本章目的：理解装配的重要性，明确结构工程师也要对装配进行设计。
1.基础阅读
①进阶篇：1）DFMA方法的运用；
②需要一台FDM3d打印机:请查看
基础篇：8）结构设计装备必备；
2.为什么要学习DFA
2.1 装配的概念
装配是指把多个零件组装成产品,使得产品能够实现相应的功能并体现产品的质量。
从装配的概念可以看出,装配包含三层含义:
a）把零件组装在一起;
b）实现相应的功能;
c）体现产品的质量。
装配不仅仅是拧螺钉,不是简单地把零件组装在一起,更重要的是组装后产品能够实现相应的功能,体现产品的质量。装配是产品功能和产品质量的载体。
对于任何一种产品来说,在经过零件的加工制造并成为产品之前,都需要经过装配的过程。产品包含的零件从几个到几百万个不等。一个订书机有几十个零件,一部手机有几百个零件,一辆汽车有几万个零件,而一架飞机则有超过几百万个零件。装配是产品制造过程中的重要组成部分,装配过程对于产品质量、产品成本、产品开发周期等都具有很大的影响。
2.2 实际设计中，关于装配不正确的理解及看法
2.3 一个装配工序的分解：7个步骤
2.4 最好的装配工序和最差的装配工序
装配工序有好坏与优劣之分,不同的装配工序对产品的影响千差万别。从装配质量、装配效率和装配成本等方面来看,最好的和最差的装配工序的特征见表2-1。
2.5 DFA概念
2.5.1 DFA概念追述
面向装配的设计(DFA)应该在设计过程的所有阶段都有所考虑,尤其是在设计的早期阶段。在设计团队考虑多种方案时,需要认真考虑产品或部件的装配难易程度。
设计团队需要一个DFA工具来有效地分析产品或部件的装配难易程度。设计工具应能快速地提供结果,且简单、易操作。它应能确保产品可装配性评估的连贯性和完整性。它还应该可以消除装配设计中的主观判断,允许自由联想,易于对不同的设计进行比较,确保能对最终解决方案进行科学评估,确定装配问题的范围,并能够提供简化产品结构的多种替代方法,从而降低制造和装配的成本。
//美国那边的工具常指的是软件，机械理论的提出和软件工具的研发常常是同一时段的。但日本却喜欢用表格。中国学日本的做法，风气原因却导致表格只是一张纸，而研发机械软件却又没有余力。作者提供的是表格。
通过DFA的应用,可以改善制造和设计之间的交流,而且在产品设计过程中产生的想法、推理以及所做的决策都能成为良好的记录,以备将来参考。
面向装配的产品设计是从大学的研究成果拓展而来。最近又开发出软件的产品形式,可以系统地提升和改进产品的易装配性。DFA的这个功能是通过在设计过程的概念阶段,以合乎逻辑的和组织化的形式提供装配信息来实现的。这种方式也清晰地定义了一个以装配的难易程度来评估设计的程序。这种方法的使用能够提供一个反馈循环帮助设计人员评估由于特殊设计变更而得到的改进。这个程序也可作为一种激励设计人员的工具,让他们通过这种方法来评估自己的设计,如果可能的话,还可以改善自己的设计。在这两种情况下,在概念设计阶段研究和改善设计,在产品制造和装配之前,设计是易于变更且变更费用低廉。
//这里的软件是boothroyd公司的软件，该公司的DFMA软件最早和苹果二代电脑是一起问世的。
DFA方法通过以下方式来尝试达到这些目的:
①为那些设计者或者团队提供一个工具,要确保他们对产品复杂性和装配性的考虑只发生在最初设计阶段。这能够避免设计者在设计初期阶段只专注于产品的功能而对产品成本和竞争力缺乏足够考虑的风险。
②引导设计人员或者设计团队简化产品,从而实现装配成本和零件成本的降低。
③搜集通常由有经验的设计工程师所拥有的经验资料,并整理这些资料,以一种便利的方式提供给缺少经验的设计工程师使用。
④建立一个数据库,这个数据库包含各种设计状态和生产条件下的装配时间和成本要素。
对于易于装配的产品设计进行分析在很大程度上取决于以下几个因素:产品是否手工装配?是否是专用自动化装配?是否是通用自动化装配(机器人)?或者是这些方面的结合。例如,易于自动进料和定向的简易性标准要比那些手工处理零件的标准更加严格。因为我们总是利用手工装配成本作为一个比较的基准。本章将介绍面向手工装配的设计。此外,即使重点考虑自动化装配时,仍然有一些操作还是需要手工完成,在分析过程中必须把这些操作成本考虑进去。
2.6 DFA目的
通过面向装配的设计,产品开发能够达到以下目的：
简化产品装配工序。
缩短产品装配时间。
减少产品装配错误。
减少产品设计修改。
降低产品装配成本。
降低产品装配不良率。
提高产品装配质量。
提高产品装配效率。
提高现有设备使用率。
//目的很多，不过作者是记不住全的^_^
2.7 面向装配的设计的历史
20世纪六七十年代,人们根据实际设计经验和装配操作实践,提出了一系列有利于装配的设计建议,以帮助设计人员设计出容易装配的产品,这些设计建议并辅以真实的案例告诉人们如何从产品设计着手来改善产品的装配。1977年, Geoff Boothroyd教授第一次提出了“面向装配的设计( Design for assembly,DFA)”这一概念,并被广泛接受。面向装配的设计旨在提高零件的可装配性,以缩短装配时间、降低装配成本和提高装配质量。1982年, Boothroyd教授在《自动化装配》一书中,提出了一套评估零件可装配性的体系,并以此为基础,开发出面向装配的设计软件。
面向装配的设计自诞生之初就受到很多企业的重视,并取得了很好的应用效果。1981年,施乐公司的制造经理 Sidney Liebson估计施乐公司因为实施面向装配的设计而节省了几百万美元。1988年,福特公司因为面向装配设计模式的实施节省了10亿美元。
3.怎么学习DFA
3.1 装配是由设计而非工艺决定的
3.2 明确产品的装配流程
3.3 DFMA优化
4.DFA推书
5.DFMA章节对应的资料
