产品工程师必知的结构设计开发流程

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结构设计分为开发性设计、适应性设计、变型设计。



开发性设计(OEM)：在工作原理、结构等完全未知的情况下，应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计出过去没有过的新型机械。这是一种完全创新的设计。

适应性设计(ODM)：在原理方案基本保持不变的前提下，对产品做局部的变更或设计一个新部件，使产品在质和量方面更能满足使用要求。

变型设计：在工作原理和功能结构都不变的情况下，变更现有产品的结果配置和尺寸，使之适应更多的容量要求。这里的容量含义很广，如功率、转矩、加工对象的尺寸、速比范围等。



一、新产品立项阶段

根据公司或客户提出项目设计要求，由开发部、销售部、品管部参与项目评审会议。确定项目的可行性及项目开发负责人，由项目开发负责人负责该项目的统筹工作，还要编写设计任务书、新产品成本预算表、设计开发计划任务书



二、设计平面图（效果图）阶段

1.确定开发项目后,由平面设计工程师在一周内完成平面设计效果图.

2.由项目负责人召集会议,对效果图进行评审,包括:

A.结构的可行性.

B.包装方案.

C.外观颜色的搭配.

D.零件的材料要求.

E.功能是否可行.

F.特别注意对产品功能以及产品成本的影响.

3、如评审中发现问题，及时提出修改建议，重做效果图。

4、做好评审报告。



三、设计结构图阶段

1.此阶段工作由结构工程师与电子工程师共同负责.

2.结构工程师根据效果图,用PROE(或其它软件)设计结构图;如果有IGS文件则可以直接导入,如没有则对应效果图做结构图,若在画图过程中发现在PROE上是不能做到,或是出不了模时应及时提出,看是否可以更改外观要求.普通的结构图必须在5天内完成,复杂的结构图必须在7天内完成.

3.做结构图时要考虑以下问题:

A.胶件的缩水问题;

B.胶件出模具角度问题;

C.生产装配的问题;

D.零部件生产可行性,五金件尽量用现有的,标准的.

E.装配间隙的问题(如喷油后,电镀后的装配问题)

F设计结构时注意胶件尽量不要用行位出模.

G.包装保护.

H.胶件的进胶问题.

I.安全性的问题.

4.如果结构涉及到五金模具方面,需考虑加工工艺的可行性,跟供认商沟通好,确认五金零件的加工可行性没有问题.

5.做结构图时,必须将所有的零件按尺寸画好,在电脑上检查零件的互配性;不能贪一时的方便,导致有的装配冲突.

6.此设计阶段结构工程师和电子工程师要有良好的沟通.保证功能的实现没有问题.机板的装配没有问题.

7.做好结构图后,项目负责人召集品管\模房\电子组一起进行结构图评审,写好新产品评审报告.评审完成后安排手板制作,如需要供应商打样的零件,要打样回来准备做手板.

8.产品结构设计应以"结构简单、装配容易"为原则.



四、手板制作阶段

1.提供3D图档(STP格式文件)给手板部做手板,项目工程师编写好"产品手板制作清单"交由主管审核经理批准后发给手板部做手板，确定手板的完成时间（常定为4-5天）；如有特别难做的，可以延长到7天。

如何填写“手板制造清单”FH/QR-EN-25手板制造请单

2．零件准备好后，结构工程师、电子工程师、助理工程师一起装配手板，主要由结构工程师负责。并记录在手板装配过程发现的问题，装好后，测试产品的功能；手板必须要达到以下要求：

A．配合尺寸都是准确的，要注意出模角度影响产品的功能及外观。

B．功能都是可靠的、全面的。

C．安全方面的考虑（如利边、尖点、跌落）。

D．外观都已定好形，不可以再改变，若是影响到功能，可提议更改，但不可以变化太大。

E．尽可能做到生产装配方便及留意喷油，电镀位置的配合问题。

F．生产线装配是可行的。

3．手板装配完后，结构工程师写好手板装配总结报告。

4．结构工程师召集品管、生产工程，模房，开手板评审会议。参照《富海产品评审手册》进行评审。

5．根据手板总结以及评审会议所收集的建议，编写好“设计开发评审记录”也就是手板评审报告。设计开发评审报告。

6．更改好手板制作、手板评审时发现的问题。将产品的3D图修正好。

7．编写好初步的物料清单（BRILL OFMATERIAL）。公司物料清单：《电子物料清单》《五金外购物料表》《包装物料表》，物料编号的定义：参照《富海物料编码书》。

8．绘制好开模用的2D图，并转成PDF格式供报价模具价用。

9．填写“模具制造申请表”。

A．如何编写模具制造申请单：FH/QR-EN-11《模具制造申请表》。如果必要需做第二次手板的话，要申请做多一次手板来验证。



五、模具制作阶段

1．提供文件（二维图、三维图）给模具部开模具，要作以下要求：

A．零件图上要注明零件的尺寸公差。

B．如果有地方不能有出模斜度的一定要在图纸上注明。

C．外观要求要清楚。

2要求模具部在收到图档后提供模具评审结果（是否有模具难做的，如果在不影响产品性能的情况下，可以根据模具部反映的情况做结构图的更改。）

3．要求模具部在收到产品图的三天内提供：

A．模具结构图（3D图、2D图），模具图要经工程师评审确认。

B．开模进度排期。

C．模具结构评审内容：1．入水位，2．分模面，3．排位，4．顶针，5．材料。

4．开模时间一般要求在35天，急的话可以在25-30天完成。

5．产品在做模具期间要做好以下事情：

A．编写好物料清单。

B．根据物料清单，在10天内将五金电子零配件样板打回来，打板必须填写<样板制造通知单>参照打板流程。

C．线路板功能测试好。

D．在试模前写好第一次试模件的要求给模具部，如颜色、数量、材料。

6．五金模具

A．一般五金模具，是要求先开好成型模具。

B．开料模，飞边模在确认好结构后才开。

C．对标准五金件，例如电池片之类的不需要开模的要用标准件。



六、第一次工程样板阶段

1．第一次工程样板必须要达到的要求：

A．无明显的扣模、粘模现象。

B．对照图纸用量具量度零件的尺寸，必须在公差之内。

C．试装配，配合应是没有问题。

D．零件配合性，如零件是多个模腔的，必须进行互配。

E．零件没有明显的变形。

F．第一次试模，必要时要省光模具，钻好运水，确保尺寸的稳定性。

2．要求模具部最少送20套胶件做第一次工程样板。

3．出工模表。

4．安排做包装方案。

5．准备装配夹具。

6．所有的改模资料必须在3天内出齐，并要明确改模完成时间及确定下一次送胶件日期。

7．所有的改模资料要用“模具更改通知单”的文件形式发出。

8．不合格的五金电子零件要重新出“样板制造通知单”打样。

9．此阶段不可以交样给销售部送样。

10．编写产品使用说明给销售部做产品说明书。

11．如果试装结构没有问题，则要装2台有功能的样板到实验室做产品疲劳测试。

12．第一次功能样板一定要由结构工程师及PE参与组装。并记下装配时发现的问题。

13．编制“样机测试记录表”

14．编写“样机制作总结”

15．结构工程师一定要仔细检查零配件的尺寸，外观。要在第一次工程样板时就将问题找出来，越早发现问题越好。



七、第二次工程样板阶段

目的：验证新产品组件或零部件的性能能否达到产品的最终规格要求，新产品至少要进行一次的工程试验样板来完成产品的全部测试。

所有的零部件和材料必须是产品要求和最终更新确定的，允许装配前对零部件进行加工，但必须是最小的。

工程试验板必须做2卡通箱的数量交给品管部做全面测试，例如：

功能测试，（至少测试5个点），电气特性。

高低温、恒湿、恒温测试。

模拟运输测试、跌落测试。

喷油、丝印、移印附着力测试。

拉扭力测试。

色粉油漆颜色自定，如有客户要求，可以按客户要求做。

如有喷油部件，则要开喷油模具，及试喷油效果。

如有移印、丝印则要试移印、丝印效果，确认菲林是否正确。

所有的五金要进行确认。

包装部分：如有彩盒则用彩盒做包装，没有则用相同尺寸的白盒做，内卡或泡沫的设计可以很好地保护产品。

胶袋尺寸是否合适，是否需要印警告文字及打孔，厚度是否合乎标准。

贴纸尺寸是否合适。

说明书核对文字是否正确。

卡通箱尺寸、材质是否合乎要求。

与QE一起分析测试不合格品，找出次品的原因及解决办法。

如有零部件要进行改模的，则改模图纸要在测试完成后的3天内完成。

此阶段要编制以下文件：

A．零件图纸。

B．产品说明

C．爆炸图

D．能够确认的零件要写《样品确认书》并签样板

E．样机制作总结，样机测量试记录表。

F．夹具制造申请单

G．物料清单的发放。

15．假如所有测试均可以达到产品的最终要求，则可以写“试产申请单”，若不通过则要做最后工程试验板测试。



八、第三次工程样板阶段

目的：检验和证实产品的设计符合产品的规格要求，QE最后工程试验板确认所有的产品设计问题均已解决；模具、材料和产品外观均已达到产品的要求。

所有零部件和原材料必须是最后所规定的类型；从模具注塑出来的胶件在装配前不可以做任何加工（修披锋、水口除外）。

工程试验板的数量必须要保证在2卡通箱。

最后工程试验板必须是生产线所用的夹具来装配完成的。

交2卡通箱的样板给品管部做测试。

如在装配过程中发现塑胶有问题，必须在2天内出“模具更改通知”给模具部。

若发现有问题，要做第四次工程样板。

若测试合格，则出放产资料、BOM、测试方法等，所有零部件要确认好，签好样板。

做零件板（或电脑文件形式的零件板图档）给仓库和生产部。

此阶段要编写以下文件：

最新的物料清单发放。

产品装配工艺作业指导书、工序流程图。

设计开发验证报告。产品开发表格-设计开发验证报告.PDF

设计开发输出清单。产品开发表格-设计开发输出清单. PDF

试产清单.产品开发表格-试产清单.PDF

样机制作总结.

物料的确认.

注意:要有测试合格的报告才可以写《试产申请单》。如因某些特殊原因则要注明试产后可以补齐不合格报告。

结构工程师召集品管、生产、采购、仓库、销售开新产品发布会（试产申请会）。

所有物料在新产品发布会后一天内确认，如有些注塑件要在注塑前确认的，可以延后确认。

新产品试产在“试产申请”后一个月内一定要完成。

提供整机样板给生产部参考。

统筹作业指导书、夹具的进度情况。



九、试产阶段

1．结构工程师在试产前两天负责召开试产前会议：参加部门要有品管、生产、销售、采购、仓库。介绍产品的功能、性能、生产难度、装配方法、包装方法、生产注意事顶。

2．确认生产线能生产出符合要求的产品，以及让生产线熟悉新产品生产工艺。

3．生产工程确认工序流程是否合理、核对工时、夹具是否合用。

4．试产时项目工程师、生产工程、IE工程师必须要在生产现场。

5．试产所产生的坏机必须由开发部人员分与生产工程析其不良原因，其它人员不能擅自拆机（包括生产线的修理工）。

6．试产完成后两天内结构工程师要负责召开试产总结会。

7．确认试产通过后，编写设计开发确认书。

8．如果试产不通过，出资料改善好问题，申请再一次试产。

9．整好产品的文件，（计算机的电子文档）上传服务器备份。

10.此阶段要编写以下文件：

试产总结报告。样机测试报告。

设计开发确认书。产品开发表格-设计开发确认书.PDF

如需要:工程设计变更通知单-工程变更通知单.PDF

11.成品样机做签样板.

12.确认所有物料签好板.

13.IE工程师要做好产品标准工时.



十、生产阶段（量产阶段）

1．为确保生产线能按产品质量标准做好产品，在前二批货生产时开发部的工程师要巡拉跟进，若发现问题必须及时处理。小问题必须当天解决，并要有书面的处理结果，大问题（比如某个五金零件有问题）要在一个星期内解决并要有书面的处理结果。

2．所有的更改和生产注意事项要出“工程决定备忘”（EDM）。如果销售部有特别要求，要根据要求转化成工程资料发放给各个部门（如要更新物料表、图纸等）。

3．设计变更的流程，当产品已经生产完成开发完成，因为某个原因要改变设计，要按以下流程来进行：

A．先做样板确认合格。

B．填写“设计变更申请单”新产品开发表格-开发设计变更申请单.PDF

C.“设计变更申请单”经各个部门确认后，开发部发出更改资料。

D．更改后验证。

E．出“工程变更通知单“通知各部门，注明新旧件的处理方法。

4．IE工程师要在批量生产时到生产线核实产能，并检查工艺是否可以优化。

结构设计之前选材，设计常用材料有五金和塑料

塑料：以树脂为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在一定温度和压力作用下能流动的高分子有机材料

树脂：指受热时通常转化成熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态、半固态、液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

树脂的分类:

天然树脂：由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质。如松香、琥珀、虫胶

合成树脂：由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物

添加剂：在塑料中起辅助作用的材料，可提高塑料的基本性能。常用的有填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂

填充剂:重要的但非比不可少的成分。可减少树脂的用量，降低塑料成本，改善塑料性能，扩大塑料的应用范围

增塑剂：能够增加塑料的可加工性，延展性和膨胀性。它能与树脂相溶，不易挥发的高沸点有机化合物。可提高塑性、流动性和柔软性；降低刚性和脆性；改善塑料的工艺性能和使用性能

稳定剂：凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂

热稳定剂：抑制和防止树脂在加工和使用过程中受热而分解

光稳定剂：阻止树脂在光的作用下降解

抗氧化剂：延缓或抑制塑料氧化作用

润滑剂：为防止塑料在成型过程中粘模，减少塑料对模具的摩擦，改善塑料的流动性，提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂

着色剂：起装饰美观的作用，某些着色剂还能提高塑料的光稳定性，热稳定性和耐候性

还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂、加工助剂，要根据塑料的品种和需求有选择性的加入。