Thiết kế sản phẩm và Thiết kế để sản xuất

Thiết kế sản phẩm và thiết kế để sản xuất biến các ý tưởng thành hàng hóa có thể sản xuất được, tích hợp nhu cầu người dùng với thực tế về vật liệu, quy trình, chi phí và lắp ráp.

Definition

Thiết kế sản phẩm và thiết kế để sản xuất là thực hành phát triển sản phẩm từ ý tưởng đến sản xuất đồng thời đảm bảo chúng có thể được tạo ra một cách hiệu quả, đáng tin cậy và kinh tế.

Scope

Chủ đề này bao gồm quy trình phát triển sản phẩm từ việc xác định nhu cầu và tạo ra các ý tưởng thông qua việc hiện thực hóa, thiết kế chi tiết, tạo mẫu và sản xuất. Thiết kế để sản xuất và lắp ráp (DFMA) đề cập đến cách các quyết định thiết kế ảnh hưởng đến khả năng sản xuất, số lượng bộ phận, chi phí và chất lượng, trong khi lựa chọn vật liệu liên kết chức năng và hình thức với các đặc tính và quy trình xử lý vật liệu.

Core questions

• Làm thế nào một quy trình phát triển có cấu trúc chuyển một ý tưởng thành một sản phẩm có thể sản xuất được?
• Các lựa chọn thiết kế ảnh hưởng đến chi phí sản xuất, số lượng bộ phận và lắp ráp như thế nào?
• Vật liệu và quy trình được lựa chọn như thế nào để đáp ứng các yêu cầu về chức năng và thẩm mỹ?
• Việc tạo mẫu và thử nghiệm được sử dụng như thế nào để giảm thiểu rủi ro trước khi sản xuất?

Key theories

Quy trình phát triển sản phẩm có cấu trúc

Ulrich và Eppinger mô tả phát triển sản phẩm là một quy trình đa chức năng, theo từng giai đoạn (lập kế hoạch, phát triển ý tưởng, thiết kế cấp hệ thống và chi tiết, thử nghiệm và tăng cường sản xuất) tích hợp tiếp thị, thiết kế và sản xuất.

Thiết kế để sản xuất và lắp ráp

Boothroyd, Dewhurst và Knight chính thức hóa DFMA như một phương pháp để giảm thiểu một cách có hệ thống số lượng bộ phận và đơn giản hóa việc lắp ráp sớm trong quá trình thiết kế, chứng minh việc giảm chi phí lớn khi khả năng sản xuất được xem xét ngay từ đầu.

History

Khi các sản phẩm trở nên phức tạp hơn trong thế kỷ XX, các công ty đã chính thức hóa việc phát triển sản phẩm thành các quy trình được quản lý. Các phương pháp thiết kế để sản xuất và lắp ráp, được Boothroyd và Dewhurst phát triển từ cuối những năm 1970, đã định lượng tác động chi phí của các quyết định thiết kế, trong khi thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính, mô phỏng và sản xuất bồi đắp sau đó đã thay đổi việc tạo mẫu và mối liên hệ giữa thiết kế và sản xuất.

Debates

Sự sáng tạo so với khả năng sản xuất

Liệu thiết kế ban đầu nên không bị ràng buộc để tối đa hóa sự đổi mới hay bị kỷ luật bởi các ràng buộc về sản xuất và chi phí ngay từ đầu, như DFMA ủng hộ, để tránh những thay đổi tốn kém về sau.

Key figures

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

Seminal works

• ulrich2016
• boothroyd2011
• ashby2014

Frequently asked questions

Thiết kế để sản xuất và lắp ráp (DFMA) là gì?

DFMA là một phương pháp luận để thiết kế sản phẩm sao cho chúng dễ dàng và rẻ hơn để sản xuất và lắp ráp, chủ yếu bằng cách giảm số lượng bộ phận và đơn giản hóa các hoạt động lắp ráp, với hầu hết các quyết định này được đưa ra sớm trong quá trình thiết kế.

Tại sao việc lựa chọn vật liệu lại quan trọng trong thiết kế sản phẩm?

Lựa chọn vật liệu quyết định hiệu suất, chi phí, hình thức, khả năng sản xuất và tác động môi trường của sản phẩm. Các phương pháp lựa chọn có hệ thống, như của Ashby, đối chiếu các đặc tính vật liệu với các yêu cầu chức năng và mục tiêu thiết kế.