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降本设计 | 摩托罗拉公司 DS9208 扫描仪的降本设计(DFA软件案例)

发布时间:2021-09-27作者来源:科理咨询浏览:481


面向装配的设计(DFA)产品简化软件利用直观的“问答界面”来识别一个产品的降本机会。该软件能在保持100%的功能性的情况下找到可以被整合或取消的零件,生成一个功能高效且易于装配的精细的产品。


科理今天与大家分享DFA软件案例:摩托罗拉公司 DS9208 扫描仪的降本设计。


案例:摩托罗拉公司 DS9208 扫描仪的降本设计


目的:识别、量化任何潜在降本机会,并在设计早期阶段实施,避免相关额外的成本,从而一开始减少任何直接和间接产品成本。


结果:通过在产品概念开发阶段与工程设计团队紧密合作,并运用美国BDI公司的面向装配的设计(DFA)软件,实现了预期的设计降本目标。这一成功使得我们能够按时、按预算交付出高质量的产品。


图片   实现过程

我们的设计团队和新产品开发团队,旨在交付高质量和最具成本效益的产品,在开发过程的早期和整个开发过程中,我们采取了多种不同的方式来实现这一点。


在严谨的分阶段设计评审之外,新产品开发团队对所有评审都有可交付的成果要求,包括运用美国BDI公司的面向装配的设计DFA 软件来进行可装配性方面的评估。


这有助于我们向设计工程团队及时提供设计方面的反馈, 因为如果一个零件的某部分或某个特征被识别为可被消除或改变,可以节省宝贵的设计时间和资源分配,从而加快几天甚至几周大型项目的设计进度。


图片   如何运用DFA软件驱动降本设计

在正式和非正式的设计评审过程中,我们运用BDI公司的DFA软件来帮助确定可以取消或者简化的零部件,以及相应的装配时间和材料/工艺成本的节约,驱动潜在的管理成本降低,引导设计概念更易于装配,同时帮助提升产品的质量标准。


下面仅展示了这款扫描仪DFA方法论和软件应用的部分实例。

注意:具体的装配时间和成本数据属保密信息,在下面的实例展示中做了必要的调整。

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图片   DFA软件简介--简化产品设计

目的:

了解产品装配的过程

生成DFA降本想法


主要功能:

确定BOM架构(子系统到系统级别)

通过软件获取产品装配次序

回答面向装配的设计问题以估算人工时间

评估理论部件数量以寻找减少零件数量的机会

建立并量化再设计模型


主要输出:

估算总的生产成本

计算可实现产品功能的最少零件数

提供简化设计的机会以降低成本

量化再设计的建议


● 弹簧 (2个)

需要弹簧来产生工作单元棘轮效应的能量。原来的设计将弹簧安装在短柱上,这样必须精准装配才能够保证弹簧正常工作。


在装配过程中,弹簧有可能移位,而直到工作单元关合后才有可能识别出该故障。如果这种情况发生,将导致潜在的返工(质量问题)和可能的后续售后服务问题。


BDI 最少零件数量原则:  相对运动

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* 企业成本  = 包括设计一个新零部件、创建一个新SKU( 库存单元)、订货、储存、库存空间、质量、服务、WIP等方面的成本。这可能是一个简单的螺钉在产品整个寿命周期>$5000美元以上的成本,或者是一个复杂的PCB或铸造工艺20000美元的管理成本。


为了实现这些成本节约,我们聚焦在BDI DFA软件中紧固方式和处置困难相关的问题。


我们的最终设计是把弹簧深插入外壳的一个袋型结构中,以防止它脱落。这样降低了弹簧的处置困难,并提高了质量。


为了精确对准弹簧,我们在袋型结构中增加了一个较长的导向柱,进一步降低了处置困难。


因为导向柱在袋型结构下端,我们设计了弹簧和袋型结构尺寸的纵横比,以便在弹簧落入袋型结构中可以自我调整定位。


● 棘轮 (2个)

与弹簧一样,棘轮需要以客户可以容易设定的多个特定角度保持产品定位。原有设计有左右两个不同的棘轮设计。


此外,每个棘轮必须以某个特定方向安装在袋型结构中。由于左/右棘轮的尺寸和几乎对称的设计,操作者必须仔细观察每个棘轮,适当地定位它,然后将其安装到适当的(左或右)袋型结构中。


BDI 最少零件数量原则:  相对运动

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回顾BDI DFA软件的分析输出,我们首先关注最少零件数量原则、对称性和插接困难。


我们最初的想法是使用不同的颜色来更容易识别左或右棘轮。然后我们问自己,“为什么我们不能使用同一个棘轮?”


通过消除一个独特的右手和左手部分的要求,我们将左右棘轮统一为一个零部件,从而将所需唯一零件数从2减为1。


其次,着眼于对称性,我们的最终设计在β轴方向可以180度旋转。


对于插接困难,增加棘轮上的自对准特征(引入倒角)。同样,与弹簧一样,袋型结构被设计成可以自动对齐棘轮。


图片   结论

运用BDI公司的DFA软件有助于快速和容易地识别出产品的成本驱动因子。当我们回顾产品的每一个组成零部件时,我们都会问自己:“将零部件组装成产品的成本是什么?”


我们回顾了DFA软件分析的输出,意识到我们的大部分关注点都可以通过重新审视BDI公司DFA软件中设计的四个关键属性,即最少零件数量原则、处置困难、插接困难和对称性来解决


有了这些信息,团队可以毫不拖延地把设计重点放在那些已识别出的最大的成本驱动因子上。


事实证明: 使用BDI公司的DFA软件有助于指出消除不必要零件的方法,帮助我们减少装配和材料成本,提高DS9208扫描仪的质量,并实现了无形的管理成本的大量节约

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