可製造性設計

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可製造性設計（Design for Manufacturing，DFM）

　　可製造性——亦被各方稱為協同式或同時性工程（concurrent or simultaneous engineering）或是可生產性或生產線之設計（design for productivity or assembly）——相較於由研發工程師建立自己的設計原型（prototype），然後在未經前線生產工人的意見下將之送到生產部門組裝線上的傳統製造方式來說享有非常大的優勢。另一方面，一個可製造性團隊的成員包括設計者、製造工程師：行銷代表、財務經理、研發人員、原料供應商及其他計劃利益相關者（包括客戶在內）。因為包含來自各方人士，因此也有助於加速計劃的完成並且可以避免傳統生產方式會碰到的延遲。

　　它主要是研究產品本身的物理特征與製造系統各部分之間的相互關係，並把它用於產品設計中，以便將整個製造系統融合在一起進行總體優化，使之更規範，以便降低成本，縮短生產時間，提高產品可製造性和工作效率。它的核心是在不影響產品功能的前提下，從產品的初步規划到產品的投入生產的整個設計過程進行參與，使之標準化、簡單化，讓設計利於生產及使用。減少整個產品的製造成本（特別是元器件和加工工藝方面）。減化工藝流程，選擇高通過率的工藝，標準元器件，選擇減少模具及工具的複雜性及其成本。

　　引入可製造性設計，首先要認識到它的必要性，特別是生產和設計部門這兩方面的領導更要確信DFM的必要。只有這樣，才能使設計人員考慮的不只是功能實現這一首要目標，還要兼顧生產製造方面的問題。這就是講，不管你設計的產品功能再完美、再先進，但不能順利製造生產或要花費巨額製造成本來生產，這樣就會造成產品成本上升、銷售困難，失去市場。

　　其次，統一設計部門和生產部門之前的信息，建立有效的溝通機制。這樣設計人員就能在設計的同時考慮生產過程，使自己的設計利於生產製造。

　　第三，選擇有豐富生產經驗的人員參與設計，對設計成果進行可製造方面的測試和評估，輔助設計人員工作。最後，安排合理的時間給設計人員，以及DFM工程師到生產第一線瞭解生產工藝流程及生產設備，瞭解生產中的問題。以便更好、更系統地改善自己的設計。

　　1． 尋求並建立本公司DFM系列規範文件：DFM文件應結合本公司的生產設計特點、工藝水平、設備硬體能力、產品特點等進行合理的制訂。這樣，在進行設計時，選擇組裝技術就要考慮當前和未來工廠的生產能力。這些文件可以是很簡單的一些條款，進而也可以是一部複雜而全面的設計手冊。另外，文件必鬚根據公司生產發展進行適時維護，以使其能更準確地符合當前設計及生產需求。

　　2． 在對產品設計進行策劃的同時，根據公司DFM規範文件建立DFM檢查表。檢查表是便於系統、全面地分析產品設計的工具，其應包括檢查項目、關鍵環節的處理等。從內容上講主要包含以下信息：

　　a． 產品信息、數據（如電路原理圖、PCB圖、組裝圖、CAD結構文件等內容）

　　b． 選擇生產製造的大致加工流程：AI、SMT、波峰焊、手焊等。

　　c． PCB尺寸及佈局。

　　d． 元器件的選擇和焊盤、通孔設計。

　　e． 生產適用工藝邊、定位孔及基準點的設計。

　　f． 執行機械組裝的各項要求。

　　3.做DFM報告：DFM報告是反映整個設計過程中所發現的問題。這個類似於ISO9001中的審核報告，主要是根據DFM規範文件及檢查表，開具設計中的不合格項。其內容必須直觀明瞭，要列出不合格理由，甚者可以給出更正結果要求。其報告是隨時性的，貫穿於整個設計過程。

　　4． DFM測試：進行 DFM設計的結果，會對生產組裝影響多大，起到了什麼樣的作用。這就要通過DFM測試來進行證實。DFM測試是由設計測試人員使用與公司生產模式相似的生產工藝來建立設計的樣品，這有時可能需要生產人員的幫助，測試必須迅速準確並做出測試報告，這樣可以使設計者馬上更正所測試出來的任何問題，加快設計周期。

　　5． DFM分析評價：這個過程相當於總結評審。一方面評價產品設計的DFM可靠程度，另一方面可以將非DFM設計的生產製造與進行過DFM 設計的生產製造進行模擬比較。從生產質量、效率、成本等方面分析，得出做DFM的成本節約量，這個對在制訂年度生產目標及資金預算上起到參考資料的作用，另一方面也可以增強領導者實施DFM的決心。

　　1．降低成本、提高產品競爭力。低成本、高產出是所有公司永恆的追求目標。通過實施DFM規範，可有效地利用公司資源，低成本、高質量、高效率地製造出產品。如果產品的設計不符合公司生產特點，可製造性差，即就要花費更多的人力、物力、財力才能達到目的。同時還要付出延緩交貨，甚者失去市場的沉重代價。

　　2．有利於生產過程的標準化、自動化、提高生產效率。

　　DFM把設計部門和生產部門有機地聯繫起來，達到信息互遞的目的，使設計開發與生產準備能協調起來、。統一標準，易實現自動化，提高生產效率。同時也可以實現生產測試設備的標準化，減少生產測試設備的重覆投入。

　　3．有利於技術轉移，簡化產品轉移流程，加強公司間的協作溝通。 現在很多企業受生產規模的限制，大量的工作需外加工來進行，通過實施DFM，可以使加工單位與需加工單位之間製造技術平穩轉移，快速地組織生產。可製造性設計的通用性，可以使企業產品實現全球化生產。

　　4．新產品開發及測試的基礎。

　　沒有適當的DFM規範來控制產品的設計，在產品開發的後期，甚至在大批量生產階段才發現這樣或那樣的組裝問題，此時想通過設計更改來修正，無疑會增加開發成本並延長產品生產周期。所以新品開發除了要註重功能第一之外，DFM也是很重要的。

　　5． 適合電子組裝工藝新技術日趨複雜的挑戰。

　　現在，電子組裝工藝新技術的發展日趨複雜，為了搶占市場，降低成本，公司開發一定要使用最新最快的組裝工藝技術，通過DFM規範化，才能跟上其發展的腳步。

• 面向製造與裝配的設計——DFMA