D g for Design f Manufacturing g (DFM)
Pengertian • DFX – design for x Æ x : reliability, robustness, serviceability environmental impact serviceability, impact, manufacturability • DFM adalah praktek pengembangan dengan penekanan issue manufaktur dalam proses pengembangan p g g produk p • DFM yang sukses produk dapat dibuat dengan biaya manufaktur yang rendah, tanpa mengorbankan kualitas produk • DFM membutuhkan tim yang cross functional dan DFM dilaksanakan dil k k sepanjang j proses pengembangan produk
Prinsip-prinsip • Keputusan rancangan detail yang memiliki pengaruh penting pada kualitas dan biaya produk • Tim pengembang menemui banyak sasaran • Besaran-besaran (ukuran) penting • Perbaikan radikan membutuhkan usaha awal kreatif • Metode terdefinisi baik
Design for Manufacturing Example: G 3.8-liter GM l V6 Engine E
Model input output sederhana sistem manufaktur Equipment
Information Tooling
Raw Materials Labor
Manufacturing System
Finished Goods
Purchased Co po e s Components
Energy
Supplies Services
Waste
Manufacturing Costs Defined : Sum of all the expenditures for the inputs of the system (i.e. (i e purchased components, components energy, energy raw materials, etc.) and for disposal of the wastes produced by the system
• Tiga metode untuk melaksanakan proses DFM: p – Organization: Cross-Functional Teams g Rules: Specialized p by y Firm – Design – CAD Tools: Boothroyd-Dewhurst Software
Proses DFM 1. Estimasikan biaya manufaktur 2. Kurangi biaya-biaya komponen p 3. Kurangi biaya-biaya assembly y (penyatuan) p y 4. Kurangi biaya-biaya pendukung produksi 5. Pertimbangkan pengaruh keputusan DFM pada f k faktor-faktor f k lainnya. l i
Step 1. Estimasikan Biaya Manufaktur Elemen biaya manufaktur Manufacturing Cost
Components
Standard
Raw Material
Assembly
Custom
Labor
Processing
Tooling
Equipment and Tooling
Overhead
Support
Indirect Allocation
Estimasi Biaya-Biaya y y • Bill of materials (BOM)– digunakan untuk merekam estimasi biaya manufaktur • Estimasi biaya komponen standar: – Dengan membandingkan setiap part dengan part yang sama/mirip dengan yang telah diproduksi atau dibeli dalam volume yang sebanding – Dengan mendapatkan quote harga dari vendors atau suppliers
• Estimasi biaya komponen yang dicustomize: Dengan g menghitung g g biaya y bahan baku, proses p dan persiapan tools (tooling)
Estimasi Biaya-Biaya • Estimasi m biaya y assembly: m y Kebanyakan K y dilakukan manual (kecuali untuk circuit board), sehingga dapat dihitung dengan menggunakan biaya per jam kerja. kerja • Estimasi biaya overhead: Dengan menggunakan overhead rates rates, yang seringkali dikaitkan dengan cost drivers (parameter yang dapat diukur untuk menghitung g g biaya y e.g. g lama waktu pengerjaan, p g j , unit yang diproduksi, dll). ABC (Activity-Based Costing) approach adalah yang populer digunakan untuk menghitung biaya overhead. overhead
Step 2. Kurangi Biaya Biaya-Biaya Biaya Komponen • Design rules atau aturan desain (atau juga rule-ofthumb) untuk membantu pembuatan keputusan pengurangan biaya. – Understand p process constraints and cost drivers – Redesign components to eliminate processing steps (Bandingkan Ex 11-7 dengan Ex 11-9) – Choose the appropriate economic scale for the part process (Ex 11-10) – Standardize components and processes (Ex 11-11) – Adhere to (stick to/ setia pada) “Black Box” component procurement – Black box maksudnya adalah deskripsi apa p yang y g harus dilakukan oleh komponen p tsb, bukan bagaimana melakukannya.
Understand the Process Constraints and Cost Drivers • R Redesign d costly l parts with h the h same performance while avoiding high manufacturing f costs. • Work closely y with design g engineers— g raise awareness of difficult operations g costs. and high
Redesign Components to Elimin t P Eliminate Processing ssin St Steps ps –R Reduce d the h number b of f steps of f the h production process – Will usually ll result lt in i reduce d costs t – Eliminate unnecessary steps. – Use U substitution b i i steps, where h applicable. li bl – Analysis Tool – Process Flow Chart and V l Stream Value St M Mapping i
Choose the Appropriate Economic Scale for the Part Process Economies of E f Scale l – As production d volume increases, manufacturing costs usually ll decrease. d • Fixed costs divided among g more units. • Var Variable able costs are lower since s nce the firm can use more efficient processes and equ equipment. pment.
Standardize Components and Processes • E Economies of f Scale l – The h unit cost of f a component decreases as the production d volume l increases. • Standard Components—common p to more than one product • Analys Analysiss tools – group technology and mass customization
Step 3. Kurangi Biaya Biaya-Biaya Biaya Assembly • Ide dasar :
– Minimasi jumlah komponen – Maksimasi kemudahan penanganan komponen – Maksimasi kemudahan pemasangan/inserting komponen
• Pengurangan biaya perakitan memberi manfaat tidak langsung yang kuat. kuat • Pengurangan biaya perakitan :
– jumlah part yang dipakai – kompleksitas manufaktur – biaya support akan dapat dikurangi bersamaan dengan pengurangan biaya assembly l
Reduce the costs of assembly • D Design for f Assembly bl (DFA) (DF ) index d • Integrated g Parts (Advantages g and Disadvantages) • Maximize Ease of Assembly • Consider Customer Assembly
Pengurangan biaya perakitan • Beberapa guidelines untuk DFA:
– Keeping p g score dari Boothroyd y dan Dewhurst (1989), ( ) yang dimaksudkan untuk efisien assembly. DFA index = (jml komponen minimum teoritis) x (3 detik) Perkiraan waktu perakitan total Penentuan komponen k minimum teoritis : • Apakah komponen harus ditangani secara relatif dari rakitan? • Haruskah H k h komponen k dibuat dib t d darii b bahan h b beda d d darii rakitan kit ? • Apakah komponen harus dipisahkan dari rakitan untuk akses, penggantian atau perbaikan rakitan ? Angka 3 detik : wkt minimum untuk handling dan penyisipan komponen dg sempurna
Pengurangan biaya perakitan – Integrate parts – satukan parts-parts yang untuk mengurangi biaya assembly. assembly • Komponen terintegrasi tidak harus dirakit • Komponen terintegrasi sering lebih murah untuk diolah • Komponen terintegrasi memungkinkan keterkaitan di antara bentuk geometris kiritis untuk dikendalikan oleh proses pembuatan komponen dibandingkan dengan prose perakitan • Integrasi tidak selalu baik dan mungkin memberikan konflik • Patokan …
Advantages and Disadvantages of Integrated Parts • Advantages of Integrated Parts
– Do not have h to be assembled l – Often less expensive to fabricate rather than the sum of each individual part – Allows critical geometric features to be controlled by the part fabrication process versus a similar assembly process
• Disadvantages g of Integrated g Parts
– Conflict with other sound approaches to minimize costs – Not always a wise strategy
Pengurangan biaya perakitan – Maximize ease of assembly – permudah proses assembly m y Karakteristik ideal menurut Boothroyd dan Dewhurst : • • • •
Komponen dimasukan dari bagian atas rakitan Komponen bisa lurus dengan sendirinya Komponen tidak harus diorientasikan Komponen hanya membutuhkan satu tangan untuk merakit • Komponen tidak membutuhkan peralatan tambahan saat merakit • Komponen dirakit dengan gerakan linier tunggal • Komponen terkunci dengan segera setelah penggabungan
Pengurangan biaya perakitan • Memikirkan M k k perakitan k oleh l h konsumen k – Customers will tolerate some assembly – Design product so that customers can easily and assemble correctly – Customers will likely ignore directions
Example of DFA Rules • Contoh satu set panduan DFA dari sebuah perusahaan manufaktur komputer komputer: – – – – – – – – – –
Minimize parts count. Encourage modular assembly. Stack assemblies. Eliminate adjustments. Eliminate cables. Use self-fastening parts. Use self-locating self locating parts. parts Eliminate reorientation. Facilitate parts handling. handling Specify standard parts.
Step 4. Kurangi Biaya-Biaya Pendukung Produksi – Minimize Systemic Complexity (inputs, outputs, t t and d ttransforming f i processes)) • Use smart design decisions
– Error E Proofing P fi (P (Poka k Yoke) Y k ) • Anticipate possible failure modes • Take appropriate corrective actions in the early stages • Use color coding g to easily y identify y similar looking, g but different parts
Step 5. Pertimbangkan Pengaruh DFM terhadap Faktor Lainnya • Pengaruh terhadap waktu pengembangan
– Jika waktu pengembangan menjadi tertunda selama 6 bulan karena DFM, DFM mungkin penghematan sebesar $1/ unit harus dipertimbangkan lagi.
• Pengaruh terhadap biaya pengembangan
– Seringkali biaya pengembangan berhubungan dengan waktu pengembangan. Maka inipun perlu dipertimbangkan.
Pengaruh DFM • Pengaruh terhadap kualitas produk
– Idealnya Idealnya, kualitas produk dapat ditingkatkan dengan perbaikan-perbaikan melalui DFM, tetapi kadangkala ini tidak terjadi, maka perlu juga dipertimbangkan. dipertimbangkan
• Pengaruh terhadap faktor-faktor eksternalitas
– Component reuse – komponen yang berbiaya rendah mungkin g bernilai untuk proyek-proyek p y p y lainnya. – Life cycle costs – ada biaya lain yang mungkin akan muncul seperti biaya pembuangan bahan kimia, service, garansi dll.
