成本是设计出来的之——工艺路线的设计

壮壮智慧选型2018-09-23 12:14:37

做产品设计的研发人员一定都听说过一句话:成本是设计出来的。刚刚走上研发岗位的新手们对此可能不太理解,但做研发越久的人对这句话的理解越深刻。产品的物料成本、加工成本、生命周期维护成本等等,都是与设计息息相关的。当一个新产品的设计图纸定稿的时候,它80%的成本也随之确定了,因此对于成本敏感的产品,做好前期的设计就显得尤为重要了。


产品设计需要考虑的维度有很多很多,比如物料厂家的选择、物料归一化、降额设计、安规/EMC设计、PCB工艺设计以及单板工艺路线设计等等。其中单板工艺路线设计就是影响产品成本的因素之一,好的工艺路线设计不但可以让产品加工顺畅,还能有效降低加工成本;反之,如果在设计时不考虑好工艺路线,就会给生产造成很多不必要的麻烦,随之而来的就是产品质量的下降和加工成本的上升。

这几年接触到的客户的产品,这方面的案例很多,比如下面这几个:


1、设计不合理导致单板不满足波峰焊要求,必须采用手工焊接。如下图这款产品的双面插件设计。


手工焊接的成本是波峰焊的2-3倍,插件数越多,对加工成本的影响越显著,更何况手工焊接还会带来焊点质量不可靠的隐患。

2、单板SMT加工效率低,比较常见的是小尺寸的单板不做拼板或是拼板数偏少,造成SMT加工资源的浪费。

对于这一点,我自己有深切的体会,几年前开发一款产品时,仅仅是讲1*2的拼板改为2*2的拼板,就可以节省3块多钱的加工成本,这款产品的年发货量超百万,带来的成本收益相当可观。


3、单板未预留传送边,导致需要增加工艺辅助边或者是SMT托盘。


这种设计也是比较常见的,单板异形或者是板边SMT器件禁布不满足传送边禁布要求,就会导致SMT无法加工,而增加辅助边就会带来加工工序的增加,直接导致加工加工成本的上升。


4、工艺路线不够简洁,增加了额外的工序。

这种比较常见的是整块单板只有一个或少数几个插座选用了插件型号,其他的都是表贴器件,生产加工就必须得多安排一道波峰焊的工序或人工补焊工序。或者是有一些产品本来可以做到单面SMT的,却非要在背面布局几颗电容,加工时就硬生生多出来一次SMT流程。


上面只是简单举了几个例子,工艺路线的设计其实并不复杂,只要在产品开发的过程中有工艺人员把把关,上面这几个问题都是可以规避掉的。难就难在现在大多数的企业,并没有工艺人员参与到研发设计,生产与研发处于脱节的状态,就会导致一些本来可以避免的问题遗留到生产环节来解决,而生产在解决这些遗留问题的时候,往往需要投入大量额外的时间、人力以及物力。这些,都是造成加工成本上升的原因。所以,研发阶段的评审是非常有必要的,让各个维度的专业工程师对产品做全方位的审核把关,才是最有效的提高质量、降低成本的方法。