Студија случаја Роботицс ДФМ: Како смањити трошкове ЦНЦ обраде за 30%

Када се буџети набавке сукобе са идеализованим инжењерским цртежима, производња се зауставља. За менаџере набавке и купце хардвера у сектору роботике, балансирање брзих циклуса итерације производа са строгим ограничењима БОМ-а (Билл оф Материалс) је свакодневна оперативна реалност. Међутим, када инжењери издају ЦАД датотеке оптимизоване искључиво за теоријске перформансе, резултујући цитати издобављач машинске обраде по мери у Киничесто превазилазе финансијску одрживост.

На индустријским форумима као што су оператери у радњама често изражавају уобичајену фрустрацију: „Када би инжењери знали колико оштар унутрашњи угао кошта у времену машине, одмах би додали радијусе“. Ипак, већина конвенционалних машинских радњи једноставно цитира тачно до отиска, занемарујући финансијску стопу сагоревања скривену у геометрији.

У компанији Ксиамен Дазао Мацхинери, наш стандардни протокол налаже инжењерску интервенцију пре него што се један чип пресече. Ова студија случаја смањења трошкова детаљно описује како смо применили структурални ДФМ за роботику да смањимо трошкове ЦНЦ обраде за 30% за покретање аутоматизације складишта, без угрожавања структуралног интегритета или механичке функције.

Изазов у ​​производњи роботике: Прескупи делови шасије Ал6061

Наш клијент, стартуп аутономног мобилног робота (АМР), поднео јеАл6061-Т6централна плоча шасије за почетну израду прототипа и каснију{0}}производњу мале количине. Прелиминарна анализа трошкова означила је компоненту као комерцијално неодрживу. Ако се произведе тачно како је нацртано, шасија би погурала укупну спецификацију склопа за 18% у односу на циљну тржишну цену.

Непосредна геометријска анализа открила је две примарне производне баријере:

1. Превелики захтеви за подешавање: Екстерна геометрија и секундарне -функције на страни су диктирали четири одвојена подешавања физичке оријентације.

2. Ограничени размаци алата: Унутрашњи џепови су имали радијус од 1,0 мм на дубини од 25 мм.

За глодање 25 мм дубоког џепа са радијусом Р1,0 мм потребна је микро-крајња глодалица пречника 2 мм. Проширено избочење алата-уводи озбиљне ризике од скретања, приморавајући брзине умака да падну на занемарљиве брзине како би се спречило ломљење алата и одржала потребна толеранција од ±0,05 мм. За компанију која се бави скалирањем, проналажење поуздане фабрике способне да изврши овај дизајн при великим количинама било је математички немогуће.

Дазао-ово ДФМ решење: Смањите трошкове ЦНЦ обраде без губитка функционалности

Да би се повећала производња, агресивни ДФМ за роботику је био обавезан. Наш тим машинских инжењера је иницирао структурални преглед са дизајнерским инжењерима клијента како би извршио специфичне модификације.

Оптимизација унутрашњег радијуса да би се елиминисали микро{0}}ломови алата

Дубоки унутрашњи џепови су били намењени за усмеравање жица и чишћење ПЦБ-а-што значи да углови нису били повезани са оштрим компонентама које се спајају. Реструктурирали смо радијусе унутрашњег угла са Р1.0мм на Р3.0мм.

Ово једно геометријско померање омогућило је нашим оператерима да користе стандардне глодалице од карбида од 6 мм уместо ломљивих микро-алата од 2 мм. Већи пречник алата је омогућио агресивну евакуацију струготине и веће стопе уклањања материјала (МРР). Време вретена се смањило за тачно 40%, директно потискујући сатну машинску стопу примењену на део.

Консолидација функција за минимизирање подешавања машине

Оригинални ЦАД је имао две М4 рупе са навојем на бочној страни И-осе, које су коришћене за монтирање не- држача сензора који није критичан. У сарадњи са тимом за монтажу клијента, преместили смо ове тачке монтаже у примарну горњу-З раван и подесили угао промаја од 3 степена на суседној површини.

Ова интервенција је смањила захтев за машинском обрадом са скупог5-осно ЦНЦ глодањерад (или четири ручна подешавања са 3 осе) на стандардно рутирање са 3 осе са 2 подешавања.

3 Скривени ЦНЦ трошкови обраде-Покретачи већине купаца за набавку Пропуст

Док су повећање радијуса и смањење подешавања стандардне инжењерске праксе, ретко се расправља о основним пословним механикама које утичу на набавку. Ево три системска проблема која надувају трошкове вашег ланца снабдевања.

1. Финансијска замка ЦАД софтвера „Подразумевани филети“

Многи службеници за набавку нису свесни да окружења ЦАД софтвера (као што су СолидВоркс или Фусион360) примењују подразумеване вредности угаонице-често 1 мм или 0,05 инча. Инжењери често прихватају ове подразумеване вредности једним кликом током фазе моделирања, потпуно несвесни да ова специфична димензија диктира употребу високо специјализованих, крхких алата у радњи.

Инжењерска директива: Тимови за набавку треба да наложе „Проверу подразумеваног филета“ од свог инжењерског одељења пре него што предају СТЕП фајлове фабрици. Елиминисање произвољних подразумеваних филета је најбржи начин да смањите трошкове ЦНЦ обраде за најмање 10% пре него што затражите понуду.

2. Ефекат множитеља подешавања на време испоруке

Већина литературе напомиње да смањење подешавања штеди новац. Међутим, за главног службеника набавке, строжа казна је уништавање брзине производње. Свако додатно подешавање делује као множилац времена испоруке. Једно додатно подешавање значи дизајнирање још једног прилагођеног уређаја, извршавање још једне инспекције првог артикла (ФАИ) и додавање још једног уског грла за време чекања у фабрици.

Када се поруџбина скалира са 50 прототипних јединица на 500 производних јединица, број подешавања постаје чврсти плафон капацитета фабрике. Реструктурирањем шасије на две поставке, Дазао Мацхинери је смањио укупно време производње са 4 недеље на 2,5 недеље.

3. Претварање „одбацивања добављача“ у основни КПИ набавке

У заједницама у ланцу снабдевања, као што је, понављајућа притужба је што произвођачи једноставно цитирају на слепо, плашећи се да ће их одбијање цртежа коштати уговора. Снабдевач-високог нивоа мора да поседује инжењерско овлашћење да каже „Не“ финансијски токсичној геометрији.

У Дазао Мацхинери, проактивно ДФМ извештавање јеИСО9001:2015обавезан ток посла. Ако послата ЦАД датотека садржи непотребне премије за трошкове, ми активно враћамо датотеку са означеним-извештајем ДФМ. Показатељи набавке би требало да награђују добављаче који одбијају лош инжењеринг, јер ово трење гарантује дугорочну-скалабилност производње.

Резултати пројекта: 30% смањење трошкова и скалабилна производња

Имплементација ових принципа ДФМ трансформисала је Ал6061-Т6 шасију из скупог уског грла у високо скалабилну, економски одрживу компоненту.

„Дазао Мацхинери није функционисао само као наша машинска радионица; они су функционисали као екстерно проширење нашег одељења производног инжењеринга. Њихова ДФМ анализа је директно сачувала наш циљ БОМ-а за К3.“ - Водећи хардверски инжењер, клијент роботике.

Закључак: Престаните да плаћате "инжењерски порез" на прилагођене делове

У сектору хардвера и роботике, физичке марже профита су круте. Користећи пројектовани ДФМ засмањити трошкове ЦНЦ обрадене ради се о одсецању углова или смањењу спецификација материјала; ради се о примени интелигентне производне логике за одузимање отпада. Ако ваша тренутна фабрика прилагођених делова извршава ваше датотеке без преиспитивања геометрије, ви активно плаћате инжењерски порез на сваку наруџбу.