کوتاه ترین پاسخ: یک طرح برای نمونه قابلیت ساخت تنها زمانی ارزشمند است که قیمت، مفهوم قالب، مرحله بازرسی یا ریسک راه اندازی را تغییر دهد. مفیدترین مثالها توصیه عمومی «ساده کردن بخش» نیستند. آنها تغییرات طراحی خاصی هستند که یک عملیات را حذف می کنند، یک پنجره فرآیند را گسترش می دهند یا از اجرای قطعات بد جلوگیری می کنند.
برای یک خریدار مهر و موم فلزی، این به این معنی است که به طرح نهایی نگاه کنید و بپرسید قالب، طرح نوار، پشته تحمل و طرح بازرسی در تولید چه کاری انجام خواهد داد. یک قطعه می تواند در صفحه CAD تمیز به نظر برسد و همچنان از طریق حلقه های آزمایشی، عملیات ثانویه یا اندازه گیری 100٪ هزینه پنهان ایجاد کند.
بررسی برنامه ای را تصور کنید که در آن سه تامین کننده همان براکت فولادی 1.2 میلی متری را نقل می کنند. یک نقل قول 18 درصد کمتر است، اما طرح دارای سوراخی است که تنها 3 میلیمتر از خط خمش فاصله دارد و هممحور 0.05 ± میلیمتر را روی ویژگیای که به آن نیاز ندارد، فراخوانی میکند. قیمت پایین ممکن است واقعی باشد - یا ممکن است یک حلقه آزمایشی بدون قیمت باشد. نمونههای DFM زیر، جزئیاتی هستند که قیمت رقابتی را از راهاندازی پرهزینه جدا میکنند.
طراحی برای نمونههای قابلیت ساخت که قیمت را تغییر میدهند
نمونه هایی که اهمیت دارند معمولا کوچک، محلی و قابل اندازه گیری هستند. آنها در زوایای پیش نویس، چیدمان نوارها، خمیدگی، طرح های مبنا، جهت دانه بندی مواد و روش های اتصال ظاهر می شوند. هر یک باید به یک نتیجه فرآیند مرتبط باشد: ضایعات کمتر، ایستگاه های کمتر، پنجره شکل دهی گسترده تر، یا بازرسی ساده تر.
1. زاویه پیش نویس بر روی یک چرخ عمیق کشیده شده است
پیش نویس 2 تا 5 درجه در هر طرف نقطه شروع رایج برای دیوارهای عمیق است، اما مسئله اصلی این است که دیوار واقعاً عمودی است. یک بخش عمودی می تواند باعث افزایش اصطکاک، سوزش و نازک شدن شود. اضافه کردن آبکش یا یک مخروط جزئی اغلب هزینه ای در کارکرد ندارد و تناژ پرس و زمان پرداخت را کاهش می دهد.
2. طرح بندی نوار در قالب های پیشرونده
در مهر زنی مترقی و انتقالی ، یک تغییر 3 میلی متری در عرض حامل می تواند یک قالب پنج ایستگاهی را به یک قالب شش ایستگاهی تبدیل کند. بررسی DFM سوراخهای پایلوت، ریزش ضایعات، و اینکه آیا یک ویژگی میتواند قبل از برش نهایی شکل بگیرد را بررسی میکند. تغییر نقاشی ممکن است جزئی باشد. پیامد ابزارسازی نیست.
3. فاصله سوراخ تا خم و تسکین خم
سوراخی که خیلی نزدیک به خط خم قرار می گیرد، منحرف می شود و پانچ می تواند در حین شکل گیری بشکند. یک نقطه شروع معمول حداقل 2× ضخامت مواد از خط خم است، اما رفع بهتر اغلب یک بریدگی برجسته یا یک سوراخ متحرک است. این یکی از سادهترین نمونههای DFM است زیرا یک حالت نقص را قبل از برش قالب حذف میکند.
4. پشته تحمل روی محفظه موتور
فراخوانی فشرده هم محوری ممکن است یک نیاز محصول یا عادتی باشد که از یک نقاشی قدیمی کپی شده است. در محفظه موتور، یک ویژگی آزمایشی و یک طرح مبنا واضح میتواند از مونتاژ بدون اجبار سنجیدن 100% محافظت کند. سوال DFM این نیست که "آیا می توانید 0.05 ± میلی متر را نگه دارید؟" اما «کدام ویژگی واقعاً به آن نیاز دارد و چگونه آن را تأیید میکنید؟»
5. شعاع خمشی شینه مسی
یک شینه مسی 1.2 میلی متری با خمیدگی داخلی R12 ممکن است بسته به جهت دانه ترک خورده یا به عقب برگردد. باز کردن شعاع، چرخاندن قسمت تو در تو، یا اضافه کردن چک شکلدهی میتواند ضایعات را کاهش دهد. صرفه جویی در مواد قابل مشاهده است، اما بهره بیشتر اغلب یک زاویه خمشی پایدار است که از کار مجدد در مرحله مونتاژ بسته باتری جلوگیری می کند.
6. خود پرچ در یک شاسی الکترونیکی بزرگ
یک شاسی کامپیوتر بزرگ با چندین براکت کوچک را می توان برای پرچ کردن داخل قالب یا ویژگی snap fit به جای بستن دستی پیچ طراحی کرد. این کار، WIP و ریسک فرار کیفیت را تغییر می دهد. اگر حجم به اندازه کافی زیاد باشد، توجیه سرمایه گذاری ابزارآلات آسان تر می شود. اگر نه، یک وسیله ساده تر ممکن است پاسخ بهتری باشد.
این نمونهها به خانوادههای واقعی مربوط میشوند: کارهای پیشرونده و عمیق خودرو، محفظههای باتری EV، و شاسی الکترونیکی بزرگ. یک بررسی تامین کننده باید مفهوم قالب، طرح نوار و طرح بازرسی پشت هر نمونه را بپرسد - نه فقط یک عکس کاتالوگ.
قالب های مهر زنی پیشرونده برای محفظه های موتور خودرو قالب مهر زنی با حجم بالا برای محفظه موتور و قطعات کوچک خودرو، مناسب برای بررسی مفهوم قالب، طرح نوار و برنامه ریزی بازرسی. مشاهده محصول →
پوشش دقیق باتری مهر و موم شده برای EV و محفظه های صنعتی قطعات پوشش باتری فولاد نورد سرد، آلومینیوم یا ضد زنگ با روکش های بدون سوراخ و سفارشی سازی، مربوط به نمونه های محفظه باتری EV و طرح های بازرسی تامین کننده. مشاهده محصول →
قطعات بزرگ مهر زنی دقیق برای سرور و شاسی کامپیوتر صنعتی قطعات فولادی یا آلومینیومی با استحکام بالا برای شاسی سرور و فریمهای اصلی، با بازرسی صافی و لبه مناسب برای بررسیهای بزرگ شاسیهای الکترونیکی. مشاهده محصول → چهار اهرم تولید پشت آن نمونه ها
DFM یک چک لیست واحد نیست. این مجموعه ای از مبادلات بین فرآیند، مواد، تحمل و اتوماسیون است. قوی ترین نمونه ها نشان می دهد که کدام اهرم حرکت داده شده و چه چیزی در پایین دست تغییر کرده است.
انتخاب فرآیند قبل از هندسه
با 30000 قطعه در سال، یک قالب پیشرونده ممکن است جبرانی نداشته باشد. در 300000، انتقال دستی ممکن است انتخاب گرانی باشد. DFM با تعریف حجم، مواد و تغییر مورد انتظار قبل از بحث در مورد ویژگی 1 میلی متری شروع می شود.
استفاده از مواد
صرفه جویی 5 تا 15 درصدی در مواد اغلب بر افزایش اندک زمان چرخه در قطعات مهر شده با حجم بالا بیشتر است. تودرتو، چرخش و طراحی اسکلت ضایعاتی نمونههای DFM هستند که در برگه نقل قول ظاهر میشوند، نه در طراحی قطعه.
تخصیص تلورانس
الزامات عملکردی را از قابلیت فرآیند جدا کنید. اگر یک ویژگی نیاز به فرآیند توانمندی داشته باشد، قالب، سنج و طرح مبنا باید برای آن برنامه ریزی شود. سفت کردن هر فراخوانی "فقط در مورد" DFM نیست. هزینه منتقل شده است
اتوماسیون و پیوستن
در-die tapping, riveting, nut insertion, and sensor checks can remove manual operations, but they add tooling complexity. The right example is the one that balances labor savings against launch risk and maintenance access.
مقایسه قبل و بعد: آنچه که یک بررسی DFM باید کمیت کند
بررسی مفید DFM هر پیشنهاد را به مقایسه تبدیل می کند. جدول زیر یک قالب برنامه ریزی گویا است، نه یک نقل قول. مقادیر واقعی به درجه مواد، تناژ پرس، حجم سالانه و استانداردهای ابزار تامین کننده بستگی دارد.
انتخاب طرح
ریسک ترسیم شده
تغییر عملی DFM
نقل قول یا اثر راه اندازی
سوراخ 4.5 میلی متری 3 میلی متر از یک خم
اعوجاج سوراخ؛ شکستگی پانچ
از خم به 7 میلی متر بروید و بریدگی امدادی را اضافه کنید
حلقه های آزمایشی کمتر؛ خطر تعمیر کمتر
طرح شش ایستگاه با درج مهره دستی
تعادل خط و فرار کیفیت
درtegrate self-riveting or in-die tapping with sensor check
کاهش زایمان و WIP؛ هزینه ابزار بالاتر
خمیدگی داخلی R12 روی شینه مسی 1.2 میلی متری
ترک خوردگی و برگشت فنری
به R15 باز کنید، دانه ها را در امتداد خم قرار دهید، شعاع را بررسی کنید
قراضه کمتر؛ شکل گیری پایدارتر
هم محوری ± 0.05 میلی متر روی محفظه موتور
100٪ گلوگاه سنجش
طرح داده و ویژگی آزمایشی را تعریف کنید. شل کردن پیام های غیر کاربردی
زمان بازرسی کمتر؛ PPAP واضح تر
سطح قابل مشاهده با پوشش پودری با علائم جوش
دوباره کاری و رد لوازم آرایشی
جوش را به سمت پنهان منتقل کنید یا لبه کاذب را اضافه کنید
تماس های کمتر؛ بازده پاس اول بهتر
مقایسه گویا برای برنامه ریزی مرور، نه نقل قول. مقادیر واقعی به مواد، پرس و حجم بستگی دارد.
هزینه پنهان در مفروضات قرار دارد، نه تناژ فشار
هنگامی که یک قطعه مهر و موم شده هدف هزینه خود را از دست می دهد، تناژ پرس به ندرت شگفت انگیز است. واریانس بیشتر معمولاً از پشته تحمل، طرح نوار، کمک هزینه ضایعات، عملیات ثانویه و برنامه ریزی بازرسی ناشی می شود. اینها مفروضاتی هستند که شایسته بررسی هستند.
مقادیر نوار بالا یک شاخص تأثیر نسبی برای برنامه ریزی بررسی اولیه است، نه داده های کارخانه اندازه گیری شده است. نکته جهت دار است: اگر پشته تحمل و چیدمان نوار قبل از انتشار قالب حل نشود، کار بعدی "کاهش هزینه" معمولاً گرانتر از تغییر نقشه است. عرضهکنندهای که میتواند منطق نواری و دادههای خود را در مرحله نقلقول نشان دهد، آسانتر از عرضهکنندهای است که فقط قیمت ارسال میکند.
جایی که نمونهها بر اساس خانواده قسمتی خوشه میشوند
اولویتهای DFM براساس خانواده محصول تغییر میکند. در کار خودروسازی و خودروهای الکتریکی، سؤالات غالب پنجرهها، درجه مواد و تکرارپذیری ابعادی است. در لوازم الکترونیکی و لوازم خانگی، سطوح قابل مشاهده، تلرانس با ویژگی های کوچک و تناسب مونتاژ اغلب غالب هستند. در تجهیزات صنعتی، استحکام محفظه، ارتعاش و دسترسی به خدمات ممکن است بیشتر از کلاس آرایشی اهمیت داشته باشد.
مهر و موم خودرو و خودروهای برقی: 52%
الکترونیک و لوازم خانگی: 28%
درdustrial equipment: 20%
پای یک ترکیب مروری گویا است که بر اساس خانوادههای قطعه شرح داده شده در کاتالوگ تامینکننده مهر - قطعات خودرو و EV، قطعات الکترونیکی و لوازم خانگی، و کار تجهیزات صنعتی است. این داده های سهم بازار نیست. کاربرد عملی این است که تصمیم بگیرید کدام چک لیست DFM باید منجر به بررسی شود: شکل پذیری و عمر ابزار برای خودرو، یا ظاهر، دقت ویژگی های کوچک و منطق مونتاژ برای الکترونیک.
یک توالی بررسی عملی و آزمون ROI
بررسی DFM به عنوان یک توالی بهترین کار را دارد، نه یک جلسه. هدف این است که مجهولات گران قیمت را قبل از انتشار قالب بازنشسته کنیم و سپس فرضیات را تحت کنترل تغییر نگه داریم.
1
حجم سالانه، درجه مواد و الزامات کاربردی واقعی را تعریف کنید. حجم تصمیم میگیرد که آیا فرآیند پیشرونده، انتقالی یا سادهتر معتبر است.
2
قبل از شکلدهی دقیق، طرح نوار یا خالی را مرور کنید. قدرت حامل، استراتژی خلبان، حذف ضایعات و تعداد ایستگاه را بررسی کنید.
3
پشته تحمل و طرح داده را به چالش بکشید. فراخوان هایی را که از تناسب و عملکرد محافظت می کنند، نگه دارید. آنهایی را که فقط اندازه گیری اضافه می کنند را حذف کنید.
4
یک نمونه اولیه یا نمونه اولیه بسازید که ویژگی های مخاطره آمیز را آزمایش کند، نه فقط طرح ساده. رابط خم، سوراخ و مونتاژ را اندازه گیری کنید.
5
رابط های اتوماسیون را بررسی کنید: دسترسی حسگر، حذف راب، فضای نگهداری ابزار، و بارگذاری اپراتور. اگر قالب قابل سرویس نباشد، پس انداز اتوماسیون ناپدید می شود.
6
مفروضات تایید شده را ثابت کنید و تغییرات بعدی را کنترل کنید. تعمیر قالب یا تنظیم لبهها میتواند مشکل تلرانس را که قبلا بسته شده بود، دوباره باز کند.
برای ROI، تغییر طراحی را با هزینه ای که از آن جلوگیری می کند، مقایسه کنید، نه با قیمت قطعه به تنهایی. مثال: یک طراحی و طرح بندی 1200 دلاری از بازنگری 8000 دلاری و دو هفته آزمایش جلوگیری می کند. این بازده 6.7× قبل از پس انداز ضایعات است و دفاع از آن آسان تر از ادعای مبهم در مورد "کیفیت بهتر" است. اگر تغییر طراحی بیش از ابزار مورد انتظار یا صرفه جویی در راه اندازی هزینه داشته باشد، این یک برد DFM برای آن حجم نیست - تصمیم محصول متفاوت است.
یادداشت های نگهداری، اعتبار سنجی و انطباق که از پس انداز محافظت می کند
در صورتی که تعمیر و نگهداری و اعتبار سنجی به عنوان کار اداری تلقی شود، پس انداز DFM ممکن است پس از راه اندازی از بین برود. یک بررسی مفید تامین کننده، تغییر نقشه را به طرح کنترل، برنامه نگهداری قالب و فرآیند کنترل تغییر مرتبط می کند.
- تعمیر و نگهداری قالب را با توجه به ویژگیهایی که کیفیت را هدایت میکنند، برنامهریزی کنید: شعاعهای شکلدهی، لبههای برش، پیلوتها و سطوح بادامک. یک پوشش یا درج ممکن است از ناحیه ای با سایش بالا محافظت کند، اما باید برای متریال و حجم انتخاب شود، نه به عنوان ارتقای پیش فرض.
- برای برنامههای خودرو و خودروهای برقی، خروجیهای DFM را به PPAP، ISIR، برنامههای کنترل، MSA و مطالعات قابلیت در صورت لزوم متصل کنید. تغییر تلورانس که در طرح گیج منعکس نمی شود، یک ریسک راه اندازی است، نه صرفه جویی.
- برای لوازم الکترونیکی و لوازم خانگی، گواهی های مواد، انتظارات پایان سطح و الزامات قابل اجرا RoHS یا REACH را تأیید کنید. پذیرش آرایشی باید با یک نمونه مرزی یا یک استاندارد قابل اندازه گیری تعریف شود.
- کنترل تغییر را محکم نگه دارید. تعمیر قالب می تواند لبه تریم را تغییر دهد یا موقعیت پیش از سوراخ کردن را تغییر دهد. اگر تغییر بر اساس مفروضات اصلی DFM بررسی نشود، همان نقص می تواند به شکل دیگری بازگردد.
بنابراین معتبرترین نمونههای DFM قابل ردیابی هستند: یک ویرایش نقشه، یک تغییر طرح نوار، یک تصمیم تحمل، یک تغییر گیج، و یک یادداشت تعمیر و نگهداری. این قابلیت ردیابی همان چیزی است که یک نقل قول را قابل مقایسه و راه اندازی را برای کنترل آسان تر می کند.
راهکار عملی ساده است: نمونههای DFM را بخواهید که پیامدهای قبل و بعد را نشان میدهند. تأمینکنندهای که میتواند توضیح دهد که چرا یک سوراخ، چرا یک ایستگاه برداشته شده است، یا چرا تلرانس کاهش یافته است، معمولاً بهتر است برای نقل قول بخشی که واقعاً میتواند تولید کند، آماده است. لازم نیست مثال ها دراماتیک باشند. آنها باید خاص، قابل اندازه گیری و مرتبط با طرح ابزارسازی و بازرسی باشند.