Gyártáshelyes tervezés II. 2010.11.23.
Alkatrészek számának csökkentése
Alkatrészek számának csökkentése
Alkatrészek számának csökkentése
Alkatrészek számának csökkentése
Alkatrészek számának csökkentése
Alkatrészek pozícionálása: A tompa illesztés nehezen pozícionálható A aljazás, csapolás segíti az illeszkedést
Szerelési elvek: Túl kicsi Éles/törékeny Szimmetria alkalmazása Csúszós Rugalmas
- Ł60.000 építési költség
Gyártmányfejlesztési esettanulmányok: I. Elektromos fogkefe: gpd.engin.umich.edu/dfm_proj_toothbrush.hm Crest Spinbrush Classic
Jellemző Mérték egysé g Versenytárs terméke Jelenlegi termék Célérték Világszínvonal Interacting syst. Constrain/ Need Kano kategória Lenght cm 21.5 User Constrain Delightful Max. diam. cm 4,35 4,25 4,0 3,7 User Constrain Delightful Noise Qualit. tolerable tolerable Quiet Quiet User Need Delightful Bush stroke stroke /min - - - 30-40.000 User/Powe r Motion Oscill/Pulsing Oscill Combinati on Need - Rotation User Need Normal Ergonomic Y/N yes no yes yes User Need - Bristle type Choice Choice Choice Soft User/Manu facture Bristle shape Straight cut Straight cut Combinati on Combinati on User/Manu facture Need Need Expected Expected Charger /stand Speed control Y/N no no yes yes Retail/Pow er/user Y/N no no yes yes Power/Use r Need - Need
1. Bristle Component: trapezoidal bristle component added to improve quality of brushing 2. Driveshaft: flat driveshaft allows for more flexibility of head assembly and reduced part count 3. Head Shape: tapered brush head improves brushing comfort for user 3. Neck Shape: thin, flat neck design allows for greater flexibility of head assembly 4. Motor Constraints: suspended motor reduces vibration and part count
II. Tűzőgép:
Vevői panaszok: Nincs hibásműködtetés gátló a kapocs bármikor kilőhető, sérülésveszély A vezeték útban lehet A használó nem tudja mennyi kapocs marad a gépben Hosszú az újratöltés Nehéz pozícionálni kapcsozás közben Túlságosan súlyos Nagy a visszarúgás Nincs mélységállítás Túl zajos
Működési diagram Energiaforrás Energia átadás Jeladás Energia termelési részfunkció
1. Proximity Sensor: safety feature to prevent accidental staple firing without surface contact 2. Staple Cartridge: has a larger capacity, provides a more stable base, and allows user to see the amount of remaining staples 3. Battery Pack: provides greater mobility and flexibility during use, while still allowing optional power cord 4. Case Redesign: incorporates a centered weight distribution and assembly is simplified by snap-fits
Terméktervezés ma Fejlesztési ciklus Végtelen mérnöki változtastások A nem szabványos alkatelemek hosszú bevezetési ideje Minőség Megtervezzük, majd kidobjuk A sok alkatelem kézi eljárások és ellenőrizetlen elemek miatt gyengébb Egyéni fogyasztói igény menedzselése Költség Az egyedi tervezés és alkatelemek miatt magas Gyártóberendezés és szerszámok Megbízhatósági és minőségi problémák
A DFM tipikus alkalmazása Termékfejlesztés folyamatában Koncepcionális tervezés és megtervezés szakasza, DESIGN Termék optimalizálás, TEST TOOL BUILD (a gyártás egyszerűsítése) LAUNCH, gyártásindítás, kiszállítás, vevőhöz való eljuttatás A termékfejlesztő team Termék követelmények Együttműködő keresztfunkcionális team (ME, EE, MFG, Test, Minőség, etc.). Nem vákuumban tervez Használja a DFM eszközöket és módszereket start Product Development team making it happen!! - Product requirements and deliverables - DFM tools and methods Design Test Tool Build Launch Product Development Steps finish
A DFM termékkel kapcsolatos szempontjai Termékkel kapcsolatos szempontok Környezeti Vevői Ergonómia A termék piaci Biztonság ciklusa Környezetszennyezés Személyre Visszaforgatás szabottság Rezgések Vizsgálati követelmények Hőmérséklet Beszállítók Partnerkapcsolatok Beszállító minőségképessége Mechanikai részegységek különböző beszállítóktól Költségek Eljárás és gyártóeszközök Átfutási idő Minőség Szerelés egyszerűsége Vizsgálat egyszerűsége Újramunkálás Szállítás Szerszámok költsége
DFM eszközök és és módszerek Eszközök és módszerek Tervezés szerelésre (DFA), (IBM gyakorlata) Hibamód és Hatáselemzés (FMEA), (Sun példájára) Taguchi Módszer, (Hitachi gyakorlata) Értékelemzés - Érték tervezés (HP példája) Minőségjellemzők kifejtése (QFD), (Hitachi) Csoport technológia, (IBM példája) Költségmenedzsment és -optimalizálás, SPC, Six- Sigma (Motorola), TQC, stb
A DFM eszközei: DFA irányelvek - A szerelés egy irányban legyen végezhető tops down -Igazításra ne legyen szükség -Ne legyenek rejtett részletek - Könnyen gyártható alkatrészek - Standard elemek (egy csavartípus) - Ellenőrzéshez felülről lehessen hozzáférni - Szerelt egységekkel kerüljük a nehezen megfogható apró elemeket - Elég nagy furatátmérők (ha túl mélyek, iránypontosság?) - Minden rögzítéshez közös bázis -Közös bázissík a szereléshez - Önmegvezető alkatelemek - Kerüljük a rögzítők használatának keveredését - Képezzünk két tengelyre szimmetriát -A (fröccs)öntést minimális számú lyukkal végezzük (felöntési hulladék) -Standard forgácsolószerszámok - Alsó megvezetés
DFM eszközök: DFA irányelvek A DFA irányelvek összefoglalása 1. Minimalizáljukaz alkatrészek számát 2. Használjunk szabványosat és azonos elemeket 3. Tervezzünk egyszerűen gyártható elemeket (pl. utólagos forgácsolás nélküli öntvények) 4. Minimalizáljuk a szerelési síkok számát (Z-axis) 5. Használjunk standard szerszámfejeket, fúrókat, eszközöket 6. Kerüljük a szűk furatokat (forgácsok, egyenesség, eltömődés) 7. Használjunk közös méretet a szerszámrögzítéshez 8. Minimalizáljuk a szerelési irányokat 9. Maximalizáljuk a hozzáférhetőséget; szerelésre tervezés 10. Minimalizáljuk a kézi műveleteket 11. Küszöböljük ki az utólagos állítást 12. Használjunk ismételhető, jól ismert folyamatokat 13. Tervezzük az alkatelemeket a hatékony tesztelés lehetőségére 14. Kerüljük a rejtett részleteket 15. Alkalmazzunk megvezetésre alkalmas kiképzéseket 16. Hozzunk létre szimmetriát két irányban 17. Kerüljük az összekuszálás lehetőségét. 18. Tervezzünk önmegvezető (önpozicionáló) elemeket.
DFM eszközök és módszerek FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) A meghibásodások okait és hatásait vizsgáló módszer. Kimutatja azokat a kialakításokat és összeállításokat, melyek leginkább hajlamosak a meghibásodásra. Segíti a korrektív intézkedések meghatározását és prioritásaik megállapítását. Jelzi, hol tehetők a leghatásosabb intézkedések a hatás súlyossága, a hiba gyakorisága aé a kimutathatósága tekintetében. Széleskörűen alkalmazott, gyártást támogató módszer (Mil standards, SAE, ANSI Specifikációk)
DFM Tools and Methodology FMEA módszer A következő oldalon egy merevlemez meghajtóra vonatkozó egyszerű példa Az alkalmazott eljárás: Az alkatelem és a hibamód közötti korreláció súlyszáma: 9 for a A - erős korreláció. 3 for a B - korreláció fennáll. 1 for a C - korreláció létezhet Súlyozzuk az alkatelemeket például, 1, 4, 9, 16 súlyszámokkal. Összegezzük az értékeket vízszintesen. Számítsunk százalékos értékeket. A százalékos értékek kifejezte prioritásokat alkalmazzuk, mikor az egyes alkatelemeket felülvizsgáljuk.
DFM eszközök és módszerek FMEA egy merevlemez meghajtó egységre Fontossági súlyszám Hibamódok Szerelési egységek Cable align Parts Weight Flux clean Bent HGA Touch up Flash Gross Weight 16 A/144 C/48 A/144 336 42 Heat sink 16 A/144 A/144 288 36 Solder 4 C/12 C/12 A/36 A/36 96 12 Percent legnagyobb prioritást kell kapja Holder 9 A/81 81 10 A legerősebb korreláció, de nem a legnagyobb prioritás totals 801 100
Összefoglalás Mi a DFM? A gyártást figyelembe vevő tervezés Miért alkalmazzuk a DFM-et? Rövidebb fejlesztési idő Alacsonyabb költség, jobb minőség Kevesebb tervezési változtatás DFM gondolkodási mód A terméktervezési folyamatba integrálva. Nem vákuumban tervezés Eszközök és módszerek A tervezés a gyártás első lépése. Lényeg, hogy az eszközök olyan kombinációját alkalmazzuk, ami leginkább megfelel az adott problémának
DFM, érvek és ellenérvek DFM eszközökkel kapcsolatos érvek és ellenérvek Technika Előnyök Hátrányok Irányelvek Taguchi FMEA Költség és munkaráfordítás Team módszer Szisztematikus Szűk lehetőségek Szisztematikus Prioritást határoz meg Irányelveket ad Kívánalmak a teljességet illetően Management Külső erőforrás igény Tervezői ráfordítás Management Csak a szerelés egyszerűségét értékeli