DFM（製造のための設計）-これらは、完成品の生産を成功させるための開発原則です。 電子デバイスの設計では生産能力を考慮する必要があるように思われますが、実際には常にそうとは限りません。 初心者の開発チームは、利用可能な技術に基づいてデバイスを作成できないまで、生産段階でさまざまな問題の原因となるデバイスを入手できます。 プロジェクトの最終段階でリスクを軽減するために、エレクトロニクスの設計プロセスで対処する必要がある問題は何ですか？ この記事ではこの質問に答えます。
デバイスの開発開始時の開始点は、特定の機能の実装と、参照条件で定められた作業条件です。 ハードウェアとソフトウェアの要件を設定し、ケースの外観を決定するのはこれらのパラメーターです。 また、装置には信頼性と保守性の要件があります。これは、最初の障害が発生するまで、実験室の条件でのみ動作する装置をコンベヤーの出口に配置する必要がないためです。 開発者に対する追加の制限は、厳しい締め切りと金銭的コストの最小化です。 これらすべての要件を1つのプロジェクトに最適に組み合わせる方法は？ この質問に対する答えは、生産の技術的要件を考慮に入れたデバイスの開発へのアプローチを設定するDFMの原則にあります。
DFM要件は、開発者の注意をプロジェクトの最終段階である生産に集中させ、設計作業の開始前であってもデバイスと生産ラインの技術的能力に関する情報を収集するように強制します。 もちろん、このアプローチを実装するには、開発したデバイスを適切に製造するための適切な資格と経験が必要です。
ステージ番号1。 生産技術に関する情報の収集
生産能力について収集される情報の量は、可能な限り完全でなければなりません。 一見取るに足りないように見える要件でさえデータが不足していると、製品の製造またはその後の運用に問題が生じる可能性があります。
個別に、各ノードとデバイスパーツの製造元を決定する必要があります。 たとえば、顧客が自分の制作ですべての作業を行いたいという選択の制限がある場合、開発者は設計する前にこの制作の技術的能力と制限に関する完全な情報を入手する必要があります。
これを含めることは、デバイス要素の開発と生産の条件に注意を払う価値があります。長い設計サイクルは、デバイスの関連性を失う可能性があることを考慮してください。 顧客が独自のドキュメント管理システムを持っている場合、デバイス開発請負業者もこのシステムに関する必要な情報を受け取る必要があります。
したがって、すべてのデバイスパラメータが定義され、製造元が検出され、開発者が選択されます。
ステージ番号2。 デバイスのコストの計算と承認
第2段階では、次の要素のコストを含む製品のコストを計算する必要があります。
- 電子部品（標準およびカスタム設計）
- すべての材料。
- 開発（エンジニア、デザイナー、マネージャーなどの仕事）。
- 生産。
- 組立
- オーバーヘッド。
計算された値が顧客を満足させる場合、開発プロセスは続行します。 評価がプロジェクトの予算に収まらない場合は、最初に戻って最初に行った決定を変更する必要があります。
ステージ番号3。 デバイス開発を開始
第3段階では、開発プロセスが直接開始されます。 重要な役割は、並列プロセスの起動によって果たされます。 特定の生産で使用される材料を選択する必要があります。 納期を考慮して、コンポーネントの特定のリストを決定します。 最も安価な自動化テクノロジーを選択してください。
開発者は、デバイスを作成する際に、過剰な特性を備えた素材を作成し、同時に、従来の技術に完全に置き換えることができる複雑で高価な技術を使用して、設計の追加時間を犠牲にします。
もちろん、場合によっては、HDI設計やプリント基板の柔軟な剛性設計などの複雑な技術は、技術的条件によって決定されます。 そのような場合、開発速度とデバイス全体の信頼性と可用性の両方の観点から、単純化されたテクノロジーへの移行は有益ではありません。 開発者は常にこれらの点を考慮する必要があります。 特定の技術を意識的に選択しないと、デバイスの一部または全体を製造するプロセスは、原理的に過度に高価になるか不可能になる可能性があります。
材料と技術の選択のためのエンジニアの作業と並行して、調達スペシャリストの作業を実行する必要があります。 部品および材料のサプライヤーを特定します。 すべての購入は、特定の部品のコストと納品までの時間の妥協によって導かれるべきです。
できるだけ早く生産プロセスをサポートするエンジニアを含めることをお勧めします。 さまざまな部品やモジュールのメーカーから受け取ったすべての種類の予備的な見積もりは、設計された製品の生産を大幅に簡素化し、スピードアップします。
チーム内のすべてのスペシャリスト間の相互作用は、双方向、つまり 問題のある問題を解決するには、最適なソリューションを見つける必要があります。 たとえば、システムエンジニアが、使用可能な1つのサプライヤのみが提供できるプリント基板用の電子部品を選択した場合、これは追加のリスクにつながりますが、特定の部品のアナログとの交換を調整することで回避できます。
原則として、多くの専門家がプロジェクトのフレームワークで働いています：エンジニア、プログラマー、デザイナー、身体部分のデザイナーなど。 彼らが適切に調整されたチームとして働くことは非常に重要です。これにより、開発時間と反復回数が削減されます。 すべての従業員のコミュニケーションを組織化することは非常に困難です。このタスクは、プロジェクトマネージャーが担当し、顧客とのコミュニケーションも提供する必要があります。 設計プロセス中に発生するすべての問題に対する迅速な解決策は、プロジェクト全体の正常な完了に寄与する基本的な要因の1つです。
ステージ番号4。 モデリングと生産開始
設計が完了し、最小限のチェックセットに合格すると（多くの場合、チェックは規範的制御に限定されます）、プロジェクトは実稼働に移行します。 開発が単純な場合、通常は問題はありません。 ただし、デバイスが複雑な場合（たとえば、ミニチュアケースや高速インターフェイスを備えたボードなど）、そのようなプロジェクトをすぐに本番に移行することはお勧めできません。 結局、生産段階で発生した問題を解決することは、設計段階で問題を予測するよりもはるかに複雑で費用がかかります。 また、一部のエラーを排除することは不可能です。 したがって、開発の終了後、さまざまなタイプのモデリングに頼ります。
たとえば、デバイスが高速インターフェイスを使用している場合、シグナルインテグリティシミュレーションが実行されます。 デバイスで複雑なケースを使用する場合（コネクタと追加部品を使用）、収集テストが必要です。 多くの場合、熱モデリングの問題で解決される熱除去の問題も関連しています。 一般に、生産に移される前により多くのシミュレーションが実行されると、顧客は自分のデバイスの販売準備が整うのが早くなります。 シミュレーションは時間とお金の追加コストですが、生産段階で成果を上げます。
したがって、DFMは厳密なルールのセットではなく、デバイスを設計し、プロジェクトを全体として管理するという原則であり、設計はできるだけ早く、最小限のリスクで終了します。 DFMの原則に従って作成されたデバイスは、製造が簡単で、可能な限り修理可能であり、同時に信頼性と機能品質のすべての要件を満たしています。 特定のメジャーのセットは、タスクおよびその他の条件によって異なります。 しかし、目標は常に同じです-本番用のプロジェクトを作成します。
ご清聴ありがとうございました！ 新しいデバイスの設計の詳細については、PromwadチームのWebサイトのセクション「 電子機器の開発の段階 」を参照してください。