当QSI公司(现为Beijer Electronics)决定重新设计一款小型人机界面(HMI)终端时,由设计工程师比尔•德维尼什(Bill Devenish)领导的团队试图开发一款更简单的产品,以帮助公司获得更多利润。
他们使用DFMA (Design for Manufacturing and Assembly)软件来压缩开发周期,并确定降低材料和组装成本的方法,同时提高可靠性和可服务性。
在工程过程中预先使用DFMA可以减少40%的设计开发周期。
传统上,外壳和结构部件的材料是由成型的金属板和加工铝制成的。原来的端子包括13种不同类型的31个紧固件。德尼什知道,采用模压塑料的外壳可能会减少紧固件数量,同时简化制造。
该团队研究了能够在恶劣环境中可靠工作的材料,这些材料能够承受从北极石油钻井平台到沙漠建筑设备到与热或腐蚀性材料接触的工业应用的各种条件。他们使用DFMA研究选择将如何影响成本、交货时间、装配工作和其他因素。该团队对几种样品材料进行了测试,并选择了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚碳酸酯混合物。Devenish说:“我们希望这种组合能够降低成本,同时保持韧性和尺寸稳定性。”
新的终端设计由更少的内部部件组成,并使用模压塑料材料而不是金属板作为外壳,使产品更轻,更容易组装。
由于成功的重新设计,取代了多个,复杂,昂贵的金属部件和许多紧固件,新产品组装是由一些模压PC ABS组件与集成功能,如插槽,扣件,标签,和一些紧固件组成。此外,新设计将外壳内的三个印刷电路板(pcb)换成了一个,减少了电子元件的数量和焊点的数量。
剃须设计成本
DFMA包括两个要素:DFA产品简化模块通过一系列关于功能和目的的详细问题,重点实现零部件整合和装配简化。DFM并行成本计算模块通过类似的过程计算零件和模具成本,包括关于材料和制造过程的问题。
该软件从产品开发过程的开始就提供了一系列的成本估算和比较,并在持续的基础上继续支持设计和过程优化。成本数据是基于对现有成本的检查,进行单独的帕累托分析,并按零件类别(如紧固件和机电零件)组织选择。
在QSI项目中,“我们在多个点上进行了DFMA分析,”Devenish补充道。“我们预先使用它来估算初始成本,并在整个开发过程中监控我们的进展。DFMA还验证了供应商的报价。我们能够比较从原型制造到DFMA分析的实际装配时间,以检查我们的装配操作假设。”
布斯杜赫斯特有限公司
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