Het belang van ontwerp voor productie

Waarom is Design for Manufacturing belangrijk?

Kostenreductie: Ongeveer 70% van de productiekosten van een product kan worden afgeleid van ontwerpbeslissingen zoals materialen en productiemethode. De resterende 30% van de kosten vormen productiebeslissingen zoals procesplanning en gereedschapsselectie. Focussen op ontwerpoptimalisatie verlaagt de productiekosten.‍

Gestroomlijnde productieopschaling: De strijd van hardware-ontwikkeling komt van het opschalen van prototype naar productie. Als u vanaf het begin van de productontwikkelingscyclus rekening houdt met DFM, vermindert u herontwerp, verbetert de productkwaliteit en versnelt u uw time-to-market.

Basisprincipes van effectief ontwerp voor productie

Standaardisatie: Standaardisatie verlaagt de kosten door de behoefte aan voorraad en opschaling te verminderen. Hier zijn enkele manieren om na te denken over standaardisatie van onderdelen:

• Ontwerp onderdelen die hergebruikt kunnen worden binnen een product of gedeeld kunnen worden tussen productlijnen.
• Standaard uw hardware in uw producten om de voorraadbehoeften te verminderen.
• Maak uw ontwerpen modulair om productwijzigingen of herontwerpen te vereenvoudigen.
• Gebruik waar mogelijk standaardcomponenten in plaats van op maat gemaakte componenten.‍

Eenvoud van ontwerp: Door uw ontwerp te vereenvoudigen, bespaart u tijd en inventaris die nodig zijn om uw product te maken, wat correleert met de kosten ervan. Om uw product te vereenvoudigen, kunt u:

• Minimaliseer montagestappen en voorraad door multifunctionele onderdelen te maken.
• Gebruik ontworpen in uitlijning of snelle bevestigingsmethoden zoals snappassingen. Bevestigingstechnieken, waaronder vastschroeven of lijmen, duren langer om te bevestigen en vereisen meer voorraad.
• Test uw verbeterde ontwerpen snel met 3D-geprinte prototypes.
  

Afstemming en naleving: Fouten in de uitlijning kunnen onderdelen of apparatuur beschadigen, de opbrengst verminderen of zelfs leiden tot uitval van de lijn. Tweak uw ontwerpen om rekening te houden met slop, verkeerde uitlijning en tolerantiestapeling door een van de volgende handelingen uit te voeren:

• Los assemblageproblemen op door te analyseren hoe toleranties zich opstapelen in uw assemblage.
• Ontwerp geïntegreerde onderdeelfuncties om te helpen bij het uitlijnen tijdens de montage.
• Voeg taps toelopende of afschuiningen toe om componenten te geleiden tijdens montage-invoegstappen.
  

Insteltijdreductie: Verminder de insteltijd door het aantal benodigde bewerkingen per onderdeel te verminderen, of door de montagestappen te vereenvoudigen met 3D-geprinte armaturen en workflowverbeteringen.

• Verminder het aantal benodigde opstellingen of rotaties per onderdeel of assemblage.
• 3D-printen van op maat gemaakte werkstukken om de insteltijd te verkorten en werknemers te helpen bij uitlijning, inspectie en montage.
• Beoordeel waar uw lijn kan worden geüpgraded met verbeterde tools of werkstations.

Waar te beginnen met ontwerp voor productie

Communicatie: Iteratie in productontwerp gaat in beide richtingen. Werk samen met de mensen op de fabrieksvloer om uw ontwerp te herhalen en te verbeteren, omdat ze veel van de productieproblemen vaak uit de eerste hand hebben ervaren!‍

Proces: Welke productiemethode zou het meest kosteneffectief zijn voor productie? Additief, subtractief of vormend? Goed ontworpen onderdelen moeten worden geoptimaliseerd voor hun productieproces - en kunnen er zelfs hun voordeel mee doen om een ​​ontwerp verder te vereenvoudigen. Het analyseren van het proces waarmee elk onderdeel wordt gemaakt, kan leiden tot eenvoudigere instellingen en bewerkingen om de onderdeelkosten te verlagen.‍

Materialen: Uw materiaalkeuze kan van invloed zijn op uw kosten, onderdeelkwaliteit en productiemethode. Welke eigenschappen heeft uw onderdeel nodig? Hoeveel cycli moet het duren? Zijn er gewichtseisen? ‍

Infrastructuur: Hoe wordt uw productielijn opgezet en ondersteund? Net zoals u een onderdeelontwerp zou optimaliseren voor het productieproces, kunt u uw productieworkflow optimaliseren voor de productiefaciliteit.

Hoe past 3D-printen in Design for Manufacturing?

De belangrijkste waarde van additive manufacturing zoals gebruikt in DFM ligt in snelle iteratie en verbetering. Het verhoogt uw productiviteit door de tijd en kosten te verminderen om een ​​onderdeel te laten maken - of het nu een prototype, een gereedschap of een definitief onderdeel is. ‍

Prototypes: 3D-printen zorgt voor een snelle iteratie, zodat u veel verschillende ontwerpen vroeg en vaak kunt uitproberen. U kunt door de ontwerpen van zowel uw onderdelen als hun fabricage- en montage-inrichtingen bladeren om het proces te verfijnen - het goedkoper, hoger rendement en sneller te maken.‍

Gereedschap: Het 3D-printen van uw gereedschap verkort de aanlooptijd van uw productie door de doorlooptijdbeperkingen voor de fabricage van gereedschappen te elimineren - waardoor het eenvoudig wordt om conforme of ergonomische gereedschappen te produceren die passen bij de contouren van het werkstuk. Net als bij prototyping, kunt u snel meerdere versies van een tool doorlopen om deze te verfijnen voordat u deze op de lijn implementeert.‍

Eindgebruiksonderdelen: 3D-printen is een haalbare optie voor sommige eindgebruikstoepassingen, vaak vanwege specifieke ontwerpvereisten die andere productiemethoden onbetaalbaar maken. Het wordt geleverd met zijn eigen ontwerprichtlijnen, die kunnen variëren afhankelijk van het type printer dat wordt gebruikt. ‍

Op zoek naar mogelijkheden voor additieve productie:

Zoek naar mogelijkheden zowel binnen uw product als op uw productielijn om lange doorlooptijden en hoge productiekosten te verminderen. Rechtvaardigen welke onderdelen of subassemblages zullen profiteren van 3D-printen met Return On Investment (ROI) berekeningen. Upload uw onderdelen naar de Eiger-software van Markforged om de materiaalkosten en afdruktijd te krijgen. ‍

Voor een bepaald onderdeel is er altijd een buigpunt waarop andere fabricagemethoden kosteneffectiever worden. Vergelijk de waarden voor kosten per hoeveelheid en tijd per hoeveelheid om te zien waar uw onderdelen in kwestie langs deze curve vallen.

Neem contact met ons op voor een gratis consult over mogelijke toepassingen en hoe Markforged in uw bedrijf past.