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
Célérték
Jelenlegi termék
Világszínvonal
Interacting syst.
Constrain/ Need
Kano kategória
21.5
User
Constrain
Delightful
Lenght
cm
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
Need
-
Oscill/Pulsing
Oscill
Combinati on
Rotation
User
Need
Normal
yes
no
yes
yes
User
Need
-
Bristle type
Choice
Choice
Choice
Soft
User/Manu facture
Need
Expected
Bristle shape
Straight cut
Straight cut
Combinati on
Combinati on
User/Manu facture
Need
Expected
-
Motion Ergonomic
Y/N
… Charger /stand
Y/N
no
no
yes
yes
Retail/Pow er/User
Need
Speed control
Y/N
no
no
yes
yes
Power/Use r
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 Energia termelési részfunkció
Jeladás
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 start
Product Development team making it happen!! - Product requirements and deliverables - DFM tools and methods
A termékfejlesztő team
Termék követelmények Együttműködő keresztfunkcionális team (ME, EE, MFG, Test, Minőség, etc.). Nem „vákuumban tervez” Használja a DFM eszközöket és módszereket
finish
Design
Test
Tool Build
Launch
Product Development Steps
A DFM termékkel kapcsolatos szempontjai Termékkel kapcsolatos szempontok Környezeti
Vevői
Ergonómia A termék piaci ciklusa Biztonság Személyre Környezetszennyezés szabottság Visszaforgatás Vizsgálati Rezgések 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, SixSigma (Motorola), TQC, stb
A DFM eszközei: DFA irányelvek - A szerelés egy irányban legyen végezhető “tops down” -Igazításra ne legyen szükség -Ne legyenek rejtett részletek
- 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
- Könnyen gyártható alkatrészek - Standard elemek (egy csavartípus)
- 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 Hibamódok
Fontossági súlyszám
Szerelési egységek
Parts Weight
Flux clean
16
A/144
Heat sink 16
A/144
A/144
Solder
4
C/12
C/12
Holder
9
Cable align
Bent HGA
Touch up
Flash
Gross Weight
Percent
C/48
A/144
336
42
288
36
96
12
81
10
A/36
A/36
A/81 A legerősebb korreláció, de nem a legnagyobb prioritás
totals
801
100
legnagyobb prioritást kell kapja
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 Irányelvek Taguchi
FMEA
Előnyök Költség és munkaráfordítás Team módszer Szisztematikus Szűk lehetőségek
Szisztematikus Prioritást határoz meg Irányelveket ad
Hátrányok Kívánalmak a teljességet illetően Management Külső erőforrás igény Tervezői ráfordítás Management Csak a szerelés egyszerűségét értékeli
