發布時間：2020-12-26所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：可制造性設計(DFM)是指產品設計需要滿足產品制造的要求，具有良好的可制造性，使得產品以最低的成本、最短的時間、最高的質量制造出來。其不單純是一項技術，在完成產品的各個環節中，更像是一種思維，對電路進行優化。設計人員首先對其本身的物理特性
摘要：可制造性設計(DFM)是指產品設計需要滿足產品制造的要求，具有良好的可制造性，使得產品以最低的成本、最短的時間、最高的質量制造出來。其不單純是一項技術，在完成產品的各個環節中，更像是一種思維，對電路進行優化。設計人員首先對其本身的物理特性進行分析，在此基礎上分析物理特性與制造系統之間的關系，以便提升制造生產效率，縮短生產時間。從本質上來看，主要是在從提出產品的初步設計方案到投入生產的全過程中進行DFM，在不影響產品性能的同時使產品更加簡單化、標準化。
關鍵詞：可制造性設計;航天電子產品;應用研究
1可制造性設計概述
可制造性是指所設計的產品在現有的制造資源條件下能否被制造出來的可能性，可制造性評價是綜合考慮產品的設計信息和企業現有制造資源的現狀，從而判斷產品在現有制造資源條件下被可靠的制造出來的可能性量值的大小。傳統的產品生產流程主要經歷產品設計、樣板加工、修改設計、再次加工一輪又一輪的循環直到可以可靠的生產出高質量的產品，在這樣的循環過程中往往造成重復設計及重復加工的問題，這種事后控制的方式將造成嚴重的設計資源和加工資源的浪費;如果可以在產品設計的同時就考慮到所設計的產品能否在企業當前的制造資源條件下被生產出來，對所設計的產品進行基于當前制造資源的可制造性評價，確定可制造出來的可能性大小，采取事前預防的措施控制產品的設計，這將極大的提升產品的設計效率和制造效率，消除由于重復設計和重復加工所帶來的設計資源及加工資源的浪費。當前社會處于互聯網技術的大爆發及快速發展的階段，在國家對制造業的發展推動方面，為了將互聯網技術應用于制造行業并刺激和帶動制造行業的快速發展，國家頒布了一系列的政策及戰略措施，如“兩化融合管理體系”標準、“中國制造2025”行動綱領、“國家智能制造標準體系”建設指南等等，這些措施促使著工業化和信息化緊密的結合，首先實現制造業的數字化建設，在工業化和信息化深度融合的基礎上為智能制造的建立奠定基礎。面對客戶的需求、企業的發展訴求以及當前國家層面的政策支撐，企業通過信息化的手段對所設計的產品進行可制造性評價，通過事前控制的措施消除由于不可制造所帶來的一系列問題，在客戶的競爭中方能獲得競爭優勢，同時為企業打造智能工廠奠定信息化基礎。
相關期刊推薦：《電子產品可靠性與環境試驗》Journal of Electronic Measurement and Instrument(月刊)1987年，可靠性研究專業刊物，設有：研究與評價、計算機系統與軟件可靠性、可靠性與環境試驗、國外可靠性與環境技術、可靠性文摘、其它、可靠性設計與工藝控制、電磁兼容設計與檢測等欄目。
2可制造型設計的實踐應用方案
從20世紀80年代末期，國外一些研究機構就已經開始了鑄件的研究工作。近些年，人們提出采取可制造性設計的方法進行工作，以此提升產品的基本質量�，F如今的制造設計，最為常用的方法便是基于產品本身特征的設計方法。這種方法從設計階段開始，就將產品特征與產品模型進行有效結合，同時并提供相關產品信息，從而完成信息的分享工作。在特征信息的傳輸方面，可以采取用戶交互輸入的方法，根據具體的應用領域，并從產品特征本身進行識別而獲得。為了解決特征方面的問題，可以建立基于特征本身的數據庫，采取模數法的方式對于產品本身的工藝性進行評估。我們認為，為了確保能夠獲得有效的可鑄造性的評價，其相關幾何數據庫必須可以有效展示可制造性相關知識的重要特征，同時還能展現各特征之間的關聯性。在實際設計中，我們主要采取了2種不同特征方式：第一種是主特征，其主要對于產品本身的外形以及初始零件的基本造型進行詳細描述。第二種則是輔助特征，其主要是指相關附件或者一些局部位置的幾何圖形，例如凸臺以及空洞等。此外，在實驗中我們還在其側凹、分型面以及拔摸斜度方面的相關特征進行了一系列嘗試，從而獲得了不小的進展。
3可制造性設計在航天電子產品中的應用
3.1航天電子設備的結構設計
解決電子設備特別是航天電子設備在結構、防護設計和電磁設計等方面成熟的技術就是電子設備結構設計。電子技術與計算機輔助的發展也帶動了它的逐步完善，繼而形成了一門綜合性的邊緣學科。目前的電子設備結構設計主要包含了以下幾個方面的內容。a)整機組裝結構設計整機組裝結構設計主要包含以下幾方面內容：1)結構單元的設計，包括設備的外殼、安裝、連接和操作等;2)傳動與執行設計，在設備工作中需通過傳動與執行裝置對產生的光電、機械等信號進行調節;3)環境防護設計，包括防腐蝕、整機的溫度控制、屏蔽與接地、插接和互連等;4)總體的布局，即對以上各項進行結構布局，確定連接形式和結構尺寸。b)組件的結構設計包括兩類設計，即電氣組件結構設計和機械組件設計，電氣組件結構設計主要用于保證工藝的良好性和電性能合格，而機械組件設計則用來滿足機、電協調要求和精度要求。c)隔振與緩沖設計在運輸使用過程中，會有外界的機械因素對設備造成破壞，結構設計利用減振、耐沖振等結構可很好地解決材料、剛度和穩定性等諸多問題。d)電磁兼容性結構設計在結構設計中增強設備的抗干擾能力，可以采用電磁屏蔽和接地的方法來實現，繼而提高設備對電磁環境的適應性。e)連接設計由于整機和設備系統的可靠性在很大的程度上受到設備中固定的、半固定的和接口的接觸的影響。所以為了保證這些接觸點的可靠性，需要在設計過程中正確、有效地控制連接工藝和連接件的選擇。除了以上內容之外，在結構設計時也應該把與結構設計相關的設備組裝技術與工藝考慮進去。設備的結構設計在很大的程度上決定著這套設備在實際生產中采用的工藝方法。因此，良好的工藝性是結構設計中必要的部分。3.2面向地(艦)面裝備的腐蝕控制可制造性設計
a)材料選用。明確金屬材料應采取適當的表面防護措施。除特殊要求外，原則上不允許裸材直接使用。①根據使用部位綜合考慮材料的強度、疲勞性能、斷裂韌性、耐蝕性、工藝性和經濟性等，給出不銹鋼、碳鋼和合金鋼選型推薦。②非金屬材料則應考慮材質的耐候性，給出工程塑料、橡膠、密封劑、絕緣材料等推薦。③應綜合考慮材料的特性、熱處理狀態、使用條件和部位、結構形狀和公差配合等因素。根據零件類型、特性、使用環境條件及壽命選用表面防護涂層，對常用金屬鍍覆層、化學覆蓋層、有機涂覆層的種類、特性和厚度進行推薦并提出結構件前處理要求。b)裝備結構設計。①裝備結構設計過程中，避免出現“大陰極—小陽極”的腐蝕結構。②要考慮應力和環境的聯合作用，采取措施避免或減少局部應力集中。③電氣產品箱體結構設計應充分考慮使用工況選擇密封或者除濕、防凝露和密封設計。④非密封結構腔體，要通過上排下泄的原則進行防排水設計，如設計好導流、排水通道或排水孔等。⑤對于易腐蝕部位，設計時需留有相應的維護和檢查空間，易腐蝕或老化材料零部件應便于拆卸、更換。通過對材料選用和裝備結構設計進行標準化，可使長期在高溫、高濕、高鹽霧環境下服役的地(艦)面裝備通過設計和制造中，有效規避電偶腐蝕、密封性不足、排水性不夠、應力腐蝕、霉菌腐蝕、高溫氧化等問題，并為產品交付后的維護、防護、修復打下堅實的基礎，為武器裝備的維修和保養提供較強的可操作性和便利性。
4結束語
隨著信息技術、智能制造技術為代表的新一輪科技革命和產業變革孕育興起，并加速滲透到工業發展的各個領域，為適應這一新的時代潮流，企業要在產品可制造性設計實踐和應用過程中繼續闊步前行，標準化作為一項助推創新發展、引領時代進步的工作必將發揮更大的作用。——論文作者：趙 萌
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