? “并行”是相对传统产品开发的“串行”而言，其实还是 有时间先后的
? 由于这种方法能够较好地兼顾产品生命周期中的各阶段 的需求，并将它们在设计中加以考虑，因此也称为“生 命周期工程”
21
DFM 面向制造的设计
? 这里的制造主要指构成产品的单个零件的冷热变形加工 过程
? 为了减少该类加工的时间与成本，提高加工质量
22
DFM 面向制造的设计
? 原则：1.简化零件的形状 2.尽量避免切削加工因为切削加工
高
3.选用便于加工的材料 4.尽量设置较大公差
5.采用标准件与外购件 6.减少不必要的精度要求
不易获得最新技术以及市 场需求变化趋势，不利于 产品创新
12
DFX与并行工程
? 并行工程是一种哲理，涉及人员管理以及产品开发过程 管理
? 并行工程也提供技术和方法，以DFX技术和方法为代表。
13
DFX的发展历程
? DFX思想最早产生于二战时期 ? 50年代末，长期的设计开发经验的积累形成了DFX的原
尽早地考虑产品全生命周期将有益于产品竞争力 的提高。 ? 产品设计人员、产品开发管理人员应该积极应用 DFX方法于产品设计 ? 借助计算机实现的 DFX工具可以有效地辅助产品 设计人员按照 DFX方法进行产品设计
16
DFX的内涵
? DFX是一种设计方法论，但它本身并不是设计方法，不 直接产生设计方案而是设计评价分析方法，为设计提供 依据
并行工程——生命周期工程
? 集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程（包括制 造与支持）
? 要求产品开发人员在设计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处理的所有因素
? 强调一切设计活动尽早开始，力争一次获得成功，关键 是产品及其相关过程设计工作的并行集成
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串行工程与并行工程的对比
25
DFS 面向维修的设计
? 售后服务是现代企业非常重视的环节之一。产品的售后 服务主要是指产品维修
? DFX不仅用于改进产品本身，而且用于改进产品相关过 程（如装配和加工）和系统
17
? 以往当产品设计完毕, 再接着进行过程设计（体现 串行工程思想）
? DFX方法强调产品设计和过程设计的同时进行（体 现了并行工程思想）
18
典型的DFX方法
? DFA(Design for Assembly) 面向装配的设计 ? DFM(Design for Manufacture) 面向制造的设计 ? DFI(Design for Inspection) 面向检验的设计 ? DFS(Design for Service/Maintain/Repair) 面向
成本
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DFI 面向检验的设计
? 着重考虑产品、过程、人的因素以便提高产品检验的方 便性
? 加工中的产品检验是为了提供快速精确的加工过程反馈 , 而维修中的产品检验则是为了快速而准确地确定产品结 构或功能的缺陷, 及时维修以保证产品使用的安全
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DFI 面向检验的设计
? 产品检验方便性取决于色彩、零件内部可视性、结构等 等诸多因素
型 ? 60、70年代后，DFX研究得到重视
14
DFX的含义
? DFX是Design for X 的缩写。其中，X代表产品生命周期 或其中某一环节，也可以代表产品竞争力或决定产品竞 争力的因素
? 其中的Design 不仅仅指产品的设计，也指产品开发过程 和系统的设计
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DFX的内涵
? DFX是一种哲理、方法、手段、工具 ? 所有的产品开发人员都应该认识到 , 在设计阶段
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? DFX即为这些新的产品开发思想、手段、方法之一。在 介绍DFX思想与方法之前, 首先有必要讨论产品生命周期 概念和并行工程思想。
4
产品生命周期
? 正如生物的诞生、成长直至消亡构成其生命周期一样， 人类有意识地创造出来的人工物，包括各种产品也被赋 予了生命，亦即也有诞生、成长、消亡的过程，分别对 应其开发过程、使用过程和报废回收处理过程。这些过 程构成了产品的生命周期。
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产品生命周期图
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并行工程与串行工程
? 并行工程是一种新的产品开发方法，旨在改善产品质量、 降低开发成本、缩短开发周期、提高生产率。
? 与之相对，传统的新产品开发是串行工程
7
串行工程
? 长期以来产品开发工作一直采用传统的串行工程方法， 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，然后将图纸交给工艺部门进行工艺 设计和制造准备，采购部门根据要求进行采购，一切齐 备后进行生产加工和测试，结果不满意时再修改设计与 工艺，如此循环直到满意。
DFX 面向产品生命周 期的设计
出现背景
? 自80年代以来, 市场竞争的国际化, 促使制造业企业不断 寻求产品开发的新思路、新方法并应用于有竞争力的产 品的开发
2Hale Waihona Puke ? 一个典型的例子是美国企业在承受着日本70年代以后在 汽车、半导体等行业逐步确立的世界市场优势地位的压 力下, 积极调整产业结构, 学习和采用新的产品开发思想、 策略、方法, 如并行工程、虚拟制造、敏捷制造、精良生 产等等, 为美国经济在90年代的振兴产生了重要的促进作 用
竞争
并行工程
串行工程
产品质量 较好，在生产前已经注意到产品 的制造问题
生产成本 由于产品的易制造性提高，成本 低
设计与制造之间沟通不足， 导致产品质量无法达到最 优化
开发成本较低，但制造成 本可能较高
生产柔性 适于小批量、多品种、高技术产 适于大批量、单一品种、
品
低技术产品
产品创新 较快速推出新产品，能从产品开 发中学习及时修改的方法及创新 意识，新产品投放市场块竞争力 强
维修的设计 ? DFR(Design for Recycling) 面向回收的设计
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DFA 面向装配的设计
? 最早，目前最成熟的DFX方法 ? 旨在提高装配的方便性以减少装配时间、成本的设计
20
DFA 面向装配的设计
? 原则：1.减少零件数 2.采用标准紧固件和其他标准零件 3.零件的方位保持不变 4.采用模块化的部件 5.设计可直接插入的零件 6.尽量减少调整的需要
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串行方法的弊端
? 串行方法设计在设计中各个部门独立工作，设计中不能 及早考虑制造及质保等问题，造成设计与制造脱节，导 致产品开发成为设计改动量大、开发周期长、成本高的 大循环
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并行工程
? “并行”是相对传统产品开发的“串行”而言，其实还是 有时间先后的
? 由于这种方法能够较好地兼顾产品生命周期中的各阶段 的需求，并将它们在设计中加以考虑，因此也称为“生 命周期工程”
21
DFM 面向制造的设计
? 这里的制造主要指构成产品的单个零件的冷热变形加工 过程
? 为了减少该类加工的时间与成本，提高加工质量
22
DFM 面向制造的设计
? 原则：1.简化零件的形状 2.尽量避免切削加工因为切削加工
高
3.选用便于加工的材料 4.尽量设置较大公差
5.采用标准件与外购件 6.减少不必要的精度要求
不易获得最新技术以及市 场需求变化趋势，不利于 产品创新
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DFX与并行工程
? 并行工程是一种哲理，涉及人员管理以及产品开发过程 管理
? 并行工程也提供技术和方法，以DFX技术和方法为代表。
13
DFX的发展历程
? DFX思想最早产生于二战时期 ? 50年代末，长期的设计开发经验的积累形成了DFX的原
尽早地考虑产品全生命周期将有益于产品竞争力 的提高。 ? 产品设计人员、产品开发管理人员应该积极应用 DFX方法于产品设计 ? 借助计算机实现的 DFX工具可以有效地辅助产品 设计人员按照 DFX方法进行产品设计
16
DFX的内涵
? DFX是一种设计方法论，但它本身并不是设计方法，不 直接产生设计方案而是设计评价分析方法，为设计提供 依据