当前课程知识点：系统化产品设计与开发 > 第十三讲 面向制造的设计 > 第7节 降低装配成本 > 第7节 降低装配成本
在面向制造的设计第三步
我们来看看怎么样降低装配的成本
这里边跟DFM有个类似的说法叫DFA
Design for assembly
就是让装配的生产成本怎么样降下来
可以通过哪些方式呢比如减少零部件的数目
减少装配过程的复杂程度
降低支持成本比如物流成本
这里边采取的措施
包括对设计方案的持续评估
去整合一些零件或者简化装配过程
甚至我们就不装配了把零部件直接交给顾客去装配就好
比如大家在从网上买家具的时候
或者到宜家的商场去买家具的时候
就会有这种体验
我们买到的是一些零部件
然后拉回家去之后它里面有工具有图纸
你可以自己把它装好而且好多人以此为乐
我们来看看在这里边
第一条持续的来评估产品设计的可装配性
这是降低装配成本的一个很有用的手段
在这里边我们会用一个DFA指标
来表达你这个产品设计的是不是可装配性很好
这个指标是怎么算的呢
用一个理论上的最少零件数目乘上3秒钟
作为理论上的最短装配工时
然后再看看你这个实际设计
装起来这么费劲需要的时间会比较多
这个理论装配工时
跟你预估的装配工时这个比值
应该是越贴近1是越好的
也就是说你这个设计的很完美
如果真的产品设计很完美的话
非常适宜装配的话
这里边为什么有一个3秒钟啊说的就是
如果一个可装配性设计很好的产品结构
你抓取并且安装一个零部件的最短时间
可以做到3秒钟
就是取过来装上3秒钟就完了
我们是希望在一个产品里边
它的零部件的个数越少越好
只有到什么时候我们才不得不
把一些功能或者是特征
给拆分成两个甚至三个零件呢
在理论上你去拆分零件的理由
必须符合下面这三个条件之一
第一条说的就是如果是有一部分产品的结构
是需要相对于产品的其它部分
是有一个相对的移动的这个没办法
移动的部分只能是做成一个零件了
第二条这个零件
必须是由单独一种材料制成的
它跟别的部分材料不一样
比如别的部分都是金属的我这个地方为了绝缘我要做成塑料的
那这个塑料的就是单独一件了
还有就是这个零件是必须分开进行装配或者更换或者修理
比如打印机的硒鼓或者是墨盒
这个东西要更换的话我就直接把这一件换了就行了
所以你在整个打印机构里边
就应该把硒鼓和墨盒给它拆分开
再一种手段就是把好几种零件整合在一起
作为一个集成化的一体化的零件
这样的话我们在装配的时候
就省去了一些装配的操作
而且这样一个集成化一体化的零件
它的制造成本一般来说会低于
你原来多个独立零件的制造成本之和
而且我们在相对位置的精度上
如果你想控制一些关键的几何特征之间
这个相对的位置精度要求
这是通过模具或者制造工艺来保证的
而不是靠装配的手艺来保证的
这是它的另外一个好处
比如我们回到这个进气歧管的例子上
大家看到原来是一个铝合金外壳
跟其它好多件装配在一起
后来改成塑料件之后
我们干脆把这些小的零部件
都给它用这个模具一次性的把它做出来
包括废气再循环的接口
还有那个真空源的接口
这些部分我们都是把它一次性成形出来
再有一点就是要简化装配
最大限度的来降低装配过程的难度
这样的话装配起来才能省时省力
这个在机械工程领域有大量的这种规则和要求
比如说装零件的时候
我们希望这个零件从部件的顶部插入
而不是要从底下塞进去因为那个操作很费劲
再就是我们要尽量的利用零部件的重力
比如我们的机体放在工作台上
或者装好的部件放在工作台上
我再把另外一个小零件放上去
而且装配的操作工人一定要肉眼看得见我要装配的这个位置
比如我要拧一个螺丝我得看的见那个螺纹孔
如果看不见的话
摸索着去拧的话这个效率就比较低了
再有就是零件之间最好是可以自行对准的
比如我们要把一个轴装到孔里头去
我们一定要在孔口和轴头上做好倒角或者是倒圆
这样的话你装配的时候只要差不多对上了
一塞就进去它自己会对准
再就是希望零件在安装的时候
尽量的不需要精确的姿态的定向
也就说我不光要位置对还得姿势对
比如说一个轴斜着你插不到孔里去
你得把这根轴的中心线跟孔的中心线是对的上
才正好插进去
所以在这个方面我们在描述这个
姿态定向的难度的时候认为球面是最好的
因为球面随便任何角度搁在哪儿就行了
但是圆柱面呢你得把中心线瞄准了
最难的是螺纹
因为螺纹拧进去不光要中心线对好
而且螺纹的那个起始的点
这个角度你还得对了
这样的话才能够认得的进去
还有一些要求比如说零件最好是单手就能装配
最好不需要工具徒手就能装配
或者装配的时候最好是单一直线动作
不要再拐个弯儿或者走一个曲线那太麻烦了
再就是插好了之后最好那个零件自己就能在那待得住
当然有时候我们需要拿个螺丝拧紧一下
或者像CPU或者内存条插在主板上之后
你需要把一个扣件给扣上
像有的时候有些零件它自己待不住
我们得拿胶水把它粘上
然后要等着这个胶水固化
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