DFX面向产品生命周期的设计方案
手机超薄高集成度对主板DFX的挑战
手机超薄高集成度对主板DFX的挑战作者：韩磊来源：《消费电子·理论版》2013年第05期摘要：随着智能手机的普及进程日渐推进，人们对智能手机的功能、外观等有了越来越多的要求，大触摸屏幕、超薄成了智能手机发展的主流方向。
而这给手机的DFX设计、制造提出了严峻的挑战。
关键词：智能手机；超薄高集成度；DFX中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0003-02一、DFx简介DFX是Design for x（面向产品生命周期各环节的设计）的缩写，其中x代表产品生命周期的某一环节或特性，如可制造性（M—Manufactura bility）、可装配性（A Assembly），可靠性（R Reliability）等。
DFX主要包括：可制造性设计DFM：Design for Manufacturability，可装配性设计DFA：Design for Assembly，可靠性设计DFR：Design for Reliabi lity，可服务性设计DFS：Design for Serviceability，可测试性设计DFT：Design for Test，面向环保的设计DFE：Design for Environ—ment等。
（图1）二、采用DFx的意义影响手机质量的设计因素：1）组装方式（工艺流程）；2）元器件封装；3）元器件布局与密度设计；4）焊点可靠性和工艺性设计；5）PCB结构，材料及工艺设计。
设计直接决定产品的制造效率、制造成本、产品质量等，对手机这种大批量制造产品更为重要，DFX基于并行设计的思想，在产品的概念设计和详细设计阶段就综合考虑到制造过程中的工艺要求、测试要求、组装的合理性，同时还考虑到维修要求、售后服务要求、可靠性要求等，通过设计手段保证产品满足成本、性能和质量的要求。
因此，良好的DFx设计将大大提升制程能力，缩短加工周期，提高产品质量。
产品全生命周期设计
产品全生命周期设计产品全生命周期设计2011年07月13日产品全生命周期设计机械产品的全生命周期设计是多学科融合的综合科学,并涉及许多新兴学科和现代先进技术。
探讨了机械产品全生命周期设计概念和思想、主要研究内容和涉及的学科前沿课题。
全生命周期设计的提出和建立是现代设计理论发展的产物,也将是机械设计发展的必然方向。
1、全生命周期设计的基本概念1.1、全生命周期产品的全生命周期与产品的寿命是不同的概念。
产品的全生命周期包括产品的孕育期(产品市场需求的形成、产品规划、设计)、生产期(材料选择制备、产品制造、装配)、储运销售期(存储、包装、运输、销售、安装调试)、服役期(产品运行、检修、待工) 和转化再生期(产品报废、零部件再用、废件的再生制造、原材料回收再利用、废料降解处理等) 的整个闭环周期。
而产品的寿命往往指产品出厂或投入使用后至产品报废不再使用的一段区间, 仅是全生命周期内服役期的一部分。
由于传统的产品功能和性能主要在服役期实现, 传统设计主要为产品的运行功能设计和产品的使用寿命以及近年来日益重视的产品自然寿命设计。
基于产品的社会效应, 全生命周期包括对产品的社会需求的形成, 产品的设计、试验、定型, 产品的制造、使用、维修以及达到其经济使用寿命之后的回收利用和再生产的整个闭环周期。
如图1所示, 机械的全生命周期涵盖全寿命期, 全寿命期涵盖经济使用寿命和安全使用寿命。
图1 全生命周期与全寿命期作为全生命周期的一个重要转折点, 产品报废一般有3 种判据: 功能失效、安全失效、经济失效。
1.2、全生命周期设计所谓全生命周期设计, 就是面向产品全生命周期全过程的设计, 要考虑从产品的社会需求分析、产品概念的形成、知识及技术资源的调研、成本价格分析、详细机械设计、制造、装配、使用寿命、安全保障与维修计划, 直至产品报废与回收、再生利用的全过程, 全面优化产品的功能ö性能 (F)、生产效率(T )、品质ö质量(Q )、经济性(C)、环保性(E) 和能源ö资源利用率(R ) 等目标函数,求得其最佳平衡点。
第五章 面向环境的产品设计
面向制造的一般设计原则主要有： (1)简化零件的形状； (2)尽量避免切削加工因为切削加工成本高； (3)选用便于加工的材料； (4)尽量设置较大的公差； (5)采用标准件与外购件； (6)减少不必要的精度要求，等等，由于不 同的加工方法存在差异，具体到面向不同 加工的设计，必然有不同的具体的设计原 则。
process） 是指为实现一个特定的技术结果而开 展的一系列操作，例如利用金属和塑 料来生产电话机。 与产品设计一样，产业过程设计可能 十分复杂且具有挑战性。
5、产业过程设计
过程设计人员传统上具有下列目标： 实现预定的技术结果； 生产的产品具有较高的精度， 误差控制在允许范围之内； 花费最少的时间生产产品，实现高生产效率； 过程能在长时间内保持高可靠性； 保证操作人员的安全； 过程具有模块化和易于升级的特点； 过程初始投资（设备采购和安装费）最小； 过程运行成本最小。
2、面向X的设计——DFX分类
DFQ ( Design for Quality) ― 面向质量 的设计 面向质量设计的主要原则： (1)产品易于检查； (2) 采用标准件； (3)图纸标注清除规范； (4)尺寸公差设置合理； (5)模块化设计，等等。
2、面向X的设计——DFX分类
DFR ( Design for Reliability ) ― 面向可 靠性的设计 改进产品可靠性的原则： (1)简化产品结构； (2)增加派出环境因素干扰的设计； (3)采用标准件和材料； (4)减少导致疲劳失效的设计，如减少应力 集中点； (5) 紧固件争取采用可锁定的； (6)提高零件的冗余度，等等。
4、原料选择
原料对环境的影响分析 原料与环境危害； 原料开采和加工过程中的影响：从地壳中开 采原材料通常需要搬运和加工大量的岩石 和土壤，例如开采一吨铜需要移动大约 350 吨剥离表土和 1 00 吨矿石。因此资 源开采需要消耗巨大的能量，并且会破坏 当地的生态环境。 原料的可再生性； 绝对丰度； 再生原料的循环利用。
面向供应链的产品设计方法初探
员或制造人员进行估计，并对供应链的性能进行大致的评估，根据评估结果，做出相应的设计决策。
（３）详细设计阶段。
概念设计后进入详细设计阶段。
设计团体和供应商合作完成原型产品，然后对原型设计进行评估。
如果不能满足设计要求则继续修改设计，直到符合设计要求。
随着设计的细化，可以同时完善其对应的供应链的模型，最后对设计方案进行价值分析，检查能否再简化，以降低成本。
（４）生产阶段。
随着产品的实际生产和销售，可以用对产品的需求预测、成本模型进行进一步的改进和调整，并对设计进行进一步的优化。
五、ＤＦＳＣＭ 系统的提出面向供应链的设计的辅助分析和支持系统的主要功能是为跨部门的产品开发团队提供协同的开发环境，保证设计信息和企业供应链的同步，提供一系列的设计分析和决策的工具。
图１ 是面向供应链管理的产品设计的系统架构图。
应用服务器为快速开发和维护多功能的程序提供了很好的基础平台。
在应用服务器的基础上可以开发数据和流程的建模框架，用来提供一套通用建模方法以便开发具体的模型。
利用这套建模框架 可以建立面向供应链管理的设计模型。
它主要包括４个子模块：（１）需求预测模型。
销售部门预测新产品在各个销售地区各阶段的销量和价格，建立产品的需求模型。
（２）设计方案模型。
设计部门负责完成满足制造和供应链的约束，符合形状、功能、性能要求的设计方案，并建立该方案的结构模型。
（３）制造流程模型。
制造部门估算生产和制造流程的提前期，并且建立生一、引言信息时代的到来，顾客的需求和对产品的要求越来越高，企业间的竞争日趋激烈，导致市场的不确定性大大增加，产品生命周期短，产品品种数膨胀，对产品交货期和服务质量的要求越来越高。
传统的管理模式已不能适应企业的快速发展。
现在的供应链管理把产品的制造作为供应链中的一个环节，为了使整个供应链的成本和性能最优化，产品设计必须面向供应链的整体进行优化，而不是仅仅针对其中的部分环节。
二、面向产品生命周期的设计技术（ＤＦＸ）产品生命周期设计的概念八十年代一经提出，立刻引起了国内外研究者的广泛兴趣，提出了许多ＤＦＸ设计方法，主要有：面向制造和装配的设计、面向拆卸设计、面向质量设计、面向维修性设计、面向服务设计、面向环境设计等等。
产品开发生命周期规划与设计
产品开发生命周期规划与设计我们正处于一个质量管理体系、标准和法规要求越来越高的时代，另一方面个性化细分市场的要求也越来越明显。
广大正在成长的中小型企业经常面临小批量多品种的研制，专业涉及面宽的特点。
在这样的条件下，企业如何快速推出既满足预期用途、质量、法规要求，又最大幅度降低成本的产品，关系到企业的核心竞争能力。
一个优秀的开发流程体系是提升这种核心竞争能力的基础。
不是从理论出发，而是从实际出发，关注于为企业解决实际问题，与学员充分互动，使学员的产品开发管理能力能切实提高。
不是僵化的，而是高度灵活的产品开发管理框架，使之既适合大型项目，也适合微小型项目。
课程大纲1、产品开发面临的挑战1。
1 小型开发团队面临的问题1。
2 大中型开发团队面临的问题1。
3 社会环境对产品开发流程的影响1。
4 市场时代特征对产品开发流程的影响1。
3一个优秀的产品开发流程必须满足的两种特性1。
4讨论：如何解决产品开发管理中一抓就死，一放就乱的问题？1。
5 产品开发能力成熟度的讨论1。
5。
1产品开发能力成熟度1。
5。
2讨论：列出某公司在产品开发存在的3个典型问题，进行原因分析，提出解决方案；对本企业产品开发能力成熟度的等级自我判断的调查1。
5。
3案例分析：某产品开发过程经验教训分享1。
5。
4增强产品开发管理能力的两种情形和两种策略1。
5。
5各种成熟度下产品开发管理组织改进的重点1。
5。
6案例分析：某公司产品开发能力改进前后一些重要度量数据的比较2、产品开发流程与研发项目管理的关系2。
1什么是项目？2。
2项目生命周期和产品开发生命周期2。
3项目管理的5个过程组2。
4九大知识领域2。
5项目管理知识领域与过程组、产品开发流程之间的关系2。
6项目管理方法论与产品开发流程3、产品开发生命周期概述3。
1讨论：起点和终点3。
2从设计控制到集成产品开发3。
3 开发流程的三种基本模式3。
2。
1三种基本模式的区别3。
2。
2三种基本模式区别的必要性3。
通过DFX设计提高电子产品的质量与可靠性
・传 统 的设计流程
◆导入Ｄ ｘ 的设计流程 Ｆ后
性 、高效性和经济 性 ，ＤＭ 目标是 Ｆ的
在保证产 品质量与可靠性的前提 下缩 短产品开发周期、降低产品成本 、提
高加工效 率 。ＤＸ 电子产 品设计 中 Ｆ在 的 出现有其深刻的历史背景 ，这是 由
于 电子产品竞争越来越激烈 ，公司必 须保证产 品能够快速 、高质 量的进入
二 、电子产 品设计 中采用Ｄ Ｘ 设计看成为一个孤立的任务，利用现 Ｆ 的意义
Ｄ Ｘ 目的是提倡在产 品的前期 Ｆ的 设计中考虑包括可制造性 、可装配性 代 化设计 工具和 ＤＸ Ｆ 分析工具 设计具 有 良好工程 特性 的产 品。图ｌ 所示为 电子产 品传统 设计流程 与Ｄ ｘ Ｆ 设计流
品的概念设计和详细设计阶段就综合
三、业界领先公 司的Ｄ Ｘ Ｆ 设计
成 功实施Ｄ Ｘ Ｆ 的一个关键 因素就
过程和系统设计时不但要考虑产品的 考虑到制造过程 中的工艺要求、测试
Ｆ 设计 团队进行沟通 。 功能和性 能要求，而且要 同时考虑产 要求 、组装的合理性 ，同时还考虑 到 是 要尽早 与ＤＸ 品整个生命周期相关的工程 因素，只 有具备 良好工程特性的产 品才是既满 足客户需求，又具备 良好 的质量、可 靠性与性价 比产品，这样的产品才 能 在市场得 到认可 。Ｄ Ｍ Ｆ 中最重要 Ｆ 是Ｄ Ｘ 的部 分，ＩＭ ） 就是 要考虑制造 的可 能 Ｆ 维修要求、售后服务要求、可靠性要 在项 目正式启动前就要经常进行工程
可 靠性 （ Ｒ ｌａ ｉｉｙ 等 。ＤＸ 要 等相关 问题 。传 统的电子产品开发方 Ｒ ｅ ｉｂ ｌｔ） Ｆ主 包 括 ： 可 制 造 性 设 计 ＤＭ Ｄ ｓｇ 法通常是设 计一 生产制造一 销售 各 Ｆ ： ｅ ｉｎ
产品开发dfx讲解
产品开发dfx讲解以产品开发DFX讲解为标题的文章一、DFX的定义和作用DFX（Design for X）是一种产品开发过程中的方法论，旨在通过考虑不同的因素和需求，优化产品的设计和制造过程。
X代表不同的因素，例如DFM（Design for Manufacturing），DFA（Design for Assembly），DFR（Design for Reliability）等。
DFX的目标是在产品开发的早期阶段，通过综合考虑各种因素，提高产品的质量、可靠性、制造效率和可维护性。
二、DFX的主要内容和原则1. DFM（Design for Manufacturing）：DFM是DFX中的重要一环，它通过优化产品的设计，使其更易于制造和组装。
DFM的原则包括减少零件数量、选用易于加工的材料、优化零件的形状和尺寸、简化装配过程等。
通过遵循DFM原则，可以降低产品的制造成本，提高生产效率。
2. DFA（Design for Assembly）：DFA是另一个重要的DFX原则，它旨在通过优化产品的设计，简化产品的组装过程。
DFA的原则包括减少组装步骤、降低组装难度、提高组装精度等。
通过遵循DFA 原则，可以缩短产品的组装时间，减少组装错误，提高产品的一致性和质量。
3. DFR（Design for Reliability）：DFR是DFX中的一个关键环节，它通过考虑产品的可靠性需求，优化产品的设计和制造过程。
DFR 的原则包括选用可靠的元器件、优化产品的结构和布局、加强产品的测试和验证等。
通过遵循DFR原则，可以提高产品的可靠性和稳定性，降低产品的故障率和维修成本。
4. 其他DFX原则：除了上述提到的DFM、DFA和DFR，DFX还包括其他一些原则，例如Design for Testability（DFT，设计可测试性）、Design for Serviceability（DFS，设计可维修性）、Design for Environment（DFE，设计环境友好性）等。
DFX面向各种需求的设计
DFX面向各种需求的设计DFX，也称为Design for X，是一种设计原则和方法，旨在使产品或系统在满足各种需求时具有最佳性能和可靠性。
X可以是任何需求，例如可制造性（DFM）、可装配性（DFA）、可测试性（DFT）、可靠性（DFR）等等。
DFX设计方法适用于各个行业，包括电子、汽车、航空航天、医疗器械和制造业等。
DFX设计方法的目标是在设计阶段解决可能出现的问题，以确保产品在生产和使用过程中能够满足各种需求。
DFX的实施可以减少生产成本、提高产品质量、缩短开发时间，并增加市场竞争力。
下面是DFX面向各种需求的设计的一些常见原则和方法。
1.可制造性（DFM）：DFM是指在设计阶段考虑产品的制造过程。
DFM 设计方法的目标是设计出容易制造、装配和测试的产品。
通过选择适当的材料、加工工艺和生产设备，可以减少生产成本并提高生产效率。
2.可装配性（DFA）：DFA是指在设计阶段考虑产品的装配过程。
通过设计易于组装的零件和连接方式，可以减少组装时间、降低装配成本并提高产品质量。
DFA设计方法通常包括优化零件布局、设计易于接近的装配点和使用标准化零件等。
3.可测试性（DFT）：DFT是指在设计阶段考虑产品的测试需求和测试方法。
通过设计易于测试的电路板和组件，可以减少测试时间、提高测试覆盖率并降低测试成本。
DFT设计方法通常包括添加测试点、设计故障诊断功能和考虑测试设备可用性等。
4.可靠性（DFR）：DFR是指在设计阶段考虑产品的可靠性和可维护性。
通过选择可靠的材料和组件、设计可靠的电路和结构，可以提高产品的寿命、降低故障率和维护成本。
DFR设计方法通常包括进行可靠性分析、设计备份系统和考虑环境因素等。
除了上述几种需求，还有一些其他的DFX设计方法，如可设计性（DfD）、可回收性（DFRc）和可环保性（DfE）。
DfD是指在设计阶段考虑产品的后续设计需求，如升级和修改。
DFRc是指在设计阶段考虑产品的回收和再利用需求，以减少对环境的影响。