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Design For Manufacturability:A How To Guide

製造可能性のための設計(DFM)は、生産のための設計とも呼ばれ、20 th 大量生産が職人や職人に取って代わった世紀半ばにのみ起こった世紀の現象。これは、大量生産のためのデザインである工業デザインと呼ばれる分野の舞台を設定しました。この初期の例は、50年代の丸みを帯びた彫刻ソーダディスペンサーなどのアイテムに表示されていました。

20年後、最初の工業デザイナーがカリフォルニア州シリコンバレーでヒューレットパッカードに採用されました。シリコンバレーで最初の実際の工業デザインコンサルタントは、HPで初期のテスト機器の設計を開始し、HPを離れて会社のGVOを開始した3人の男性(Dale Gruye、Nolan Vogt、およびOpperman)でした。私は数年後にその会社に雇われ、1983年にここシリコンバレーでの製品設計の成功からStudioRedが誕生しました。

製造可能性の設計は、工業デザイナーと機械エンジニアの仕事の重要な要素です。彼らは、期待どおりに機能し、使用と所有を強いられ、製品の製造に必要な製造方法を最適化する製品を作成する必要があります。これは何を意味するのでしょうか?基本的には、新製品に期待される生産量に適した製造方法を選択し、それらのプロセスに合わせて部品を設計または設計する必要があることを意味します。年間売上高が数十万になる場合、製造方法は当然、大量の射出成形などの数量の中で最も低コストの方法です。数百個しか生産されない場合は、板金やダイカストなどの他の方法がより適切です。

40年後の今、生産のための設計は開発プロセスにおいて重要な役割になっています。今日、私たちはそれをDesign forManufactureまたはDFMと呼んでいます。製造のための設計は、製品開発の重要な部分です。このアクティビティは、製品コンセプトを初期のプロトタイプから本番環境に移行するために必要です。事実上、これには、独自の製造方法をサポートし、製造プロセスを最小のコストで最適化する設計ソリューションを導くために、開発プロセスに製造業者の意見を含める必要があります。

大量生産に使用されるツール

製品開発コンサルタントとして、私たちは最も効率的で低コストの開発サービスを提供する義務があります。コストへの主な影響は、研究開発に必要なすべてを行うのにかかる時間です。これは、時間を節約できるときはいつでも、お金を節約できることを示唆しています。設計を完了してから製造業者に提出すると、特定のことを別の方法で行うと、製造コストを節約できることがよくわかります。かつて、国営ケーブル会社のセットトップボックスを設計する際に、CAD(コンピューター支援設計)でメーカーと設計を検討していたところ、プリント回路基板(PCB)を逆さまにすると、「インプロセステスト」。これは、製造ラインをテストフィクスチャに移動せずに実行できるテストです。彼らはボードを下側からリアルタイムで調べることができました。この要求は、製品のパフォーマンスに関しては何の意味もありませんでしたが、テストコストを大幅に削減し、最終的には全体的な価格を削減しました。設計が完了した後にこの入力を要求し、CADを再レイアウトしてPCBを裏返し、すべてのコネクタのピン1の位置を再配置するのに約30時間かかりました。このボードフリッピングのメリットを学ぶ前に、完成、プロトタイプ作成、テストを行っていれば、これは大幅に高くなる可能性があります。これは、待機時間が長すぎると、その作業の多くをやり直さなければならなかった可能性があるためです。

Sonosスピーカーで使用されているPCBA(プリント回路基板アセンブリ)の例。

生産のための設計は多くの形をとることができます。場合によっては、主にプロセスドライバーに正直であることがあります。射出成形、またはそれに関する成形では、金型から滑り落ちるように側面をドラフトで角度を付ける必要があります。金型がさまざまな詳細を生成する方法の良い使い方の例は他にもたくさんあります。ユニットの側面に開口部がある場合は、スライド、シャットオフ、角度付きリフターなどの他の金型設計方法が必要ですが、ゴムオーバー成形グリップなどのより高度な成形技術では、2つの成形品を接続するために複数の金型と機能が必要です。機械的に統合する材料。

この製品では、ベースプレートに接着するためにフォームがオーバーモールドされています。

金属製品には、製造可能性または生産のために設計を最適化するためのさまざまな方法もたくさんあります。 2つの板金部品を接続して「T」に似た部品を作成することを目的とした板金アセンブリについて考えてみます。それらをねじで締めたり、スポット溶接したり、リベットで留めたりすることができました。中国の大手コンピューターメーカーに、どのように取り付けるかを尋ねました。彼らは「トグルロック」を提案しました。これは明らかに、部品のスタンピングで直接発生する他のどのコストよりも低コストでした。新しいプロセスや機械はなく、部品図面ページの特別な記号の呼び出しだけで済みます。繰り返しになりますが、私たちが尋ねたときはほとんど自由に変更できましたが、新しいファイルと部品の図面、そしておそらく新しいプロトタイプと、後でプロトタイプの後でそれについて学んだ場合はテストが必要でした。

製造可能性の設計は、今日の開発プロセスの重要な部分です。これは、製品の価格設定の圧力に対処するために必要なツールであることが証明されています。製品をしきい値未満で生産し、マージンを維持できたとしても、将来的には、価格を下げる必要が生じる可能性があります。マージンを大きくすると、市場の圧力に対応する自由が得られます。

著者について:Philip Bourgeoisは、シリコンバレーの製品開発コンサルティング会社、StudioRedの創設者兼社長であり、ブランドポジショニング、UX / UIと工業デザイン、機械、光学、構造工学、プロトタイピングを1つのチームで社内で行っています。 。 StudioRedは、1983年から製品開発を行っています。生産のための設計とエンジニアリングにおけるこの経験は、これまでに3500を超えるプログラムに反映されています。


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