V proizvodnji je eden najdražjih stavkov, ki jih lahko slišite:
»Zasnova je na zaslonu videti popolna,-vendar ne vem, kako bi to naredilasodobnih CNC obdelovalnih procesov."
Leta sem delal z modeli CAD in v delavnici. Videl sem veliko dobrih zasnov izdelkov, ki med proizvodnjo niso uspeli.
Morda boste porabili veliko ur za oblikovanje in izpopolnjevanje vsake podrobnosti. Risbe z zaupanjem pošljete dobaviteljem. Potem boste morda prejeli presenetljivo ponudbo ali videli proizvodnega inženirja, ki je molče zmajal z glavo.
To je točno kjeOblikovanje za izdelljivost (DFM)pride noter.
Pri DFM ne gre le za to, kako rišete dele. discipliniran pristop k oblikovanju izdelka, ki optimizira celoten življenjski cikel-od koncepta do dostave končnega dela.
Zakaj Design for Manufacturability (DFM) določa 70 % stroškov izdelka?
V tradicionalnih delovnih procesih oblikovalci in proizvajalci ločijo načrtovanje in proizvodnjo. Oblikovalci dokončajo risbe in jih "vržejo čez zid" v tovarno. V sodobnem razvoju izdelkov je ta pristop hitra pot do neuspeha.
1. Zaklepanje 70 % skupnih stroškov
Osnovna logika načel DFM jezmanjšanje stroškov. Podatki iz industrije dosledno razkrivajo, da faza načrtovanja določa 70–80 % skupnih stroškov izdelka.
Ko se proizvodnja začne, lahko popravljanje napake v zasnovi stane deset-ali celo sto-krat več kot odpravljanje napake v zgodnji fazi načrtovanja.
2. Ključne prednosti DFM
· Hitrejši čas do trga
Minimizira -in-nazaj med načrtovanjem in proizvodnjo ter se izogne naročilom za inženirske spremembe (ECO), ki jih povzročajo funkcije, ki jih ni mogoče izdelati.
· Izboljšan nadzor kakovosti
Poenostavljene strukture zmanjšajo variabilnost postopka in naključne napake pri izdelavi.
· Stroškovno-učinkovita proizvodnja
Dosega glavne funkcionalne cilje z minimalnimi potrebnimi proizvodnimi viri.
Onkraj standardnih smernic DFM: tri spregledana vprašanja izdelave
Večina DFM vodi radije zaokroževanja in globine izvrtin. Kar pogosto pogrešajo, je implicitno proizvodno znanje, skrito za temi parametri.
1. Zakaj ignoriranje delovnega okolja dramatično poveča stroške CNC?
Večina pravil DFM pojasnjuje, kako oblikovati funkcije,-vendar le redka razlagajo, kakšen je delpotekalana stroju.
noterCNC obdelava, deli ne lebdijo-v zraku. Če vaš dizajn nima ravnih površin, kot je ergonomski oprijem, bo tovarna morda potrebovala prilagojena orodja ali zunanjo pomoč. To dvigneneponavljajoč se inženiring (NRE)stroški takoj.
V majhni pilotni izvedbi smo morali ustvariti posebno opremo. To je bilo potrebno, ker del ni imel uporabnih referenčnih površin. Samo strošek namestitve je presegel ceno samih delov.
Priporočilo:
Med postopkom načrtovanja vedno rezervirajte vsaj eno referenčno površino procesa. Če ravna površina ni dovolj dobra, razmislite o dodajanju začasnega obdelovalnega jezička. Po obdelavi ga lahko odstranite. Proizvajalci visoko cenijo inženirje, ki načrtujejo z mislijo na vpenjanje.
2. Predvidevanje tveganj po-obdelavi poleg strojne obdelave
Mnogi oblikovalci ustvarijo popolne oblike v CAD. Vendar pogosto zanemarijo učinkepovršinske obdelave, kot je eloksiranje, toplotna obdelava ali prašno lakiranje.
Na primer, eloksiranje zahteva kljuke. Če kozmetični del nima ustreznih procesnih lukenj, lahko sledi kavljev postanejo vir sporov glede kakovosti.
Pri pomembnem projektu nismo določili lokacij kavljev. To je povzročilo vidne sledi anodizacije na vseh prvih vzorcih. Posledično smo se soočili z dragim ciklom predelave.
Toplotno popačenje ali debelina prevleke lahko povzroči napako natančnih lukenj za gred-. Te dejavnike morate upoštevati.
Priporočilo:
Prava optimizacija oblikovanja zahteva obratno razmišljanje. Pri določanju toleranc upoštevajte dodatke za površinsko obdelavo. Če mora del ostati znotraj ±0,01 mm po eloksiranju, pojasnite dimenzije. Ali mislite na velikost pred prevleko ali na končno velikost?
3. Odprava estetske redundance in vrnitev v funkcijo
Pogosta frustracija v proizvodnji je videti drago 5-osno obdelavo, ki se uporablja izključno za zadovoljevanje ne-funkcionalnih estetskih preferenc-pogosto na notranjih, nevidnih površinah.
Pri razvoju izdelkov je ključnega pomena razlikovati funkcionalno estetiko od dragih odpadkov. Če je del v celoti v stroju, lahko spreminjanje kompleksnih 3D oblik v 2,5D korake prihrani denar. Ta sprememba ne vpliva na delovanje.
Priporočilo:
Izzovite vsako zahtevo. Vprašajte, ali obstaja funkcija zaradi zmanjšanja teže, odmika ali strukturnih potreb-ali preprosto zato, ker "izgleda bolje." Vsaka dodatna nastavitev poveča stroške in uvede kumulativno tveganje za natančnost.
Uporaba DFM za zmanjšanje zapletenosti in stroškov CNC obdelave
Da bi dosegli stroškovno-učinkovito proizvodnjo, je treba risbe CAD pregledati od aperspektiva proizvodnega procesa.
1. Kako tolerance poganjajo stroške CNC obdelave?
To je ena največjih bolečin tako za kupce kot inženirje.Tolerance odejekot je ±0,02 mm na vsaki dimenziji, dramatično poveča stroške.
Strojna orodja niso tiskalniki. Vsako --velikostno zmanjšanje tolerance pogosto povzroči eksponentno povečanje stroškov.
Najboljša praksa:
Uporabite nabor toleranc-up. Uporabite stroge tolerance samo za kritične funkcionalne vmesnike in jih opustite, kjer je to mogoče. Če je ±0,1 mm sprejemljivo, nikoli ne določite ±0,05 mm iz navade.
2. Fizika orodja: globoke luknje in tanke stene
Orodja za rezanje imajo omejitve od-do-premera. Globoke luknje povzročajo šklepetanje orodja, slabo površinsko obdelavo in povečano tveganje zloma. Tanke stene, ki so manjše od približno 0,8 mm za aluminij ali celo tanjše za plastiko, se lahko upognejo pod rezalnimi silami. Zaradi tega je težko nadzorovati dimenzije.
Oblikovalci se morajo s temi klasičnimi potencialnimi težavami v zvezi z izdelavo soočiti že v fazi projektiranja.
3. Izogibanje pasti "ostrega kota".
Rezalna orodja imajo radije. Določanje ostrih notranjih vogalov sili proizvajalce v dodajanje sekundarnih procesov, kot je EDM, kar znatno poveča stroške.
Priporočilo:
Kadar koli je to mogoče, dodajte notranje zaokrožitve, ki so nekoliko večji od standardnih radijev orodja. Ta ena sama sprememba lahko dramatično izboljša učinkovitost strojne obdelave.
Zakaj zgodnja komunikacija DFM zmanjša predelavo in varianco ponudb?
Oblikovalci se pritožujejo nad nedoslednimi citati; proizvajalci se pritožujejo nad nerealističnimi dizajni. Ta komunikacijska vrzel je glavni vir zamud pri projektih.
1.Omogočite zgodnjo vključitev v proizvodnjo
Ne čakajte, da so risbe 100% dokončane. Povabite proizvodne inženirje, da zgodaj pregledajo modele. Spremembe na tej stopnji stanejo malo in lahko zmanjšajo kasnejša tveganja.
2. Učinkovito izkoristite poročila DFM
Visoko{0}}kakovostni dobavitelji zagotavljajo poročila DFM. Na to ne bi smeli gledati kot na izgovore, temveč kot na dragocen vpogled v to, kje zapravljate svoj proračun in kje lahko izboljšate dizajne.
Praktični nasveti za{0}}odločevalce o strojni opremi
Za vodje nabave in inženiringa je razumevanje DFM konkurenčna prednost:
· Identificirajte tehnično sposobne dobavitelje
Dobavitelji, ki ponujajo smiselne povratne informacije DFM, prekašajo tiste, ki navajajo samo risbe.
· Optimizirajte skupne stroške življenjskega cikla
Del, zasnovan za enostavno sestavljanje, lahko stane 5 % več na enoto. Vendar pa lahko zniža skupne stroške sistema za 20 %.
· Skrajšajte razvojne cikle
Spodbujajte neposredno komunikacijo med oblikovalskimi skupinami in proizvodnimi inženirji.
Zaključek: prava vrednost DFM
Oblikovanje za izdelljivost ni omejitev ustvarjalnosti-je višja raven inženirske discipline.
Ko uravnovesite eleganco oblikovanja in učinkovitost proizvodnje, ne izdelujete le izdelka. Ustvarjate trajnostno poslovno zanko.
Z iskanjem in odpravljanjem težav v fazi načrtovanja lahko hitreje pridete na trg. Na ta način zagotovite, da boste pametno porabili vsak dolar.
Najboljši dizajni navdušijo na risalni deski-in gladko tečejo na proizvodni liniji.
Želite strokovno podporo pri optimizaciji vaših zasnov CNC delov?
Inženirska ekipa podjetja Dazao je specializirana za široko paleto vrst materialov in proizvodnih procesov. Obrnite se na nas, da vključimo profesionalne DFM že v začetni fazi načrtovanja-in pripravimo vaš projekt za uspeh.
pogosta vprašanja
1. Zakaj je DFM kritičen v fazi načrtovanja?
A:Raziskovalci kažejo, da faza načrtovanja določa 70–80 % skupnih stroškov izdelka. Zgodnja uvedba DFM omogoča inženirjem, da prepoznajo težave z izdelljivostjo, zmanjšajo ECO, dosežejo znižanje stroškov in znatno pospešijo čas za trženje.
2. Kako načela DFM izboljšujejo kakovost izdelkov?
A:DFM poenostavlja proizvodne procese z zmanjšanjem števila delov, optimizacijo geometrije in izbiro ustreznih proizvodnih metod. Ta optimizacija-na ravni vira izboljšuje nadzor kakovosti in zagotavlja doslednost v množični proizvodnji.
3. Kako lahko optimizacija tolerance zmanjša stroške proizvodnje?
A:Vsaka strožja stopnja tolerance eksponentno poveča stroške strojne obdelave. Stroškovno{1}}učinkovita zasnova uporablja ozke tolerance le, kadar je to potrebno. Sprosti jih na drugih področjih. Ta pristop skrajša čas obdelave, obrabo orodij in stopnjo odpadkov.
4. Kakšno vlogo imajo proizvodni inženirji pri pregledih DFM?
A:Proizvodni inženirji povezujejo načrtovanje in proizvodnjo. Njihove povratne informacije o fizičnih mejah so pomembne. To vključuje stvari, kot so vpenjanje, doseg orodja in zmogljivost stroja. Njihovi vpogledi pomagajo prepoznati težave, ki bi jih programska oprema CAD morda spregledala.
5. Katere težave z izdelljivostjo najpogosteje povzročajo skoke stroškov?
A:Pogosti povzročitelji stroškov so:
- Nenavadne oblike brez ravnih površin
- tanke stene
- Globoke ozke luknje
- Ostri notranji vogali, ki zahtevajo EDM Izogibanje tem v fazi načrtovanja je ključno za učinkovito proizvodnjo.
