与可制造性设计相关问题

要轻松高效地生产产品，必须依靠产品设计与流程计划之间的无缝集成。确定规格，零件，材料等时，要考虑数百个步骤和组件，而所有这些步骤和组件都必须具有成本效益。当您汇总计划时，围绕制造（制造设计或DFM设计），组装（组装设计或DFA设计）和测试（设计用于测试或DFT）创建一组结构化准则可以帮助降低成本和难度生产线。

 

计划成本高昂

您做出的设计决策（例如材料，工艺和装配）最多可占制造成本的70％，而包括机器和工具选择在内的组件的生产决策通常仅占总支出的20％ 。

如何设计制造

在为制造和组装进行设计时，只有几个共同的主题需要考虑。设计当然需要起作用，但是在可能的情况下，请考虑以下事项：

l 使零件易于购买

l 易于组装

l 易于测试

l 易于返工

模块化设计有助于简化制造过程，例如检查，测试，组装，采购，重新设计和维护。使用模块化方法，可以在最终组装之前分别构建和测试每个组件，因此，如果有问题，可以在隔离的零件中尽早识别出来。

 

使电子零件易于购买

尽可能使用标准组件，并且在可能的情况下使用尽可能少的组件。标准组件既便宜又易于采购。

以PCB电路设计为例，可能需要几个1kΩ电阻。电路的某些部分可能需要比其他部分更高的精度和更高的电压要求。可以选择3+个不同的1kΩ电阻。当以卷轴购买时，这些电阻器都非常便宜。通过将所有这些电阻器组合成满足更高标准的电阻器，同时仍保持合理的成本，可以在满足设计需求的同时减少库存。如果零件不可用，这也有帮助。如果特定电阻器的价格上涨太多，则该电阻器将保持独特，并且仍将实现成本和工艺节省。可以将相同的概念应用于电容器，二极管，IC（通孔与SMT等）。

对于更高级别的装配体或箱体构造的示例，请尽可能使用相同尺寸的螺钉。这样可以最大程度地降低库存要求，并通过使多个本来可以使用的不同尺寸的螺钉保持一致，从而简化了装配。如果装配工不小心安装了错误尺寸的螺钉，也可以防止损坏。

 

易于组装

对于PCB组装，组件的位置可以使SMT放置回流工艺更容易。ACDi在进行布局时会考虑到这一点，并且可以查看现有布局以获取最佳实践。尽可能使用SMT代替通孔组件，可最大程度地减少填充电路板所需的人工。将所有SMT组件保持在顶部也使组装更加容易。所有这些都可以克服，但是需要额外的步骤，工具，因此需要成本。

对于更高级别的装配，请使用通用紧固件，确保所有内容均易于取用，并提供清晰简洁的装配说明将有助于最大程度地减少人工需求。同样，尽可能保持扭矩要求不变。

 

易于测试

测试可能会花费很长时间，因此会产生大量费用。如果要使用飞针或钉床对PCB进行测试，则保留一些按键垫裸露的位置即可提供测试点。在组件放置方面也需要考虑–如果某些关键测试点太靠近高组件，例如通孔电容器或连接器，则可能无法访问它们。确保有尽可能多的关键测试点可用，可以增加PCB测试的覆盖范围。

对于功能测试，绝对需要测试连接器上的可用测试点或信号。某些测试可以通过特殊的测试软件来创建。在这种情况下，无论是单独的存储卡还是重新编程的存储卡，都非常重要。

 

易于返工

评估是否需要重新加工产品。有些产品被故意设计为一次性产品，在这种情况下，可以忽略此部分。如果需要对产品进行机械加工，则将适用许多组装要求。考虑软件更新也至关重要。如果需要软件更新，请确保有某种机制可以从外部对整个系统进行更新。这可以通过连接器或无线方式进行。通常，组件中有电路板，唯一的更新机制是板上的连接器。如果需要拆卸单元来更新软件，这实际上消除了在现场进行更新的可能性，并且由于拆卸，重新组装以及过程中可能的损坏而大大增加了成本。

 

设计制造时的清单问题

在进行制造设计时，应考虑以下一些建议的清单问题，这些问题可以帮助减少制造工作量，成本，复杂程度和时间：

l 您可以减少车外零部件的数量吗？

l 您可以利用标准组件还是更具成本效益的组件？

l 您是否可以减少手工操作的数量（例如，焊接）？

l 您可以使用按扣配合或搭扣代替单独的紧固件吗？

l 您可以自动化，简化或减少测试操作吗？

l 可以在外部更新软件吗？