14、产品可制造性和装配设计
产品研发中如何做好产品可制造性设计
产品研发中如何做好产品可制造性设计在当今竞争激烈的市场环境中，产品研发的成功不仅仅取决于其功能和性能的卓越，还在于能否高效、高质量且低成本地进行制造。
产品可制造性设计（Design for Manufacturability，简称 DFM）作为一种前瞻性的理念和方法，旨在从产品设计的早期阶段就充分考虑制造的需求和限制，从而最大程度地提高生产效率、降低成本、保证质量并缩短产品上市时间。
那么，在产品研发过程中，如何才能做好产品可制造性设计呢？首先，深入了解制造工艺是做好产品可制造性设计的基础。
设计人员需要对各种常见的制造工艺，如注塑成型、冲压、压铸、机加工、3D 打印等，有清晰的认识和理解。
包括每种工艺的原理、特点、适用范围、加工精度、成本构成等方面。
只有这样，在设计产品时，才能根据产品的功能和性能要求，选择最合适的制造工艺，并根据工艺的特点和限制来优化产品的结构和尺寸。
以注塑成型为例，如果产品设计不合理，可能会导致模具结构复杂、注塑周期长、废品率高。
例如，产品壁厚不均匀可能会引起收缩不均，导致产品变形；转角处没有足够的圆角可能会造成应力集中，影响产品强度和外观。
因此，设计人员在进行注塑产品设计时，应尽量保证壁厚均匀，转角处采用较大的圆角，并合理设计浇口和排气位置，以提高注塑成型的效率和质量。
其次，简化产品结构是提高产品可制造性的重要手段。
过于复杂的产品结构不仅会增加制造的难度和成本，还会降低生产效率和产品的可靠性。
因此，在满足产品功能和性能的前提下，应尽量简化产品的结构。
比如，在机械产品设计中，减少零件的数量可以降低装配的复杂度和成本。
通过采用一体化设计或功能集成的方法，可以将多个零件合并为一个零件，从而减少装配工序和装配误差。
此外，采用标准件和通用件也可以简化产品结构，降低采购成本和库存管理成本。
标准件和通用件通常具有成熟的制造工艺和稳定的质量，而且供应充足，可以大大缩短产品的制造周期。
再者，设计时充分考虑装配的便利性也是至关重要的。
机械设计的可制造性与装配性研究
机械设计的可制造性与装配性研究摘要:近年来，随着制造技术的不断进步和市场需求的多样化，对机械产品的质量、效率和成本控制要求越来越高。
因此，机械设计的可制造性研究变得尤为重要。
通过在设计阶段就考虑制造相关因素，可以提前发现并解决可能出现的制造问题，从而提高生产效率、降低制造成本，增强企业的竞争力。
关键词：机械设计；可制造性；装配性引言机械设计的可制造性与装配性是保证产品生产和装配过程的高效性、质量以及成本控制的重要因素。
通过对可制造性与装配性的研究，可以有效地优化机械产品的制造和装配过程，提高生产效率、质量稳定性和降低生产成本，从而提升企业的竞争力。
1.机械设计的可制造性研究1.1可制造性的概念和定义可制造性是指机械产品在设计过程中考虑到制造相关因素，以保证产品能够高效、准确地被制造出来的能力。
这包括产品的加工可行性、工艺可行性、材料可行性等。
可制造性的核心是在设计阶段就要注意产品的制造可行性，从而避免后期制造环节出现问题，提高生产效率和降低制造成本。
1.2可制造性评估方法与指标为了评估产品的可制造性，可以采用一系列的指标和方法进行量化分析。
例如，可以根据产品的几何形状、材料特性、工艺要求等因素，结合经验或模拟分析，评估产品在制造过程中可能出现的困难和问题。
常用的评估指标包括加工难度、工艺复杂度、工艺稳定性、工时消耗、材料利用率等。
1.3提高可制造性的设计原则和方法为了提高产品的可制造性，可以采取一些设计原则和方法。
首先，要注重简化和优化产品的结构和几何形状，尽量避免过于复杂和难加工的形状；其次，要合理选择材料，考虑材料的可加工性和可用性；此外，要注重设计与制造之间的沟通与协作，设计师需要与制造部门密切合作，了解制造的实际情况与要求。
1.4可制造性软件工具的应用为了提高对产品可制造性的评估和优化，可以借助可制造性软件工具。
这些工具能够通过模拟和分析，提供关于产品制造过程的预测和评估。
例如，计算机辅助制造（CAM）软件可以对产品的几何形状进行加工路径规划、刀具路径优化等；可视化建模软件可以实现虚拟样机，检查产品的可加工性和装配性。
产品可制造性与装配设计模版
制定部门：日期：年月日项目名称项目编号
规格/型号客户名称
一、设计、概念、功能和对制造变差的敏感性（最佳参数设计）：
制造变差项目可能的影响最佳值或
最佳公差
允许的
公差
二、制造和/或装配过程（即：对原规划的做法{初始的制造和装配流程}有哪些缺失，
对哪些缺失是可以改善的）：
缺失项目改善方法负责
部门
负责
人
预计完成
日期
三、尺寸公差（即：对原设计的尺寸公差有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
四、性能要求（即：对原设计的性能要求有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：性能项目一般要求可调整的方法
五、部件数（即：对原规划的部件数，可以调整哪些部分，予以一体化或简化）：原先部件项目缺失项目改善方法负责人
六、过程调整（即：对原规划的过程有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划过程缺失项目改善方法负责人
七、材料搬运（即：对原规划的材料搬运方式有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划的搬运方式缺失项目改善方法
负
责
人
备注
核准审
查
制
表。
生产运作管理专升本作业题(整理完已打印)
生产运作管理专升本作业题一判断题1产品的生命周期是指从产品研制成功投放市场开始一直到最后被淘汰退出市场为止所经历的时间。
√2新产品的种类可划分为，全新产品，换代产品，改进产品和变形产品。
×3新产品的开发策略可分为，领先型开发策略和追随型开发策略。
√4新产品开发的方式有4种，独立开发，技术引进，联合开发和委托开发。
×5产品设计有四种形式，即创新设计，改进设计，参数设计和适应性设计。
√6并行工程是对产品设计及其相关过程进行并行，一体化设计的一种系统化的工作模式。
√7并行工程的本质之一是强调产品设计的可制造性，可装配性和可检测性。
√8产品的生命周期大致分为，导入期，成长期，成熟期和衰退期。
√9生产运作的对象是生产运作系统。
√10总顾客价值包括产品价值，人员价值，形象价值三种。
×11服务业的运作模式包括坐等服务，上门服务，获得差别赢得竞争优势，和世界级制造系统。
√12设施是指生产运作过程得已进行的硬件手段，通常是由工厂，办公室，车间，设备等物质实体构成。
√13工厂整体布置的原则应遵循三条原则，即工艺性原则，产品性原则和经济性原则。
×14超市中，摆放在通道尽头的减价商品总是要比存放在通道里面的相同物品卖得快。
√15超市中，离入口最近和邻近前窗展台处的位置最有销售潜力。
√16菲勒普提出的总顾客成本包括货币成本，时间成本，和体力成本三种。
×17柔性是指企业响应外界变化的能力，它包括产量柔性和数量柔性两个方面×18服务业的竞争变得更加激烈，而造成这一局面的原因之一是服务业的运作系统难以实现规模经济。
×19生产运作管理的基本任务是对生产资源的管理活动，生产资源由5 p 组成，即人力（people），工厂(plant)，部件(parts)，工艺(processes)以及设计控制系统(planning and control system).√20在服务业中，三种运作策略在提供竞争优势方面被证明是成功的：成本策略，质量策略和集中化策略。
如何进行产品可制造性设计
CAM通过将CAD设计数据输入到制造设备中，实现自动化制造。它不仅可以减少 制造过程中的错误和提高效率，还可以优化制造流程和资源利用，从而提高产品 质量和降低成本。
CAE计算机辅助工程
总结词
利用计算机技术进行产品性能仿真和优化真和优化，从而在设计阶段预测和解决潜在的 问题，避免了制造过程中的更改和浪费。它还可以对产品结构、材料、热力 学等领域进行仿真分析，为设计师提供有力的决策支持。
某知名医疗器械制造商在设计中注重 可制造性和安全性的平衡。其产品采 用一体化设计，减少了装配难度和误 差率。同时，其生产过程中严格控制 产品质量，采用自动化生产线和智能 检测设备，确保了产品的安全性和可 靠性。
THANKS
感谢观看
在产品销售和使用阶段，产品可制造性设计需要 考虑产品的维护、修理和回收等方面的因素，以 实现产品的全生命周期管理。
02
产品可制造性设计流程
产品概念阶段
确定产品范围和目标
明确产品的功能需求、性能指标和限制条件，了解市场和客户需求。
进行市场调研和分析
收集相关产品和技术信息，分析市场竞争和潜在机会。
确定技术方案和可行性
产品可制造性设计与产品全生命周期的关系
产品可制造性设计是产品全生命周期中的重要环 节之一，它与产品的研发、制造、销售、使用和 报废等环节密切相关。
在产品制造阶段，产品可制造性设计需要考虑产 品的制造过程、物料流动、质量控制等方面的因 素，以满足产品的质量和生产效率要求。
在产品研发阶段，产品可制造性设计需要考虑产 品的制造工艺、生产成本和生产周期等因素，以 确定产品的合理结构和性能参数。
MIL-STD美国军用标准
• MIL-STD（Military Standard）是美国国防部制定的军用 标准，旨在确保军事装备的互换性和兼容性。MIL-STD标 准涉及各种军事装备的制造、测试和维护等方面的要求，包 括电子元件和组件的可靠性、可用性和可维护性等方面的要 求。
产品可制造性和装配设计表DFM
缺失项目
改善方法
负责人
五、过程调整（即：对原规划的过程有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划过程
缺失项目
改善方法
负责人
六、材料搬运（即：对原规划的材料搬运方式有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划的
搬运方式
缺 失 项 目
改善方法
负责人
备 注
核 准
审 查
制 表
XXX 有 限 公 司
产品可制造性和装配设计
产品名称
规格/型号
一、设计、概念、功能和对制造变差的敏感性（最佳参数设计）：
制造变差项目
可 能 的 影 响
最佳值或
最佳公差
允许的
公差
二、制造和/或装配过程（即：对原规划的做法{初始的制造和装配流程}有哪些缺失，
对哪些缺失是可以改善的）：
缺 失 项 目改Leabharlann 善 方 法负 责部 门
负责人
预计完成
日 期
三、性能要求（即：对原设计的性能要求有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
性 能 项 目
一 般 要 求
可 调 整 的 方 法
核 准
审 查
制 表
PPP-2-12A0-1
XXX 有 限 公 司
产品可制造性和装配设计（续上页）
产品名称
规格/型号
四、部件数（即：对原规划的部件数，可以调整哪些部分，予以一体化或简化）：
可制造性和装配设计
可制造性
我公司是制冷剂专业分装公司，有十几年分装历史，积累了相当丰富的经验；拥有固定资产3千万元左右，机器设备40多台(套)，职工近40人，各类技术、管理人员10余人；技术力量雄厚，先后引进了具有九十年代国际水平的充装技术、先进的化验设备等。
国内第一流水平的制冷剂分装能力。
制冷剂分装也有十余年历史，已分装有R12、R22、R134、R141等，拥有自己的分装系统。
根据用户对该产品的要求，结合我们的开发能力和生产实际分析及类似产品质量问题的信息收集，我们就顾客所关注的产品性能进行了更进一步的研究，并结合我们实际制定出相应的保障措施。
我们根据与顾客签定的试制技术基本要求，制定出了相应的《R134a成项目计划》。
根据与顾客的商谈了解到顾客对该产品的期望，主要技术指标见表1所示：：
因此，我们将在此基础上，进行充装控制的的相关工作。
批准：编制：
1。
生产运作管理简答题
四、简答题（每题5分，共20分）1．生产与运作管理的目标是什么？答：高效、灵活、准时、清洁地生产合格产品和提供满意服务。
2．企业生产流程的构成要素有哪些？答：投入、产出、任务、物流与信息流、库存等3．如何度量下列组织的生产运作能力？（1）酒店（2）运输企业（3）家电制造企业（4）软件开发业答：生产运作能力是人员能力、设备能力、管理能力的总和，指生产运作设施在一定时期内，在合理的生产组织条件下，所能生产运作的一定种类的产品服务的最大值。
一般，度量方式有投入度量或产出度量。
产出度量有（1）（2）投入度量有（3）（4）。
4．什么是规模化定制?有哪一些形式？答：5．简要说明投入—转换—产出的相关内容。
答：其实质是投入一定的资源，在转换过程中使其发生增值。
1、输入的是资源要素。
2、转换过程是将资源转换为产品或服务。
3、输出的是加工完成的产品或服务。
其目的是实现价值增值，满足社会和用户需要，增加企业利润和提高员工福利。
6．企业运作战略的竞争重点的变化趋势是什么样的？答：重点是时间(主要交货期)、质量、成本、制造柔性。
竞争重点变化趋势与生产周期有关。
变化趋势大致为：成本-质量-时间-柔性-服务7．对于下列企业来说，什么样的运作组织方式最重要：（1）大型机电设备（加工性生产）（2）造纸厂（流程性生产）（3）医院（流程性生产）四、简答题1．制造性生产和服务性运作有哪些区别？2．生产运作系统由哪些要素构成，它们之间有何内在关系？3．流程型生产和加工装配型生产的主要区别何在？4．存货型生产和订货型生产有何区别？5．大量生产、成批生产和单件生产各有何特点？6．服务性运作有哪些类型？7．简述我国安全生产方针。
8. 简述生产运作战略的特点。
9. 现代生产的竞争力具体表现在哪些方面？10. 简述生产战略与公司战略的关系。
11. 简述企业生产战略形成中内外环境分析的重要性。
12. 简要分析基于成本的战略。
13. 简要分析基于质量的战略。
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缺失项目
改善方法
负责人
五、过程调整（即：对原规划的过程有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划过程
缺失项目
改善方法
负责人
三、材料搬运（即：对原规划的材料搬运方式有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划的
搬运方式
缺失项目
改善方法
负责人
备注
核准
审查
制表
um6.3
6.3
每腔质量
影响磨擦层厚度及加工余量
195g+5Fra bibliotek0g磨擦系数
影响制动安全可靠性
F=0.3
±0.02
二、制造和/或装配过程（即：对原规划的做法{初始的制造和装配流程}有哪些缺失，
对哪些缺失是可以改善的）：
缺失项目
改善方法
负责
部门
负责人
预计完成
日期
报警器铆接不牢固
采用适当的铆接压力
生产采购部
产品名称
规格/型号
A00013003
一、设计、概念、功能和对制造变差的敏感性（最佳参数设计）：
制造变差项目
可能的影响
最佳值或
最佳公差
允许的
公差
总成厚度
总成的平整度影响制动平衡性、磨损率
+0 -0.1
-0.1
钢背厚度
钢背的平整度，影响制动平衡性
+0.05 -0.05
0-0.1
表面粗糙度
影响粘结可靠程序及外项项目
移印位置不端正
对工件进行可靠定位
生产采购部
三、性能要求（即：对原设计的性能要求有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
性能项目
一般要求
可调整的方法
制动平衡性
钢背和磨擦层平整度≤0.2
加强热压模具的定位
制动安全性
磨擦系数不低于0.3
调整磨擦材料配比
核准
审查
制表
产品名称
规格/型号
A00013003
四、部件数（即：对原规划的部件数，可以调整哪些部分，予以一体化或简化）：