引領業界新思維-DFM的意義將如何演變

前言:

在複雜的PCB設計與製造過程中,DFM製造分析尤其重要。 DFM即面向製造設計,可製造性設計(DFM)DFM的作用是改進產品的製造流程。現今的DFM是平行工程的核心技術,因為設計和製造是產品生命週期中最重要的兩個環節,並行工程在設計之初就要考慮產品的可製造性和可組裝性等因素。因此,DFM是平行工程中最重要的支撐工具。 DFM的關鍵在於分析設計資訊的可加工性,評估製造的合理性並提出設計的改進建議。 DFM與CAX、PDM、DFX等結合,形成了生命週期設計(DFLC)技術。 DFX指的是DFA(組裝為設計)、DFD(以拆卸設計為導向)、DFQ(面向品質設計)、DFI(面向檢查設計)和DFE(面向環境設計)。

1 .啟動DFM模型

●在傳統串列工程產品開發模式下,產品設計和製程設計是兩個獨立、順序進行的過程。傳統串列工程產品開發模式下,產品設計與製程設計是兩個獨立、順序進行的過程。這種模式容易導致產品設計流程與加工製造流程脫節,使產品的可製造性、可組裝性和可維護性差,進而導致設計修改困難、產品開發週期長、成本高、品質難以保證,甚至大量設計無法投入生產。

設計變更困難,產品開發週期長、成本高、品質難以保證,甚至大量設計無法投入生產,造成人力、物力的巨大浪費。

● DFM理念對傳統的產品開發模式提出了挑戰,打破了傳統設計方法的順序性,將產品設計和製程設計並行進行。 DFM充分考慮各種製造限制、製程條件、裝夾方案、工裝設計、零件標準化等,對設計方案進行評審與決策,並將評審結果及時回饋給設計人員,提出修改意見,指導產品設計。這是一種全新、更簡單、更有效率的產品設計方法。

2 . DFM設計協助

● DFM輔助設計原則:

DFM設計輔助的原則是:

1.降低成本,提高產品競爭力

2.優化生產流程,提高生產效率

3. 技術轉移,加強公司合作

4.新產品研發測試的依據

5.適合電子組裝製程的新技術

●由於加工流程不同,對應的方法也有很大差異,因此針對不同加工製程的具體設計必須有不同的具體設計原則。 PCB裸板DFM設計與PCB組裝DFM設計需要考慮可製造性設計原則,也需要考慮電子元件採購的正確性。但目的都是使產品能夠快速、經濟地製造出來,提高產品設計和製造的一次性成功率,進而降低成本,縮短產品開發週期。

3. DFM產業應用

業界最成熟的技術開發,設計製造與平台整合已經融入軟體和規則庫,足夠細緻,具有可執行性。

設計製造一體化、平台化已經融入軟體和規則庫,具備足夠的細化和可執行性。許多國際知名企業,如電腦產業的戴爾、英特爾,汽車產業的福特、寶馬,飛機製造領域的波音等,都已將DFM技術工具成熟地應用於開發設計中,並「嚐到了甜頭」。

● 以PCB設計為例,在電子產品朝向小型化、高密度、高速化發展的趨勢下,PCB設計的複雜度大大增加,如何有效地對複雜的PCB設計進行全面的品質控製成為該領域的難題。

● DFM可實現製造與設計過程並行,模擬選定PCB產品從設計、製造到組裝的整個生產過程,BOM表組織、元件匹配、裸板分析、組裝分析四大模組

BOM清單整理、元件匹配、裸板分析、組裝分析四大模組環環相扣,共同完成DFM分析。整個軟體運行流程:DFM解析PCB檔案、ODB檔案或Gerber文件,匯入BOM表並匹配元件庫,透過已建立的元件庫進行元件匹配,最後呼叫DFM中的規則對檔案進行一系列檢查。整個流程相當於將製造規則融入設計階段,建立全新的PCB設計流程,並最大程度地減少設計變更帶來的週期延長,確保生產品質和效率。所有可能的品質隱患都在製造前階段得到解決或發現,從而最大程度地減少產品開發的代數,降低成本,提高產品市場競爭力。

4 DFM未來展望

在我國,製造業應用DFM技術起步較晚,尚未形成規模。 2001年,BDI公司的DFMA分析軟體進入中國,華為技術有限公司要求DFMA作為每位結構工程師必須掌握的設計理念與工具。然而,國內將DFM相關技術應用於產品開發的企業並不多。然而,國內將DFM相關技術應用於產品開發的企業並不多,許多企業仍在沿用傳統的串列方法進行產品設計。顯然,國內企業在應用先進的開發工具和方法方面還有很長的路要走,而產品設計是源頭,我國製造業應該更好地利用這些先進的設計工具和方法,以提升自身產品的國際競爭力。

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