У производњи, једна од најскупљих реченица коју можете чути је:
„Дизајн изгледа савршено на екрану-али не знам како да га направимсавремени ЦНЦ процеси обраде."
Провео сам године радећи са ЦАД моделима иу радњи. Видео сам да многи добри дизајни производа пропадају током производње.
Можда ћете провести много сати дизајнирајући, усавршавајући сваки детаљ. Шаљете цртеже добављачима са поверењем. Тада ћете можда добити изненађујући цитат или видети како производни инжењер у тишини одмахује главом.
Ово је тачно гдеДизајн за производност (ДФМ)улази.
ДФМ се не односи само на то како цртате делове. дисциплинован приступ дизајну производа који оптимизује цео животни циклус-од концепта до испоруке готовог дела.
Зашто дизајн за производност (ДФМ) одређује 70% цене производа?
У традиционалним токовима рада, дизајнери и произвођачи раздвајају дизајн и производњу. Дизајнери завршавају цртеже и "бацају их преко зида" у фабрику. У савременом развоју производа, овај приступ је брз пут до неуспеха.
1. Закључавање 70% укупних трошкова
Основна логика која стоји иза ДФМ принципа јесмањење трошкова. Подаци из индустрије доследно откривају да фаза дизајна одређује 70–80% укупне цене производа.
Када производња почне, отклањање грешке у дизајну може да кошта десет-или чак сто-пута више од њеног отклањања у раној фази пројектовања.
2. Кључне предности ДФМ-а
· Брже време до тржишта
Минимизира напред-и-према дизајну и производњи и избегава наруџбине инжењерских промена (ЕЦО) узроковане карактеристикама које се не могу произвести.
· Побољшана контрола квалитета
Поједностављене структуре смањују варијабилност процеса и случајне грешке у производњи.
· Исплатива{0}}производња
Постиже основне функционалне циљеве користећи минималне неопходне производне ресурсе.
Изван стандардних ДФМ смерница: три превиђена проблема у вези са производношћу
Већина ДФМ води полупречнике и дубине рупа. Оно што им често недостаје је имплицитно знање о производњи скривено иза тих параметара.
1. Зашто игнорисање задржавања посла драматично повећава ЦНЦ трошкове?
Већина ДФМ правила објашњава како да дизајнирате функције-али мало њих објашњава како је део заправоодржанона машини.
ИнЦНЦ обрада, делови не лебде у-ваздуху. Ако ваш дизајн нема равне површине, као што је ергономски рукохват, фабрици ће можда бити потребни прилагођени алати или помоћ споља. Ово подижене-понављајући инжењеринг (НРЕ)кошта одмах.
У малој пилот вожњи, морали смо да направимо посебну опрему. Ово је било неопходно јер део није имао употребљиве референтне површине. Сам трошак подешавања премашио је цену самих делова.
Препорука:
Увек резервишите најмање једну процесну референтну површину током процеса пројектовања. Ако равна површина није довољно добра, размислите о додавању привременог језичка за машинску обраду. Можете га уклонити након обраде. Произвођачи високо цене инжењере који дизајнирају имајући на уму причвршћивање.
2.Предвиђање ризика након{1}}обраде изван машинске обраде
Многи дизајнери креирају савршене облике у ЦАД-у. Међутим, они често игноришу ефектеповршинске обраде као што је елоксирање, термичка обрада или премазивање прахом.
На пример, за анодизацију су потребне куке. Ако козметички део нема одговарајућих рупа за процес, трагови кука могу постати извор спорова о квалитету.
У важном пројекту нисмо дефинисали локације удица. Ово је изазвало видљиве трагове анодизације на свим првим узорцима. Као резултат тога, суочили смо се са скупим циклусом прераде.
Термичка изобличења или дебљина оплата могу да доведу до неуспеха прецизног спајања рупа-врата. Морате узети у обзир ове факторе.
Препорука:
Права оптимизација дизајна захтева обрнуто размишљање. Када дефинишете толеранције, дозволите додатке за површинску обраду. Ако део мора да остане унутар ±0,01 мм након анодизације, молимо појасните димензије. Да ли мислите на величину пре облагања или на коначну величину?
3.Уклањање естетске сувишности и враћање у функцију
Уобичајена фрустрација у производњи је да се скупа обрада у 5-оси користи искључиво за задовољавање не-нефункционалних естетских преференција-често на унутрашњим, невидљивим површинама.
У развоју производа, кључно је разликовати функционалну естетику од скупог отпада. Ако је део у потпуности унутар машине, промена сложених 3Д облика у 2,5Д кораке може уштедети новац. Ова промена не штети перформансама.
Препорука:
Изазовите сваки захтев. Питајте да ли постоји функција за смањење тежине, клиренс или структуралне потребе-или једноставно зато што „изгледа боље“. Свако додатно подешавање повећава трошкове и уводи кумулативни ризик тачности.
Коришћење ДФМ-а за смањење сложености и трошкова ЦНЦ обраде
Да би се постигла исплатива{0} производња, ЦАД цртежи морају да се прегледају од аперспектива производног процеса.
1. Како толеранције утичу на цену ЦНЦ обраде?
Ово је једна од највећих болних тачака и за купце и за инжењере.Толеранције покривачакао што је ±0,02 мм на свакој димензији драматично повећавају трошкове.
Машине алатке нису штампачи. Сваки ред-величине-смањење толеранције често доводи до експоненцијалног повећања трошкова.
Најбоља пракса:
Користите сноп толеранције{0}}горе. Примените строге толеранције само на критичне функционалне интерфејсе и опустите их где год је то могуће. Ако је ±0,1 мм прихватљиво, никада не наводите ±0,05 мм по навици.
2.Физика алата: дубоке рупе и танки зидови
Алати за сечење имају ограничења дужине-до-пречника. Дубоке рупе узрокују клепетање алата, лошу завршну обраду површине и повећан ризик од лома. Танки зидови, који су мањи од око 0,8 мм за алуминијум или чак тањи за пластику, могу се савијати под силама резања. Ово отежава контролу димензија.
Дизајнери морају да се позабаве овим класичним потенцијалним проблемима производности у фази пројектовања.
3. Избегавање замке "Оштри угао".
Алати за сечење имају радијусе. Одређивање оштрих унутрашњих углова приморава произвођаче да додају секундарне процесе као што је ЕДМ, што значајно повећава трошкове.
Препорука:
Кад год је могуће, додајте унутрашње испуне нешто веће од стандардних полупречника алата. Ова појединачна промена може драматично побољшати ефикасност обраде.
Зашто рана ДФМ комуникација смањује варијације у преради и понудама?
Дизајнери се жале на недоследне цитате; произвођачи се жале на нереални дизајн. Овај комуникациони јаз је главни извор кашњења пројекта.
1. Омогућите рано укључивање у производњу
Не чекајте да цртежи буду 100% готови. Позовите производне инжењере да рано прегледају дизајн. Промене у овој фази коштају мало и касније могу смањити ризике.
2. Ефикасно искористите ДФМ извештаје
Високо{0}}квалитетни добављачи пружају ДФМ извештаје. Ово не би требало да посматрате као изговоре, већ као вредан увид у то где трошите свој буџет и где можете побољшати дизајн.
Практични савети за доносиоце одлука о хардверу{0}}
За лидере у набавци и инжењерингу, разумевање ДФМ-а је конкурентска предност:
· Идентификујте технички способне добављаче
Добављачи који нуде значајне повратне информације ДФМ-а надмашују оне који цитирају само цртеже.
· Оптимизујте укупне трошкове животног циклуса
Део дизајниран за једноставну монтажу може коштати 5% више по јединици. Међутим, може смањити укупне трошкове система за 20%.
· Скратите развојне циклусе
Подстакните директну комуникацију између дизајнерских тимова и производних инжењера.
Закључак: Права вредност ДФМ-а
Дизајн за производност није ограничење креативности-већ је виши ниво инжењерске дисциплине.
Када уравнотежите елеганцију дизајна и ефикасност производње, не правите само производ. Ви стварате одрживу пословну петљу.
Проналажењем и решавањем проблема у фази пројектовања можете брже доћи на тржиште. На овај начин осигуравате да паметно потрошите сваки долар.
Најбољи дизајни импресионирају на табли за цртање-и неометано теку на производној линији.
Желите стручну подршку за оптимизацију дизајна ваших ЦНЦ делова?
Дазао-ов инжењерски тим је специјализован за широк спектар типова материјала и производних процеса. Контактирајте нас да бисте укључили професионалне ДФМ у раној фази пројектовања-и поставили свој пројекат за успех.
ФАК
1. Зашто је ДФМ критичан у фази пројектовања?
A:Истраживачи показују да фаза пројектовања одређује 70–80% укупне цене производа. Рано увођење ДФМ-а омогућава инжењерима да идентификују проблеме у производњи, смање ЕЦО, постигну смањење трошкова и значајно убрзају време изласка на тржиште.
2. Како принципи ДФМ-а побољшавају квалитет производа?
A:ДФМ поједностављује производне процесе тако што смањује број делова, оптимизује геометрију и бира одговарајуће методе производње. Ова оптимизација{1}}изворног нивоа побољшава контролу квалитета и обезбеђује доследност у масовној производњи.
3. Како оптимизација толеранције може смањити трошкове производње?
A:Сваки строжи ниво толеранције експоненцијално повећава трошкове обраде. Исплатив{1}} дизајн користи уске толеранције само када је то потребно. То их опушта у другим областима. Овај приступ смањује време обраде, хабање алата и стопе отпада.
4. Какву улогу имају производни инжењери у прегледима ДФМ-а?
A:Инжењери производње повезују дизајн и производњу мостова. Њихове повратне информације о физичким границама су важне. Ово укључује ствари као што су причвршћивање, домет алата и способност машине. Њихови увиди помажу у идентификацији проблема које ЦАД софтвер може пропустити.
5. Који проблеми са производношћу најчешће изазивају скокове трошкова?
A:Уобичајени покретачи трошкова су:
- Необични облици без равних површина
- танких зидова
- Дубоке уске рупе
- Оштри унутрашњи углови који захтевају ЕДМ Избегавање ових у фази пројектовања је кључ за ефикасну производњу.
