什么是为制造而设计

DFM 2021 - 制造设计是什么?

为制造而设计是指在设计过程中充分集成制造方面的考虑。各个工厂的生产设备和做法都有很大的不同,特别是如果那个工厂是在另一个国家。尽早让工厂参与进来是非常重要的,以防止昂贵的重新设计周期延迟新产品导入过程。

阅读DFM的9个关键原则,请看下面的预览

在所有产品开发过程阶段应用DFM概念,但实施广泛变化。金宝搏平台

制造设计缩写为DFM,有时也称为可制造性设计,所有三个术语都指的是相同的概念,设计易于制造的东西。

什么是制造设计的意思?

通常是由制造设计的意思是产品的早期工程优化,使其准备上市时间并限制其制造工艺生产成本。

“规划和设计阶段的熟练改善是比制造业阶段更有效的十倍。”

实施DFM将在留下设计阶段之前使产品问题消失。

这将降低产品开发成本,因为它是解决问题的最低阶段,一旦在制造阶段,产品设计问题就会非常昂贵。

DFM及产品开发

由于DFM应用于整个产品开发过程,负责实施DFM的工程团队必须处理金宝搏平台

  • 产品组件采购
  • 原料采购
  • 材料的形式,形状和整理
  • 尺寸公差
  • 模具设计与开发
  • 固件开发
  • PCB设计与开发

最后两者适用于电子产品制造产品开发过程金宝搏平台

印刷电路板的DFM PCB

PCB开发中的DFM意味着电子工程师必须确保PCB将执行需求可追溯矩阵中指定的所有功能。

同时,他们必须确保设计不会与PCB的制造过程脱节(这或SMT)和随后的保护过程,如保形涂层。

DFM和PCB设计

这意味着工程师必须考虑到他们使用的制造能力和技术。

PCB制造的DFM - 5个基本指南

  1. 在钣金设计中,必须指定孔的尺寸、位置和对齐方式。
  2. 孔洞之间的空间至关重要。它必须至少是纸张厚度的两倍。
  3. 在孔必须靠近边缘的情况下,侧面和孔之间的最小空间必须至少是板材的厚度。
  4. 在边缘添加弯曲以减少金属撕裂的可能性。
  5. 将倒角放在角落和弯道上,以增加刚度并减少弹簧后效应。

点击下面的链接获取其他信息33 DFM用于PCB制造指南

集成电路(IC)的DFM

IC是每个电子设备的主要组成部分;它们成本低,需要低功耗,具有高可靠性和高处理速度

集成电路微型计算机现在用作控制器的应用,以前需要液压,气动和机械控制。

设计和制造一个新的IC是英特尔喜欢的泰坦尼克号任务。

我们不会建议您设计和制造自己的,以反对我们的第二律设计制造DFM,使用现成的组件。

设计新电子设备的任何公司都只需购买相应的IC并相应地编程,因此没有必要的设计和制造返工。

集成电路的DFM准则是像STM这样的公司必须担心的问题。

IC的DMF指南

由于集成电路技术在不断发展,很难提出一套具体的建议,因为对上一代集成电路有效的方法可能不再有用了。

然而,负责IC设计的人知道他们必须处理一些事情。

  • 由可印刷性或平坦化问题引起的功能产量损失。
  • 波动或环境因素引起的参数设计边界。
  • 由于不正确的测试而导致的测试相关的良率损失。

解决IC设计问题的基本DFM准则是

  • 替代更高的产量细胞,在定时,功率和可排卵所允许的情况下。
  • 尽可能改变互连线的间距和宽度
  • 优化内部内存中的冗余量。
  • 在可能的情况下,将容错(冗余)的通孔替换为设计。

用于计算机数控加工的DFM

数控加工用于不同的制造行业。

在这里,DFM是关于在数控加工过程中以一种不需要很多“翻转”的方式设计产品部件,目的是节省时间和金钱。

大多数CNC机器只能从一个方向接近一部分,这意味着它只能在当时的一侧工作。

如果零件的第二面需要加工,那么零件必须手动翻转。

DFM和CNC加工

你设计的零件有越多的几何边,就会有越多的翻转,这就会使零件更贵,增加产品制造的总成本。

记住,每个翻转的部分需要一个设置时间和时间来创建数控程序。

CNC加工零件的DFM指南

  • 尽量减少所需的抛掷次数。
  • 使用数控加工的制造量大,因此设置的成本可以分摊到所有的部分。
  • 采用铝、黄铜等软金属为材料。钢、不锈钢和钛更硬,加工时间更长。
  • 对于材料形式,棒料更容易加工
  • 把零件设计得尽可能小。零件越大,就越难把它们拆下来,再把它们翻回机器里。

DFM的原则是什么?

每种产品及其各自的生产设施和技术都是不同的,因此制定适用于所有产品的DFM指南是不可能的。

但是,你应该始终牢记了几件事。

1 - DFM和制造过程

您选择的制造过程必须是最适合的部分,材料和卷您可以使用。

例如,如果你要大规模生产某种收音机,注射成型是最好的选择,注射成型会给你的表面光洁度和颜色带来灵活性。

关于注射成型的事情是,制造模具是昂贵的,这就是为什么它只适合大规模生产。

对于较低的制造量,热成型或甚至3D打印可能是更好的合适。

选择最佳的制造工艺

如果你将与硬金属打交道,数控机床将是必要的。

您需要为您的产品需要的制造过程必须在设计阶段清楚清晰,并确保您的制造合作伙伴具有它的能力。

2-DFM和产品设计

你必须确保产品设计尽可能容易制造。

像产品零件的壁厚一致,避免需要定制工具的不寻常的孔尺寸,以及避免类似形状的产品零件,这些都是DFM良好设计的一部分。

有关更多DFM指南,请点击以下链接DFM指南

3- DFM和你将使用的材料

金属还是塑料,具体来说,是哪种金属还是塑料?

这是重要的,因为有不同的和特定的DFM指南,您应该根据您使用的是什么样的材料来应用。

塑料注射件DFM指南

DDM金属指南

材料的选择取决于产品的要求。

金属或塑料材料的DFM

4- DFM和产品的环境

产品需求表或矩阵将指定产品必须承受的环境类型。

正如你可能预期的那样,一个在极端高温条件下工作的设备,不会遵循与在水下工作的设备相同的设计原则。

PCB保形涂层

DFM和符合性/测试

除非你的产品在大规模生产前做了所有适当的测试,否则你的产品不会成功。

您制造的任何产品都将有一些安全性和质量标准来遵守;知道产品在击中市场之前必须通过哪种认证至关重要。

认证必须在产品的早期设计阶段就考虑到,否则,您可能会认为,您已经接近产品开发过程的最后阶段,可能会面临重大缺陷。金宝搏平台

研究和测试

在电子设备中,例如,如果设备无法通过PCB干扰信号传递认证,则可能意味着必须进行全部重新设计PCB,几乎返回到产品开发的第一步。

还有另外9个原则,或者我们更喜欢称之为定律我们建议你们去读;它们是由我们的首席执行官凯斯·恩格伦写的,他在电子制造业已经有20多年了。

你可以在这里阅读它们DFM的法律。

为什么制造业的设计很重要?

DFM很重要,因为它是制造任何产品的智能方式。

When DFM is done right, you’ll ensure your product hits its market window when it has to and maximize profit, something that won’t happen if you design a product without taking into account the manufacturing plant capabilities and technology -a non DFM approach.

更彻底地分解它

DFM很重要,因为

  • 它急剧降低了生产成本。
  • 它确保你的产品从概念验证到大规模生产。
  • 它减少了工厂的启动时间。
  • 它缩短了进入市场的时间。

降低成本

也许你已经听过这个:硬件是现金流业务;在丙醇瘤中,我们188金博宝代理提成备份该陈述。

它也被统计数据备份。

根据Cb的见解在美国,29%的新硬件企业因为资金不足而失败。

这不会发生在我的公司;你可能会想,我已经筹集了数百万美元来开发和生产我的产品。

恭喜你有那么多钱,但有时候连1.18亿美元都不够。

虽然筹集了11800万美元,但在试图制造自己的硬件后,仍有1.18亿美元,耗资。

这次失败的主要原因——除了领导不力——是他们试图开发和制造硬件(无人机)的每一个部件;他们想成为这一切的所有权人。

一个以前的雇员解释了在Airware中,什么都不够好,所以什么都被发明出来了。

为什么DFM重要(2)

这是使这些开发成本通过屋顶飙升的完美公式。

这个决定违背了DFM最基本的法则之一。

我们的首席执行官,在他的9 DFM指南文章说:

“尽可能地使用搁板部件部件”

标准组件是开发符合功能和成本的可制造产品的关键。

一个产品大约70%的制造成本来自设计决策,包括零部件的选择和制造方法。

注意我是怎么写的,“部件和部件选择”,现在如果有人有一个聪明的想法,从头开始制造所有的部件和部件。

尽管如此,一些西方公司仍在等待八周,为自定义液晶付费250美元的套餐费用,当时在中国几乎任何可想而知的任何展示都可以随时可用,成熟,并且有点成本。

记住,DFM很重要的一个原因是它能减少产品开发成本命令你使用现成的零件。

扩大

规模扩大是指你从一个可以工作的原型,发展到数千个交付预期功能并满足既定成本的最终产品。

在这个阶段,您必须处理两件事情,您的制造伙伴的能力和组件的可用性。

当您正在进行几十种原型时,您可以根据需要使用任何和尽可能多的组件和零件,但是当时间来构建成千上万时,他们可能不会成为成本和提前期的最佳选择。

如果除此之外,制造工厂没有能力或技术来处理你为你的设计选择的组件呢?

Juicero举个例子。

它由400个定制部件和几十个组件和子系统组成,就好像他们想让这个设备尽可能难以制造一样。

这不是DFM友谊赛。

Juicero失败了。

DFM和扩展

底线,如果您设计了您的产品而不考虑您的制造工厂的功能和组件可用性,您将陷入困境。

你得回到设计板重新开始。

请允许我介绍另一个人DFM指南从我们的CEO。

“在设计时涉及主要供应商”

这样,您将确保设计的每个定制和非自定义部分都有库存,并与您使用的工厂的机器和功能兼容。

设置工具

这可能有点明显,但仍然值得一提,因为它被忽视了很多次。

你的产品有越多的零部件,生产线就会越大。

需要设置更多的机器和工作站。

每个部分需要更多的操作。

DFM和工具

更多的工人将需要接受培训,如果工厂没有这些工人,他们将不得不开始寻找他们。

如果您在产品开发过程中采用DFM方法,那么您最终将得到由尽可能少的部件和组金宝搏平台件组成的产品。

这将大大减少每个部件所需的操作数量,并简化组装。

现在是使用DFM最重要的原因。

更快的市场时间

DFM旨在创建从原型化到大规模制造的平滑过渡。

这是赶在竞争对手之前进入市场并获得可观利润的关键。

想象一下,你花了几个月或几年的时间来开发一种产品,结果却发现不可能及时、低成本地大规模生产它。

所有的钱和时间都浪费了。现在你必须重新开始,也就是说,如果你能负担得起的话。

现在,在重新设计之后,即使你这次能生产产品,你也会意识到你进入市场的时间太晚了;你们的竞争对手已经抢走了你们的市场份额。

我知道这是一个非常黑暗的场景,但遗憾的是,许多新的硬件企业都经历过这种情况。

DFM和上市时间

只是谷歌硬件故障,您将亲眼看到。

在许多情况下,这些硬件公司失败,因为他们未能接受DFM。

即使你在产品设计上花了无数时间,并且是行业中最好的,这也无关紧要;如果它不能制造,那就是在浪费资源。

DFM的重要性在于确保你的设计是可制造的,这是很多公司都失败的地方。

DFM的优点是什么?

DFM的优点是

  • 优质产品
  • 快速到市场
  • 降低生产成本
  • 更快的产品开发金宝搏平台流程
  • 原型和大规模制造之间的平滑转换
  • 顺畅产品制造
  • 利润更高

DFM需要多长时间?

DFM将需要3个月至6-9个月,这将取决于您的工程团队的专业知识,它们与制造工厂的沟通以及产品的复杂性。

有一点我们想要明确的是,DFM不是在制造过程之前、之后或整个过程中发生的一个步骤。

DFM是一种设计和制造方法,贯穿于产品开发的每个阶段,直到产品达到批量生产和包装。

dfm采取多长时间

通过经验丰富的团队,DFM为您的第一个原型的DFM需要3个月,适用于类似的工作样原型DFM将需要6-9个月。

DFM也将出现在最后的组装阶段。

DFM组装指南

什么是制造例子的设计?

这里有一个DFM在大规模生产环境中的清晰例子


Renault-Nissan-Mitsubishi联盟产生49种不同的车型

他们所有的电子产品,如显示器、收音机、安全设备、暖通空调等,都是99%相同的,唯一的区别是徽标,有时是外壳和固件的一部分。

DFM示例2021.

以下是您的制造过程中可能的情况和一个良好的DFM示例。

你正在使用螺丝将PCB固定在外壳上,另一种螺丝类型将传感器固定在电子产品上,另一种螺丝类型将散热器固定在晶体管上。

而不是拥有5型螺钉和7型型-B,3型型C,你将有15件螺丝,但所有这些螺丝D型型号,提高您的体积效果,您的制造物流等......然后降低您的产品成本!

制造实例设计

再举一个DFM的例子

有时候,因为从数量效应中获益更有吸引力,一些品牌为不同级别的产品安装相同的组件,但通过不同的加固方式来限制较低级别的产品。

这是一些智能手机的情况:在中档智能手机中,你可以拥有与高端手机相同的摄像头,但其较差的固件将限制其使用质量。但两者都需要摄像头;然后他们使用相同的相机。“同样的需要;同样的解决方案。”

影响DFM的因素有哪些?

DFM的目标是使产品易于制造,同时达到高质量标准和低制造成本,这些都是妨碍DFM的因素。

1 -产品复杂性

产品的复杂越复杂,需要越多的机械和电子零件和部件,这增加了构建易于制造产品的难度。

2 -产品变体

典型的例子,智能手机,每次三星或苹果都有一个新的手机,他们有2或3层。

由于市场需求和他们所吸引的不同细分市场,他们推出了这些变化。从商业角度来看,这很好,但明智的制造是具有挑战性的。

什么影响DFM -可重用设计

这是挑战性的,因为您必须处理2到3种不同的生产线,这意味着必须源不同的组件,开发不同的固件或设置不同的工具,这一切都取决于产品变体的不同方式。

一些解决方案,使用相同的组件,如相机模块,使组装更容易,但限制功能与不同的固件。

3-组件可用性和价格

确保生产线正常运转所需的所有电子元件都是一个挑战。

零部件的交货时间从几天到几周不等。

因此,如果你设计PCB时没有检查交货期,当批量生产到来时,你可能会遇到麻烦。

零部件的价格也会根据供应商的不同而有很大的不同。

4 -可复用的设计

以前的设计是否可重用将影响DFM,这就是为什么每一个新iPhone看起来都有点像以前的版本的原因,因为设计是为了便于制造而重用的。

什么影响dfm -产品变体

如果苹果每年想要完全不同的手机形状,他们将不得不在研发,工具和模具中投入大量投资;这不是DFM友好的。

5 -监管要求

每个产品都必须遵守质量标准和认证,具体取决于他们运作的环境,并取决于国家地点。

所以,如果一个产品需要工作,比如说,在水下条件下,那么PCB的保形涂层将不得不添加到设计中。

这意味着在制造上要多走一步,需要为此计算成本。

DFM常见问题解答

DFM代表什么?

DFM是制造设计或可制造性设计的缩写。在一个非常普遍的层面上,DFM是一种以易于制造的方式设计产品的实践。

在工程中DFM是什么?

DFM工程是一种设计方法学,要求设计和制造产品的各方共同决策;它非常强调在设计阶段让制造工厂参与进来,以避免重新设计工作。

什么是DFM和DFA?

DFM是指为制造而设计;DFA是指为组装而设计。DFA的重点是减少组装操作的数量及其复杂性。

DFM关注的是整体成本的降低,制造的方便和上市的时间。DFA可视为DFM的一部分;这就是为什么有些人使用DFMA这个术语,即为制造和装配而设计。

通过行业专家与Blogposts学习DFM

您是否已经拥有电子原型,您希望确保针对DFM进行优化?

请与我们联系,讨论您的项目在哪里,并找出我们是否适合您的制造合作伙伴。

1188金宝搏亚洲
联系