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产品初期该企业如何合理运用”精益设计”(DFA)

日期: 2019/3/4 10:32:05
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   在市场竞争日益激烈的环境下,提高企业综合效益成为企业经营管理过程中至关重要问题。随着经营管理方法的不断创新应用,“精益设计”方法逐渐在我国企业产品设计与生产中广泛应用。精益设计能够有效提高产品设计效率,提升产品设计质量,并降低产品设计开发及生产制造的综合成本。以空调产品设计为例,基于精益设计方法的应用,达到促进产品竞争力的提升,达到减少浪费、降低损耗,最终实现绿色、环保、节能产品的突破开发。

 

一、“精益设计”方法

 

      精益设计的理论和实践方法主要源自于精益生产的要求。通过精益设计理念的应用和实现,减少设计质量损失,减少生产过程浪费损失,减少资源协同损失,即有效减少一切非增值的活动。

 

      从20世纪50年代开始,基于传统设计开发经验,结合新兴的计算机仿真分析技术、管理评价方法论,设计工作者积极寻找先进的设计理论与方法,通过CAD/ CAM等设计软件工具的开发和应用,相对应出现了DFA(Design for Assembly)、DFM(Design for Manufacture)等一系列新的理论方法。

 

      精益设计的方法主要经过了两个阶段,在第一阶段,设计原则建议用更多的、简单零件制造产品,更多的零件就导致更多的物料种类及生产工艺形式,增加了产品的质量控制难度及生产组织难度,并增加设备损耗和管理成本;第二阶段的DFA/DFM则恰恰相反,最本质的DFA原则就是“在设计方案中消灭所有不必要的独立零件”(见图1所示),即将多个功能合并到一个零件上,减少零件数量、减少装配操作步骤。通过采用比较复杂的零件,实现零件规格减少,或将简单零件合并为复杂零件,减少零件规格和数量,这样可以降低生产组织难度,集成不同的工艺形式,最终使得产品的综合成本(原材料、设备投资及损耗、废料、能源、装配人工等方面)降低,实现收益的提升,改善企业经营成本。

 图 1 零件整合设计改善

 

      另外,精益设计理念强调通过持续改善,应用准时化、自动化方式,最大限度追求产品生产方法科学化、合理化。精益设计理念下的产品生产和设计强调全面质量管理。精益设计理念强调“质量不是检验出来的,而是设计和生产出来的”。在精益生产思想指导下,要求产品设计和生产能够一次做好,追求零返修率。

二、精益生产在产品设计中的应用及改进

2.1精益生产在产品设计中的应用

 

    精益设计方法在产品设计中的应用研究,主要以空调产品设计为研究实例。在产品设计中将精益生产理念应用于各生产、设计、管理环节,以实现企业的全面质量管理。

 

     在通过CDOC或TRIZ等方法获得市场需求,并最终确定产品企划时,产品经理组织结构设计工程师、工艺工程师、模具设计工程师、CMF工程师、供应链管理工程师对方案进行预审,根据产品需求定位及现有的工艺制造水平制定产品工艺可行性推进计划,并在随后的结构设计中依照结构设计规范、工艺规范等标准审查,借助CAD/CAM工具对产品进行模拟验证和测试,同时过程中伴随DFA/DFM工具和方法应用原则对产品结构进行不断优化,最终将产品设计和开发成具有生产优选结构元素(内部实物标准化)、可装配性优良的模块功能结构、适当的模具投入、美观的外观工艺(CMF)等符合市场需求,客户满意的具有综合竞争的产品元素,实现和推动公司内部实物标准化(减少物料转型)、工序自动化(装配简单)、工艺稳定(品质质量保障)的综合竞争力,达到提升产品品质、减少生产浪费、降低生产损耗,扩大竞争效益的目标。

2.2精益设计在今后产品设计中的改进

 

       精益设计过程中应加强作业的标准化建设。即需要更进一步完善结构设计优选构件库和生产工艺流程作业的标准化问题。

 

       结构设计优选构件库:对物料清单以及物料优选结构设计的研究,建立零件的标准化库,促使公司零部件生产简单化,减少过程转型及品质不可控因素。

 

      生产工艺流程作业的标准化:借助标准化的结构形式,实现生产作业的标准化管理,推动企业的单工序自动化和整机自动化装配的实现。

 

      通过产品设计开发、生产与PLM、MPS等工具的结合,助推产品生产面向数字化和信息化发展,实现企业的生产制造升级。

 

       综上所述,“精益设计”方法在我国企业的实践应用中至关重要,为进一步发挥其科学性和实效性,要加强对精益生产的深入研究。在今后的产品设计中以及企业生产管理中,要更加积极的对精益设计进行实践和检验,以提高企业综合竞争力,促进企业长远可持续发展。

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