面向装配的产品设计 | 常见问题（1/3）

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在之前的文章中，我讨论了如何准备DFMA的研讨会，以及面向制造的产品设计（DFM）相关问题。然而，最有趣的部分还是在面向装配的产品设计（DFA）。我们直接开始提问，由于问题很多，会有三篇文章。

面向装配的产品设计

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DFM关注的是加工一个零件的成本，DFA则是关注零件连接在一起的成本。两种方法有很多重叠之处，应该放在一起看，以实现整体成本的改进。

是否能减少紧固件的数量和复杂程度吗？

应特别注意任何种类的紧固件，如螺丝、卡箍，螺母、垫片或垫圈等，这些可以优先考虑。这与后面的问题有部分重叠，由于紧固件是最有潜力的改进点之一，所以我单独列出。因此，先浏览下物料清单，检查下所有的紧固件。先可以忽略胶水和润滑。在有些产品中，物料清单有超过三分之一都是紧固件。虽然单个紧固件很便宜，但紧固件一多，成本就会上去。所以深入研究紧固件能找到很大的改进的潜力。

对于所有的紧固件，设计越简单，越容易使用越好。一般来说，螺丝是最昂贵的解决方案，或许可以通过使用含垫圈的螺母代替，或使用自攻螺丝等。铆钉通常比螺丝便宜，管状铆钉或自冲铆钉甚至更便宜。使用钉子也是很经济的方案。还可以使用胶水或者焊接，这种方案比铆钉还便宜。也可以通过成型技术，弯一个小耳朵就能固定零件。技术方案有成百上千种，挑战在于找出最经济的方案。

对于塑料件，通常被设计卡扣设计。这些卡扣接头使装配变得轻而易举（当然拆装会有些麻烦）。设计成卡扣还有一个原因就是为了后面拆装。由于有着明显的成本优势，这种类型的连接在塑料件非常普遍。

是否能减少零件的数量？

另一个要问的关键问题是，除了紧固件之外，我们是否还能减少零件的数量。可以再分析下物料清单，看看里面的零件是不是都是必须的。零件越少，需要的装配工作就越少，也意味着更少的零件种类，更少的库存，更少的物流工作，更少断料的机会等等。

有两种方法可以减少零件：完全取消或者将两个零件合并为一个零件。如果是第二种方法，单个零件的价值可能会上升，但总成本比起两个单独的零件会下降，此外在装配和物流过程种也能获得收益。

有一个完整的逻辑树可以帮助你决定是否需要将零件分成多个小零件。主要基于三个方面考量：该部件相对于其他部件是否有运动？相对于其他零件有运动的零件通常需要被设计成独立件。再进一步思考，这种运动是否是必要的，能避免吗？再进一步，这个零件实现的功能能否通过其他方式实现呢？

如果没有运动的要求，那么另一个考量因素是该部件是否是不同的材料。如果材料不同，也要理解使用不同材料背后的原因，通常是功能要求。例如，可能是为了绝缘或者隔热的要求，也可能是仅仅为了美观。但无论如何都值得尝试下，这种功能能否通过相同的材料去实现。

最后，如果最后这个零件既不运动材料也一样，就需要分析是否需要拆卸维护。单独的零件会使维修更加容易。例如汽车大灯，对于一些车型，如果灯泡或LED灯坏了，可能需要更换整个车灯总成。这时候就可以考虑，是否有必要拆下来之后维修或维护等等。

如果上述提及的运动，材料及维护都不是问题，则可以考虑移除该零件。下面是这个决策树的总览。

可能有一些更奇怪的理由让零件分开设计，研发团队通常会知道背后的缘由。每节省一个零件都能节省一道装配工艺，而且能缓解供应链的压力。

减少零件数量往往是DFA最大潜力，当然还有很多其他的方法，我会在接下来的两篇文章中接着介绍。在下一篇文章中，我们将探讨减少零件的变型。现在，走出去，减少零件数量，组织你的行业！

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原文链接：https://www.allaboutlean.com/dfma-4/

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