適宜裝配的設計(Design for assembly)


裝配費用約佔製造成本的40~50%,但傳統的設計過程中,工程師往往忽略了裝配上的需求,而導致製造成本不必要的增加,適宜裝配的設計(DFA)研究設計的幾何形狀、裝配方式、動作特性,以減少零件數目與種類、改善固定方式、自動定位等方法,來減少組裝成本。

裝配過程包括零件的持取、結合與檢驗,裝配適宜性導向的設計,不外經由裝配上操作動作的改良,以及多餘構件的刪除等途徑,來提升產品的裝配效率。BoothroydDewhurst1983)即提倡以減少零件數目來降低組裝成本,並依經驗法則計算裝配時間與設計效率(Design Efficiency)來評估設計的可裝配性。而SturgesKilani1992)則將組裝動作參數化,藉由一個半自動的輔助軟體,來分析設計的可裝配性指標(Assembly Index)。DFA常建議整合數個零件成為一較複雜的模組,導致許多相關零件的設計變更,因此在設計初期即進行DFA的評估變得十分重要。

  圖 組裝過程

裝配方式依人工裝配、機械手臂裝配、及高速自動化裝配在設計重點上略有不同,但之間的難易程度有著十分密切的關係,而這些裝配方式所要遵守的設計準則原則十分相似,其主要來源得自於裝配經驗及裝配動作分析,基本設計原則如下︰

      1.     減少零件數目與種類

      2.     便利於零件握持(Handling)處理

      3.     避免使用分離之固定件(Fasteners)

      4.     減化裝配的方向

      5.     減少對位與零件轉向

      6.     自動對位之設計

      7.     提供足夠之零件安裝空間