為更好地交流DFM設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在8月29-31日的NEPCON South China展會同期，主辦方勵(lì)展博覽集團(tuán)攜手云創(chuàng)硬見，力邀多名一線企業(yè)資深實(shí)戰(zhàn)專家，通過實(shí)際案例和系統(tǒng)理論結(jié)合，從多角度詳解電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)，同時(shí)共同展望電子制造技術(shù)未來的發(fā)展。想知道如何獲取及引入DFM來提高利潤和產(chǎn)量？在電子產(chǎn)品可制造性論壇上，你可能會得到更精準(zhǔn)的答案！
任何產(chǎn)品都是經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造然后投入市場銷售的，而產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的過程中，長久存在著這樣的情形：制造工程師抱怨產(chǎn)品設(shè)計(jì)欠佳不易生產(chǎn)，而設(shè)計(jì)師則抱怨產(chǎn)品制造品質(zhì)太差，這樣的情形不僅影響到設(shè)計(jì)與制造部門，同時(shí)也影響到整個(gè)企業(yè)的利益。為了解決使設(shè)計(jì)部門與制造部門和解并共同解決問題，于是就產(chǎn)生了DFM (Design for manufacture) -- 面向制造的設(shè)計(jì)。
1, DFM不是單純的一項(xiàng)技術(shù)，從某種意義上，它更像一種思想
DFM從狹義上說，是使設(shè)計(jì)更加適合生產(chǎn)的要求，也是要求我們在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮生產(chǎn)的情況，讓設(shè)計(jì)出來的能夠生產(chǎn)出來。其從廣義上將，就是設(shè)計(jì)要符合多數(shù)生產(chǎn)要求，能夠使設(shè)計(jì)的東西在生產(chǎn)上有更多的選擇，降低成本。也就是Design for money!
面向制造的設(shè)計(jì)（Design for Manufacture，DFM）是并行工程的關(guān)鍵使能技術(shù)之一，其目的是在設(shè)計(jì)階段就充分考慮下游制造環(huán)節(jié)的可行性問題。其實(shí)，最初所說的DFM，往往是指傳統(tǒng)的加工過程，即針對原材料各種操作，最終形成產(chǎn)品的工藝過程。隨著制造理念的發(fā)展，產(chǎn)品全生命周期的概念逐漸被制造業(yè)所接受，制造的概念正在擴(kuò)大，不僅包括原材料到成品的加工過程，還泛指儲存運(yùn)輸、銷售與維護(hù)、回收與拆卸，以及產(chǎn)品的需求分析和設(shè)計(jì)等。
套用這種擴(kuò)大的制造概念，DFM實(shí)際上變成了DFX（*注：DFX是并行工程的支持工具之一，是一種面向產(chǎn)品全生命周期的集成化設(shè)計(jì)技術(shù)，其綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和管理技術(shù)，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)化的思想。它是一種新的設(shè)計(jì)技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段盡可能早地考慮產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、可制造性、可裝配性、可測試性、產(chǎn)品服務(wù)和價(jià)格等因素，對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)或再設(shè)計(jì)）。
由于產(chǎn)品開發(fā)各階段的功能和內(nèi)在規(guī)律差異很大，賦予DFM如此寬廣的功能指標(biāo)，會在DFM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中導(dǎo)致思想混亂。因此，普遍認(rèn)為DFM是指面向加工的設(shè)計(jì)（design for manufacture），它與面向裝配的設(shè)計(jì)DFA（design for assembly）、面向物流的設(shè)計(jì)DFL（design for logistics）等都是平行的DFX工具。
圖示：DFM的結(jié)構(gòu)和功能示意圖（來源 網(wǎng)絡(luò)）
上圖表明，輸入信息是經(jīng)過處理的設(shè)計(jì)信息模型，核心過程是對產(chǎn)品的可制造性評價(jià)，其主要依據(jù)有兩類：
1，加工手段的技術(shù)約束，如機(jī)床切削活動(dòng)方式對零件形狀的限制等；2，企業(yè)制造資源約束，主要是指企業(yè)的設(shè)備加工能力。
由于實(shí)際環(huán)境下，這兩類依據(jù)是不斷變化的，因此，DFM系統(tǒng)必須具有開發(fā)性和擴(kuò)展性，以反映這種變化。作為設(shè)計(jì)與制造協(xié)同的橋梁，DFM在產(chǎn)品開發(fā)流程的早期發(fā)揮作用，針對設(shè)計(jì)結(jié)果的可制造性分析過程，不僅可將下游環(huán)節(jié)約束施加于設(shè)計(jì)過程，還可以將產(chǎn)品可制造性檢測中得到的加工難點(diǎn)向下游進(jìn)行信息預(yù)發(fā)布，以使相關(guān)環(huán)節(jié)提前開展準(zhǔn)備。
2, 如何獲取及引入DFM來提高利潤和產(chǎn)量
在今天的電子業(yè)，隨著電子產(chǎn)品功能集成越來越多，電子元器件尺寸越來越小，POP、3D實(shí)裝、SIP工藝的逐步導(dǎo)入，每一款電子產(chǎn)品從立項(xiàng)設(shè)計(jì)到批量制造過程都面臨著日趨復(fù)雜的挑戰(zhàn)。尤其是如何利用可制造性設(shè)計(jì)理念和經(jīng)驗(yàn)，從產(chǎn)品的初步規(guī)劃起切入，降低BOM成本與采購難度、減化工藝流程、選擇高通過率/可自動(dòng)化的工藝、降低總體制造難度與成本、讓設(shè)計(jì)利于量產(chǎn)及使用成為各大企業(yè)最關(guān)注的課題。
例如，作為設(shè)計(jì)從邏輯到物理實(shí)現(xiàn)的最重要過程，DFM是一個(gè)不可回避的重要方面。在PCB設(shè)計(jì)上，我們所說的DFM主要包括:器件選擇、PCB物理參數(shù)選擇和PCB設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面等。器件的DFM選擇，作為PCB設(shè)計(jì)人員需要和采購工程師、硬件工程師、工藝工程師等協(xié)商決定。PCB設(shè)計(jì)的物理參數(shù)這個(gè)主要環(huán)節(jié)主要是由PCB設(shè)計(jì)人員來確定了。這要求PCB設(shè)計(jì)人員必需深入了解PCB的制造工藝和制造方法，了解大多數(shù)板廠的加工參數(shù)，然后結(jié)合單板的實(shí)際情況來進(jìn)行物理參數(shù)的設(shè)定，盡量增加PCB生產(chǎn)的工藝窗口，采用最成熟的加工工藝和參數(shù)，降低加工難度，提高成品率，減少后期PCB制作的成本和周期，即“不能殺雞使用牛刀”也不能“殺牛使用雞刀”。
那，理所應(yīng)當(dāng)?shù)脑赑CB設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上，多數(shù)就和設(shè)計(jì)工程師的水平和經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系。如:器件的擺放位置，間距，走線的處理，銅皮的處理等。這些參數(shù)需要長時(shí)間多項(xiàng)目的積累才能得到。并且，一般他們的設(shè)計(jì)參數(shù)要能符合絕大多數(shù)板廠的要求，而不是僅僅符合某個(gè)廠的特定成本要求。
在2017年8月29日，深圳會展中心6樓郁金香廳，主辦方將邀請強(qiáng)大的企業(yè)資深實(shí)戰(zhàn)專家隊(duì)伍答疑解惑。
這些演講嘉賓，在其深耕的領(lǐng)域多有建樹。例如，中興通訊手機(jī)DFX總監(jiān)余宏發(fā)，屬于公司級專家，他是中興通訊DFX專家組組長，負(fù)責(zé)手機(jī)DFX新技術(shù)、新工藝研究及管理等工作；又如，金百澤PCB事業(yè)部副總經(jīng)理馮映明擁有15年P(guān)CB制造技術(shù)性工作經(jīng)驗(yàn)，一直從事工藝和工程的工作。非常熟悉PCB制造加工工藝流程，善于從PCB制造的角度去優(yōu)化資料的設(shè)計(jì)，從而降低PCB制造加工難度、提升產(chǎn)品的品質(zhì)、縮短生產(chǎn)周，同時(shí)也為客戶節(jié)約更多的成本，曾與多家軍工、通信通訊和工業(yè)控制類客戶進(jìn)行過技術(shù)交流; 凱意科技的萬濱先生歷任中國通信學(xué)會設(shè)備制造委員會委員，他是IPC中國EMS理事會理事，IPC中國裝備及材料理事會理事，亦是凱意科技創(chuàng)始人；偉創(chuàng)力的周輝先生，是偉創(chuàng)力亞洲區(qū)先進(jìn)制造工程部總監(jiān)/北中國區(qū)先進(jìn)工程總監(jiān)，主要從事新工藝技術(shù)的開發(fā)、新產(chǎn)品工藝開發(fā)及可制造性/可裝配性設(shè)計(jì)優(yōu)化DFX等方面的研究，有16年電子產(chǎn)品工藝開發(fā)、制造及質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，曾在國際期刊上發(fā)表過20多篇技術(shù)論文, 內(nèi)容涉及01005、TMV POP、0.3mm CSP等新工藝技術(shù)開發(fā)，Head-in-Pillow, NWO等典型缺陷的解決方案以及公差累積分析與六西格瑪?shù)确椒ㄕ摰膶?shí)際應(yīng)用等等。
3，如果不使用DFM，你可能面臨的高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的巨大挑戰(zhàn)。
DFM的使用不僅僅是回答這個(gè)設(shè)計(jì)可以制造嗎，更是回答這個(gè)設(shè)計(jì)是否能被高效率地制造并且獲利。DFM能促使你在毫無損失的情況下使設(shè)計(jì)更加小型化，降低產(chǎn)品上市時(shí)間并信心十足地在全球制造趨勢中獲利受益。如果不使用DFM，則你可能面臨高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的巨大挑戰(zhàn)。
縮短產(chǎn)品上市時(shí)間是一項(xiàng)緊迫的需求。由于PCB設(shè)計(jì)的反復(fù)可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期平均增加幾個(gè)星期，從而拖延了產(chǎn)品的上市時(shí)間，因此將可制造性問題（導(dǎo)致設(shè)計(jì)反復(fù)的重要原因之一）在PCB設(shè)計(jì)時(shí)間盡早消除有絕對的必要性。一般人認(rèn)為，DFM只是簡單地在PCB 畫圖CAD 系統(tǒng)上執(zhí)行一些基本的錯(cuò)誤檢查，來確定在PCB 制作時(shí)線路不會短路，或確保在PCB組裝時(shí)零件不會相互干涉。而實(shí)際上，DFM結(jié)果意味著設(shè)計(jì)已經(jīng)得到最大程度的優(yōu)化，從而確保產(chǎn)品可以按最高效的方式制作、組裝及測試消除可能導(dǎo)致額外時(shí)間及成本的多余工藝。一個(gè)全面優(yōu)化的設(shè)計(jì)甚至?xí)紤]到產(chǎn)品的制造良率。
不好的設(shè)計(jì)會導(dǎo)致更長的制造時(shí)間及更高的成本。針對無時(shí)不在的降低成本及縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的壓力，實(shí)施DFM的最終目標(biāo)是要達(dá)成低成本高效益的制造。這將通過保持高良率（低廢品）及最少的設(shè)計(jì)改版而實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，我們還需要認(rèn)識到DFM的應(yīng)用使得工藝能力得到了全面的發(fā)揮，如通過新技術(shù)的應(yīng)用將設(shè)計(jì)從兩塊PCB集中到一塊PCB上，從而既節(jié)省了時(shí)間，又節(jié)約了成本。DFM的使用不僅僅是回答這個(gè)設(shè)計(jì)可以制造，而更是回答這個(gè)設(shè)計(jì)是否能被高效率地制造并且獲利。所以，如果您是中興、華為、大疆、TP-link、康佳、TCL、海能達(dá)、OPPO、美的、格力等品牌企業(yè)；富士康、偉創(chuàng)力、長城開發(fā)、偉易達(dá)、環(huán)勝電子、共進(jìn)電子等OEM/ODM企業(yè)；如果您是華勤、輝燁、漢普、億道、美睿、頂星、英蓓特等方案公司的設(shè)計(jì)/制造/工藝/管理人員；如果您是媒體、新媒體、意見領(lǐng)袖、行業(yè)協(xié)會相關(guān)專業(yè)人士一定記得來2017年8月29日于深圳會展中心6樓郁金香廳舉行的電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)論壇。在這個(gè)論壇上，幾位一線企業(yè)資深實(shí)戰(zhàn)專家，將通過實(shí)際案例和系統(tǒng)理論結(jié)合，從多角度詳解電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)，驗(yàn)證DFM的使用不僅僅是回答這個(gè)設(shè)計(jì)可以制造，而更是回答這個(gè)設(shè)計(jì)是否能被高效率地制造并且獲利，為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造商和工藝設(shè)備供應(yīng)商提供一個(gè)全方位交流平臺。NEPCON South China同期，將有更多現(xiàn)場活動(dòng)，如“NEPCON 與智慧工廠 1.0 - 電子制造的未來”主題研討會”、“可穿戴設(shè)備裝聯(lián)及智能制造技術(shù)研討會”“智能安防與醫(yī)療電子”主題論壇等為你帶來行業(yè)全新視角，不容錯(cuò)過！
