DFX面向全生命周期的设计
DFX面向全生命周期的设计
DFX-Designfor everything
从DFM/DFA(Manufacture/Assembly)发展而来,面向产品全生命周期的设计技术,即DFX技术是一种集成化设计技术,其综合了计算机技术、制造技术、系统集成技术和管理技术,充分体现了系统化的思想。利用DFx技术,可以在设计阶段尽早地考虑产品的性能、质量、可制造性、可装配性、可测试性、产品服务和价格等因素,对产品进行优化设计或再设计。
在中国,大部分企业没有正向设计的流程和工具支持,装备制造业设计人员面临设计一次次被打回重新设计的情况,据安怀信调查统计,设计人员80%的时间不是待在设计室,而是在工厂和用户现场跟踪生产和售后维护。
以造车为例子:一辆车从设计到出厂,经历如何曲折,几家欢喜几家愁。
工程师与设计师间的“争斗”
在数字模型阶段,汽车工程师就介入了汽车设计工作。他们从工程的角度与造型设计师吵吵,调整合理的分缝、预留出合理的尺寸等等。对于设计师来说,这个团队都是一群不好惹的人!
项目开始前......
项目开始后......
工程师发威
来,把你的模型数据拿来我瞅瞅
工程师再发威
来,把你的硬质模型拿来我瞅瞅
完成数字模型撕逼大战之后,造型设计师都会做一个硬质油泥模型,供工程师们再来研究工程可行性。撕逼继续,工程师需要把造型可能影响到的工程设计一一规避,锁定最终的造型数据。
设计师反发威
设计完成,剩下就看你们的了
汽车造型确定之后,就要转化为数字模型,移交到工程师手里。
当数字模型师把这个压缩文件发到工程师手里的那一刻,造型设计师基本上就解放了。
于是,大战转移阵线——
从工程师大战设计师变为——
各路工程大神内战
此时,受夹板气还不能发飙的总布置工程师,只能——
和稀泥
经过多方协调,工程师们终于确定汽车各个零部件的具体设计,他们要完成每个零部件的尺寸、重量、性能、耐久性、成本、制造工艺等工作。然后——
”试制“先弄几辆工程样车出来看看
钣金工程师敲车身,零部件工程师和供应商一起按照数字模型来打造工程样件(一般都是手工的),一起汇总到试制车间进行试装车。装完之后就是——
无穷无尽的
评审、改进、评审、改进..........
”测试“样车的各种性能测试
样车试制完成之后,就要制造几辆工程样车,进行整车及零部件的性能与耐久性长达2-3年的测试了......对试验工程师来说,两个月跑三万公里轻松,十天前还在零下四十度的黑河冻成傻袍子,十天后就在零上四十度的海南热成狗也是经常会出现的。
强化坏路测试,用几万公里模拟用户几十万公里行驶
高温测试,检验车辆在极限高温下的运行状况
高寒测试,检验车辆在极限低温下的运行状况
热带测试,检验车辆在高湿度、高温度下的运行状况
与此同时,各路工程师人马全部出动,在各自战线上奋力拼搏。他们对车辆的各个参数进行调整,取得那个最优方案。
动力标定工程师
底盘调校工程师
空气动力学工程师
排放控制工程师
采购工程师
”小批量装车“检验量产件及生产线的运行
完成试验以后,汽车工程的工作基本完事,接下来就是工艺工程师的事。怎么生产,怎么匹配。这一群技术宅与车间为伍。
”量车“各位亲朋友好友们可以买车啦!
几百辆的小批量试装后,生产线调试宣告完成,从此开启量产啦!
到这里,一辆汽车基本上就从设计师的图纸上变成可以驾驶的了。以上,就是汽车设计过程中,工程师所默默做的事儿。
一个最简单的设计变更所带来的好处
研发工程师们尽善尽美,虽然过程中有各种吵吵,但结果还是美好的。这与DFX所体现的理念,正是异曲同工。如果在设计的每个阶段都将DFX提前,可以更好的降低产品的开发周期和成本,使之能更顺利地投入生产。”
以下是几种常见的设计变更方式。
众所周知,设计阶段决定了产品80%的制造成本,同样,许多质量特性也是在设计时就固定下来,因此在设计过程中考虑制造因素是很重要的,这些都应该让设计人员知道。若想提高效率,各公司应有自己的一套DFX,并对其进行分类和维护,DFX文件应该是随环境条件变化而改变的动态性文件,它由核心委员会进行管理,委员会成员至少要包括设计、制造、市场和财务等部门的人员。
上图是wohlers全球咨询机构,针对空客和NASA提供的一个行业统计数据报告。其中空客投入了很大精力把这个统计做的很完善,他把在产品生命周期不同阶段去做变更所造成的成本增加都做了平均的统计。例如而在装配或者售后阶段由于设计缺陷再做设计变更,那会给产品的成本增加50%甚至更多。再看NASA美国宇航局给出的几个统计数据:由于工程变更造成的成本增加大约占到我们产品总成本的45%。
在一个产品的研发设计阶段,我们35%的工作时间是花费在由于工程变更造成的重复设计上面。综上所有,DFX的最终目的是在降低 制造成本的同时,提高产品开发质量,缩短开发时间,减少开发成本。
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