本章目的:了解制造的发展与其对设计的要求。
制造工艺发展阶段的划分:
原始阶段:
定义:
产品设计和产品制造由同一个人完成。在很久以前,制造行业刚刚兴起的时候,人们所能制造的产品很简单,相应的工艺也很简单。在此阶段,产品的设计和制造都由同一个人来完成,这个阶段称为制造业的原始阶段。
如农具,刀剑等,现在的一些手工艺品属于这种范畴。
特点:
我设计,我制造;产品简单,效率很低;
制造对设计者的要求:
因为设计制造都由同一个人完成,所以制造的要求设计者会很清楚。但这种方式最多完成的是工艺品,和高端复杂产品无缘了。传统阶段:
定义:
随着社会的发展,人们对产品的要求越来越高,而产品变得越来越复杂。产品的制造工艺也越来越复杂。一个产品开发的各个阶段都需要对应的专业知识,已经无法由一个人来承担了。
通常产品开发过程分为设计、制造、检测、装配、测试和量产几个阶段,各个阶段都需要对应的专业人才。但随之问题也来了。
在产品设计阶段,机械工程师关注的是如何实现产品的功能、外观和可靠性等要求,而不去关心产品是如何制造、如何装配的;
而当机械工程师完成产品设计后,由制造工程师进行产品的制造,装配工程师进行装配。但,制造和装配工程师也不关心产品的功能、外观和可靠性等要求;
在设计、制造、检测、装配、测试等工程师之间,仿佛有一堵墙的存在,非常有效的阻碍了产品的进行。姑且称之为“量产墙”!
这是各个企业都有的现象!
这种设计是很有名的“抛墙式”设计。
一旦出错,就会出现这种情况。
所以,量产一个合格的产品设计周期特别长,毕竟要反反复复的从设计开始,不知道同行业的读者是否心有戚戚焉。
特点:
1.抛墙式设计,我们设计,你们制造,设计不考虑制造的要求 ;2.反反复复修改直到把事情做对;
3.产品设计修改多,产品开发成本高,开发周期长,产品质量低;
制造对设计者的要求:
只有可靠性一方面的要求,包括功能、外观、寿命等。多数的企业处于这一个阶段!
关联阶段:
这是一个伪阶段。
制造工艺并没有特别的发展,只是人们意识到“量产墙”的存在,而提出的一种解决方法。
当然,在介绍这种方法之前,先说作者知道的几种行不通的方法。
1.全能设计者。
公司当然希望招聘一些能承担设计、制造、装配、测试、量产等一系列的超级人才。不敢说这世界上一个没有,但这绝对属于凤毛菱角。
还有一种情况就是设计塑胶件就招聘塑胶模具厂出来的,设计钣金件就招聘钣金厂出来的。这种方法比招聘一个没有经验的要好,但失之偏颇,终设计不出好产品的。
理由可见:
2.大茶会。
设计、制造、装配、检测等工程师坐在一起沟通商谈。茶会是需要的,如果有合适的激励制度和合理的会议流程,也是比较好的一个办法。但就作者看来,限于各方利益等问题,开会常被扭曲成推脱扯皮的一个地方。
(毕竟,没有好处,谁会承担多余的工作呢。装配工程师会理会产品如何设计功能么?设计师会特别设计装配结构,给装配工程师省力气么。多干多吃亏,只说漂亮话,就成了真实的写照。)
3.车间实习。
作者是在车间、现场都有呆过的。但感觉不是很好。
在日本本土企业,会有针对设计师在现场的要求,本质是为了能打破“量产墙”,设计出更好的产品。这当然是好事。作为一位设计师,需要明确的就是这个目的。
(但不知道为什么,一到了国内就扭曲了。更多的企业让设计师去车间是因为“缺人”,因为要“省钱”!在油污满地、臭气熏天的车间里,在惨白的工资的前提下,这种所谓的车间实习,意义不大。因为没人认为可以生产出好产品,也没有人有心去这么干了。)
说了一些不该说的,那么就说说正题,如何有效打破量产墙。
其实从产品量产出错过程就可以看出来了,既然哪个部分出错都需要设计修正,那干脆在设计上大大的投入,在从产品设计之初就针对该阶段的要求提出要求,避免重复修正。这是国外企业正在做的,也是他们为什么在设计上这么下功夫的原因,这才是真的省时省钱做好产品。
制造、装配、检测、测试等如何在产品设计之初提出要求呢?
1.书面表达:口头表达当然是不行的。
2.知识分离:制造。装配、检测、测试等专业知识不是所有的都需要结构设计师掌握的,人非圣贤。分清楚哪些是必须要掌握(如塑胶模具制作的倒扣的知识),哪些属于了解项目(比如模具设计)。
这些必须掌握的知识,称之为面向xx的设计,如面向制造的设计(DFM),面向装配的设计(DFA)等。
3.善用:最基本的用法,矩阵式表格评分。如
当然,有配合理论的软件支持最好。
特点:
1.我们设计,你们制造,设计充分考虑制造的要求;2.第一次就把事情做对;
制造对设计者的要求:
可靠性设计+DFX设计方法。从DFMA开始。这种方法的好处:
//这张图作者的感受是最深的,单纯压缩设计的时间,急急忙忙要出样品,然后拖~死在量产之前。
这时候,很多非机械行业的人疑惑,有一个样品了,离量产也只差一步,为什么失败了。但从一个机械设计者的角度来看,这只是一个病入膏肓,回光返照的产品罢了,失败是注定的。
这种早早要出样品的产品制造方法,作者感觉有点像运动员服用兴奋剂来锻炼,短时间有效果,但终究会一败涂地。
未来统一阶段:
这个是作者臆想的阶段,总感觉在专业定制化生产普及之后,又会回归原始阶段,以另一种方式让设计师兼顾产品开发的所有过程。