東莞開模注塑科技有限公司 / 羅子洪 華東區技術總監
前言
模具開發與製程管理是透過模具設計與模流分析數位化工具來貫穿模具成型工廠從物料準備、精密加工、品質檢驗、鉗工組立以及試模量產的嚴謹過程，換句話，模具設計與模流分析是將客戶與產品規格要求等資訊透由數位化完全的傳遞，並將企業模具設計與模具製作的標準化與管理流程作業、材料清單等規範連結至企業資源及製造執行管理體系(ERP / MES)，以驅動對客戶訂單的承諾與企業經營效益之百分之一百的實現。
模具設計與模流分析數位化工具已經是現今模具成型企業的必要工具及關鍵元素。但是企業擁有模具設計及模流分析軟體並不一定代表就可以把這二項工具用得非常正確，並有效解決開發的風險及達到模具生產效益的提升！
*我們從實際的行業調查中得知，模具設計仍然依賴工程師個人工作經驗，企業沒有建立數位化知識庫的習慣與制度；而模流分析的使用只是為了做給客戶看的一份報告，企業尚未藉由模流分析對於高分子材料及成型加工工藝的深入瞭解，並且將模流分析用於真實的試模量產與模具設計形成良性的技術迴圈。
因此，我們對於模具設計與模流分析數位化工具加以重新定義，以及給予新的任務──「智慧設計」。「智慧設計」是體現在「精準的設計品質」、「快速按時地交付」、「助力人才的成長」、「持續的技術反覆運算」等四個要義上。智慧設計在模具開發流程所產生的價值關係圖與說明如圖1。
做好DFA與DFM文案的關鍵
首先，企業需明白「如何做好DFA與DFM文案的關鍵？」在啟動對於客戶委託的新產品設計方案之分析的同時，模具專案團隊已經在為了讓產品試模結果可以提供成功保證，進行萬全的準備，這個階段我們稱之為「DFA與DFM文案」，項目團隊在此時須和模具設計、模具製造團隊通力合作製作一份完美的DFA與DFM文案給予客戶，進行技術、交期與成本的確認。模具工程師的責任不僅在模具的結構設計、圖面處理及材料清單的準備上，其職務工作還必須包含試模後校準及模具量產之生命週期管理等等的深遠考慮與設想，例如，如何做好模具保養及易損件備品的預估與準備等，這也是DFA與DFM文案深層次的考慮。
一份高品質的DFA及DFM文案可以說是關係到模具能否開發成功，並帶給成型工廠高品質生產的保證。雖然DFA及DFM文案是表現在靜態的檔案上，但是DFA與DFM的內涵必須依靠先進的模流分析及模具設計工具的合作無間來完成。
DFA / DFM檔建立是展現產品與模具設計的技術提煉及管理過程的精華，它們帶來的優點，說明如下：
- 產品分析：代表著專案及模具設計團隊對於客戶產品設計的理解程度，進一步有效地協助客戶優化產品設計、缺陷改進及避開可能存在的風險；
- 模具開發：透過文案說明以降低模具設計及開發的難度、降低模具成本及提高模具壽命；
- 成型生產：提供試模量產工藝的指引，有利成型試模量產的順利；
- 品質準則：制定可執行品質指標及公差，成為客戶與工廠可量度的驗收標準；
- 團隊溝通：從不同觀點與視角，作為企業部門溝通傳遞資訊與共識的平臺檔，共同為客戶做好優質的對話與準備；
- 商務協作：作為成本估算、進度管控及合同承諾的重要依據。
DFA與DFM文案可以說是專案管理及模具設計綜合實力的外在表現，它們是展現企業技術及管理能力的內涵之重要門面文檔，其實踐過程的成本也最低，企業可以經過短期學習及標準化文檔建立之後，只要從任何一套模具就可以開始，不斷反覆迭代進步，尤其是在「DFA與DFM文案」標準化方面，企業可以投入更多的關注。
DFA與DFM文案是智慧設計發動的重要文件，影響著企業全面而長期於組織管理、市場業務、技術及生產研發之核心能力的進步發展，真實不虛！
DFA與DFM檔之主要結構
DFA與DFM文案結構有六個要項，分別如下：
- 建立專案的封面、創建日期、文檔編號與專案責任人/團隊；
- 依序說明產品、產品檔案、模具與成型之資訊；
- 創建文案標準目錄；
- 依循文案標準目錄，詳細清晰地編寫每一頁DFA / DFM所代表的內涵及陳述；
- 每一頁的DFA / DFM內容之版本管理與修訂日期，這可以表現在「匯總表」上；
- 匯總客戶確認序號及結果，包含日期及客戶擔當人等資訊。
有關於客戶設計變更的來源依據、日期及相關圖文等說明，專案責任人可以利用DFA與DFM檔作為資訊、資料等事件的彙集中心(event center)，利用目錄及日期編碼等手段，避免設計變更訊息遺漏，同時可以在每一次事件發生時，用來校準初始客戶之技術可行性、品質標準、模具壽命保證、失敗風險評估等。
結語
模流分析與模具設計是促進「T零量產」成果展現的發動者，也是提供模具進入量產與保養維修的守門者，所以DFA與DFM文案可說是項目成功與否的指揮官(Command document)！
在客戶產品的零件設計方案之材料和結構決定後，客戶可以透過模流分析得到材料分析、選定與成型工藝的初步驗證，這是第一階段初步可行性評估。得到確認後，將高分子材料、分析結果、任務轉移到項目與模具設計，利用模流分析、模具設計、進度 / 成本估算之數位化工具的協助，產生DFA與DFM文案。
藉由DFA與DFM文案將能更清晰且有條理的將產品、模具開發及零件生產之相互關聯問題與客戶進行系統性討論、理解與解決。
模流分析幫助專案與模具設計責任人在DFA與DFM文案中，將高分子材料流變技術應用於模具設計與成型生產的技術要求，如縮水、變形、流道/澆口尺寸及成型工藝等，得到微觀而準確的電腦試模結果，作為產品設計修正與啟動模具開發的最後決策。
DFM及DFA推進，運用了模流分析及全面3D模具設計系統所形成的智慧設計體系，解決模具開發的成型生產工藝不可預測的難點，準確完成模具設計的圖面資料，然後有了模具智慧製造系統的精準配合，大幅提升「試模即量產」，也就是我們倡議「T零量產」成功的機會。
DFA與DFM文案是「以知識積累為基礎實現知識協同」的系統性管理工具，從專案之接觸與啟動、分析與設計、生產與交付、售後與保養等四階段，DFA與DFM文案都扮演著「專案燈塔」的角色。所以，公司管理層及技術執行層必須對DFA與DFM文案製作編寫的品質給予高度關注，專案執行過程中需要時時加以維護及進行新舊資訊的比對，持續更新DFA與DFM文案內容與版本。因此，企業必須同時提供項目團隊有著先進的模流分析與模具設計的數位化工具，讓其在建立「知識協同」工作過程中，不斷加以強化與鞏固企業的核心能力與積累知識寶庫。
瞭解一家模具成型企業的技術與管理能力的好壞，我們可以從其DFA與DFM文案的製作品質及技術思路做出初步的評判，它們足以影響企業市場業務的發展及客戶專案的信任。一份看似簡單的DFA與DFM文案的形成過程，潛移默化地影響企業人才素質的育成以及企業的競爭力，非常不可思議！
本文由羅子洪 技術總監與ACMT模具&智慧製造委員會 陳震聰 主任委員所共同編撰。
文章來源：SMART Molding雜誌
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