تصميم المنتج وتصميم التصنيع

يحوّل تصميم المنتج وتصميم التصنيع المفاهيم إلى سلع قابلة للإنتاج، ويدمج احتياجات المستخدم مع واقع المواد والعمليات والتكلفة والتجميع.

Definition

تصميم المنتج وتصميم التصنيع هو ممارسة تطوير المنتجات من المفهوم إلى الإنتاج مع ضمان إمكانية تصنيعها بكفاءة وموثوقية واقتصادية.

Scope

يغطي هذا الموضوع عملية تطوير المنتج من تحديد الاحتياجات وتوليد المفاهيم إلى التجسيد والتصميم التفصيلي والنماذج الأولية والإنتاج. يتناول تصميم التصنيع والتجميع (DFMA) كيفية تأثير قرارات التصميم على قابلية التصنيع وعدد الأجزاء والتكلفة والجودة، بينما يربط اختيار المواد الوظيفة والشكل بخصائص المواد ومعالجتها.

Core questions

• كيف تنتقل عملية تطوير منظمة بمفهوم إلى منتج قابل للتصنيع؟
• كيف تؤثر خيارات التصميم على تكلفة التصنيع وعدد الأجزاء والتجميع؟
• كيف يتم اختيار المواد والعمليات لتلبية المتطلبات الوظيفية والجمالية؟
• كيف تُستخدم النماذج الأولية والاختبار لتقليل المخاطر قبل الإنتاج؟

Key theories

عملية تطوير المنتج المنظمة

يصف أولريش وإبينجر تطوير المنتج كعملية متعددة الوظائف ومرحلية (التخطيط، تطوير المفهوم، تصميم مستوى النظام والتصميم التفصيلي، الاختبار، والتصعيد) تدمج التسويق والتصميم والتصنيع.

تصميم التصنيع والتجميع

يُضفي بوثرويد وديوهيرست ونايت الطابع الرسمي على DFMA كطريقة لتقليل عدد الأجزاء وتبسيط التجميع بشكل منهجي في وقت مبكر من التصميم، مما يوضح تخفيضات كبيرة في التكلفة عند مراعاة قابلية التصنيع في البداية.

History

مع ازدياد تعقيد المنتجات في القرن العشرين، قامت الشركات بإضفاء الطابع الرسمي على تطوير المنتجات في عمليات مُدارة. قامت طرق تصميم التصنيع والتجميع، التي طورها بوثرويد وديوهيرست منذ أواخر السبعينيات، بتحديد التأثير الكمي لقرارات التصميم على التكلفة، بينما أحدث التصميم بمساعدة الحاسوب والمحاكاة والتصنيع الإضافي لاحقًا تحولًا في النماذج الأولية والربط بين التصميم والإنتاج.

Debates

الإبداع مقابل قابلية التصنيع

ما إذا كان التصميم المبكر يجب أن يكون غير مقيد لزيادة الابتكار إلى أقصى حد أو منضبطًا بقيود التصنيع والتكلفة منذ البداية، كما يدعو DFMA، لتجنب التغييرات المتأخرة المكلفة.

Key figures

• Karl T. Ulrich
• Steven D. Eppinger
• Geoffrey Boothroyd
• Peter Dewhurst
• Michael Ashby

Seminal works

• ulrich2016
• boothroyd2011
• ashby2014

Frequently asked questions

ما هو تصميم التصنيع والتجميع (DFMA)؟

DFMA هي منهجية لتصميم المنتجات بحيث تكون أسهل وأرخص في التصنيع والتجميع، وذلك بشكل رئيسي عن طريق تقليل عدد الأجزاء وتبسيط عمليات التجميع، مع اتخاذ معظم هذه القرارات في وقت مبكر من التصميم.

لماذا يهم اختيار المواد في تصميم المنتج؟

يحدد اختيار المواد أداء المنتج وتكلفته ومظهره وقابليته للتصنيع وتأثيره البيئي. تتطابق طرق الاختيار المنهجية، مثل طريقة أشبي، خصائص المواد مع المتطلبات الوظيفية وأهداف التصميم.