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展會(huì)

面向產(chǎn)品生命周期的電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)如何Design for money

2025China.cn   2017年07月27日

  任何產(chǎn)品都是經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造然后投入市場(chǎng)銷售的,而產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的過程中,長(zhǎng)久存在著這樣的情形:制造工程師抱怨產(chǎn)品設(shè)計(jì)欠佳不易生產(chǎn),而設(shè)計(jì)師則抱怨產(chǎn)品制造品質(zhì)太差,這樣的情形不僅影響到設(shè)計(jì)與制造部門,同時(shí)也影響到整個(gè)企業(yè)的利益。為了解決使設(shè)計(jì)部門與制造部門和解并共同解決問題,于是就產(chǎn)生了DFM(Design for manufacture)——面向制造的設(shè)計(jì)。

  不是單純的一項(xiàng)技術(shù),從某種意義上,它更像一種思想

  DFM從狹義上說,是使設(shè)計(jì)更加適合生產(chǎn)的要求,也是要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮生產(chǎn)的情況,讓設(shè)計(jì)出來的能夠生產(chǎn)出來。其從廣義上將,就是設(shè)計(jì)要符合多數(shù)生產(chǎn)要求,能夠使設(shè)計(jì)的東西在生產(chǎn)上有更多的選擇,降低成本。也就是Design for money!

  面向制造的設(shè)計(jì)(Design for Manufacture,DFM)是并行工程的關(guān)鍵使能技術(shù)之一,其目的是在設(shè)計(jì)階段就充分考慮下游制造環(huán)節(jié)的可行性問題。其實(shí),最初所說的DFM,往往是指?jìng)鹘y(tǒng)的加工過程,即針對(duì)原材料各種操作,最終形成產(chǎn)品的工藝過程。隨著制造理念的發(fā)展,產(chǎn)品全生命周期的概念逐漸被制造業(yè)所接受,制造的概念正在擴(kuò)大,不僅包括原材料到成品的加工過程,還泛指儲(chǔ)存運(yùn)輸、銷售與維護(hù)、回收與拆卸,以及產(chǎn)品的需求分析和設(shè)計(jì)等。

  套用這種擴(kuò)大的制造概念,DFM實(shí)際上變成了DFX(*注:DFX是并行工程的支持工具之一,是一種面向產(chǎn)品全生命周期的集成化設(shè)計(jì)技術(shù),其綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和管理技術(shù),充分體現(xiàn)了系統(tǒng)化的思想。它是一種新的設(shè)計(jì)技術(shù),在設(shè)計(jì)階段盡可能早地考慮產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、可制造性、可裝配性、可測(cè)試性、產(chǎn)品服務(wù)和價(jià)格等因素,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)或再設(shè)計(jì))。

  由于產(chǎn)品開發(fā)各階段的功能和內(nèi)在規(guī)律差異很大,賦予DFM如此寬廣的功能指標(biāo),會(huì)在DFM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中導(dǎo)致思想混亂。因此,普遍認(rèn)為DFM是指面向加工的設(shè)計(jì)(design for manufacture),它與面向裝配的設(shè)計(jì)DFA(design for assembly)、面向物流的設(shè)計(jì)DFL(design for logistics)等都是平行的DFX工具。

圖示:DFM的結(jié)構(gòu)和功能示意圖(來源 網(wǎng)絡(luò))

 

  上圖表明,輸入信息是經(jīng)過處理的設(shè)計(jì)信息模型,核心過程是對(duì)產(chǎn)品的可制造性評(píng)價(jià),其主要依據(jù)有兩類:

  1.加工手段的技術(shù)約束,如機(jī)床切削活動(dòng)方式對(duì)零件形狀的限制等;2.企業(yè)制造資源約束,主要是指企業(yè)的設(shè)備加工能力。

  由于實(shí)際環(huán)境下,這兩類依據(jù)是不斷變化的,因此,DFM系統(tǒng)必須具有開發(fā)性和擴(kuò)展性,以反映這種變化。作為設(shè)計(jì)與制造協(xié)同的橋梁,DFM在產(chǎn)品開發(fā)流程的早期發(fā)揮作用,針對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的可制造性分析過程,不僅可將下游環(huán)節(jié)約束施加于設(shè)計(jì)過程,還可以將產(chǎn)品可制造性檢測(cè)中得到的加工難點(diǎn)向下游進(jìn)行信息預(yù)發(fā)布,以使相關(guān)環(huán)節(jié)提前開展準(zhǔn)備。

  2.如何獲取及引入DFM來提高利潤(rùn)和產(chǎn)量

  在今天的電子業(yè),隨著電子產(chǎn)品功能集成越來越多,電子元器件尺寸越來越小,POP、3D實(shí)裝、SIP工藝的逐步導(dǎo)入,每一款電子產(chǎn)品從立項(xiàng)設(shè)計(jì)到批量制造過程都面臨著日趨復(fù)雜的挑戰(zhàn)。尤其是如何利用可制造性設(shè)計(jì)理念和經(jīng)驗(yàn),從產(chǎn)品的初步規(guī)劃起切入,降低BOM成本與采購(gòu)難度、減化工藝流程、選擇高通過率/可自動(dòng)化的工藝、降低總體制造難度與成本、讓設(shè)計(jì)利于量產(chǎn)及使用成為各大企業(yè)最關(guān)注的課題。

  例如,作為設(shè)計(jì)從邏輯到物理實(shí)現(xiàn)的最重要過程,DFM是一個(gè)不可回避的重要方面。在PCB設(shè)計(jì)上,我們所說的DFM主要包括:器件選擇、PCB物理參數(shù)選擇和PCB設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面等。器件的DFM選擇,作為PCB設(shè)計(jì)人員需要和采購(gòu)工程師、硬件工程師、工藝工程師等協(xié)商決定。PCB設(shè)計(jì)的物理參數(shù)這個(gè)主要環(huán)節(jié)主要是由PCB設(shè)計(jì)人員來確定了。這要求PCB設(shè)計(jì)人員必需深入了解PCB的制造工藝和制造方法,了解大多數(shù)板廠的加工參數(shù),然后結(jié)合單板的實(shí)際情況來進(jìn)行物理參數(shù)的設(shè)定,盡量增加PCB生產(chǎn)的工藝窗口,采用最成熟的加工工藝和參數(shù),降低加工難度,提高成品率,減少后期PCB制作的成本和周期,即“不能殺雞使用牛刀”也不能“殺牛使用雞刀”。

  那,理所應(yīng)當(dāng)?shù)脑赑CB設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上,多數(shù)就和設(shè)計(jì)工程師的水平和經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系。如:器件的擺放位置,間距,走線的處理,銅皮的處理等。這些參數(shù)需要長(zhǎng)時(shí)間多項(xiàng)目的積累才能得到。并且,一般他們的設(shè)計(jì)參數(shù)要能符合絕大多數(shù)板廠的要求,而不是僅僅符合某個(gè)廠的特定成本要求。

  為更好地交流DFM設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在8月29-31日的NEPCON South China展會(huì)同期,主辦方勵(lì)展博覽集團(tuán)攜手云創(chuàng)硬見,力邀多名一線企業(yè)資深實(shí)戰(zhàn)專家,通過實(shí)際案例和系統(tǒng)理論結(jié)合,從多角度詳解電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì),同時(shí)共同展望電子制造技術(shù)未來的發(fā)展。想知道如何獲取及引入DFM來提高利潤(rùn)和產(chǎn)量?在電子產(chǎn)品可制造性論壇上,你可能會(huì)得到更精準(zhǔn)的答案!

  這些演講嘉賓,在其深耕的領(lǐng)域多有建樹。例如,中興通訊手機(jī)DFX總監(jiān)余宏發(fā),屬于公司級(jí)專家,他是中興通訊DFX專家組組長(zhǎng),負(fù)責(zé)手機(jī)DFX新技術(shù)、新工藝研究及管理等工作;又如,金百澤PCB事業(yè)部副總經(jīng)理馮映明擁有15年P(guān)CB制造技術(shù)性工作經(jīng)驗(yàn),一直從事工藝和工程的工作。非常熟悉PCB制造加工工藝流程,善于從PCB制造的角度去優(yōu)化資料的設(shè)計(jì),從而降低PCB制造加工難度、提升產(chǎn)品的品質(zhì)、縮短生產(chǎn)周,同時(shí)也為客戶節(jié)約更多的成本,曾與多家軍工、通信通訊和工業(yè)控制類客戶進(jìn)行過技術(shù)交流; 凱意科技的萬濱先生歷任中國(guó)通信學(xué)會(huì)設(shè)備制造委員會(huì)委員,他是IPC中國(guó)EMS理事會(huì)理事,IPC中國(guó)裝備及材料理事會(huì)理事,亦是凱意科技創(chuàng)始人;偉創(chuàng)力的周輝先生,是偉創(chuàng)力亞洲區(qū)先進(jìn)制造工程部總監(jiān)/北中國(guó)區(qū)先進(jìn)工程總監(jiān),主要從事新工藝技術(shù)的開發(fā)、新產(chǎn)品工藝開發(fā)及可制造性/可裝配性設(shè)計(jì)優(yōu)化DFX等方面的研究,有16年電子產(chǎn)品工藝開發(fā)、制造及質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn),曾在國(guó)際期刊上發(fā)表過20多篇技術(shù)論文, 內(nèi)容涉及01005、TMV POP、0.3mm CSP等新工藝技術(shù)開發(fā),Head-in-Pillow, NWO等典型缺陷的解決方案以及公差累積分析與六西格瑪?shù)确椒ㄕ摰膶?shí)際應(yīng)用等等。

  相信,這樣一個(gè)強(qiáng)大的企業(yè)資深實(shí)戰(zhàn)專家隊(duì)伍在2017年8月29日,深圳會(huì)展中心6樓郁金香廳,一定會(huì)為我們答疑解惑。

  3.如果不使用DFM,你可能面臨的高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的巨大挑戰(zhàn)。

  DFM的使用不僅僅是回答這個(gè)設(shè)計(jì)可以制造嗎,更是回答這個(gè)設(shè)計(jì)是否能被高效率地制造并且獲利。DFM能促使你在毫無損失的情況下使設(shè)計(jì)更加小型化,降低產(chǎn)品上市時(shí)間并信心十足地在全球制造趨勢(shì)中獲利受益。如果不使用DFM,則你可能面臨高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的巨大挑戰(zhàn)。

  縮短產(chǎn)品上市時(shí)間是一項(xiàng)緊迫的需求。由于PCB設(shè)計(jì)的反復(fù)可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期平均增加幾個(gè)星期,從而拖延了產(chǎn)品的上市時(shí)間,因此將可制造性問題(導(dǎo)致設(shè)計(jì)反復(fù)的重要原因之一)在PCB設(shè)計(jì)時(shí)間盡早消除有絕對(duì)的必要性。一般人認(rèn)為,DFM只是簡(jiǎn)單地在PCB 畫圖CAD 系統(tǒng)上執(zhí)行一些基本的錯(cuò)誤檢查,來確定在PCB 制作時(shí)線路不會(huì)短路,或確保在PCB組裝時(shí)零件不會(huì)相互干涉。而實(shí)際上,DFM結(jié)果意味著設(shè)計(jì)已經(jīng)得到最大程度的優(yōu)化,從而確保產(chǎn)品可以按最高效的方式制作、組裝及測(cè)試消除可能導(dǎo)致額外時(shí)間及成本的多余工藝。一個(gè)全面優(yōu)化的設(shè)計(jì)甚至?xí)紤]到產(chǎn)品的制造良率。

  不好的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的制造時(shí)間及更高的成本。針對(duì)無時(shí)不在的降低成本及縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的壓力,實(shí)施DFM的最終目標(biāo)是要達(dá)成低成本高效益的制造。這將通過保持高良率(低廢品)及最少的設(shè)計(jì)改版而實(shí)現(xiàn)。同時(shí),我們還需要認(rèn)識(shí)到DFM的應(yīng)用使得工藝能力得到了全面的發(fā)揮,如通過新技術(shù)的應(yīng)用將設(shè)計(jì)從兩塊PCB集中到一塊PCB上,從而既節(jié)省了時(shí)間,又節(jié)約了成本。DFM的使用不僅僅是回答這個(gè)設(shè)計(jì)可以制造,而更是回答這個(gè)設(shè)計(jì)是否能被高效率地制造并且獲利。所以,如果您是中興、華為、大疆、TP-link、康佳、TCL、海能達(dá)、OPPO、美的、格力等品牌企業(yè);富士康、偉創(chuàng)力、長(zhǎng)城開發(fā)、偉易達(dá)、環(huán)勝電子、共進(jìn)電子等OEM/ODM企業(yè);如果您是華勤、輝燁、漢普、億道、美睿、頂星、英蓓特等方案公司的設(shè)計(jì)/制造/工藝/管理人員;如果您是媒體、新媒體、意見領(lǐng)袖、行業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)專業(yè)人士一定記得來2017年8月29日于深圳會(huì)展中心6樓郁金香廳舉行的電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)論壇。在這個(gè)論壇上,幾位一線企業(yè)資深實(shí)戰(zhàn)專家,將通過實(shí)際案例和系統(tǒng)理論結(jié)合,從多角度詳解電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì),驗(yàn)證DFM的使用不僅僅是回答這個(gè)設(shè)計(jì)可以制造,而更是回答這個(gè)設(shè)計(jì)是否能被高效率地制造并且獲利,為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造商和工藝設(shè)備供應(yīng)商提供一個(gè)全方位交流平臺(tái)。NEPCON South China同期,將有更多現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng),如“NEPCON 與智慧工廠 1.0 - 電子制造的未來”主題研討會(huì)”、“可穿戴設(shè)備裝聯(lián)及智能制造技術(shù)研討會(huì)”“智能安防與醫(yī)療電子”主題論壇等為你帶來行業(yè)全新視角,不容錯(cuò)過!

  參觀途徑:

  ● 觀眾預(yù)登記:

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  關(guān)于勵(lì)展博覽集團(tuán)大中華區(qū)

  勵(lì)展博覽集團(tuán)在世界各地?fù)碛?,900多位員工,在30個(gè)國(guó)家舉辦500多個(gè)展會(huì)項(xiàng)目,其展覽及會(huì)議組合為跨美洲、歐洲、中東、亞太和非洲地區(qū)43個(gè)行業(yè)部門提供服務(wù)。勵(lì)展博覽集團(tuán)是勵(lì)訊集團(tuán)(RELX Group)的成員之一,勵(lì)訊集團(tuán)作為專業(yè)信息和工作流程方案提供商,覆蓋科學(xué)、醫(yī)療、法律、風(fēng)險(xiǎn)管理以及B2B商業(yè)領(lǐng)域。

  勵(lì)展博覽集團(tuán)在大中華區(qū)的業(yè)務(wù)歷經(jīng)30多年的快速發(fā)展,如今已成為中國(guó)專業(yè)的展覽會(huì)主辦機(jī)構(gòu),在國(guó)內(nèi)擁有九家出色的成員公司:北京勵(lì)德展覽有限公司、國(guó)藥勵(lì)展展覽有限責(zé)任公司、勵(lì)展華博展覽(深圳)有限公司、北京勵(lì)展華群展覽有限公司、上海勵(lì)欣展覽有限公司、北京勵(lì)展光合展覽有限公司、勵(lì)展華百展覽(北京)有限公司、河南勵(lì)展宏達(dá)展覽有限公司和上海勵(lì)擴(kuò)展覽有限公司。

  目前,勵(lì)展博覽集團(tuán)在大中華區(qū)范圍內(nèi),在中國(guó)擁有600多名員工,服務(wù)于國(guó)內(nèi)12個(gè)專業(yè)領(lǐng)域:電子制造與裝配;機(jī)床、金屬加工與工業(yè)材料;包裝;生命科學(xué)與醫(yī)藥、保健、美容與化妝品;禮品與家居;汽車后市場(chǎng);生活方式,體育與休閑;博彩;出版;地產(chǎn)與旅游;海洋、能源、石油與天然氣;廣播、電視、音樂與娛樂。

  截止2016年12月,根據(jù)勵(lì)展博覽集團(tuán)大中華區(qū)成員公司統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),勵(lì)展博覽集團(tuán)在大中華區(qū)主辦的60余場(chǎng)展會(huì)吸引了100萬余名觀眾,以及超過5萬余名參會(huì)代表出席;在我們的展會(huì)上,共有接近2萬8千家供應(yīng)商參與展示,其展位面積總計(jì)超過160萬平方米。

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