DFM

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DFM是面向制造设计,Design for manufacturability 英文简称;也是东风汽车公司的英文简写。
  可制造性设计,Design for manufacturability (DFM)
  DFM就是在产品的设计之初提出可制造的与不可制造的环节部分,增加其可制造性
  当今的DFM是电视剧辘轳女人和井并行工程的核心技术,因为设计与制造是西安管材研究所产品生命周期中最重要的两个环节,并行工程就是在开始设计时就要考虑产品的可制造性和可装配性等因素。所以DFM又是并行工程中最重要的支持工具。它的关键是设计信息的工艺性分析、制造合理性评价和改进设计的建议。
  DFM结合CAX、PDM、DFX等组成了面向生命周期设计(DFLC)技术。
  DFX是是Design for X(面向产品生命周期各/某环节的设计)的缩写。 其中,X可以代表产品生命周期或其中某一环节,如装配(M-制造,T-测试)、加工、使用、维修、回收、报废等,也可以代表产品竞争力或决定产品竞争力的因素,如质量、成本(C)、时间等等。包括: DFP:Design for Procurement 可采购设计 DFM:Design for Manufacture 可生产设计 DFT:Design for Test 可测试设计 DFD:Design for Diagnosibility 可诊断分析设计 DFA:Design for Assembly 可组装设计 DFE:Design for Environment 可环保设计 DFF:Design for Fabrication of the PCB 为PCB可制造而设计 DFS:Design for Serviceability 可服务设计 DFR:Design for Reliability 为可靠性而设计 DFC:Design for Cost 为成本而设计DFM格式是由DELPHI编程软件写的软件源文件中的窗体文件。
  (DFM) is the general engineering art of designing products in such a way that they are easy to manufacture.
一、可制造性设计是什么?
  可制造性设计(Design for Manufacturing,DFM)赎回良心
  它主要是研究产品本身的物理特征与制造系统各部分之间的相互关系,并把它用于产品设计中,以便将整个制造系统融合在一起进行总体优化,使之更规范,以便降低成本,缩短生产时间,提高产品可制造性和工作效率。它的核心是在不影响产品功能的前提下,从产品的初步规划到产品的投入生产的整个设计过程进行参与,使之标准化、简单化,让设计利于生产及使用。减少整个产品的制造成本(特别是元器件和加工工艺方面)。减化工艺流程,选择高通过率的工艺,标准元器件,选择减少模具及工具的复杂性及其成本。
二、可制造性设计的过程方法
  引入可制造性设计,首先要认识到它的必要性,特别是生产和设计部门这两方面的领导更要确信DFM的必要。只有这样,才能使设计人员考虑的不只是功能实现这一首要目标,还要兼顾生产制造方面的问题。这就是讲,不管你设计的产品功能再完美、再先进,但不能顺利制造生产或要花费巨额制造成本来生产,这样就会造成产品成本上升、销售困难,失去市场。
  其次,统一设计部门和生产部门之前的信息,建立有效的沟通机制。这样设计人员就能在设计的同时考虑生产过程,使自己的设计利于生产制造。
  第三,选择有丰富生产经验的人员参与设计,对设计成果进行可制造方面的测试和评估,辅助设计人员工作。最后,安排合理的时间给设计人员,以及DFM工程师到生产第一线了解生产工艺流程及生产设备,了解生产中的问题。以便更好、更系统地改善自己的设计。
1. 寻求并建立本公司DFM系列规范文件
  DFM文件应结合本公司的生产设计特点、工艺水平、设备硬件能力、产品特点等进行合理的制订。这样,在进行设计时,选择组装技术就要考虑当前和未来工厂的生产能力。从工业造型创意设计方面做出独特的思路,根据人体工程学原理设计出合理又实用的产品。这些文件可以是很简单的一些条款,进而也可以是一部复杂而全面的设计手册。另外,文件必须根据公司生产发展进行适时维护,以使其能更准确地符合当前设计及生产需求。
2. 根据公司DFM规范文件建立DFM检查表
  在对产品设计进行策划的同时,根据公司DFM规范文件建立DFM检查表。检查表是便于系统、全面地分析产品设计的工具,其应包括检查项目、关键环节的处理等。从内容上讲主要包含以下信息:
  a. 产品信息、数据(如电路原理图、PCB图、组装图、CAD结构文件等内容)
  b. 选择生产制造的大致加工流程:AI、SMT、波峰焊、手焊等。
  c. PCB尺寸及布局。
  d. 元器件的选择和焊盘、通孔设计。 飞利浦190ew9
  e. 生产适用工艺边、定位孔及基准点的设计。
  f. 执行机械组装的各项要求。
3.做DFM报告
  DFM报告是反映整个设计过程中所发现的问题。这个类似于ISO9001中的审核报告,主要是根据DFM规范文件及检查表,开具设计中的不合格项。其内容必须直观明了,要列出不合格理由,甚者可以给出更正结果要求。其报告是随时性的,贯穿于整个设计过程。
4. DFM测试
  进行 DFM设计的结果,会对生产组装影响多大,起到了什么样的作用。这就要通过DFM测试来进行证实。DFM测试是由设计测试人员使用与公司生产模式相似的生产工艺来建立设计的样品,这有时可能需要生产人员的帮助,测试必须迅速准确并做出测试报告,这样可以使设计者马上更正所测试出来的任何问题,加快设计周期。
5. DFM分析评价
  这个过程相当于总结评审。一方面评价产品设计的DFM可靠程度,另一方面可以将非DFM设计的生产制造与进行过DFM 设计的生产制造进行模拟比较。从生产质量、效率、成本等方面分析,得出做DFM的成本节约量,这个对在制订年度生产目标及资金预算上起到参考资料的作用,另一方面也可以增强领导者实施DFM的决心。
化学键能三、可制造性设计的意义
  1.降低成本、提高产品竞争力。
  低成本、高产出是所有公司永恒的追求目标。通过实施DFM规范,可有效地利用公司资源,低成本、高质量、高效率地制造出产品。如果产品的设计不符合公司生产特点,可制
造性差,即就要花费更多的人力、物力、财力才能达到目的。同时还要付出延缓交货,甚者失去市场的沉重代价。
  2.有利于生产过程的标准化、自动化、提高生产效率。
  DFM把设计部门和生产部门有机地联系起来,达到信息互递的目的,使设计开发与生产准备能协调起来、。统一标准,易实现自动化,提高生产效率。同时也可以实现生产测试设备的标准化,减少生产测试设备的重复投入。
  3.有利于技术转移,简化产品转移流程,加强公司间的协作沟通。
  现在很多企业受生产规模的限制,大量的工作需外加工来进行,通过实施DFM,可以使加工单位与需加工单位之间制造技术平稳转移,快速地组织生产。可制造性设计的通用性,可以使企业产品实现全球化生产。
  4.新产品开发及测试的基础。
  没有适当的DFM规范来控制产品的设计,在产品开发的后期,甚至在大批量生产阶段才
发现这样或那样的组装问题,此时想通过设计更改来修正,无疑会增加开发成本并延长产品生产周期。所以新品开发除了要注重功能第一之外,DFM也是很重要的。
  5. 适合电子组装工艺新技术日趋复杂的挑战。
  现在,电子组装工艺新技术的发展日趋复杂,为了抢占市场,降低成本,公司开发一定要使用最新最快的组装工艺技术,通过DFM规范化,才能跟上其发展的脚步。
四、其他相关
可制造性设计——医疗电子必须面对的问题
  在日前召开的第三届中国国际医疗电子技术大会(CMET2010)中,来自香港应用科技研究院的梁立慧博士为参会嘉宾带来了用于整合保健电子及消费性电子的先进封装技术,以及一种可以让工程师在制造之前发现设计问题的虚拟环境技术。
  “在CMET2010这两天的会议中,我们学到了很多关于微型化、智能化、柔性化以及模块化方面的技术,而我们现在要做的是将这些技术整合到一起,最终实现无处不在的医疗保
健电子。”梁立慧博士在演讲中介绍,“比如我们研究院就设计出一款理想中的概念型产品——智能胶布,它看起来很像一个创口贴,但是通过集成 不同功能的模块可以实现不同的功能,如心电、血压、血糖、血氧之类数据的检测。”不过梁立慧也表示,如果要将上述概念产品变成现实,需要产业链中多个方面 的通力合作,如需要用到柔性PCB技术、柔性显示技术、微型元器件技术、POP以及裸晶的封装技术等等,另外还必须考虑到系统级封装的可靠性设计。
  为 解决上述可制造性设计问题,香港应用科技研究院推出一种先进封装的虚拟制造和虚拟测试的技术。据梁博士的同事谢斌博士介绍,在设计一些新的产品时,可能会 产生很多意料之外的制造性问题。如果设计的不是很理想,或者各种材料的匹配不是很好,在后续的批量生产制造过程中会造成很多问题。如果这些问题等到批量生产时才发现,前面设计工程花费的大量人力、物力就等于白白浪费掉了,这对当前的工业界来说几乎是不可接受的。因此香港应用科技研究院把整个的工艺过程和大 量的实验进行了虚拟化,将其集成到了一套软件当中,工程师在设计产品时只需要将封装的设计参数:如几何尺寸、材料、工艺参数等等输入进去,软件就马上可以反馈出这个设计可能会有什么样的制造问题,会有什么可靠性的问题,这样就可以通过这套软件来反复修改。从而实现在不做任何实际生产
的条件下,尽量保证设计 是没有制造性问题。
可制造性设计中常见问题及解决方案
  一、在设计多层次板时,内层孔到导体的间距设计太小,不能满足生产厂家的制程能力。
  后果:
  造成内层短路。
  原因:
  1、设计时未考虑各项补偿因素。
  2、设计测量时以线路的中心来测量
  解决方案:
  1、在设计内层孔到导体的间距时,应当考虑孔径补偿对间距的影响,一般孔径补偿大小为0.1MM,单边增加了2MIL.
  2、测量间距时应以线路的边到孔边来测量。
  石家庄东方美术职业学院二、孔焊盘设计不够大,布线时没有考虑安全间距设置过小及螺丝孔到线或到铜皮的距离。
  后果:
  制造商在工程处理文件时无法修改,需要重新修改文件,降低了文件处理速度,也容易造成开短路现象。
  解决方案:
  1、设计文件时器件孔内径比外径最小大20MIL,过孔内径比外径最小大8MIL。
  2、设计时考虑螺丝孔到线或到铜皮的距离保证12MIL以上,布线时可以在螺丝孔对应的地方的KEET OUT层画个比孔大12MIL以上的圆圈以防布线。

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