DFMA

產品開發如同奧林匹克競技。更低的產品開發成本、更短的產品開發周期、更高的產品質量，永遠是企業追求的最高境界。在全球化的背景下，企業之間的競爭日益加劇，在產品開發中任何一個環節稍有落後，就可能被競爭者超越，甚至被淘汰出局。企業如何才能以“更低的成本、更短的時間、更高的質量”進行產品開發呢？面向製造和裝配的產品設計正是這樣的一個有效手段。它從提高產品的可製造性和可裝配性入手，在產品開發階段就全面考慮產品製造和裝配的需求，同時與製造和裝配團隊密切合作，通過減少產品設計修改、減少產品製造和裝配錯誤、提高產品製造和裝配效率，從而達到降低產品開發成本、縮短產品開發周期、提高產品質量的目的。

本書首先介紹了面向製造和裝配的產品開發；然後重點介紹了面向製造和裝配的設計指南，其中包括面向裝配的設計指南、塑膠件設計指南、鈑金件設計指南、壓鑄件設計指南和公差分析等；最後提供了面向製造和裝配的產品設計檢查表，用於系統化地檢查產品設計是否滿足產品製造和裝配的需求。本書根據作者多年產品開發實際經驗編寫，並結合了國內外先進的產品開發理念和產品設計思想，具有以下特色：

1.詳細介紹面向裝配的設計指南

同產品的製造一樣，產品的裝配處於同等重要甚至更為重要的地位，但長期被忽視。本書詳細介紹了面向裝配的設計指南，以確保產品設計符合產品裝配的要求，減少裝配錯誤，降低裝配成本，提高裝配效率和裝配質量。

2.實用性強

本書沒有複雜的理論，而是從產品開發的實際應用著手，介紹了面向製造和裝配的設計指南。每一條設計指南都來源於真實的產品開發經驗和教訓總結，違反其中任何一條設計指南都可能會造成產品開發成本的增加、產品開發周期的延長和產品質量的降低。

另外，本書提供的產品設計檢查表能夠幫助機械工程師系統化地檢查產品設計，確保產品設計符合製造和裝配的要求，其有非常高的實用性。

3.實例豐富、強調實踐

本書的設計指南輔以圖形和真實案例，簡單易懂。作者從一個機械工程師的角度來分析和講述每一條設計指南對產品開發的影響，指導機械工程師利用每一條設計指南來提高產品開發的質量。

DFMA包括DFM和DFA，即面向製造的設計和面向裝配的設計。

DFM是指產品設計需要滿足產品製造的要求，具有良好的可製造性，使得產品以最低的成本、最短的時間、最高的質量製造出來。根據產品製造工藝的不同，面向製造的設計可以分為面向注塑加工的設計、面向衝壓的設計和面向壓鑄的設計等。

DFA是指產品的設計需要具有良好的可裝配性，使得裝配工序簡單、裝配效率高、裝配時間短、裝配質量高、裝配成本低等。常用的方法包括簡化產品設計、減少零件數量、使用標準件、增加零件裝配定位和導向、減少零件裝配過程中的調節、零件裝配模塊化和裝配防錯等。

DFMA的核心和宗旨是“我們設計，你們製造，設計充分考慮製造的要求”、“第一次就把事情做對”，DFMA具有四大優點：產品設計修改次數少，產品開發周期短、產品成本低和產品質量高。

1.減少產品設計修改

DFMA倡導“第一次就把事情做對”的理念，把產品的設計修改都集中在產品設計階段完成，在產品設計階段，機械工程師投入更多的時間和精力，同製造和裝配部門密切合作，使得產品設計充分考慮產品的可製造性和可裝配性，當產品進入到製造和裝配階段后，由製造和裝配問題引起的產品設計修改次數就大大減少。

2.產品開發周期短

DFMA能夠縮短產品開發周期，從而縮短產品上市時間。據統計，相對於傳統產品開發，面向製造和裝配的產品開發能夠節省39%的產品開發時間。當然，面向製造和裝配的產品開發需要更多的產品設計時間和精力以確保產品設計的可製造性和可裝配性。

為縮短產品開發周期、縮短產品上市時間，正確的做法是採用面向製造和裝配的產品開發，增加產品設計階段時間和精力的投入，確保“第一次就把事情做對”。遺憾的是目前有些企業為了縮短產品開發周期，壓縮在產品設計階段的時間和精力的投入，在產品設計還沒有完善之前，匆匆忙忙進行模具設計和製造，結果當然只能是事倍功半、適得其反，“反覆修改才能把事情做對”，產品開發的時間反而大幅增加。

3.降低產品成本

DFMA能夠大幅降低了產品成本。據統計，產品設計階段決定了75%的產品成本，DFMA同時也是面向成本的開發，這主要通過以下幾個方面來實現：

在設計階段進行成本分析降低產品成本

在產品設計階段，對產品的成本進行分析，在滿足產品功能等要求的前提下，選擇合適的材料和最經濟的產品製造工藝。

減少設計修改，降低成本

在產品開發周期中，設計修改的靈活度隨著時間的推移越來越低，設計修改所導致的費用就越來越高。一般來說，設計修改費用在產品開發周期中是隨著時間的推移呈10的指數級增長的。因此，減少產品設計修改，同時避免在產品開發後期進行設計修改，這能夠大大降低產品成本，面向製造和裝配的產品開發“第一次就把事情做對”，在產品設計階段就就完善產品設計，這就避免了在產品開發後期進行設計修改所帶來的巨額費用，降低了產品成本。

簡化零件設計，減少產品製造成本

面向製造和裝配的產品開發在產品設計階段通過簡化零件的設計，降低零件製造複雜度，從而達到減少零件製造成本的目的。

零件設計簡單與否直接關係到零件製造成本，實現同樣功能的一個零件，如果設計簡單，製造就簡單，製造的成本就低；相反，如果零件設計複雜，製造就複雜，製造的成本就高。從成本上來說，零件上的每一個特徵必須有其存在的理由，否則這些特徵是可以去除的。而零件上一些不必要的特徵往往會增加零件的製造複雜度，從而增加模具的複雜度和製造成本。簡化零件的設計，減少零件的複雜度，這是面向製造和裝配的產品開發中一個非常重要的內容，本書將在以後的章節中對此做詳細的描述。

簡化產品設計，減少產品成本

DFMA可以通過簡化產品的設計，達到減少產品製造和裝配成本的目的。產品成本包括零件的材料成本和相應的製造和裝配成本，產品越複雜，產品的裝配就越複雜，裝配成本就越高，同時裝配出現不良品的幾率也越高。簡化產品設計是降低產品成本的一個強有力的手段。

減少裝配工序和裝配時間，減少裝配成本

DFMA在產品設計階段通過選擇合適的裝配工序、保證產品的可裝配性，從而使得產品裝配變得簡單、有效率、人性化，能夠大量降低裝配時間、減少裝配成本。根據1993年6月美國《計算機輔助工程》雜誌的統計，相對於傳統產品開發，DFMA平均能夠節省產品13%的裝配時間，從而減少產品裝配成本支出。

降低產品不良率，減少成本浪費

產品成本還包括因為製造過程中產品不良率所帶來的成本浪費，產品不良率越高，產品的成本浪費就越高。DFMA通過降低產品不良率來減少產品的成本浪費。