设计共享如何加快新产品设计周期、降低产品成本
在工业4.0概念刚刚推出的时候,西门子的工业4.0的介绍中,提到制造业在所有国家经济中的地位日益重要,制造业将呈现出前所未有的发展和创新速度,需要从3方面提高制造业竞争力:
1、提高效率:能源效率和资源效率是保持竞争力的决定性因素;
2、缩短产品上市时间:创新周期更短、产品复杂性更高、数据量更大;
3、增加灵活性:个性化大批量生产、市场需求变化莫测、高生产率。
缩短产品上市时间,是未来企业提高竞争力的一个重要因素。而设计共享工具DFMA的设计循环可以大幅降低产品的设计周期。利用DFMA并行设计可以将设计周期减少45%。
而并行设计的重要流程如下:概念设计、DFX循环、详细设计、样机、投产。
DFMA软件有丰富的设计经验库,这些库包括了零件信息,零件供应商信息,以及优化设计原则。在DFMA并行设计过程中,通过DFMA数据库中的零件数据,获得初步的设计,并根据供应商信息,选择性价比最优的设计,经过几次迭代,形成初步的设计;然后根据DFMA软件的优化原则,在详细设计中,优化产品的详细设计。
借助于DFMA丰富的设计经验积累,一方面可以降低产品的设计周期;另外一方面可以大大降低设计产品的成本:包括降低原材料成本,降低设计产品的装配时间。
DFMA的三个主要阶段:外购件成本、自制件成本、产品简化三个阶段。
外购件成本阶段:作为一个必要工具来提供成本估算,协助验证供应商报价、进行供应商招标和议价。
如上图,左边是设计的产品,右边是外购件列表,其中成本是初始设计的成本,将所有数据输入DFMA软件后,软件根据数据库信息,输出每种零件的应该成本。通过应该成本与成本的比较,经过DFMA优化的产品的原材料成本,可以降低25%。
自制件成本:作为一个标杆管理工具来研究自身产品或者竞争对手产品,通过量化的加工工艺分析、材料选择和组装替代分析。
这是需要考虑以下几个问题:
1、什么是最有过程?
2、加工工艺的改变是否可以降低成本?
3、零件自制和外购哪个更划算?
4、从成本角度,海外制造是否有意义?
产品简化:在简化产品结构方面,为设计团队提供指导,降低加工和组装成本,量化改进。
如图,右上角是简化产品前的产品结构,左下角是简化的产品结构。最终效果:零件成本降低63%;消减了4个供应商;细部图精简63%;装配时间节约了74%;降低人工费用。产品的总成本降低了46%。
可见DFMA通过大量的积累,借助于零件、零件供应商的数据,降低产品成本,并通过产品优化经验帮助产品设计,进一步优化成本,降低装配时间。而借助软件改变设计流程,还可以大大降低产品开发周期。
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